一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，屬于礦棉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣傾倒于熔爐中，并在傾倒過程中添加還原劑和改質(zhì)劑，進行還原調(diào)質(zhì)；經(jīng)攪拌混勻后靜置0.5～1.5小時后，將溫度在1380℃～1430℃之間的熔渣送至制棉設(shè)備加工成礦棉。本發(fā)明充分發(fā)揮了熔融態(tài)鋼渣自身“渣”和“熱”的雙重優(yōu)勢，使用硅鐵、鋁粒作為還原劑，硅、鋁與鐵氧化物的反應(yīng)為硅熱反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)，會伴隨大量的熱產(chǎn)生，可以滿足整個還原調(diào)質(zhì)過程的熱量補給?；厥沼袃r元素后將余渣直接制成高附加值的礦棉，實現(xiàn)了熔融態(tài)鋼渣的全面回收利用，不僅解決了鋼渣的排放問題，還可以降低礦棉的生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
【專利說明】
一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及礦棉生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣 生產(chǎn)礦棉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需突破資源利用約束的瓶頸，鋼渣作為載能資源，無論其 能源利用、資源利用，還是作為無機非金屬新材料開發(fā)利用既緊迫又必要。轉(zhuǎn)爐冶煉傾倒的 熔融態(tài)鋼渣，具有豐富的高溫?zé)豳Y源、金屬資源以及〇 &0、1^0、31〇2^12〇3等有用成分。實驗 測得，鋼渣1600°C時的熱焓為2000KJ/kg，水淬冷卻1噸液態(tài)爐渣可釋放1600-1800MJ/噸渣， 相當(dāng)于55-61kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量。
[0003] 目前，熱態(tài)鋼渣除了少部分返回冶金流程再利用外，主要還是先通過冷卻介質(zhì)將 鋼渣從熱態(tài)轉(zhuǎn)變成冷態(tài)，然后再加以利用。對熔融態(tài)鋼渣采用冷卻處理，再進行磁選回收金 屬的工業(yè)流程，便于機械化、工藝流程簡單、成本較低。但易產(chǎn)生廢水、粉塵而污染環(huán)境，而 且也造成鋼渣高溫資源和鐵氧化物以及尾渣資源的浪費，屬于附加值較低的處理工藝。
[0004] 礦棉是利用礦渣或爐渣，與焦炭和調(diào)質(zhì)劑混合后經(jīng)沖天爐加熱熔煉，采用高速離 心法或噴吹法等工藝制成的棉絲狀無機纖維，然后再經(jīng)過加工成型、固化和切割等工序制 成礦棉制品。礦棉生產(chǎn)的主要燃料是焦炭，生產(chǎn)一噸礦棉制品大約需要消耗焦炭250kg以 上。沖天爐由于本身工藝和設(shè)備的局限，生產(chǎn)礦棉的能耗高且污染大。利用熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn) 礦棉，一方面充分利用了熔融態(tài)鋼渣的顯熱資源，另一方面也將鋼渣資源"變廢為寶"，實現(xiàn) 鋼渣的零排放。此外，也降低了礦棉的生產(chǎn)成本，進一步推廣了礦棉制品的應(yīng)用，具有巨大 的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。
[0005] 經(jīng)檢索，關(guān)于利用熔融態(tài)爐渣生產(chǎn)礦棉的方案也已有較多公開。如中國專利申請 號201410239791.3,申請日為2014年5月30日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種利用高溫高爐渣和高 溫電廠渣生產(chǎn)礦棉的方法，該申請案將來自鋼鐵冶煉高爐中的高溫液態(tài)高爐渣和來自電廠 的高溫液態(tài)電廠渣置于熔爐中，在熔爐中升溫、調(diào)質(zhì)后，達到礦棉產(chǎn)品所需的成分和高速離 心機所需的熔體溫度>1400°C，然后高溫熔體再進入高速離心成棉機制成礦棉纖維。該申請 案通過直接利用高溫液態(tài)高爐渣和高溫液態(tài)電廠渣，使得鋼鐵廠內(nèi)高溫液態(tài)高爐渣和電廠 渣的顯熱得到利用，節(jié)省了礦棉生產(chǎn)工藝的能量消耗，也綜合利用了鋼鐵廠內(nèi)熔渣資源。
[0006] 中國專利申請?zhí)?01510250252.4,申請日為2015年5月15日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一 種液態(tài)高爐渣生產(chǎn)礦渣棉的熔制方法;該申請案在液態(tài)高爐渣渣罐中添加酸性添加劑進行 調(diào)質(zhì)，盛有液態(tài)高爐渣的渣罐在電極下方加熱，在渣罐底部噴吹惰性氣體攪拌，然后將液態(tài) 高爐渣傾倒于電爐內(nèi)，電爐內(nèi)有調(diào)質(zhì)好的兩倍于渣罐的液態(tài)高爐渣，持續(xù)加熱保溫;最后開 爐出渣，將爐渣連續(xù)送到制棉機加工成礦棉。該申請案相對于傳統(tǒng)沖天爐以及窯爐的高能 耗，液態(tài)高爐渣的顯熱得到有效利用，使高爐煉鐵與礦渣棉的生產(chǎn)工藝有效結(jié)合。
