RU2054392C1 - Method for production of silicate melt - Google Patents

Abstract

FIELD: production of ceramic materials. SUBSTANCE: method involves preparation of feedstock and coke. The latter is mixed in advance with 30-95 wt. -% of graphite-containing material 25x25 mm in size. Slag is melted at 1350-1400 C and silicate melt is converted into fibers after holding said slag at this temperature for 6 min. EFFECT: higher efficiency. 2 tbl

Description

Изобретение относится к технологии изготовления волокон для теплоизолирующих изделий. The invention relates to a technology for the manufacture of fibers for insulating products.

Известен способ получения силикатного расплава для минеральной ваты, включающий плавление минеральных материалов с помощью кокса и переработку силикатного расплава в волокно [1]
При этом предварительно ведется подготовка сырья, например, щебня из доменного шлака, щебня из природного камня, а также кокса требуемой фракции. В вагранку вначале подают кокс в количестве 13% от массы рабочей калоши, затем шлак 65% около 22% занимают отходы производства от раздува расплава. Разогретый до температуры 1280-1350^оС расплав подают на центрифугу, где осуществляют вытягивание волокон. Расход условного топлива на одну тонну расплава достигает 480 кг, а угар углерода кокса 50% (максимально).A known method of producing silicate melt for mineral wool, comprising melting mineral materials using coke and processing silicate melt into fiber [1]
In this case, preliminary preparation of raw materials is carried out, for example, crushed stone from blast furnace slag, crushed stone from natural stone, as well as coke of the required fraction. First, coke is fed to the cupola in the amount of 13% of the mass of the working galosh, then slag 65% about 22% is occupied by production waste from melt blowing. Heated to a temperature of 1280-1350 ^about With the melt is fed to a centrifuge, where the fibers are drawn. The equivalent fuel consumption per ton of melt reaches 480 kg, and the carbon monoxide fume is 50% (maximum).

Снизить расход кокса на восстановительные процессы можно, понизив его реакционную способность, что достигается уменьшением поверхности кусков кокса (т. е. использованием более крупных фракций), уменьшением пористости кокса (т. е. использованием линейного кокса, обладающего наиболее низкой из всех коксов реакционной способностью). Экономия кокса может быть достигнута также за счет уменьшения доли кокса в шихте, применением высоконапорного дутья и др. Однако все эти мероприятия требуют весьма строгого ведения процесса, дают незначительную экономию кокса (2-8%), приводят к большому градиенту качественных показателей волокон. It is possible to reduce the coke consumption for recovery processes by lowering its reactivity, which is achieved by reducing the surface of coke pieces (i.e., using larger fractions), reducing the coke porosity (i.e., using linear coke, which has the lowest reactivity of all cokes ) Coke savings can also be achieved by reducing the proportion of coke in the charge, using high-pressure blasting, etc. However, all these measures require very strict process control, give insignificant coke savings (2-8%), and lead to a large gradient of fiber quality indicators.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикатного расплава путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно [2]
Способ включает при подготовке сырья и кокса использование каменноугольного доменного кокса, ведение плавления шлака в коксовой вагранке до температуры 1270-1340^оС, а при достижении этой температуры осуществляют раздув расплава центробежно-дутьевым способом подачей его на центрифугу.The closest technical solution to the invention according to the technical essence and the achieved result is a method for producing silicate melt by preparing raw materials and coke, melting slag in a coke cupola and processing silicate melt into fiber [2]
The process comprises the preparation of raw coal and coke use metallurgical coke, slag melting maintaining the coke in a cupola furnace to a temperature of 1270-1340 ^C and at this temperature is performed melt blowing and centrifugal blow-feeding it to a centrifuge.

Недостатками способа является высокий расход топлива из-за большой реакционной способности кокса, получаемая температура 1270-1340^оС не является оптимальной. Снижается производительность вагранки. Подача на центрифугу расплава сразу по достижении указанной температуры приводит к неравномерности свойств по длине волокон из-за перепадов температуры в объеме расплава.The disadvantages of the method is the high fuel consumption due to the high reactivity of coke, the resulting temperature of 1270-1340 ^about With is not optimal. The cupola cup performance is reduced. The flow to the centrifuge of the melt immediately after reaching the specified temperature leads to uneven properties along the length of the fibers due to temperature changes in the volume of the melt.

Целью изобретения является уменьшение реакционной способности топлива и повышение температуры расплава, что позволит сэкономить дефицитный кокс и повысить производительность вагранки. The aim of the invention is to reduce the reactivity of the fuel and increase the temperature of the melt, which will save scarce coke and increase the productivity of the cupola.

Цель достигается тем, что в способе получения силикатного расплава путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно кокс предварительно смешивают с 30-95 мас. графит содержащего материала фракции 25х25 мм, плавление шлака ведут при температуре 1350-1400^оС, а пеpеpаботку силикатного расплава осуществляют после его выдержки при этой температуре в течение 6 мин.The goal is achieved in that in the method for producing silicate melt by preparing raw materials and coke, melting the slag in a coke cupola and processing the silicate melt into fiber, the coke is pre-mixed with 30-95 wt. graphite containing material fractions 25x25 mm, melting of the slag is carried out at a temperature of 1350-1400 ^C and pepepabotku silicate melt is carried out after being held at this temperature for 6 minutes.

