利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，旨在提供一种不仅能够充分利用高炉热态熔渣中的余热资源，节能环保；而且熔渣炉内的熔体熔化均匀、玻璃化程度高，可有效提高矿棉的成纤率及品质的熔渣炉。它包括加料池，熔化池,净化池及至少两条料道，所述加料池上部设有熔渣流入口及主调质料加料口，所述加料池底部与熔化池底部之间通过第一流液通道相连接，所述熔化池底部与净化池底部之间通过第二流液通道相连通，各料道的一端与净化池相连通，另一端封闭，且各料道的底部设有出料口。

【技术实现步骤摘要】
利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉
本技术涉及矿渣高温熔体
，具体涉及一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉。
技术介绍
随着全球经济的快速发展，能源紧缺的问题愈加严重，节能减排技术成为世界各国的研究热点。当前，我国能源形势严峻，产品能耗指标过高，主要用能产品的单位产品能耗比发达国家高25-90% (加权平均高40%左右)；其次产值能耗高，我国的产品产值能耗是世界上最高的国家之一，例如每千克油当量的能源，日本企业平均可以创造出10.2美元的产值，中国只能创造出0.7美元，仅为日本的1/15 ;我国单位能源使用产生的GDP，目前只有发达国家平均水平的1/5?1/16左右。与此同时，我国矿产资源和能源的利用率都很低，我国矿产资源总回收率仅为30-50%，比世界平均水平低10-20个百分点；单位产品产值能耗为世界平均水平的2.3倍。这些是造成我国产品生产成本高、企业经济效益差的重要原因之一。 无机材料电熔技术是利用无机材料在高温下的离子导电特性施以交变电场产生焦耳热来熔制无机材料的一种技术。该技术具有节能、环保、产品高品质、劳动强度低等诸多优点，故在发达国家普遍被采用。随着国内环保意识的增强和生产产品的品质提升，无机材料电熔技术在国内得到了快速的发展。 作为“环境协调材料”的矿棉制品，其传统生产工艺为冲天炉工艺。冲天炉的工作过程为:先将一定量的煤炭装入炉内作为底焦，它的高度一般在一米以上。点火后，将底焦加至规定高度，从风口至底焦的顶面为底焦高度。然后按炉子的熔化率将配好的石灰石、金属炉料和层焦按次序分批地从加料口加入。在整个开炉过程中保持炉料顶面在加料口下沿。经风口鼓入炉内的空气同底焦发生燃烧反应，生成的高温炉气向上流动，对炉料加热，并使底焦顶面上的第一批金属炉料熔化。熔化后的铁滴在下落到炉缸的过程中，被高温炉气和炽热的焦炭进一步加热，这一过程称为过热。随着底焦的烧失和金属炉料的熔化，料层逐渐下降。每批炉料熔化后，燃料由外加的层焦补充，使底焦高度基本上保持不变，整个熔化过程连续进行。炉料中的石灰石在高温炉气的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是碱性氧化物，它能和焦炭中的灰分和炉料中的杂质、金属氧化物等酸性物质结合成熔点较低的炉渣。熔化的炉渣也下落到炉缸，并浮在铁水上。在冲天炉内，同时进行着底焦的燃烧、热量的传递和冶金反应3个重要过程。 传统冲天炉工艺的制备过程中生产一吨矿棉制品平均需要消耗能源约550公斤标准煤(包括焦、电等)。能耗费用占工厂成本的30%以上，致使矿棉制品的销售价格高居不下，一般都在2500-3200元/吨以上，成为矿棉制品难以进入建筑市场最为突出的瓶颈问题之一。欲降低矿棉制品的销售价格的关键之一是降低其能耗。虽然通过在传统工艺上采用一些新技术(如加热送风、富氧送风等)也能达到节能的目的，但降耗的幅度有限。 而高炉热态熔渣本身具有很高的温度(1400-160(TC )，其平均热焓约为1670MJ/t，属于高品质的余热资源，具有很高的回收价值。由于高炉熔渣用途很广，因此熔渣能量的回收原则是不仅要回收其余热资源，而且要便于炉渣的再利用，在充分利用废渣显热的同时，生产出矿棉、矿渣微晶玻璃等具有较高附加值的建材产品；但目前，国内外高炉熔渣多以水淬法为主，热量无法回收利用。因此，采用高炉热态熔渣直接制备矿棉有利于解决上述
