阅读说明：本技术 矿渣棉的制备方法和矿渣棉的制备装置 (Preparation method and preparation device of mineral wool ) 是由 王玮 陈耿涛 肖辉 汪飞虎 刘井辉 刘涛 李云峰 于 2019-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种矿渣棉的制备方法和矿渣棉的制备装置,矿渣棉的制备方法包括：将含铁物料加入炼铁炉中进行还原反应；将所述炼铁炉的炉渣溢流至电热前床并在所述电热前床中进行调制；将调制后的炉渣加入电炉内进行保温；将从所述电炉排出的炉渣加入到离心成纤机中进行矿渣棉的制备。根据本发明的矿渣棉的制备方法,将炼铁炉产出的炉渣资源化利用,采用短工艺流程,充分利用炉渣显热,实现矿渣棉的连续性生产,节能环保,经济效益显著。(The invention discloses a preparation method and a preparation device of mineral wool, wherein the preparation method of the mineral wool comprises the following steps: adding the iron-containing material into an iron-making furnace for reduction reaction; overflowing slag of the ironmaking furnace to an electric heating forebed and conditioning in the electric heating forebed; adding the prepared slag into an electric furnace for heat preservation; and adding the slag discharged from the electric furnace into a centrifugal fiberizer to prepare the mineral wool. According to the preparation method of the mineral wool, the slag produced by the iron-making furnace is recycled, the sensible heat of the slag is fully utilized by adopting a short process flow, the continuous production of the mineral wool is realized, the energy is saved, the environment is protected, and the economic benefit is obvious.)

矿渣棉的制备方法和矿渣棉的制备装置

技术领域

本发明涉及炉渣利用技术领域，具体而言，涉及一种矿渣棉的制备方法和矿渣棉的制备装置。

背景技术

冶炼废渣的无害化、资源化利用是中国乃至世界十分重视的焦点，是推动循环经济的中心内容之一。铜、铅、锌、镍厂冶炼尾渣中含有丰富的铁、锌、铅、镍等有价金属元素，利用新型炼铁炉可回收其中的有价元素，产出炉渣则通过水淬处理后作为建筑材料使用，此方法虽将炉渣进行了合理利用，但产品附加值低且炉渣余热未得到利用。为实现炉渣产品附加值最大化，相关技术中利用冲天炉将炉渣制备成矿渣棉，这样虽然能使流程连续化，但未能有效利用炉渣显热，能耗高，利用渣包或渣罐车运输热态炉渣到电炉调制后生产矿渣棉，存在安全、环保风险，且炉渣显热利用率低，经济效益差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种矿渣棉的制备方法，所述矿渣棉的制备方法能够有效利用炉渣显热、连续生产，能够最大限度地降低矿渣棉的加工成本。

本发明还提出一种矿渣棉的制备装置。

根据本发明第一方面实施例的矿渣棉的制备方法，包括：将含铁物料加入炼铁炉中进行还原反应；将所述炼铁炉的炉渣加入电热前床并在所述电热前床中进行调制；将调制后的炉渣加入电炉内进行保温；将从所述电炉排出的炉渣加入到离心成纤机中进行矿渣棉的制备。

根据本发明实施例的矿渣棉的制备方法，将炼铁炉产出的炉渣资源化利用，采用短工艺流程，充分利用炉渣显热，实现矿渣棉的连续性生产，节能环保，经济效益显著。

另外，根据本发明实施例的矿渣棉的制备方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述电热前床采用加热电极和/或喷吹粉煤对炉渣进行加热。

根据本发明的一些实施例，利用喷吹混合装置将添加剂喷吹到所述电热前床内的炉渣中，调制后的炉渣酸度系数为1.1-1.5。

进一步地，向所述电热前床鼓入惰性气体。

可选地，将惰性气体预热至600℃-800℃后鼓入所述电热前床。

根据本发明的一些实施例，所述电炉对炉渣的保温范围为1400℃-1500℃。

根据本发明的一些实施例，所述炼铁炉内的炉渣通过溢流流至所述电热前床内。

根据本发明的一些实施例，所述含铁物料为铜、铅、锌、镍厂冶炼尾渣。

根据本发明第二方面实施例的矿渣棉的制备装置，包括：炼铁炉，所述炼铁炉具有出铁口和出渣连通口；电热前床，所述电热前床与所述出渣连通口连通且具有渣口；电炉，所述电炉与所述渣口连通；离心成纤机，所述离心成纤机与所述电炉相连。

