專利名稱：用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法
技術領域：
本發明涉及一種高爐渣的利用方法，尤其是一種用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法。
背景技術：
高爐渣是冶煉生鐵時產生的附屬品，普通高爐渣可作為水泥原料、筑路或地基回填材料、混凝土骨料等產品的原材料，但均為冷態下的利用，附加值較低；而含釩鈦高爐渣，因不利于水泥的固化，影響混凝土的整體強度和穩定性，導致水泥的利用率較低，為此堆存的大量釩鈦高爐渣已成為企業發展的瓶頸。通常非釩鈦普通高爐渣一般為堿性渣，其酸度系數小于1，利用其生產礦渣棉，需 將一定比例的冷態高爐渣、硅石(用于調整熔渣的酸度)和燃料(煤粉、焦炭)混合，經沖天爐熔化至生產礦渣棉的酸度(I. I I. 8)、溫度(1350 1400°C)要求，再經離心機成纖。該工藝的缺點經沖天爐對冷態的高爐渣進行二次熔煉時需燃料焦炭，每生產I噸礦渣棉需消耗的焦炭量約為250kg。焦炭是由原煤轉換而得，生產I噸焦炭需消耗原煤I. 25 I. 35噸，其過程能量損失約20%，再經沖天爐對高爐渣熔煉之后又有至少20%的能量損失，所以用沖天爐對高爐渣進行二次熔煉會造成能源的嚴重浪費；此外，用冷態的高爐渣進行熔煉，從高爐中流出來熔融渣的顯熱(1450°C)未被利用，而高爐渣的溫度由1400°C冷卻至常溫時放出的熱量(顯熱)約為1550 1750kJ/kg，即每噸高爐渣釋放的熱量相當于52. 97 59. 80kg標準煤。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是將酸度系數> I. I、黏度系數> 0. 5Pa-S的熱熔態含鈦高爐渣引入渣罐，同時噴吹煤氣對渣罐中的熱熔態含鈦高爐渣進行補熱保溫、均化處理；然后將處理后的熱熔態含鈦高爐渣離心或噴吹得到礦渣棉纖維。本發明所述噴吹煤氣使熱熔態含鈦高爐渣保持1340 1400°C，同時對熱熔態含鈦高爐渣進行攪拌，以使熔體均化。本發明所述的煤氣為焦爐煤氣，或高爐煤氣和焦爐煤氣的混合氣體。本發明所述熱熔態含鈦高爐渣的酸度為I. I I. 8，黏度系數為0. 5 2. 5Pa *S。本發明采用四輥離心機進行離心成纖。本發明構思為通過對含鈦高爐渣進行大量的試驗、分析研究之后證實首先含鈦高爐渣的物理、化學性能基本穩定，所含二氧化鈦屬弱酸性氧化物，含鈦高爐渣的酸度系數> I. 1，符合礦棉生產的酸度(I. I I. 8)要求；其次含鈦高爐渣中所含二氧化鈦，主要由TiC、TiN、鈣鈦礦(CaTiO3)構成，具有一定的黏性，在溫度高于1300°C時其黏度系數>0. 5Pa S，滿足熔體成絲黏度系數(0. 5 2. 5Pa S)要求，并有利于制取長纖維。本發明是把具有上述性能的熱熔態(約1450°C)含鈦高爐渣引入渣罐，吹入煤氣確保熔渣的成絲溫度，不再添加酸性熔劑進行調質處理，不再進行二次熔煉，經活動流槽直接引入四輥離心機并噴吹成纖。由上述可知，含鈦高爐渣的物理、化學性能符合渣棉生產要求；因高爐熔渣在導出的過程中存在溫降，為確保熱態高爐熔渣(約1450°C)的溫度在導入四輥離心機之前滿足渣棉的成絲溫度(1340 1380°C)要求，采用噴吹煤氣的形式對渣罐中的熔渣進行補熱保溫處理。采用上述技術方案所產生的有益效果在于
