本发明专利技术公开了一种热熔矿渣直接生产泡沫材料的设备，包括依次设置的熔渣调整炉、初凝器、冷却定型器；熔渣调整炉上设有分别喷入调整剂和煤氧的调整剂喷枪和煤氧喷枪，调整剂加快熔渣发泡的速度，煤氧保持熔渣的温度、使调整剂快速熔化并均匀化；热熔矿渣被喷入调整剂和煤氧形成泡沫矿渣后，连续铸入初凝器和冷却定型器冷却制成矿渣泡沫材料。本发明专利技术还公开了一种热熔矿渣直接生产泡沫材料的方法，把热熔矿渣送入熔渣调整炉，喷入调整剂和煤氧形成泡沫矿渣后被连续铸入初凝器和冷却定型器快速冷却制成矿渣泡沫材料。本发明专利技术实现了冶金渣的高效益利用，使用价值大幅度提高，经济效益大幅度提高。减少了污染物的排放，节能减排效果显著。
【技术实现步骤摘要】
一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沬材料的设备及方法
本专利技术涉及，尤其涉及一种利用冶金热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的生产方法和设备，属于冶金资源综合利用和材料制备领域。
技术介绍
为了提高冶金矿渣的综合利用水平，变废为宝，减少废渣对环境的危害，保护环境，冶金矿渣最早被用于制造水泥、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。关于泡沫玻璃、微晶玻璃的生产，中国专利201310080386.7公开了一种利用高炉渣制备高强度多孔泡沫玻璃的方法，首先将高炉渣烘干球磨除铁后与硼酸、硝酸纳、硝酸钡、硫粉、碳化硅混合后装入耐热模具中烧制得到泡沫玻璃，再分步加热到950°C发泡制备高强度多孔泡沫玻璃。中国专利200810150001.9公开了一种利用液态排渣炉熔渣直接生产泡沫玻璃的方法，通过在液态排渣炉中添加碎玻璃或氧化钙，使得熔渣的化学组成:SiO2:45-65%, Al2O3:5-30%, FeO3:0-15%, Ca+Mg: 10-30%、Na20+K20:0_14%，然后将所得到符合要求的熔渣直接通过液态排渣炉下方的水淬池进行水淬，得到制备泡沫玻璃的玻璃体原料，再用传统工艺制备泡沫玻璃。中国专利201220525693.2公开了一种无模法泡沫玻璃连续发泡装置，包括磨粉机将泡沫玻璃原料和发泡剂磨成粉末混合，网带式发泡窑、碾压拉引装置、切割装置生产出泡沫玻璃块、退火炉退火。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TiO2: 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1350-140(TC，水淬制得基础玻璃，再加入发泡剂、稳泡剂、助溶剂，再加热到930°C发泡制备微晶泡沫玻璃。中国专利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 V发泡制备微晶泡沫玻璃。中国专利201310486455.4公开了一种高炉热态熔渣的调质方法，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 ~150(TC。现有技术对热熔矿渣用于制造高端绿色环保建材泡沫玻璃、微晶玻璃的生产工艺，基本都是将热熔矿渣采用不同的方式快速冷却后，制成粉末，配以玻璃类材料、助溶剂、发泡剂、稳泡剂，然后再通过模具或发泡炉进行加热到900~1000°C等不同的温度进行发泡，生产流程中冶金热熔矿渣的显热没有得到高效利用、再加热制造泡沫玻璃材料又增加了新的能耗、增加了污染物的排放。并且无法实现更大规模的连续生产矿渣泡沫材料，生产效率低、综合能耗高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了，解决了目前采用热熔矿渣生产矿渣泡沫材料必须将热熔矿渣冷却、制粉、混合添加剂、再加热到900~1000°C发泡所造成的综合能耗高、生产效率低、成本高等问题。