根据本发明实施例的矿渣棉的制备装置，将炼铁炉产出的炉渣资源化利用，采用短工艺流程，充分利用炉渣显热，实现矿渣棉的连续性生产，节能环保，经济效益显著。

根据本发明的一些实施例，所述电热前床设有加热电极口和/或粉煤喷吹口。

根据本发明的一些实施例，所述矿渣棉的制备装置还包括：喷吹混合装置，所述喷吹混合装置与所述电热前床的喷吹搅拌口连通。

根据本发明的一些实施例，所述炼铁炉与所述电热前床通过炉墙间隔开。

根据本发明的一些实施例，所述电热前床与所述电炉、所述电炉与所述离心成纤机之间分别通过溜槽相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的矿渣棉的制备方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的矿渣棉的制备装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的矿渣棉的制备装置的结构示意图。

附图标记：

矿渣棉的制备装置1、炼铁炉10、电热前床20、第一溜槽30、电炉40、第二溜槽50、离心成纤机60、

出铁口101、出渣连通口102、喷吹搅拌口201、加热电极202、粉煤喷吹口203、渣口204、保温电极401。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的矿渣棉的制备方法。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的矿渣棉的制备方法，包括：

将含铁物料加入炼铁炉10中进行还原反应，即，将含铁物料按入炉物料要求加入至炼铁炉10中进行还原熔炼反应，产出的铁水和炉渣在炉缸内沉降分离，底层铁水通过出铁口101排出，上层炉渣通过出渣连通口102进入电热前床20进行加热调制。其中，含铁物料可以为铜、铅、锌、镍厂冶炼尾渣，熔炼工艺既可回收铁又可利用炉渣生产矿渣棉，提升产品附加值，达到变废为宝的目的。

将炼铁炉10的炉渣加入电热前床20并在电热前床20中进行调制，即，电热前床20对炉渣进行搅拌和调制处理，使之达到生产矿渣棉的要求。

将调制后的炉渣加入电炉40内进行保温，电热前床20与电炉40可以通过溜槽连接，将调制好的炉渣通过溜槽加入至电炉40中，再通过电炉40的出渣口均匀地进入到离心成纤机60，达到连续生产的目的。

将从电炉40排出的炉渣加入到离心成纤机60中进行矿渣棉的制备，高温炉渣进入离心成纤机60，通过离心成纤机60的高速运转，将高温炉渣分散甩出，快速降温，形成矿渣棉。

由于从炼铁炉10出来的炉渣不用经过冷却工艺而直接进入电热前床20进行加热，从而可以直接利用炉渣的余热。

根据本发明实施例的矿渣棉的制备方法，将炼铁炉10产出的炉渣资源化利用，采用短工艺流程，充分利用炉渣显热，实现矿渣棉的连续性生产，节能环保，经济效益显著。

根据本发明的一些实施例，如图2和图3所示，电热前床20采用加热电极202和/或喷吹粉煤对炉渣进行加热。这里，电热前床20可以仅采用加热电极202或喷吹粉煤对炉渣进行加热，电热前床20还可以同时采用加热电极202和喷吹粉煤对炉渣进行加热。例如，粉煤喷吹口203设置在电热前床20的侧墙渣线以上，可从侧墙伸入粉煤喷吹管直接将粉煤喷入渣层，提高燃料利用率，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，利用喷吹混合装置将添加剂喷吹到电热前床20内的炉渣中，调制后的炉渣酸度系数为1.1-1.5。例如，使电热前床20内炉渣的温度达到1400℃-1500℃，并将加入的添加剂充分熔化。

进一步地，可以向电热前床20鼓入惰性气体，这样，在喷入添加剂的同时也对炉渣起搅拌作用，使添加剂在炉渣中分散均匀，提升调制效果。

可选地，可以将惰性气体预热至600℃-800℃后鼓入电热前床20，从而避免炉渣快速降温。

根据本发明的一些实施例，电炉40对炉渣的保温范围为1400℃-1500℃，电炉40对均质炉渣进行存储和保温，达到连续生产的目的。

根据本发明的一些实施例，炼铁炉10内的炉渣通过溢流流至电热前床20内，从而可以实现连续生产，缩短流程，节能降耗。

根据本发明第二方面实施例的矿渣棉的制备装置1，包括：炼铁炉10、电热前床20、电炉40和离心成纤机60。

具体而言，炼铁炉10具有出铁口101和出渣连通口102，例如，出铁口101位于出渣连通口102下方。将含铁物料按入炉物料要求加入至炼铁炉10中进行还原熔炼反应，产出的铁水和炉渣在炉缸内沉降分离，底层铁水通过出铁口101排出，上层炉渣通过出渣连通口102进入电热前床20进行加热调制。

