CN218403988U - 一种利用煤气化渣制备无机纤维板的*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种利用煤气化渣制备无机纤维板的***，包括依次连接的熔融模块、调整模块、成纤模块和制板模块。该***将等离子体高温熔融炉、岩棉纤维的成纤***和有机纤维板的制板模块相结合，解决了现有有机纤维板生产***无法生产出无机纤维板的问题，生产出的无机纤维板密度不低于1000Kg/m3，具有防火、防水、防虫、密度大、强度高的特点，既可用作外墙装饰板材，又可用作家居装修的板材，具有良好的环保效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及人造板材的制备***技术领域，特别是涉及一种利用煤气化渣制备无机纤维板的***。
背景技术
人造板材在建材、家装、外墙装饰等领域广泛应用，在人们日常生活中发挥着非常重要的作用。一般来讲，人造板材按其原料的纤维种类可分为有机纤维板和无机纤维板。有机纤维板是指以木材或者植物纤维为原料，用无机粘结剂粘结成的板材，这一类人造板材的主要成分是有机纤维因此归为有机纤维板，常见的有刨花板、中密度板、细木工板(大芯板)、胶合板以及防火板等。无机纤维板是指以无机粉体或无机纤维为原料，用无机粘结剂粘结成的板材，这一类人造板材的主要成分是无机矿物因此归为无机纤维板，例如水泥纤维板等，主要用作饰面材料。
以上这两类人造板材由于使用的原材料和生产工艺不同，其特点也不同，例如有机纤维板防火、防水性能差，无机纤维板防火性能、防水性能优于有机纤维板，但是比重大、施工安装难度大，因此两类人造板材的应用场景也不同，目前国内没有能够兼顾以上两类板材优点、适用于两类板材场景的产品。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种利用煤气化渣制备无机纤维板的***，包括依次连接的：
用来将煤气化渣和调质剂熔融形成熔融体的熔融模块；熔融模块包括等离子体高温熔融炉；
用来积存、澄清、均化熔融体的调整模块；调整模块包括池窑；
用来纤维化熔融体使其形成无机纤维的成纤模块，其为无机纤维的成纤模块；以及
将无机纤维压制成板材的制板模块，其为有机纤维板的制板模块。
所述制板模块按无机纤维的走向包括依次连接的铺装机、预压机、热压机、砂光机和截边机。
所述成纤模块按熔融体的走向包括依次连接的四辊离心机、集棉机和摆锤机。
所述等离子体高温熔融炉的炉体顶部设有由多支直流转移弧或非转移弧等离子体枪组成的等离子体枪***，炉体中部设有用来同时通入煤气化渣和调质剂的粉体输入喷嘴。
所述调整模块按熔融体的走向包括依次连接的对来自等离子体高温熔融炉的熔融体进行积存、澄清、均化的池窑，流液洞和溜槽。
所述池窑包括池体和窑体，池体的进口与等离子体高温熔融炉下部的熔融体排出口连通，池体的出口通过流液洞与溜槽连通。
所述熔融模块还包括一调质剂输入装置，调质剂输入装置内盛装有调质剂，调质剂输入装置的调质剂出口与设于等离子体高温熔融炉炉体上的粉体输入喷嘴连接；
所述熔融模块还包括一富氧制备装置，富氧制备装置与炉体中部设置的用来通入富氧空气的富氧气输入喷嘴相连；所述粉体输入喷嘴和富氧气输入喷嘴在炉体外汇合成一总进料喷嘴，总进料喷嘴与炉体连通。
所述熔融模块按原料的走向，在所述等离子体高温熔融炉之前还设有依次连接的用来接收原始的煤气化渣废料并将其烘干的干燥***，和用来输送烘干后煤气化渣的气化渣输送装置；气化渣输送装置的出料端与等离子体高温熔融炉炉体上的粉体输入喷嘴相连。
