一种矿渣多孔材料连续制备装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种矿渣多孔材料连续制备装置，包括熔渣炉、出渣器、速凝成型机、定尺切割机、输送轨道、退火炉，按照工序流程依次相衔接；熔渣炉上设有助剂喷枪、煤氧喷枪、稳泡剂喷枪分别喷入助剂、稳泡剂，煤氧燃烧保持熔渣的温度、使助剂、稳泡剂快速熔化并均匀化，使热熔矿渣形成泡沫渣矿渣，沫渣矿渣连续铸入速凝成型机冷却制成矿渣多孔材料。本发明专利技术还公开了一种矿渣多孔材料连续制备的方法，把热熔矿渣送入熔渣炉，喷入助剂、稳泡剂和煤氧形成泡沫矿渣后被连续铸入速凝定型器快速冷却制成矿渣多孔材料，或把泡沫矿渣连续铸入铸造模中制成矿渣多孔材料。本发明专利技术热熔矿渣的高热能得到了高效充分利用，生产出高附加值的矿渣多孔材料，提高了经济效益大，节能减排效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是涉及一种利用冶金热熔矿渣直接生产矿渣多孔节能环保材料的连续制备装置和方法，属于冶金资源综合利用和材料制备领域。
技术介绍
冶金矿渣变废为宝，减少废渣对环境的危害，保护环境，提高冶金渣的综合利用水平和价值一直是广大冶金和环保科技工作者持续努力的方向。尤其是钢铁冶金的高炉渣，2013年全国高炉渣产量超过2亿吨，再加上铁合金渣、炼钢渣等等总量超过3亿吨。高炉渣目前主要被用于制造水泥、混凝土微粉、铺路材料等等，随着技术的发展后来被应用于生产更高端的新材料矿渣棉、泡沫玻璃、微晶玻璃等等，其产品被广泛应用于工民建筑、化工、冶金等工业领域、农业、园林绿化、船舶制造及军工领域。中国专利201310486455.4公开了一种高炉热态熔渣的调质方法，将高炉渣通过有加热的不大于IKm的流渣道流入储渣池，再分别流入一级调质炉、二级调质炉进行调整，包括:热态熔渣转运与缓存、热态熔渣一次调质工艺、热态熔渣二次调质工艺和精细控制，使热态熔渣显热充分利用，为高炉熔渣制备 微晶石材、石棉等提供一种工艺方法，转运和调质过程中熔渣温度保持1350~1500°C。中国专利201310055394.6公开了一种钢铁热态熔渣矿棉及其制备方法，钢铁液态熔渣矿棉原料由液态高炉渣70-90%，调制料10-30%，通过渣槽将热态高炉渣直接引入到熔渣炉的初熔区中，调质料与热态高炉渣一起同步进入到熔渣炉的初熔区，初熔区中的熔体温度保持在1400~1500°C，保温时间为4-6小时，之后进入主熔区，主熔区的熔体温度保持在1420~1450°C，保温时间为6-9小时，之后进入出料区，再流到离心机的滚轮上，形成原棉。中国专利200810012405.1公开了一种含钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的方法，以含Ti02:14-29%高炉渣为基础原料，适量加入硅质原料生产玻璃态物质，烧至1350-1400°C，水淬制得基础玻璃，再加入发泡剂、稳泡剂、助溶剂，再加热到700~930°C发泡制备微晶泡沫玻璃。专利201310150838.4公开了一种以高钛高炉渣和玻璃粉制备微晶泡沫玻璃的方法，先将高钛高炉渣和废玻璃粉磨细，然后将高钛高炉渣、废玻璃粉、助溶剂、发泡剂、稳泡剂充分混匀压块，再加热到1000°C发泡制备微晶泡沫玻璃。现有技术利用冶金热熔渣生产高端矿渣产品都是非连续生产、产量低、成本高，冶金热熔渣的高温热能没有被充分利用，如泡沫玻璃、微晶玻璃等生产工艺均是先把热熔渣快速冷却，再把冷却的矿渣制成粉末，混合其它原料和助剂粉末后，再加热到700~1000°C等不同的温度进行发泡，或者利用冲天炉、或者利用电炉再加热到1400~1500°C生产矿棉，每吨泡沫玻璃或矿棉需要消耗约500-550公斤标煤，增加了新的能耗和新的污染物的排放。