[0007] 上述申請案均不失為一種很好的利用熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方案，但上述申請案 更多的把關(guān)注點放在了資源化程度較高的高爐渣身上，且是在熔融態(tài)高爐渣的顯熱資源利 用上，并不適用于目前含(FenO)高達15%~30%的較難處理的鋼渣。由于高爐渣的組分限 制，使得上述申請案對熔渣進行調(diào)質(zhì)的過程，必須額外的添加電加熱裝置進行熱量補充，而 且上述申請案中沒有提出針對鋼渣組分中金屬資源回收的具體方法，無法解決鋼渣的資源 化問題，實現(xiàn)鋼渣的高附加值利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009] 本發(fā)明針對目前熔融態(tài)鋼渣回收利用存在的不足，提供了一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融 態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法;本發(fā)明在轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣中添加硅、鋁還原劑，來解決鋼渣中 金屬資源的回收，以及利用熔融態(tài)鋼渣的顯熱和還原反應(yīng)中產(chǎn)生的化學(xué)熱來解決熱量的補 給;通過添加少量含有Si0 2、Al2〇3物質(zhì)對熔渣組分進行微調(diào)，直接將熔渣制成礦棉，實現(xiàn)了 尾渣的高附加值利用。在將鋼渣變廢為寶的同時，也降低了礦棉的生產(chǎn)成本、提高鋼鐵企業(yè) 綜合效益，而且還可以減少環(huán)境污染，維持生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的 共贏。
[0010] 2.技術(shù)方案
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0012] 本發(fā)明的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其步驟為:將轉(zhuǎn)爐前期 熔融態(tài)鋼渣傾倒于熔爐中，并在傾倒過程中添加還原劑和改質(zhì)劑，進行還原調(diào)質(zhì);經(jīng)攪拌混 勻后靜置0.5~1.5小時后，將溫度在1380°C~1430°C之間的熔渣送至制棉設(shè)備加工成礦 棉，剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中。
[0013] 更進一步地，生產(chǎn)礦棉的原料包括質(zhì)量百分比為70%~90%的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼 渣、5%~10%的還原劑和5%~20%的改質(zhì)劑。
[0014] 更進一步地，所述的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣包括如下質(zhì)量百分比的組分CaO 30~ 50%，Si〇2 15~30%，F(xiàn)e0 10~30%，Mg0 2~10%，Ah〇3 1 ~5%。
[0015] 更進一步地，所述的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣為轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，溫度在 1350°C~1500°C之間，渣堿度在1.0~2.0之間。
[0016] 更進一步地，所述的還原劑由硅鐵、鋁粒中的一種或兩種混合組成，還原劑的粒度 為5~50mm〇
[0017] 更進一步地，所述的改質(zhì)劑為含有Si〇2、Al2〇3物質(zhì)中的一種或多種混合組成，改質(zhì) 劑的粒度為5~20mm。
[0018] 更進一步地，所述的含有Si02、Al2〇3物質(zhì)為碎玻璃、粘土、粉煤灰或赤泥。
[0019] 更進一步地，添加還原劑和改質(zhì)劑進行還原調(diào)質(zhì)后熔渣中FeO的含量在5%以下， 酸度系數(shù)(Si02+Al 203)/(Ca0+Mg0)為1 · 1~1.6。
[0020] 更進一步地，所述的熔爐個數(shù)為每個轉(zhuǎn)爐配備2~5個。
[0021] 更進一步地，所述的熔爐為改進后的渣罐，熔爐的外殼為鋼板，內(nèi)壁為耐火保溫爐 襯。
[0022] 3.有益效果
[0023]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：