所述干燥***包括进料端、出料端和进气端、排气端；出料端与气化渣输送装置的粉料气化渣仓相连；进气端与等离子体高温熔融炉上部设置的将燃烧产生的高温气体排出的高温气体排放口连接，使高温气体能作为干燥热源通入干燥***；排气端分为三路，第一路通过第一循环风机与等离子体高温熔融炉直接相连，第二路通过第二循环风机与气化渣输送装置的输送泵连接，第三路与尾气处理***连接。
所述气化渣输送装置为气力粉体输送***，包括接收及储存干燥后的煤气化渣的粉料气化渣仓以及将其输送至粉体输入喷嘴的输送泵；输送泵的进料端与粉料气化渣仓相连，输送泵的进气端与干燥***的排气端相连。
该***以煤气化渣作为主要原料，对煤气化渣进行调质后，利用等离子体高温熔融炉对原料进行对流加热并使其熔融，结合池窑对熔融体进行积存、澄清和均化，结合无机纤维的成纤模块将熔融体制成无机纤维；同时结合有机纤维板材生产***中的制板模块对无机纤维进行处理，制备出能够兼顾现有无机纤维板和有机纤维板两者优点的无机纤维板，还能将煤气化渣变废为宝。
与现有技术相比，本实用新型提供的利用煤气化渣制备无机纤维板的***，是煤气化渣生产无机纤维(岩棉纤维)***和有机纤维板材生产***的创新结合。该***中用等离子体高温熔融炉将煤气化渣熔融成熔融体，并利用等离子体高温熔融炉进行调质，通过成纤模块将熔融体制成各组分分布均匀的无机纤维；再将生产得到的无机纤维用有机纤维板材的生产***(如铺装、预压、热压等设备)生产得到一种无机纤维板材。与传统的人造板材相比，用该***生产出的无机纤维板材以无机纤维为主要材料，具有防火、防潮(水)、防虫、高强度、重量轻，且易于加工的特点，既可以用作家居装修的各类板材，如柜板、地板、墙板等，又可以用作外墙装饰板。应用前景非常广阔。
利用本实用新型的***，既消耗了日益增多的工业固体废弃物煤气化渣，解决煤化工企业的环保难题，还能充分利用气化渣的残存热值(可燃性)，降低无机纤维板材生产的能耗水平，实现煤气化渣的资源化综合利用，具有很好的环保和经济效益。
附图说明
图1所示为本实用新型***的结构示意图；
图中：1-等离子体高温熔融炉，1-1：高温气体排放口，1-2：粉体输入喷嘴，1-3：富氧气体输入喷嘴，1-4：炉体；2-干燥***；3-气化渣输送装置，3-1：粉料气化渣仓，3-2：输送泵；4-池窑；5-流液洞；6-溜槽；7-四辊离心机；8-集棉机；9-摆锤机；10-铺装机；11-预压机；12-热压机；13-砂光机；14-截边机；15-富氧制备装置；16-等离子体枪***；17-第一循环风机；18-第二循环风机。
具体实施方式
岩棉属于岩石纤维中的一个类别，是将熔融岩石纤维化，形成棉状的材料，化学成分属于无机纤维类。岩棉可制成岩棉板，主要用作保温材料，其密度低(约为200Kg/m3)，强度也低，无法用作家居装修的板材。有机纤维板材主要以有机植物纤维和碎料为主要原材料，化学成分属于有机纤维类，因具有强度高的特点可用作家居装修的板材，但防火、防水性能较差。由于岩棉板材和有机纤维板材属于两种完全不同类型的纤维，因此传统的岩棉板材生产***和有机纤维板材生产***属于完全不同类型的生产***，即：岩棉熔制模块得到的岩石熔体用于有机纤维的成纤模块无法得到合格的纤维制品，岩棉成纤模块得到的岩棉纤维用于有机纤维板材的制板模块也无法得到合格的有机纤维板材；同理，有机纤维板材的成纤模块得到的有机纤维用于岩棉板材的制板模块也无法得到合格的岩棉板材。