电热前床20与出渣连通口102连通，且电热前床20具有渣口204，电热前床20对炉渣进行搅拌和调制处理，使之达到生产矿渣棉的要求。

电炉40与渣口204连通，电热前床20与电炉40可以通过溜槽连接，将调制好的炉渣通过溜槽加入至电炉40中，再通过电炉40的出渣口均匀地进入到离心成纤机60，达到连续生产的目的。

离心成纤机60与电炉40可以通过溜槽相连。例如，离心成纤机60由高速四辊离心机和集棉系统组成，集棉系统包含成纤离心风机和引风机。高温炉渣进入离心成纤机60，通过离心成纤机60的高速运转，将高温炉渣分散甩出，快速降温，形成矿渣棉。

根据本发明实施例的矿渣棉的制备装置1，将炼铁炉10产出的炉渣资源化利用，采用短工艺流程，充分利用炉渣显热，实现矿渣棉的连续性生产，节能环保，经济效益显著。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，电热前床20设有加热电极202和/或粉煤喷吹口203。这里，电热前床20可以仅采用加热电极202或喷吹粉煤对炉渣进行加热，电热前床20还可以同时采用加热电极202和喷吹粉煤对炉渣进行加热。例如，粉煤喷吹口203设置在电热前床20的侧墙渣线以上，可从侧墙伸入粉煤喷吹管直接将粉煤喷入渣层，提高燃料利用率，降低能耗。

根据本发明的一些实施例，矿渣棉的制备装置1还包括：喷吹混合装置，喷吹混合装置与电热前床20的喷吹搅拌口201连通。例如，喷吹搅拌口201位于电热前床20的顶部，可通过高温喷吹混合装置将添加剂喷吹到炉渣中，使调制后的高温炉渣酸度系数在1.1-1.5。

根据本发明的一些实施例，如图2所示，炼铁炉10与电热前床20通过炉墙间隔开。这样，高温炉渣通过出渣连通口102溢流至电热前床20，从而可以实现连续生产，缩短流程，节能降耗。

下面详细描述根据本发明的一个具体实施例的矿渣棉的制备装置1。

将含铁物料按配料要求加入炼铁炉10中进行还原反应，产出的铁水和炉渣在炉缸内沉降分离，底层铁水通过出铁口101排出,上层炉渣通过出渣连通口102进入电热前床20。

电热前床20利用加热电极202和喷吹粉煤对炉渣进行升温，使熔体温度达到1400℃-1500℃。电热前床20的顶部设有喷吹搅拌口201，通过高温喷吹混合装置将添加剂喷吹到炉渣中，使调制后的高温炉渣酸度系数在1.1-1.5。同时，向电热前床20鼓入600℃-800℃的惰性气体，对炉渣起搅拌作用，使添加剂在炉渣中分散均匀，提升调制效果。

将调制好的炉渣通过第一溜槽30加入到电炉40中，电炉40中设有保温电极401对其进行1400℃-1500℃保温，电炉40的出渣口通过第二溜槽50与离心成纤机60相连，实现矿渣棉的连续化生产。

由此，炼铁炉10产出的炉渣通过出渣连通口102进入电热前床20，并通过第一溜槽30与后续设备连接，最大限度地利用了炉渣显热，并减少了人员配置，实现了连续化生产；

通过高温喷吹混合装置将添加剂喷入炉渣中，既能够使添加剂与炉渣充分混合，达到均质目的；又能够起搅拌作用，利于炉内传热传质，降低能源消耗。

根据本发明实施例的矿渣棉的制备装置1，既可回收铁又可利用炉渣生产矿渣棉，提升产品附加值，达到变废为宝的目的；同时，既减少了操作流程，实现连续化操作，又充分利用了炉渣显热。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。