[0024] (1)本發(fā)明"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，從資源化利用程度 較低的鋼渣入手，解決轉(zhuǎn)爐冶煉傾倒的熔融態(tài)低堿度前期鋼渣的高效利用問題。在充分利 用冶金廢渣熱資源的同時，回收了金屬資源，實現(xiàn)了尾渣的高附加值利用，將鋼渣變廢為 寶，降低礦棉的生產(chǎn)成本、提高鋼鐵企業(yè)綜合效益，而且還可以減少環(huán)境污染，維持生態(tài)系 統(tǒng)的良性循環(huán)，實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的共贏；
[0025] (2)本發(fā)明"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，工藝流程簡單，經(jīng)還 原調(diào)質(zhì)可以很好的滿足礦棉生產(chǎn)的成分和溫度要求，且通過改質(zhì)劑的配合，能夠擴大酸度 系數(shù)的調(diào)質(zhì)范圍，制備的礦棉玻璃態(tài)良好，成纖率高，酸度系數(shù)可調(diào)范圍寬，可以滿足多樣 化的市場需求；
[0026] (3)本發(fā)明"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，采用硅鐵、鋁粒中的 一種或兩種作為還原劑，硅、鋁與鐵氧化物的反應(yīng)為硅熱反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)，會伴隨大量的熱 產(chǎn)生，可以滿足整個還原調(diào)質(zhì)過程的熱量補給；同時使用硅、鋁還原渣中的鐵氧化物，溫度 在1350°C以上時，還原率可以達到98%以上;且硅、鋁與鐵氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物為Si0 2、Al2〇3， 在減少改質(zhì)劑加入量的同時，還原生成的產(chǎn)物有助于提高熔體的酸度，也使得熔渣成分的 均勻化更加順利；
[0027] (4)本發(fā)明"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，采用轉(zhuǎn)爐雙渣留渣 法的一倒渣，溫度在1350 °C~1500 °C之間，渣堿度在1.0~2.0之間，該時期的轉(zhuǎn)爐渣堿度低 且成分穩(wěn)定，有助于礦棉的生產(chǎn)；
[0028] (5)本發(fā)明"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，為每個轉(zhuǎn)爐配備2~ 5個熔爐，在2~5個熔爐的配合下，可以很好的解決轉(zhuǎn)爐倒渣的間斷性與礦棉生產(chǎn)連續(xù)性的 矛盾。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的工藝流程框圖。
【具體實施方式】
[0030] 為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0031] 本發(fā)明的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，原料主要由以下質(zhì)量百 分比計的組分組成:70 %~90 %的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣、5 %~10 %的還原劑和5 %~20 % 的改質(zhì)劑。所述的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣為轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，即將上一爐終點渣的 一部分或全部留在爐內(nèi)，然后在吹煉3~5分鐘左右，第一次倒?fàn)t時倒出來的渣。此時的渣溫 度在1350°C~1500°C之間，渣堿度在1.0~2.0之間，主要組分的質(zhì)量百分比如下：CaO為30 ~50%，Si0 2為15~30%，F(xiàn)eO為10~30%，MgO為2~10%，Ah〇3為1~5%。相比于轉(zhuǎn)爐終渣 來說，轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣溫度和成分都比較穩(wěn)定，使得鐵氧化物的還原和尾渣的熱態(tài)調(diào) 質(zhì)更加容易進行，有助于礦棉的生產(chǎn)。
[0032] 利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣進行礦棉生產(chǎn)的步驟如下：
[0033] 將轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣傾倒于熔爐的過程中，向熔爐中加入上述質(zhì)量百分比的還 原劑和改質(zhì)劑進行還原調(diào)質(zhì)。為滿足礦棉生產(chǎn)的成分和溫度要求，還原調(diào)質(zhì)后的熔渣中FeO 的含量在5%以下，酸度系數(shù)(Si02+Al203)/(Ca0+Mg0) = l.l~1.6,氧化物的符號代表成分 中各種氧化物的質(zhì)量百分比。經(jīng)過攪拌混勻達到礦棉制品所需的成分后靜置0.5~1.5小 時，使熔渣的成分均勻，實現(xiàn)熔渣和金屬的分離，最后將溫度在1380 °C~1430 °C之間的熔渣 送至制棉設(shè)備加工成礦棉，剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中。