发明人通过探索和大胆尝试，以煤气化渣作为制备无机纤维板的主要原料，向煤气化渣中添加调质剂对煤气化渣进行调质后，在等离子体高温熔融炉中原料(原料由煤气化渣+调质剂组成)经对流加热并熔融形成熔融体，在池窑中熔融体得到积存、保温、澄清和均化，在成纤模块中熔融体得以纤维化，制成无机纤维。
并且，发明人突破性地将现有有机纤维板材的制板模块用于无机纤维板材的制备，即：用有机纤维板材生产***中的制板模块按有机纤维板材的制板工序对无机纤维进行铺装、预压、热压、砂光、截边等处理，得到密度高达1000Kg/m3的无机纤维板材。此无机纤维板材是采用无机纤维与有机粘结剂制备得到，与常规无机纤维板材采用无机纤维与无机粘接剂制备有所不同，因此也称为“类无机纤维板材”。
基于以上大胆构思，本实用新型利用煤气化渣制备无机纤维板的***将等离子体高温熔融炉、池窑结合起来用于熔制无机纤维板的原料并形成澄清均化的熔融体，再将岩棉纤维的成纤模块结合进来用于熔融体的纤维化，最后将有机纤维板材的制板模块结合进来用来将无机纤维制备成板材，完成无机纤维板材的制备。
本实用新型***中，能够以煤气化渣作为无机纤维板材的原料。煤气化渣(也称气化渣)是煤与氧气或富氧空气在气化炉中发生不完全燃烧(生成CO与H2的合成气)的过程中，煤中无机矿物质发生物理化学转变，伴随煤中残留的碳颗粒形成的固态残渣，其主要成分为氧化硅、氧化铝、氧化钙和残炭，化学性质和组成相对稳定。目前气化渣的处理方式主要为堆存和填埋，尚未大规模工业化资源综合应用，造成了严重的环境污染和土地资源浪费，对煤化工企业的可持续发展造成不利影响，气化渣的处理迫在眉睫。
本实用新型提供一种利用煤气化渣制备无机纤维板的***，利用该***能制备出密度不低于1000Kg/m3的无机纤维板。该***，如图1所示，按工序的先后顺序，包括依次连接的熔融模块、调整模块、成型模块和制板模块。其中，
熔融模块：以煤气化渣为主要原料，加入调质剂对其进行调质后形成固态的原料，熔融模块能加热熔融该固态的原料(或者先熔融煤气化渣再加调质剂，加入调质剂后继续将调质剂加热熔融)使其形成化学组成稳定的熔融体。按原料的走向，熔融模块包括依次连接的干燥***2、气化渣输送装置3和等离子体高温熔融炉1。
等离子体高温熔融炉1作为整个熔融模块中的主要设备，用于加热熔融(采用对流加热的方式)原料煤气化渣和调质剂，并对原料煤气化渣进行调质，包括炉体1-4，炉体1-4由耐火材料内衬和夹层水冷碳钢外壳组成，内衬可耐温1500-1700℃。炉体1-4顶部安装有等离子体枪***16，等离子体枪***16由多支直流转移弧或非转移弧等离子体枪组成。每支等离子枪产生的高温气体喷入炉内，用于提供能量。由于等离子体高温熔融炉1中通入的原料主要为煤气化渣，含有可燃物，如果气化渣中可燃物含量高，或等离子体高温熔融炉1内温度过高时(即气化渣中的可燃物燃烧能产生足够能量熔融原料和调质剂时)，等离子体枪***16可间歇使用或不使用。炉体1-4中部设有粉体输入喷嘴1-2和富氧气输入喷嘴1-3，分别用来通入煤气化渣粉体和富氧空气；粉体输入喷嘴1-2和富氧气输入喷嘴1-3可以分别设在炉体中部的不同位置，也可以在炉体外汇合成一总进料喷嘴后，再与炉体连通。富氧气输入喷嘴1-3与富氧制备装置15相连，用来将富氧空气输入至炉体1-4内，为炉体1-4内可燃物的燃烧助燃。富氧制备装置15为工业PSA(Pressure Swing Adsorption,变压吸附)富氧生产装置，能够提供氧气含量为95％的富氧空气。炉体1-4上部设有高温气体排放口1-1，将燃烧产生的高温气体排出。炉体1-4下部设有熔融体排出口，其与调整模块连接，用来把高温的熔融体导入调整模块内。
