CN102745892A - 用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，将酸度系数＞1.1、黏度系数＞0.5Pa·S的热熔态含钛高炉渣引入渣罐，同时喷吹煤气对渣罐中的热熔态含钛高炉渣进行补热保温、均化处理；然后将处理后的热熔态含钛高炉渣离心或喷吹得到矿渣棉纤维。本方法不需要将熔渣水淬成固态，避免了水淬渣时水的消耗，因此能有效地节约用水，且避免了造成大气和地表水的污染。本方法使高炉融熔渣的大部分显热得到有效地利用，因此能有效地节约了燃料。本方法采用省略了外加硅石对熔体进行酸度调整的再配方过程，降低了生产成本，缩短了生产周期。本方法具有节水、节能、环保、成本较低，以及工艺简单、快捷的特点；实现了含钛高炉熔渣固废资源的综合利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种高炉渣的利用方法，尤其是一种用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法。
背景技术
高炉渣是冶炼生铁时产生的附属品，普通高炉渣可作为水泥原料、筑路或地基回填材料、混凝土骨料等产品的原材料，但均为冷态下的利用，附加值较低；而含钒钛高炉渣，因不利于水泥的固化，影响混凝土的整体强度和稳定性，导致水泥的利用率较低，为此堆存的大量钒钛高炉渣已成为企业发展的瓶颈。
通常非钒钛普通高炉渣一般为碱性渣，其酸度系数小于1，利用其生产矿渣棉，需将一定比例的冷态高炉渣、硅石（用于调整熔渣的酸度）和燃料（煤粉、焦炭）混合，经冲天炉熔化至生产矿渣棉的酸度（1.1～1.8）、温度（1350～1400℃）要求，再经离心机成纤。该工艺的缺点：经冲天炉对冷态的高炉渣进行二次熔炼时需燃料焦炭，每生产1吨矿渣棉需消耗的焦炭量约为250kg。焦炭是由原煤转换而得，生产1吨焦炭需消耗原煤1.25～1.35吨，其过程能量损失约20%，再经冲天炉对高炉渣熔炼之后又有至少20%的能量损失，所以用冲天炉对高炉渣进行二次熔炼会造成能源的严重浪费；此外，用冷态的高炉渣进行熔炼，从高炉中流出来熔融渣的显热（1450℃）未被利用，而高炉渣的温度由1400℃冷却至常温时放出的热量（显热）约为1550～1750kJ/kg，即每吨高炉渣释放的热量相当于52.97～59.80kg标准煤。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：将酸度系数＞1.1、黏度系数＞0.5Pa·S的热熔态含钛高炉渣引入渣罐，同时喷吹煤气对渣罐中的热熔态含钛高炉渣进行补热保温、均化处理；然后将处理后的热熔态含钛高炉渣离心或喷吹得到矿渣棉纤维。
本发明所述喷吹煤气使热熔态含钛高炉渣保持1340～1400℃，同时对热熔态含钛高炉渣进行搅拌，以使熔体均化。
本发明所述的煤气为焦炉煤气，或高炉煤气和焦炉煤气的混合气体。
本发明所述热熔态含钛高炉渣的酸度为1.1～1.8，黏度系数为0.5～2.5Pa·S。
本发明采用四辊离心机进行离心成纤。
本发明构思为：通过对含钛高炉渣进行大量的试验、分析研究之后证实：首先含钛高炉渣的物理、化学性能基本稳定，所含二氧化钛属弱酸性氧化物，含钛高炉渣的酸度系数＞1.1，符合矿棉生产的酸度（1.1～1.8）要求；其次含钛高炉渣中所含二氧化钛，主要由TiC、TiN、钙钛矿（CaTiO3）构成，具有一定的黏性，在温度高于1300℃时其黏度系数＞0.5Pa·S，满足熔体成丝黏度系数（0.5～2.5Pa·S）要求，并有利于制取长纤维。
本发明是把具有上述性能的热熔态（约1450℃）含钛高炉渣引入渣罐，吹入煤气确保熔渣的成丝温度，不再添加酸性熔剂进行调质处理，不再进行二次熔炼，经活动流槽直接引入四辊离心机并喷吹成纤。由上述可知，含钛高炉渣的物理、化学性能符合渣棉生产要求；因高炉熔渣在导出的过程中存在温降，为确保热态高炉熔渣（约1450℃）的温度在导入四辊离心机之前满足渣棉的成丝温度（1340～1380℃）要求，采用喷吹煤气的形式对渣罐中的熔渣进行补热保温处理。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明直接用热熔态的含钛高炉熔渣生产矿渣棉，不需要将熔渣水淬成固态，避免了水淬渣时水的消耗，而水淬渣时每处理1吨热熔渣需消耗新水约0.8～1.2吨，因此能有效地节约用水；且避免了水淬渣时产生的大量腐蚀性蒸汽和含悬浮物与氰化物的过滤水，造成大气和地表水的污染，环境效益明显。