[0034]本發(fā)明的還原劑由娃鐵、錯粒中的一種或兩種混合組成，粒度為5~50mm。使用娃 鐵或鋁粒作為還原劑，雖然還原劑本身的成本較高，但是硅、鋁與鐵氧化物的反應(yīng)為硅熱反 應(yīng)、鋁熱反應(yīng)，會伴隨大量的熱產(chǎn)生;硅、鋁與鐵氧化物反應(yīng)放出的化學(xué)反應(yīng)熱能否滿足整 個流程的熱量補給，可以通過整個流程的熱量收支來計算得出，熱量收入主要是硅熱、鋁 熱，以及熔融態(tài)鋼渣的熱量;熱量支出主要是加入改質(zhì)劑后熔渣升溫的支出熱，鋼渣倒入渣 罐時渣罐壁面吸熱以及反應(yīng)過程中的鋼渣散熱等，整個過程中的熱量收支計算如下：
[0035] (1)鋼渣與硅鐵、鋁發(fā)生熔融還原反應(yīng)的過程中，涉及到的化學(xué)反應(yīng)如下：
[0036] 2(FeO)+Si = (Si〇2)+2Fe
[0037] 3(FeO)+2Al = (Al2〇3)+3Fe
[0038] 硅熱法、鋁熱法產(chǎn)生的熱量可以用公式：Q = -Δ,.〇(298Α「)/ΣΜ kJ/kg計算， 其中ΣΜ為按化學(xué)反應(yīng)計量關(guān)系計算的原始爐料的摩爾質(zhì)量之和。
[0039] 對于n mol物質(zhì)，恒壓條件下，由溫度1\升高到Τ2過程所需熱量可由下式計算：
[0040] m^nf'CpjT
[0041] (2)還原反應(yīng)熱量收入：
[0042] 硅還原熱量收入：
[0043] 錯還原熱量收入：
[0044] (3)還原反應(yīng)熱量支出：
[0045]資料查得:轉(zhuǎn)爐鋼渣的比熱為1.25kJ/kg. °C，鋼水比熱為0.85kJ/kg. °C，改質(zhì)劑的 比熱按〇.7kJ/kg.°C。
[0046]所以使用硅、鋁作為還原劑，通過調(diào)整硅、鋁的比例，產(chǎn)生的熱量可以使熔渣升溫 100 °C~300 °C左右，完全可以滿足整個流程的熱量補給。
[0047]同時使用硅、鋁還原渣中的鐵氧化物，溫度在1350°C以上時，還原率可以達到98% 以上。且硅、鋁與鐵氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物為Si02、Al2〇3,在減少改質(zhì)劑加入量的同時，還原生成 的產(chǎn)物有助于提高熔體的酸度，也使得熔渣成分的均勻化更加順利;將還原劑的粒度控制 在5~50mm，則有助于還原劑的添加及還原反應(yīng)的進行。
[0048]本發(fā)明的改質(zhì)劑為含有Si02、Al203物質(zhì)中的一種或多種混合組成，粒度為5~ 20mm，含有Si02、Al2〇3物質(zhì)具體可以采用碎玻璃、粘土、粉煤灰或赤泥。改質(zhì)劑加入的主要目 的是為了調(diào)整礦棉的酸度系數(shù)，轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣的堿度在1.0~2.0之間，為了滿足酸 度系數(shù)的要求，需要加入酸性氧化物，本發(fā)明主要利用Si0 2、Al2〇3來調(diào)節(jié)。本發(fā)明采用的含 有Si02、Al 2〇3物質(zhì)如碎玻璃、粘土、粉煤灰或赤泥具有價格低、適用性好、易獲得等優(yōu)點，且 可以在一定程度上消減鋼鐵廠含有Si0 2、Al2〇3的固體廢棄物。改質(zhì)劑的粒度控制在5~ 20mm，主要是發(fā)明人在生產(chǎn)實踐中總結(jié)，改質(zhì)劑粒度超過20mm時，不利于改質(zhì)劑的融化，以 及成分的均勾，對礦棉的熱態(tài)調(diào)質(zhì)不利，改質(zhì)劑粒度小于5mm，又會導(dǎo)致改質(zhì)劑不易加入，同 時會產(chǎn)生揚塵污染。
[0049] 由于100噸的轉(zhuǎn)爐大約每一個小時出兩次渣，每次出渣大約為6~8噸，一條年產(chǎn)量 為8萬噸的礦渣棉的生產(chǎn)線，每小時用料9噸左右，所以每罐熔渣夠礦棉生產(chǎn)線0.5小時使 用，0.5小時后，下一罐的渣需已還原調(diào)質(zhì)完畢，故本發(fā)明為每個轉(zhuǎn)爐配備2~5個熔爐、一條 年產(chǎn)量為8萬噸的礦渣棉生產(chǎn)線，以解決轉(zhuǎn)爐倒渣的間斷性與礦棉生產(chǎn)連續(xù)性的矛盾。熔爐 采用改進后的渣罐，外殼為鋼板，內(nèi)壁為耐火保溫爐襯，在延長熔爐使用壽命的同時，也能 夠降低礦棉的生產(chǎn)成本。
[0050] 本發(fā)明實現(xiàn)了尾渣的高附加值利用，采用硅鐵、鋁粒中的一種或兩種作為還原劑， 利用還原反應(yīng)熱來滿足整個流程的熱量補給，能最大限度的回收渣中的金屬，使用價格低、 易獲得的鋼廠固態(tài)廢棄物作為改質(zhì)劑，提高了鋼鐵企業(yè)綜合效益;且工藝流程簡單，經(jīng)還原 調(diào)質(zhì)可以很好的滿足礦棉生產(chǎn)的成分和溫度要求，且通過改質(zhì)劑的配合，能夠擴大酸度系 數(shù)的調(diào)質(zhì)范圍，制備的礦棉玻璃態(tài)良好，成纖率高，酸度系數(shù)可調(diào)范圍寬，可以滿足多樣化 的市場需求。
[0051 ] 實施例1