熔融模块还可以包括调质剂输入装置，调质剂输入装置内盛装有调质剂，调质剂输入装置的调质剂出口与炉体1-4上的粉体输入喷嘴1-2连接。调质剂输入装置可在粉料气化渣仓3-1(后述)或输送泵3-2(后述)后的管路上设置。当煤气化渣中的化学成分组成不符合无机纤维板的化学组成时，向煤气化渣粉体中加入调质剂，混合均匀后通过粉体输入喷嘴1-2加入炉体1-4内，即调质剂与煤气化渣粉体共同作为原料经粉体输入喷嘴1-2送入炉体1-4内。炉体内煤气化渣粉体中的可燃物燃烧，燃烧产生的火焰直接与调质剂以及煤气化渣粉体中的不可燃物接触，对调质剂和煤气化渣粉体中的不可燃物进行加热(这种加热方式为强对流加热)使其熔融形成高温的熔融体，高温的熔融体中的化学元素组成符合生产无机纤维板的无机纤维的要求。
干燥***2沿原料的走向，位于等离子体高温熔融炉1之前，用于接收原始的煤气化渣废料(往往含水量较高，因此，也称为湿基气化渣)，并将其干燥成煤气化渣粉体。干燥***2为气流干燥或滚筒干燥设备，包括进气端、排气端和出料端。干燥***2的进气端通过高温气体管道与等离子体高温熔融炉1的高温气体排放口1-1连接，将等离子体高温熔融炉1产生的高温气体引入干燥***2作为干燥热源，如果高温气体温度过高(1700℃左右)，可在高温气体管道上安装换热器，调节进入干燥***2的气流温度(将高温气体的温度降至800℃左右再进入干燥***2)。干燥***2的排气端将烟气和水蒸气排出干燥***2。排气端分为并联的三路管道，第一路管道排出的气体通过第一循环风机17从等离子体高温熔融炉1的顶部导入，用来调节等离子体高温熔融炉1的气氛(弱还原气氛)；第二路管道排出的气体通过第二循环风机18进入气化渣输送装置3(后述)的输送泵3-2，用作输送物料的载气；第一路管道和第二路管道排出的气体在***中循环再利用，第三路管道排出的气体经尾气处理***(图中未示出)处理后排入大气。干燥***2的出料端与气化渣输送装置3相连，将干燥后的煤气化渣粉体送入气化渣输送装置3的粉料气化渣仓3-1。
气化渣输送装置3沿煤气化渣粉体的走向位于干燥***2之后，等离子体高温熔融炉1的粉体输入喷嘴1-2之前，用于将干燥***2干燥得到的煤气化渣粉体输送至等离子体高温熔融炉1的炉体1-4内。气化渣输送装置3为气力粉体输送***，包括接收及储存干燥后粉体的粉料气化渣仓3-1，以及将粉体输送至粉体输入喷嘴1-2的输送泵3-2。粉料气化渣仓3-1与干燥***2的出料端相连，输送泵3-2的进料端与粉料气化渣仓3-1的出料口相连，进气端与干燥***2的排气端相连，出料端与炉体的粉体输入喷嘴1-2相连，输送泵3-2以干燥***2排气端第二路排出的气体为载气将储存于粉料气化渣仓3-1中的干燥煤气化渣粉体输送至等离子体高温熔融炉1的粉体输入喷嘴1-2而进入炉体1-4内。
调整模块：按高温的熔融体的走向包括依次连接的池窑4、流液洞5和溜槽6。
池窑4用于积存高温的熔融体，并对高温的熔融体进行澄清和均化，使高温的熔融体中的气泡得以释放，各组分混合均匀及各处温度分布均匀(即均质和均温)。池窑4由耐火材料砌筑而成，外部包裹有保温材料，耐温1700℃。池窑包括池体和窑体，池窑向上敞口，适于积存一定量的熔融体，池体与等离子体高温熔融炉1的熔融体排出口连通，用来接收高温的熔融体，对其进行积存、澄清和均化。窑体侧壁上安装有燃烧器，用来保持池体内高温的熔融体的温度。
池窑4的下游(以熔融体的流入的方向为上游，以熔融体流出的方向为下游)底部设有流液洞5，均质和均温后的熔融体经流液洞5排出池窑4。流液洞5采用优质耐火材料砌筑而成，对高温熔融体的抗侵蚀能力强。流液洞5与溜槽6相通，将高温的熔融体排入溜槽6。