中各自存在的问题，实现了矿棉制备过程中的节能降耗和高炉热态熔渣热量再利用的有机统一，充分利用了高炉热态熔渣的热量，是当今研究的热点技术之一。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其不仅能够充分利用高炉热态熔渣中的余热资源，节能环保；而且熔渣炉内的熔体熔化均匀、玻璃化程度高，可有效提高矿棉的成纤率及品质。 本技术的技术方案是: 一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，包括加料池，熔化池，净化池及至少两条料道，所述加料池上部设有熔渣流入口及主调质料加料口，所述加料池底部与熔化池底部之间通过第一流液通道相连通，所述净化池与熔化池之间通过第二流液通道相连通，各料道的一端与净化池相连通，另一端封闭，且各料道的底部设有出料口 ；所述第一流液通道处设有用于控制第一流液通道的流量的第一控流闸板装置，第二流液通道处设有用于控制第二流液通道的流量的第二控流闸板装置。 本方案熔渣炉在应用过程中，直接将高炉热态熔渣(1400-160(TC )通过熔渣流入口弓I入加料池内，并且在高炉热态熔渣流入加料池的同时,将调质料通过主调质料加料口进入加料池内，使调质料均匀的混合在高炉热态熔渣内；接着，熔体(即混合调质料的高炉热态熔渣)由第一流液通道进入熔化池，使熔体进一步澄清和均化，促进其玻璃化的形成，获取良好、均匀的熔体；最后，熔体由第二流液通道进入净化池，并在净化池内消除熔体内的混合的气泡及熔体内应力，达到净化熔体的目的；然后，熔体由料道的出料口流出，供给离心机进行制棉。本方案充分利用高炉热态熔渣本身的热量，并配合调质料降低熔渣的熔点、使其高温粘度和高温电阻降低，强化熔渣的澄清和均化过程，促进其玻璃化的形成，有利于实现矿棉所需熔体的顺利熔化、均勻，提高矿棉的成纤率及品质。 另一方面，本方案在第一、第二流液通道处设置控流闸板装置，这样可以控制熔体在加料池、熔化池及净化池内的保持的时间，控制加料池、熔化池及净化池内的熔体液面高度的波动范围，以及第一、第二流液通道内的熔体流速，有利于控制熔体玻璃化的形成、均匀，提高矿棉的成纤率。 作为优选，加料池的侧面上部、位于熔渣流入口下方设有加料池上液位线及加料池下液位线,且加料池内的熔体液面位于加料池上液位线与加料池下液位线之间,所述加料池的侧面设有若干加料池侧插电极,加料池的底面设有若干加料池底插电极，各加料池侧插电极及加料池底插电极均位于加料池下液位线的下方；所述熔化池的内侧面上部设有熔化池液位线,且熔化池液位线位于加料池下液位线下方,所述熔化池内的熔体液面位于熔化池液位线下方，所述熔化池的侧面设有若干熔化池侧插电极，熔化池的底面设有若干熔化池底插电极；各熔化池侧插电极位于熔化池液位线的下方；所述净化池位于熔化池底面上方，所述料道底面与净化池底面齐平，净化池内的熔体液面位于熔化池液位线下方；净化池的上部空间内设有若干净化池侧插电极，净化池侧插电极为二氧化锡电极，净化池侧插电极位于熔化池液位线的上方，且各净化池侧插电极的两端均位于净化池外侧；所述净化池侧面上、位于熔化池液位线上方设有溢料口，且该溢料口的底面位于净化池侧插电极的下方。 