本發明直接用熱熔態的含鈦高爐熔渣生產礦渣棉，不需要將熔渣水淬成固態，避免了水淬渣時水的消耗，而水淬渣時每處理I噸熱熔渣需消耗新水約0. 8 I. 2噸，因此能有效地節約用水；且避免了水淬渣時產生的大量腐蝕性蒸汽和含懸浮物與氰化物的過濾水，造成大氣和地表水的污染，環境效益明顯。本發明直接用熱熔態的含鈦高爐熔渣，使高爐融熔渣的大部分顯熱得到有效地利用，而每噸高爐渣釋放的熱量相當于52. 97 59. 80kg標準煤，因此能有效地節約了燃料。 本發明采用含鈦高爐熔渣省略了外加硅石對熔體進行酸度調整的再配方過程，降低了生產成本，縮短了生產周期，經濟效益顯著。本發明具有節水、節能、環保、成本較低，以及工藝簡單、快捷的特點；實現了含鈦高爐熔渣固廢資源的綜合利用。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。在實施例中，本發明的具體方法，包括如下步驟
(I)分別對現場五種不同含鈦量的高爐渣進行取樣，根據企業標準Q/CB 202-2011對高爐渣進行全分析，分析結果見表I。(2)通過試驗分析高爐渣中TiO2含量與爐渣黏度的關系，并計算五種高爐渣的黏度系數，見表I。(3)根據高爐渣全分析結果計算酸度系數，見表I。(4)由試驗數據確定含鈦高爐渣的理化性能滿足生產渣棉的要求。表I :高爐渣的成分及酸度、黏度計算結果
權利要求
1.一種用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，其特征在于將酸度系數> 1.1、黏度系數> 0. 5Pa-S的熱熔態含鈦高爐渣引入渣罐，同時噴吹煤氣對渣罐中的熱熔態含鈦高爐渣進行補熱保溫、均化處理；然后將處理后的熱熔態含鈦高爐渣離心或噴吹得到礦渣棉纖維。
2.根據權利要求I所述的用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，其特征在于所述噴吹煤氣使熱熔態含鈦高爐渣保持1340 1400°C，同時對熱熔態含鈦高爐渣進行攪拌，以使熔體均化。
3.根據權利要求I所述的用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，其特征在于所述的煤氣為焦爐煤氣，或高爐煤氣和焦爐煤氣的混合氣體。
4.根據權利要求I所述的用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，其特征在于所述熱熔態含鈦高爐渣的酸度為I. I I. 8，黏度系數為0. 5 2. 5Pa S。
5.根據權利要求I一 4所述的任意一種用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，其特征在于采用四輥離心機進行離心成纖。
全文摘要
本發明公開了一種用熱熔含鈦高爐渣直接生產礦渣棉的方法，將酸度系數＞1.1、黏度系數＞0.5Pa·S的熱熔態含鈦高爐渣引入渣罐，同時噴吹煤氣對渣罐中的熱熔態含鈦高爐渣進行補熱保溫、均化處理；然后將處理后的熱熔態含鈦高爐渣離心或噴吹得到礦渣棉纖維。本方法不需要將熔渣水淬成固態，避免了水淬渣時水的消耗，因此能有效地節約用水，且避免了造成大氣和地表水的污染。本方法使高爐融熔渣的大部分顯熱得到有效地利用，因此能有效地節約了燃料。本方法采用省略了外加硅石對熔體進行酸度調整的再配方過程，降低了生產成本，縮短了生產周期。本方法具有節水、節能、環保、成本較低，以及工藝簡單、快捷的特點；實現了含鈦高爐熔渣固廢資源的綜合利用。
文檔編號C03B37/00GK102745892SQ201210204789
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月20日 優先權日2012年6月20日
發明者宮彥嶺, 張偉, 李銀河, 李風臣, 白瑞國, 艾志宏 申請人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司