溜槽6由耐高温耐火材料砌筑而成，外部包裹有水冷层。溜槽6上游与流液洞5相同，下游与成纤模块中的四辊离心机7相通，将熔融体排放至四辊离心机7的第一辊轮上。
成纤模块：为传统岩棉生产中的成纤模块，可商购，按熔融体的走向包括依次连接的四辊离心机7、集棉机8和摆锤机9(均可商购，全部可以购自中国船舶重工集团公司第702研究所)。
四辊离心机7在轨道上行走，安装有4个辊轮，每一个辊固定于空心轴上，空心轴由喷雾润滑的轴承支承，各由一台电机高速传动，每个辊轮带有冷却水装置。落到四辊离心机7上的熔融体在辊轮高速离心力和风环高速气流作用下，完成纤维化形成无机纤维，同时喷入有机粘结剂及防尘油，未纤维化的熔融体形成渣球被分离，无机纤维被吹入集棉机8内。
集棉机8是一个钢制空心箱体，其中有一条水平运动的专用网带，网带上方是一集棉室，接收吹离风送过来的无机纤维。在网带下方有可调节风箱，纤维在负压风抽吸作用下被均布于网带上，并形成初棉层毡。初棉层毡经过渡输送皮带，送到摆锤机9。
摆锤机9由两条皮带输送机及一套摆动机构组成，将初棉层毡夹送至制板模块的铺装机10。
制板模块：采用传统有机纤维板材生产中的制板模块(包括传统有机纤维板材生产线中制板及之后工序用到的设备，可商购)，按熔融体的走向包括依次连接的铺装机10、预压机11、热压机12、砂光机13和截边机14(全部可以购自上海人造板机器厂有限公司或镇江中福马机械有限公司)。
铺装机10包括铺装装置、刮平装置、压平装置和输送装置等，采用连续铺装、机械成型的方法，将摆锤机9输送来的初棉层毡均匀铺装，制成密度、均匀度等满足产品参数要求的板坯。铺装压平的板坯输送到预压机11。
预压机11为连续式带式预压机，包括机架、固定横梁、活动横梁、出板装置、油缸及液压***、电控装置。采用连续式预压方式，将成型松散的板坯压密实，排出板坯内留存的空气，降低板坯的厚度，再送入热压机12进行热压。
热压机12为单层压连续性压机，包括驱动辊筒、张紧辊筒、环形钢带、液压油缸***、热压板、滚子链等，采用连续热压方式，通过高温和压力的作用，将板坯制成具有一定强度、密度和厚度的毛板材。毛板材经冷却堆放后，进入砂光机13。
砂光机13采用4个头砂光机，包括机座、上机架、砂架、进给机构、除尘装置及清洁装置等，对热压后的毛板材进行砂光，具体为：将热压后的毛板材表面预固层去掉，使毛板材表面达到光滑、平整。砂光后的板材经截边机14裁切为所需规格的无机纤维板产品。
使用上述***将煤气化渣制备成无机纤维板，具体生产过程为：
将湿基煤气化渣投入干燥***2中，煤气化渣被干燥成含水5wt％以内的煤气化渣粉体，干燥后的煤气化渣粉体输送至气化渣输送装置3的粉料气化渣仓3-1中储存，然后在输送泵3-2的载气带动下，煤气化渣粉体作为主要的原料组成经粉体输入喷嘴1-2输送入等离子体高温熔融炉1内，同时富氧制备装置15制备的富氧气体经富氧气输入喷嘴1-3进入等离子体高温熔融炉1内；如果煤气化渣粉体的化学元素组成不符合无机纤维板纤维的化学组成要求，将调质剂与煤气化渣粉体混合后经粉体输入喷嘴1-2输送入等离子体高温熔融炉1内。在等离子体枪***16提供的高温以及富氧制备装置15提供的富氧空气的作用下，煤气化渣粉体中的可燃物完全燃烧，释放能量，同时将煤气化渣粉体中的不可燃物和其他原料(即调质剂)熔化形成高温的熔融体。高温的熔融体经熔融体排出口流入池窑4，在池窑4内积存、澄清、均化，然后从流液洞5缓慢流出，进入溜槽6。