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了，直接应用冶金热熔矿渣生产出矿渣多孔节能环保材料。解决了目前冶金热熔矿渣的高温热能得不到高效利用，而切用于生产泡沫玻璃、微晶玻璃等产品又要增加了 500多公斤标煤的新能耗和新污染物排放，以及生产效率低、生产成本高等一系列技术和设备问题。名词解释:1、热熔矿渣:热熔矿渣是来自高炉渣、或锰铁渣、或冶硅渣、或其它冶金渣，温度1400 ~1550°C。2、泡沫矿渣:热熔矿渣加入助剂、稳泡剂后，由煤氧喷枪喷入煤和氧气燃烧，熔化助剂、稳泡剂，并使其均 匀化，调整热熔矿渣的温度后，使热熔矿渣发泡后称为泡沫矿渣。3、矿渣多孔材料:泡沫矿渣经速凝成型机快速冷却后，生产出的一种高强度轻质保温环保材料，用于工民建筑、化工、冶金等工业领域、农业、园林绿化、船舶制造及军工领域。一种矿渣多孔材料连续制备装置，包括熔渣炉、出渣器、速凝成型机(18)、定尺切割机(20)、输送轨道(22)、退火炉(23)，按照工序流程依次相衔接；出渣器安装在熔渣炉的出渣口(3)处；出渣器与速凝成型机(18)相连，泡沫矿渣从出渣器流出后流入速凝成型机(18)制成矿渣多孔材料(21);速凝成型机后面安装有定尺切割机(20)，对速凝成型机(18)制成的矿渣多孔材料(21)进行定尺切割；定尺切割机(20)后面连接有输送轨道(22)，输送轨道(22)的另一端连接有退火炉(23)，经输送轨道(22)把定尺切割好的矿渣多孔材料(21)送至退火炉(23)。所述熔渣炉包括外炉壁(I)、耐材炉壁、炉盖(5 )、煤气管(4)、耐材封墙(6 )、出渣口(3)、出铁口(10)。外炉壁(I)组成一个箱体结构，箱体结构内部砌铸有耐材炉壁；耐材炉壁由耐材炉底(2 )、左耐材炉壁(2A)、右耐材炉壁(2B)、前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)组成；靠近右耐材炉壁(2B)30~IOOcm处有一竖立的耐材封墙(6)把箱体结构分成为加料区和封闭发泡区，耐材封墙(6)下边缘与耐材炉底(2)距离20~80cm，耐材封墙(6)的另两边分别与前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)相连；耐材封墙(6)与左耐材炉壁(2A)、前耐材炉壁(2C)、后耐材炉壁(2D)、耐材炉底(2)组成的箱体的上部有炉盖(5)，共同组成封闭发泡区；耐材封墙(6)与右耐材炉壁(2B)、前耐材炉壁(2C)、后耐材炉壁(2D)、耐材炉底(2)组成的箱体是上部口敞开的加料区；左耐材炉壁(2A)上距离耐材炉底(2)30~90cm设有出渣口(3)，右耐材炉壁(2B)的底部设有出铁口(10);炉盖(5)上部安装有煤气管(4)。优选的，熔渣炉(I)形状为长方体、圆柱体、椭圆柱体，其横截面是是矩形、或圆形、或椭圆形。优选的，所述熔渣炉各部分尺寸由本专业技术人员根据设备实际规模大小和要求进行设计，不限于上述尺寸。所述熔渣炉还包括加料仓(7)、热熔矿渣槽(9)、助剂喷枪(12)、煤氧喷枪(11)、稳泡剂喷枪(13);所述加料仓(7)和热熔矿渣槽(9)位于加料区的上口，使热熔矿渣与助剂混合加入加料区；所述助剂喷枪(12)、煤氧喷枪(11)、稳泡剂喷枪(13)分别安装在熔渣炉的密封发泡区的前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)上，喷入助剂调整热熔矿渣的成分、稳泡剂使热熔矿渣发泡后的泡沫保持稳定，煤氧燃烧调整热熔矿渣的温度并使助剂、稳泡剂快速熔化和均匀化，热熔矿渣发泡后生产出的泡沫矿渣，通过出渣器送入速凝成型机(18);优选的，在密封发泡区，煤氧反应产生的煤气通过炉盖(5)顶部的煤气管(4)输送到退火炉(23)燃烧，对所生产的矿渣多孔材料(21)进行退火处理。