[0052]本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，其原料組成質(zhì)量百分 比為:80 %的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣、15 %還原劑、5%改質(zhì)劑。轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣包括如下 質(zhì)量百分比的組分:CaO 37%，Si02 29%，F(xiàn)e0 25%，Mg0 4%，Al2〇3 3%。還原劑為硅鐵、鋁 粒的混合物，粒度為10~30mm。改質(zhì)劑為碎玻璃，粒度為5~20mm。
[0053] 結(jié)合圖1，本實施例生產(chǎn)礦棉的步驟為：
[0054] (1)溫度在1400°C左右，將渣堿度為1.3的轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，傾倒于熔爐 中，每個轉(zhuǎn)爐配備3個熔爐，鋼渣置于熔爐的過程中添加還原劑硅鐵、鋁粒的混合物，和改質(zhì) 劑碎玻璃還原調(diào)質(zhì)；
[0055] (2)運輸至攪拌裝置處，攪拌混勻，達到礦棉制品所需的成分后靜置0.5小時；
[0056] (3)將溫度在1420°C左右，符合制棉成分的熔渣送至制棉設(shè)備加工成原棉；
[0057] (4)剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中，原棉加工成型后得到礦棉板、礦棉氈、礦棉管 或其他礦棉產(chǎn)品。原棉的檢測結(jié)果:酸度系數(shù)接近1.6。
[0058] 實施例2
[0059] 本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，其原料組成質(zhì)量百分 比為:80 %的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣、10 %還原劑、10 %改質(zhì)劑，轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣包括如 下質(zhì)量百分比的組分<3〇45%，5丨02 25%^6〇20%，]\%0 5%412〇3 2.5%。還原劑為硅 鐵，粒度為10~30mm。改質(zhì)劑為粘土，粒度為5~20mm。
[0060] 結(jié)合圖1，本實施例生產(chǎn)礦棉的步驟為：
[0061 ] (1)溫度在1420°C左右，將渣堿度為1.8的轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，傾倒于熔爐 中，每個轉(zhuǎn)爐配備4個熔爐，熔爐為改進后的渣罐，外殼為鋼板，內(nèi)壁為耐火保溫爐襯。鋼渣 置于熔爐的過程中添加還原劑硅鐵和改質(zhì)劑粘土還原調(diào)質(zhì)；
[0062] (2)運輸至攪拌裝置處，攪拌混勻，達到礦棉制品所需的成分后靜置1小時；
[0063] (3)將溫度在1430°C左右，符合制棉成分的熔渣送至制棉設(shè)備加工成原棉；
[0064] (4)剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中，原棉加工成型后得到礦棉板、礦棉氈、礦棉管 或其他礦棉產(chǎn)品。原棉的檢測結(jié)果:酸度系數(shù)接近1.7。
[0065] 實施例3
[0066] 本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，其原料組成質(zhì)量百分 比為:85 %的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣、9 %還原劑、6 %改質(zhì)劑，轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣包括如下 質(zhì)量百分比的組分:CaO 41%，Si02 29%，F(xiàn)e0 18%，Mg0 6%，Al2〇3 3%。還原劑為鋁粒，粒 度為10~30mm。改質(zhì)劑為粉煤灰，粒度為5~20mm。
[0067] 結(jié)合圖1，本實施例生產(chǎn)礦棉的步驟為：
[0068] (1)溫度在1450°C左右，將渣堿度為1.4的轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，傾倒于熔爐 中，每個轉(zhuǎn)爐配備5個熔爐，鋼渣置于熔爐的過程中添加還原劑鋁粒和改質(zhì)劑粉煤灰還原調(diào) 質(zhì)；
[0069] (2)運輸至攪拌裝置處，攪拌混勻，達到礦棉制品所需的成分后靜置1.5小時；
[0070] (3)將溫度在1400°C左右，符合制棉成分的熔渣送至制棉設(shè)備加工成原棉；
[0071] (4)剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中，原棉加工成型后得到礦棉板、礦棉氈、礦棉管 或其他礦棉產(chǎn)品。原棉的檢測結(jié)果:酸度系數(shù)接近1.4。
[0072] 實施例4