高温的熔融体经溜槽6落在四辊离心机7的第一辊轮上，然后依次落在第二辊轮、第三辊轮、第四辊轮上，在辊轮离心力和风环高速气流作用下，高温的熔融体纤维化形成无机纤维，同时喷入有机粘结剂及防尘油，未纤维化的熔融体形成渣球与无机纤维分离，无机纤维被吹入集棉机8内。无机纤维在集棉机8负压风抽吸作用下被均布于网带上，并形成初棉层毡。初棉层毡经过渡输送皮带，送到摆锤机9。摆锤机9将初棉层毡夹送至制板模块中的铺装机10。铺装机10将无机纤维均匀铺装，制成密度、均匀度等满足产品参数要求的板坯。铺装压平好的板坯输送到预压机11。预压机11采用连续式预压方式，将成型松散板坯压密实，再送入热压机12进行热压。热压机12采用连续热压方式，在高温和压力的作用下，将板坯制成具有一定强度、密度和厚度的毛板材。毛板材经冷却堆放后，进入砂光机13。砂光机13将热压后毛板材表面的预固层去掉，使表面光滑、平整。砂光后的板材经截边机14裁切为所需规格的无机纤维板产品。
在该方法中，等离子体高温熔融炉1产生的高温烟气，经高温气体排放口1-1进入干燥***2，作为干燥所需的热源。干燥***2排出的气体中含有高温烟气和水蒸气，第一路气体通过第一循环风机17进入等离子体高温熔融炉1用以调节炉内气氛，第二路气体通过第二循环风机18进入气化渣输送装置3的输送泵3-2作为输送气化渣的载气，第三路气体经尾气处理***处理后排入大气。
本实用新型提供的***利用等离子体高温熔融炉对调质后的煤气化渣进行熔融，使得煤气化渣中的氧化硅、氧化铝和氧化钙用作无机纤维板材中无机纤维的原料组成，使煤气化渣变废为宝，被资源化利用；而煤气化渣中的残炭在等离子体高温熔融炉内燃烧，为熔融提供热值，从而降低生产无机纤维过程中的能耗。由于煤气化渣中的化学组成相对稳定，经调质后各组份含量保持稳定，能够保证制备出的无机纤维板也具有稳定的品质。
该***中采用大尺寸的池窑作为熔融体积存、澄清、均化的场所，使熔融体均质、均温。得到的熔体利用岩棉的成纤模块即可生产得到无机纤维板所需的无机纤维。该***采用有机纤维板材生产***中的制板模块将生产出的无机纤维进行铺装、预压、热压、砂光、裁切等工序，生产出无机纤维板材。与传统有机纤维板材相比，本实用新型的***在生产无机纤维板材时减少了削片、热磨、干燥、分选等工序，降低了能耗，而且生产出的无机纤维板材具有有机纤维板材无法企及的优势，包括防火、防水、防虫、密度大、强度高的特点，使其既可用作外墙装饰板材，又可用作家居装修的板材。
本实用新型***能大量消耗煤气化渣，提高了制备得到的无机纤维板的附加值，也提高了煤化工企业的经济效益，同时解决了煤化工企业的环保难题，是目前气化渣利用的有效途径和迫切需求，还具有良好的环保效益和经济效益。
以下结合具体实施例，更具体地说明本实用新型的内容，并对本实用新型作进一步阐述，但这些实施例绝非对本实用新型进行限制。
实施例一：
本实施例的利用煤气化渣制备无机纤维板的***由依次连接的熔融模块、调整模块、成纤模块和制板模块组成。
本实施例使用的原料为湿基煤气化渣和其他原料(即调质剂)。原料按无机纤维板中氧化物的质量百分含量计量，包括表1中的氧化物。对煤气化渣的组分进行化学分析，按表1中的化学组成调配和计算煤气化渣粉体和调质剂的比例和用量，以及调质剂添加的种类和用量。气化渣的用量尽可能地高，不足的物质由调质剂补足，其中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O、Fe2O3、K2O可分别来源于硅砂(SiO2)、长石(Al2O3)、石灰石(CaO)、菱镁矿(MgO)、纯碱(Na2O)、铁矿石(Fe2O3)、碳酸钾(K2O)等工业原料或矿石。