优选的，加料仓(7)加入的助剂控制在总加入量的10-50% (重量)，其余助剂由助剂喷枪(12)喷入。所述助剂喷枪(12)、煤氧喷枪(11)、稳泡剂喷枪(13)的数量由本专业技术人员根据设备规模大小和要求进行设计。优选的，所述助剂选自含有Si02、CaO、MgO, A1203、Na2O, KO和/或CaF2的矿物、工业废渣；所述稳泡剂选自含有磷酸纳、磷酸镁的矿物或工业废渣。所述热熔矿渣、助剂和稳泡剂按照热熔矿渣:助剂:稳泡剂=6~8:1.5~3.7:0.3~0.5 (重量比)进行调整配比喷入。所述煤氧喷枪(11)是由喷煤粉管和氧气管道组成，所述煤粉是由氮气做载体喷入，喷入煤粉与氧气的比例为35~50:65~50 (重量比)。优选的，所述出铁口(10)的作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿渣多孔材料连续制备装置，包括依次相衔接的熔渣炉、出渣器、速凝成型机（18）、定尺切割机（20）、输送轨道（22）、退火炉（23）；出渣器安装在熔渣炉的出渣口（3）处；出渣器与速凝成型机（18）相连，泡沫矿渣从出渣器流出后流入速凝成型机（18）制成矿渣多孔材料（21）；速凝成型机后面安装有定尺切割机（20），用于对速凝成型机（18）制成的矿渣多孔材料（21）进行定尺切割；定尺切割机（20）后面连接有输送轨道（22），输送轨道（22）的另一端连接有退火炉（23）。

【技术特征摘要】
1.一种矿渣多孔材料连续制备装置，包括依次相衔接的熔渣炉、出渣器、速凝成型机(18 )、定尺切割机(20 )、输送轨道(22 )、退火炉(23 );出渣器安装在熔渣炉的出渣口( 3 )处；出渣器与速凝成型机(18)相连，泡沫矿渣从出渣器流出后流入速凝成型机(18)制成矿渣多孔材料(21);速凝成型机后面安装有定尺切割机(20)，用于对速凝成型机(18)制成的矿渣多孔材料(21)进行定尺切割；定尺切割机(20)后面连接有输送轨道(22)，输送轨道(22)的另一端连接有退火炉(23 )。2.如权利要求1所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述熔渣炉包括外炉壁(I)、耐材炉壁、炉盖(5)、煤气管(4)、耐材封墙(6)、出渣口(3)、出铁口(10);外炉壁(O组成一个箱体结构，箱体结构内部砌铸有耐材炉壁；所述耐材炉壁由耐材炉底(2)、左耐材炉壁(2A)、右耐材炉壁(2B)、前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)组成；靠近右耐材炉壁(2B)30~IOOcm处有一竖立的耐材封墙(6)把箱体结构分成为加料区和封闭发泡区，耐材封墙(6)下边缘与耐材炉底(2)距离20~80cm，耐材封墙(6)的另两边分别与前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)相连；耐材封墙(6)与左耐材炉壁(2A)、前耐材炉壁(2C)、后耐材炉壁(2D)、耐材炉底(2 )组成的箱体上部有炉盖(5 )，共同组成封闭发泡区；耐材封墙(6 )与右耐材炉壁(2B)、前耐材炉壁(2C)、后耐材炉壁(2D)、耐材炉底(2)组成箱体是上部口敞开的加料区；左耐材炉壁(2A)上距离耐材炉底(2) 30~90cm开有出渣口(3)，右耐材炉壁(2B)的底部设有出铁口(10);炉盖(5)上部安装有煤气管(4)。