Способ проводят следующим образом. The method is as follows.

Графитсодержащий материал, например лом огарков электродов дуговых электропечей и им подобных материалов фракцией 30-100 мм, в щековых дробилках перерабатывают и просеивают до фракции 25х25 мм, оптимальной с точки зрения интенсивности горения и температуры расплава. После естественной сушки в течение 1-3 мес этот лом добавляют к коксовым калошам от расхода кокса с эквивалентным его уменьшением. Калошу в составе сырья, кокса, графитсодержащего лома и отходов производства от раздува расплава доводят до температуры 1350-1400^оС, выдерживают при этой температуре в течение 6 мин, после чего осуществляют переработку силикатного расплава раздув его центробежно-дутьевым способом подачей на чашу центрифуги. При этом получают минераловатные волокна, которые обрабатывают связующими веществами, например битумами, и подают на дальнейшую переработку.Graphite-containing material, for example scrap scraps of electrodes of arc electric furnaces and similar materials with a fraction of 30-100 mm, is processed and sieved in jaw crushers to a fraction of 25x25 mm, optimal from the point of view of burning intensity and melt temperature. After natural drying for 1-3 months, this scrap is added to coke galoshes from the consumption of coke with its equivalent reduction. Overshoe composed of raw coke, graphite scrap and waste products from the melt blowing is brought to a temperature of 1350-1400 ^{° C,} maintained at this temperature for 6 minutes, after which the processing is carried silicate melt blowing it centrifugal blow-fed to the centrifuge bowl. At the same time, mineral wool fibers are obtained, which are treated with binders, for example bitumen, and fed for further processing.

Графитсодержащие материалы содержат значительно меньше серы, чем кокс, что положительно сказывается на свойствах волокна. Результаты приведены в табл. 1 и 2. Graphite-containing materials contain significantly less sulfur than coke, which positively affects the properties of the fiber. The results are shown in table. 1 and 2.

П р и м е р. В условиях АО "Теплоизол" проведены опытные плавки при изготовлении минеральных волокон для теплоизолирующих плит. В качестве сырья использовали щебень из доменного шлака и щебень из природного камня, а в качестве топлива кокс и отходы от электродов, электродуговых печей. Состав рабочей калоши показан в табл. 1. PRI me R. Under the conditions of Teploizol JSC, experimental melts were carried out in the manufacture of mineral fibers for heat-insulating plates. Crushed stone from blast furnace slag and crushed stone from natural stone were used as raw materials, and coke and waste from electrodes and electric arc furnaces were used as fuel. The composition of the working galosh is shown in table. 1.

По истечении 25 мин с начала подачи рабочих калош появились капли расплава, стекающие по раскаленному коксу и графиту холостой калоши (топливной). Первые порции, наиболее вязкие, расплава выпускают в отходы. При достижении температуры расплава 1395^оС и выдержки первой порции в течение 6 мин расплав подают на центрифугу. Интенсивность дутья 410 мм в ст. Расплав в виде струек под действием кольцевого потока пара давлением 5 атм, выходящего из 200 отверстий диаметром 2 мм, вытягивают в волокна диаметром 12 мм.After 25 minutes from the beginning of the supply of the working galoshes, melt droplets appeared, flowing down along the hot coke and graphite of the empty galoshes (fuel). The first portions, the most viscous, melt released into the waste. Upon reaching a melt temperature of ^about 1395 C and holding a first portion for 6 minutes melt is fed to a centrifuge. The intensity of the blast 410 mm in Art. The melt in the form of streams under the action of an annular steam flow with a pressure of 5 atm, leaving 200 holes with a diameter of 2 mm, is drawn into fibers with a diameter of 12 mm

При этом производительность вагранки повышена по расплаву с 2200 до 3210-3323 кг/ч с одновременным повышением прочности полученного волокна с 0,078 до 0,089-0,093 кгс/см².At the same time, the cupola productivity is increased in the melt from 2200 to 3210-3323 kg / h with a simultaneous increase in the strength of the obtained fiber from 0.078 to 0.089-0.093 kgf / cm ² .

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГО РАСПЛАВА путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно, отличающийся тем, что кокс предварительно смешивают с 30 - 95 мас.% графитсодежащего материала фракции 25 • 25 мм, плавление шлака ведут при 1350 - 1400^oС, а переработку силикатного расплава осуществляют после его выдержки при этой температуре в течение 6 мин.METHOD FOR PRODUCING SILICATE MELT by preparing raw materials and coke, melting slag in a coke cupola and processing silicate melt into fiber, characterized in that coke is pre-mixed with 30 - 95 wt.% Graphite-containing material fractions 25 • 25 mm, the slag is melted at 1350 - 1400 ^o C, and the processing of the silicate melt is carried out after holding it at this temperature for 6 minutes

Images