表1无机纤维板的主要化学组成(以氧化物计量)
| 组份 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | CaO | FeO | MgO | Na<sub>2</sub>O | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | K<sub>2</sub>O | TiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> |
| 质量百分含量/％ | 38.6 | 18.75 | 22.64 | 5.57 | 6.95 | 2.56 | 3.25 | 0.8 | 0.76 | 0.11 |
整套***建设完成后，先利用安装在池窑4上的燃烧器烘炉，并将烘炉产生的高温气体通过等离子体高温熔融炉1的高温气体排放口1-1排入干燥***2，同时，启动干燥***2工作，将湿基气化渣送入干燥***2进行烘干，得到煤气化渣粉体。烘干后的煤气化渣粉体(含水率小于5％)送入气化渣输送装置3的粉料气化渣仓3-1中储存，当池窑4温度上升到1400-1500℃后，启动等离子体高温熔融炉1的等离子体枪***16，同时第二循环风机18将干燥***2的一路尾气送入输送泵3-2内作为载气，粉料气化渣仓3-1内的煤气化渣粉体及调质剂输入装置中的调质剂在输送泵3-2的载气带动下输送至粉体输入喷嘴1-2，同时将富氧制备装置15制备的富氧空气送入富氧气体输入喷嘴1-3，将干燥***2的另一路尾气通过第一循环风机17送入等离子体高温熔融炉1，以维持炉体内的弱还原气氛，至此，整个***进入气化渣熔化运行状态，炉内温度保持1500℃左右，煤气化渣粉体和其他原料(即调质剂)在等离子体高温熔融炉1内被熔化形成熔融体。熔融体通过熔融体排出口排出并流入池窑4，在池窑4内积存、澄清、均化；当池窑4内的熔融体积存到一定量时，经流液洞5溢流至溜槽6内；调整溜槽6的位置，使熔融体从溜槽6落到四辊离心机7的第一辊轮上，然后依次落到第二辊轮、第三辊轮、第四辊轮上，在辊轮高速离心力和风环高速气流共同作用下纤维化形成无机纤维，并同时喷入有机粘接剂和和防尘油，使得未纤维化的渣球与无机纤维的分离。四辊离心机制得的无机纤维被高速气流吹到集棉机8上，在集棉机负压吸附作用下，无机纤维在集棉机8上形成初棉毡层，并经过渡皮带输送到摆锤机9上。摆锤机9将初棉层毡夹送至铺装机10。铺装机10将无机纤维均匀铺装，制成密度、均匀度等满足产品参数要求的板坯。铺装压平的板坯输送到预压机11。预压机11采用连续式预压方式，将成型松散板坯压密实，再送入热压机12进行热压。热压机12采用连续热压方式，在高温和压力的作用下，将板坯制成具有一定强度、密度和厚度的毛板材。毛板材经冷却堆放后，进入砂光机13。砂光机13将热压后的毛板材表面的预固层去掉，使表面光滑、平整。砂光后的板材经截边机14裁切为所需规格的无机纤维板产品。至此，整个***进入正常生产状态，完成从煤气化渣到无机纤维板材的生产。
经测定，该无机纤维板的厚度为8-10mm，密度为1050-1250Kg/m3，防火等级为A级，弯曲强度≥25.5N/mm2，弹性模量为4015-4740N/mm2。该***不仅可以实现气化渣的资源化利用，生产出的无机纤维板还具有防火、防水、防虫、密度大、强度高的特点，既可用作外墙装饰板材，又可用作家居装修的板材，具有良好的环保效益和经济效益。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的内容。