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:热熔矿渣加入调整剂后，由煤氧喷枪喷入煤和氧气燃烧，熔化调整齐?，并使其均匀化，调整热熔矿渣的温度，使热熔矿渣发泡后称为泡沫矿渣。3、矿渣泡沫材料:热熔矿渣发泡后的泡沫矿渣，经快速冷却制成的矿渣泡沫材料。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，包括依次设置的调整炉(I)、初凝器(2)、冷却定型器(3);调整炉(I)、初凝器(2)、冷却定型器(3)依次相连组成矿渣泡沫材料的主要制备设备；所述的调整炉(I)设有调整剂喷枪(13)和煤氧喷枪(14)，调整剂喷枪(13)和煤氧喷枪(14)分别喷入调整剂和煤氧，调整剂加快热熔矿渣的发泡速度，煤氧保持熔渣的温度、使调整剂快速熔化并均匀化后发泡生成泡沫矿渣，泡沫矿渣被连续铸入初凝器(2)和冷却定型器(3)快速冷却制成矿渣泡沫材料。优选的，所述调整剂喷枪(13)和煤氧喷枪(14)设置的具体数量由本专业技术人员根据设备的规模大小和实际需要进行设计， 作为本专利技术的进一步改进，所述调整炉(I)由外炉壁(11)、耐材炉壁(12)、引导板(18)和流渣槽(17)组成；耐材炉壁(12)砌筑在外炉壁(11)内形成上大下小的炉内腔体，引导板(18)通过初凝器(2)和冷却定型器(3)内部由下而上到达耐材炉壁(12)的底部，使调整炉形成一个底部封闭的热熔矿渣池，热熔矿渣通过流渣槽(17)连续流入调整炉，热熔矿渣在调整炉内快速形成泡沫矿渣后，引导板(18)向下牵引移动，使泡沫矿渣进入初凝器(2)和冷却定型器(3)被制成矿渣泡沫材料。优选的，流渣槽(17)或用渣罐方式替代，用渣罐将热熔矿渣(16)倒入调整炉。优选的，调整炉(I)形状是倒台形体、或矩形体、或圆柱体、或椭圆柱体。优选的，所述调整剂是由助剂和稳泡剂组成，根据热熔矿渣不同的化学成分按照热熔矿渣: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。所述助剂和稳泡剂均为矿物或工业废渣；其中所述助剂选自含有Si02、CaO、MgO、A1203、Na2O,KO和/或CaF2中的一种或几种的矿物或工业废渣；所述稳泡剂选自含有磷酸纳或磷酸镁的矿物、工业废渣。优选的，所述煤氧喷枪(14)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，喷入煤粉与氧气的质量比例为35~55:65~45。作为本专利技术的进一步改进，所述初凝器(2)包括初凝器冷却板、初凝器安装框(24);大于等于3块的初凝器冷却板，安装在大于等于2个的上下分布的初凝器安装框(24)内，被固定的初凝器冷却板组成一个横截面为三角形、或矩形或多边形的上小下大的台状体，如图1所示。所述初凝器冷却板由初凝器铜板(21)、初凝器钢板(22)和初凝器连接件(23)组成，初凝器铜板(21)与初凝器钢板(22)通过初凝器连接件(23)相连接成一个整体板式结构的初凝器冷却板，初凝器铜板(21)作为初凝器内壁，初凝器钢板(22)作为初凝器外壁，初凝器内壁与垂线之间有O~45度的Θ夹角；优选的，所述初凝器铜板(21)水平方向上开设有初凝器润滑口(27)，初凝器润滑口(27)与水平面向下有O~60度的夹角；所述初凝器钢板(22)上开设有初凝器润滑油槽(26)并与初凝器润滑口(27) —一对应，对应每条初凝器钢板(22)上的初凝器润滑油槽(26)在垂直于初凝器钢板(22)的方向上还设有初凝器进油孔(25)，初凝器进油孔(25)与初凝器润滑油槽(26)相通，用以从外部供耐高温润滑油；初凝器润滑油槽(26)与初凝器润滑口(27)相连通，初凝器润滑口(27)溢出的耐高温润滑油对矿渣泡沫材料的表面进行润滑，以减少阻力和提高表面质量。优选的，所述初凝器钢板(22)外表面上焊接有初凝器水冷管(28)，循环水通过初凝器水冷管(28)使冷却初凝器(3)快本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，包括调整炉（1）、初凝器（2）、冷却定型器（3）；调整炉（1）、初凝器（2）、冷却定型器（3）依次相连；所述的调整炉（1）设有调整剂喷枪（13）和煤氧喷枪（14）。