本发明直接用热熔态的含钛高炉熔渣，使高炉融熔渣的大部分显热得到有效地利用，而每吨高炉渣释放的热量相当于52.97～59.80kg标准煤，因此能有效地节约了燃料。
本发明采用含钛高炉熔渣省略了外加硅石对熔体进行酸度调整的再配方过程，降低了生产成本，缩短了生产周期，经济效益显著。
本发明具有节水、节能、环保、成本较低，以及工艺简单、快捷的特点；实现了含钛高炉熔渣固废资源的综合利用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
在实施例中，本发明的具体方法，包括如下步骤：
（1）分别对现场五种不同含钛量的高炉渣进行取样，根据企业标准Q/CB 202-2011对高炉渣进行全分析，分析结果见表1。
（2）通过试验分析高炉渣中TiO2含量与炉渣黏度的关系，并计算五种高炉渣的黏度系数，见表1。
（3）根据高炉渣全分析结果计算酸度系数，见表1。
（4）由试验数据确定：含钛高炉渣的理化性能满足生产渣棉的要求。
表1：高炉渣的成分及酸度、黏度计算结果
以下提供上述五种不同含钛量的热熔高炉渣直接喷吹渣棉的具体实施例。
实施例1：本实施例用含钛高炉渣生产矿渣棉的方法采用下述工艺步骤。
（1）依据将高炉流出的热熔态含钛高炉渣取样检测，经检测：酸度系数＝1.15、黏度系数＝1.05Pa·S，温度1450℃；即表1中的高炉渣1。
（2）将热熔态含钛高炉渣直接引入渣罐，同时喷吹煤气对渣罐中的热熔态含钛高炉渣进行补热保温、均化处理，保温温度为1340～1380℃。所述的煤气采用焦炉煤气，或高炉煤气和焦炉煤气的混合气体。
（3）将处理后的热熔态含钛高炉渣引入四辊离心机并喷吹得矿渣棉纤维。
（4）根据绝热用岩棉、矿渣棉及其制品标准（GB/T11835-2007）检测本发明的产品：不可燃，酸度系数＞1.1，导热系数≤0.044、有机物含量≤4%、渣球含量≤10%，热荷重收缩温度≥650℃，各项指标都符合GB/T11835-2007。
实施例2：本实施例除下述不同之处，其它与实施例1相同。
热熔态含钛高炉渣的酸度系数＝1.17、黏度系数＝1.6Pa·S，温度1450℃；即表1中的高炉渣2。
实施例3：本实施例除下述不同之处，其它与实施例1相同。
热熔态含钛高炉渣的酸度系数＝1.18、黏度系数＝1.8Pa·S，温度1450℃；即表1中的高炉渣3。
实施例4：本实施例除下述不同之处，其它与实施例1相同。
热熔态含钛高炉渣的酸度系数＝1.22、黏度系数＝2.0Pa·S，温度1450℃；即表1中的高炉渣4。
实施例5：本实施例除下述不同之处，其它与实施例1相同。
热熔态含钛高炉渣的酸度系数＝1.23、黏度系数＝2.3Pa·S，温度1450℃；即表1中的高炉渣5。
Claims (5)
1.一种用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，其特征在于：将酸度系数＞1.1、黏度系数＞0.5Pa·S的热熔态含钛高炉渣引入渣罐，同时喷吹煤气对渣罐中的热熔态含钛高炉渣进行补热保温、均化处理；然后将处理后的热熔态含钛高炉渣离心或喷吹得到矿渣棉纤维。
2.根据权利要求１所述的用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，其特征在于：所述喷吹煤气使热熔态含钛高炉渣保持1340～1400℃，同时对热熔态含钛高炉渣进行搅拌，以使熔体均化。
3.根据权利要求１所述的用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，其特征在于：所述的煤气为焦炉煤气，或高炉煤气和焦炉煤气的混合气体。
4.根据权利要求１所述的用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，其特征在于：所述热熔态含钛高炉渣的酸度为1.1～1.8，黏度系数为0.5～2.5Pa·S。
5.根据权利要求１－4所述的任意一种用热熔含钛高炉渣直接生产矿渣棉的方法，其特征在于：采用四辊离心机进行离心成纤。
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