Claims (10)
1.一种利用煤气化渣制备无机纤维板的***，其特征在于，包括依次连接的：
用来将煤气化渣和调质剂熔融形成熔融体的熔融模块；熔融模块包括等离子体高温熔融炉；
用来积存、澄清、均化熔融体的调整模块；调整模块包括池窑；
用来纤维化熔融体使其形成无机纤维的成纤模块，其为无机纤维的成纤模块；以及
将无机纤维压制成板材的制板模块，其为有机纤维板的制板模块。
2.根据权利要求1所述***，其特征在于，所述制板模块按无机纤维的走向包括依次连接的铺装机、预压机、热压机、砂光机和截边机。
3.根据权利要求2所述***，其特征在于，所述成纤模块按熔融体的走向包括依次连接的四辊离心机、集棉机和摆锤机。
4.根据权利要求3所述***，其特征在于，所述等离子体高温熔融炉的炉体顶部设有由多支直流转移弧或非转移弧等离子体枪组成的等离子体枪***，炉体中部设有用来同时通入煤气化渣和调质剂的粉体输入喷嘴。
5.根据权利要求4所述***，其特征在于，所述调整模块按熔融体的走向包括依次连接的对来自等离子体高温熔融炉的熔融体进行积存、澄清、均化的池窑，流液洞和溜槽。
6.根据权利要求5所述***，其特征在于，所述池窑包括池体和窑体，池体的进口与等离子体高温熔融炉下部的熔融体排出口连通，池体的出口通过流液洞与溜槽连通。
7.根据权利要求1-6任一所述***，其特征在于，所述熔融模块还包括一调质剂输入装置，调质剂输入装置内盛装有调质剂，调质剂输入装置的调质剂出口与设于等离子体高温熔融炉炉体上的粉体输入喷嘴连接；
所述熔融模块还包括一富氧制备装置，富氧制备装置与炉体中部设置的用来通入富氧空气的富氧气输入喷嘴相连；所述粉体输入喷嘴和富氧气输入喷嘴在炉体外汇合成一总进料喷嘴，总进料喷嘴与炉体连通。
8.根据权利要求7所述***，其特征在于，所述熔融模块按原料的走向，在所述等离子体高温熔融炉之前还设有依次连接的用来接收原始的煤气化渣废料并将其烘干的干燥***，和用来输送烘干后煤气化渣的气化渣输送装置；气化渣输送装置的出料端与等离子体高温熔融炉炉体上的粉体输入喷嘴相连。
9.根据权利要求8所述***，其特征在于，所述干燥***包括进料端、出料端和进气端、排气端；出料端与气化渣输送装置的粉料气化渣仓相连；进气端与等离子体高温熔融炉上部设置的将燃烧产生的高温气体排出的高温气体排放口连接，使高温气体能作为干燥热源通入干燥***；排气端分为三路，第一路通过第一循环风机与等离子体高温熔融炉直接相连，第二路通过第二循环风机与气化渣输送装置的输送泵连接，第三路与尾气处理***连接。
10.根据权利要求9所述***，其特征在于，所述气化渣输送装置为气力粉体输送***，包括接收及储存干燥后的煤气化渣的粉料气化渣仓以及将其输送至粉体输入喷嘴的输送泵；输送泵的进料端与粉料气化渣仓相连，输送泵的进气端与干燥***的排气端相连。
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|---|---|---|---|---|
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- 2022-11-15 CN CN202223028920.3U patent/CN218403988U/zh active Active
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