所述熔渣炉(I)形状为长方体、圆柱体 、椭圆柱体，其横截面是是矩形、或圆形、或椭圆形。3.如权利要求1所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述熔渣炉还包括加料仓(7)、热熔矿渣槽(9)、助剂喷枪(12)、煤氧喷枪(11)、稳泡剂喷枪(13);所述加料仓(7)和热熔矿渣槽(9)位于加料区的上口，使热熔矿渣与助剂混合加入加料区；所述助剂喷枪(12)、煤氧喷枪(11)、稳泡剂喷枪(13)，分别安装在熔渣炉的密封发泡区的前耐材炉壁(2C)和后耐材炉壁(2D)上。4.如权利要求1所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述出渣器由固定架(14)、滑动板(15)、泡沫矿渣槽(16)组成，固定架(14) 一端安装在熔渣炉的出渣口(3)上，另一端安装有泡沫矿渣槽(16)，固定架(14)的中部安装有两块滑动板(15);所述固定架(14)、滑动板(15)与出渣口(3)对应均有一个同心且形状完全一致的孔，完全对应一致安装在一起；两块滑动板(15)均可在固定架(14)内上下移动，关闭或打开、或部分打开出渣口(3)，用以控制泡沫矿渣(17)的流出量。5.如权利要求1所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述速凝成型机(18)由发泡室(24)、速凝成型室、引导板(31)、牵引机(19)组成；所述发泡室(24)位于速凝成型机(18)的最上方，发泡室(24)下方与速凝成型室相连，引导板(31)在速凝成型室内由下而上插入到速凝成型室与发泡室(24)的连接处，速凝成型室的下方是牵引机(19)，牵引机(19 )带动引导板(31)向下运动，用以引导泡沫矿渣(17)进入速凝成型室； 所述发泡室(24)的壁是由耐材壁(24A)组成的上大下小的倒台状体结构和安装在耐材壁(24A)底部的氮氧枪(25)组成； 所述速凝成型室由水冷模板(29)和固定框(30)组成，不少于3块水冷模板(29)围成一个横截面为三角型、或矩形、或多边型的上半部为上小下大的台形、下半部为桶形的立体速凝成型室，并由不少于2个的固定框(30)紧固成一个整体。6.如权利要求5所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，水冷模板(29)上半部内壁与垂直方向夹角Θ为O~45度，下半部是垂直的，每个水冷模板(29)的内表面开有润滑槽(26)，对应每条润滑槽(26)的垂直于水冷模板(29)方向都加工有输油孔(27)，把耐高温润滑油送入润滑槽(26);所述润滑槽(26)与水地平面有O~60度夹角；优选的，水冷模板(29 )外表面焊接有水冷管(28 )，用以冷却水冷模板(29 );水冷模板(29 )内壁使用复合铜板以提闻传热效率。7.如权利要求5或6所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述速凝成型机(18)的发泡室(24)保持竖式结构，速凝成型室采用与水平面地面保持O~90度角度的安装结构。8.如权利要求1所述的矿渣多孔材料连续制备装置，其特征在于，所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周生献，
申请(专利权)人：周生献，
类型：发明
国别省市：山东;37