为了使加料池与熔化池内的熔体澄清、均化，提高矿棉的成纤率及品质，工艺要求加料池与熔化池内的熔体温度较高(1500摄氏度左右)，并且加料池与熔化池内各部位的熔体温度均匀；因而本方案在加料池及熔化池的熔体液面下方设置电极，利用耐高温电极直接内对熔体进行加温，保证加料池与熔化池内的熔体温度的要求； 而为了使由出料口流出的熔体粘度满足离心机的成纤要求，由料道的出料口流出的熔体的温度不能太高(在1400度左右，温度过高则导致熔体的粘度偏低，温度过低则导致熔体的粘度偏高，粘度偏高或者偏低都不能满足四辊高速离心机的成纤要求)；因而为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其特征是，包括加料池，熔化池,净化池及至少两条料道，所述加料池上部设有熔渣流入口及主调质料加料口，所述加料池底部与熔化池底部之间通过第一流液通道相连通，所述净化池与熔化池之间通过第二流液通道相连通，各料道的一端与净化池相连通，另一端封闭，且各料道的底部设有出料口；所述第一流液通道处设有用于控制第一流液通道的流量的第一控流闸板装置，第二流液通道处设有用于控制第二流液通道的流量的第二控流闸板装置。

【技术特征摘要】
1.一种利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其特征是，包括加料池，熔化池，净化池及至少两条料道，所述加料池上部设有熔渣流入口及主调质料加料口，所述加料池底部与熔化池底部之间通过第一流液通道相连通，所述净化池与熔化池之间通过第二流液通道相连通，各料道的一端与净化池相连通，另一端封闭，且各料道的底部设有出料口 ；所述第一流液通道处设有用于控制第一流液通道的流量的第一控流闸板装置，第二流液通道处设有用于控制第二流液通道的流量的第二控流闸板装置。2.根据权利要求1所述的利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其特征是，所述加料池的侧面上部、位于熔渣流入口下方设有加料池上液位线及加料池下液位线，且加料池内的熔体液面位于加料池上液位线与加料池下液位线之间，所述加料池的侧面设有若干加料池侧插电极，加料池的底面设有若干加料池底插电极，各加料池侧插电极及加料池底插电极均位于加料池下液位线的下方； 所述熔化池的内侧面上部设有熔化池液位线,且熔化池液位线位于加料池下液位线下方，所述熔化池内的熔体液面位于熔化池液位线下方，所述熔化池的侧面设有若干熔化池侧插电极，熔化池的底面设有若干熔化池底插电极；各熔化池侧插电极位于熔化池液位线的下方； 所述净化池位于熔化池底面上方，所述料道底面与净化池底面齐平，净化池内的熔体液面位于熔化池液位线下方；净化池的上部空间内设有若干净化池侧插电极，净化池侧插电极为二氧化锡电极，净化池侧插电极位于熔化池液位线的上方，且各净化池侧插电极的两端均位于净化池外侧；所述净化池侧面上、位于熔化池液位线上方设有溢料口，且该溢料口的底面位于净化池侧插电极的下方。3.根据权利要求2所述的利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其特征是，所述加料池呈正八边形结构，且加料池的五个侧面上分别设有三根所述的加料池侧插电极，且各加料池侧面上的三根加料池侧插电极呈上、中、下等距分布；所述加料池底插电极为五根；所述熔化池的前、后两侧侧面上分别设置有四根所述的熔化池侧插电极，所述熔化池底插电极为十根；所述净化池侧插电极的数量为五根。4.根据权利要求2或3所述的利用高炉热态熔渣显热的熔渣炉，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：高晓骏，陈铁军，王品益，朱春江，李胜春，沈健，
申请(专利权)人：宝钢矿棉科技宁波有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33