[0073] 本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，基本同實施例1，其不 同之處在于:本實施例中改質(zhì)劑為碎玻璃和粘土的混合物。
[0074] 實施例5
[0075] 本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，基本同實施例1，其不 同之處在于:本實施例中改質(zhì)劑為碎玻璃、粘土和粉煤灰的混合物。
[0076] 實施例6
[0077] 本實施例"一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉"的方法，基本同實施例1，其不 同之處在于:本實施例中改質(zhì)劑為碎玻璃、粘土和赤泥的混合物。
[0078] 實施例1~6所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，充分發(fā)揮了熔 融態(tài)鋼渣自身"渣"和"熱"的雙重優(yōu)勢，在添加合適的還原劑、改質(zhì)劑，回收有價元素后將余 渣直接制成高附加值礦棉，實現(xiàn)了熔融態(tài)鋼渣的全面回收利用，不僅解決了鋼渣的排放問 題，還可以降低生產(chǎn)成本、避免資源浪費，具有較好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
[0079] 以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所 示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案 相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 本發(fā)明的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其步驟為:將轉(zhuǎn)爐前期熔 融態(tài)鋼渣傾倒于熔爐中，并在傾倒過程中添加還原劑和改質(zhì)劑，進行還原調(diào)質(zhì);經(jīng)攪拌混勻 后靜置0.5~1.5小時后，將溫度在1380 °C~1430°C之間的熔渣送至制棉設(shè)備加工成礦棉， 剩余的固態(tài)鋼塊返回到轉(zhuǎn)爐中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 生產(chǎn)礦棉的原料包括質(zhì)量百分比為70%~90%的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣、5%~10%的還原 劑和5 %~20 %的改質(zhì)劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 所述的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣包括如下質(zhì)量百分比的組分:CaO 30~50%，Si02 15~30%， FeO 10~30%，Mg0 2~10%，Ah〇3 1 ~5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其 特征在于:所述的轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣為轉(zhuǎn)爐雙渣留渣法的一倒渣，溫度在1350 °C~1500 °C之間，渣堿度在1.0~2.0之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 所述的還原劑由硅鐵、鋁粒中的一種或兩種混合組成，還原劑的粒度為5~50_。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 所述的改質(zhì)劑為含有Si02、Al 2〇3物質(zhì)中的一種或多種混合組成，改質(zhì)劑的粒度為5~20_。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 所述的含有Si02、Al 2〇3物質(zhì)為碎玻璃、粘土、粉煤灰或赤泥。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 添加還原劑和改質(zhì)劑進行還原調(diào)質(zhì)后熔渣中FeO的含量在5%以下，酸度系數(shù)(Si〇2+Al 2〇3)/ (CaO+MgO)為1.1~1.6。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在于： 所述的熔爐個數(shù)為每個轉(zhuǎn)爐配備2~5個。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種利用轉(zhuǎn)爐前期熔融態(tài)鋼渣生產(chǎn)礦棉的方法，其特征在 于:所述的熔爐為改進后的渣罐，熔爐的外殼為鋼板，內(nèi)壁為耐火保溫爐襯。
【文檔編號】C03B37/00GK106045301SQ201610369708
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】范鼎東, 沈乾坤, 鄧愛軍
【申請人】安徽工業(yè)大學(xué), 馬鞍山市華東冶金科技發(fā)展有限公司