【技术特征摘要】
1.一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，包括调整炉(I)、初凝器(2)、冷却定型器(3);调整炉(I)、初凝器(2)、冷却定型器(3)依次相连；所述的调整炉(I)设有调整剂喷枪(13)和煤氧喷枪(14)。2.如权利要求1所述的热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，其特征在于，所述调整炉(I)由外炉壁(11)、耐材炉壁(12 )、引导板(18 )和流渣槽(17 )组成；耐材炉壁(12 )砌筑在外炉壁(11)内形成上大下小的炉内腔体，引导板(18)通过初凝器(2)和冷却定型器(3)内部由下而上到达耐材炉壁的底部，使调整炉形成一个底部封闭的热熔矿渣池，热熔矿渣通过流渣槽(17)连续流入调整炉并在调整炉内快速形成泡沫矿渣；经引导板(18)的向下牵引移动，泡沫矿渣进入初凝器(2)和冷却定型器(3)被制成矿渣泡沫材料；调整炉(I)的形状是倒台形体、或矩形体、或圆柱体、或椭圆柱体。3.如权利要求1所述的热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，其特征在于，所述初凝器(2)包括初凝器冷却板、初凝器安装框(24)； 大于等于3块 的初凝器冷却板，安装在大于等于2个的上下分布的初凝器安装框(24)内，被固定的初凝器冷却板组成一个横截面为三角形、或矩形或多边形的上小下大的台状体； 所述初凝器冷却板由初凝器铜板(21)、初凝器钢板(22)和初凝器连接件(23)组成，初凝器铜板(21)与初凝器钢板(22)通过初凝器连接件(23)相连结成一个整体板式结构，初凝器铜板(21)作为 初凝器内壁，初凝器钢板(22)作为初凝器外壁，初凝器内壁与垂线之间有O~45度的Θ夹角； 所述初凝器铜板(21)水平方向上开设有初凝器润滑口(27)，初凝器润滑口(27)与水平面向下有O~60度的夹角；所述初凝器钢板(22)上开设有初凝器润滑油槽(26)并与初凝器润滑口(27) —一对应，对应每条初凝器钢板(22)上的初凝器润滑油槽(26)在垂直于初凝器钢板(22)的方向上还设有初凝器进油孔(25)，初凝器进油孔(25)与初凝器润滑油槽(26)相通，用以从外部供耐高温润滑油；初凝器润滑油槽(26)与初凝器润滑口(27)相连通，初凝器润滑口(27)溢出的耐高温润滑油对矿渣泡沫材料的表面进行润滑；所述初凝器钢板(22)外表面上焊接有初凝器水冷管(28)，循环水通过初凝器水冷管(28)使冷却初凝器(3)快速冷却。4.如权利要求1所述的热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备，其特征在于，所述冷却定型器(3)包括冷却板、安装框(34)； 大于等于3块的冷却板，安装在大于等于2个的上下分布的安装框(34)内，被固定的冷却板组成一个横截面为三角形、矩形或多边形的上下一致的桶形冷却定型器(3)； 所述冷却板由冷却铜板(31)、冷却钢板(32)和连接件(33)组成，冷却铜板(31)与冷却钢板(32)通过连接件(33)相联为一个整体板式结构，冷却铜板(31)作为冷却定型器内壁，冷却钢板(32)作为冷却定型器外壁； 所述冷却铜板(31)水平方向上开设有润滑口(37)，润滑口与水平面向下有O~60度的夹角；所述冷却钢板(32)上开设有润滑油孔(38)并与润滑口(37)—一对应；对应每条冷却钢板(32)上的润滑油孔(38)在垂直于冷却钢板(32)的方向上设有进油孔(35)，进油孔(35)与润滑油孔(36)相通，用以从外部供耐高温...
【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
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