一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，旨在提供一種不僅能夠充分利用高爐熱態(tài)熔渣中的余熱資源，節(jié)能環(huán)保；而且熔渣爐內(nèi)的熔體熔化均勻、玻璃化程度高，可有效提高礦棉的成纖率的熔渣爐。它包括加料池，均化池，熔化池，凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設(shè)有熔渣流入口及主調(diào)質(zhì)料加料口，所述加料池底部與均化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述均化池底部與熔化池底部之間通過第二流液通道相連通，所述凈化池與熔化池之間通過第三流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設(shè)有出料口。
【專利說明】一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦渣高溫熔體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源緊缺的問題愈加嚴(yán)重，節(jié)能減排技術(shù)成為世界各國的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前，我國能源形勢嚴(yán)峻，產(chǎn)品能耗指標(biāo)過高，主要用能產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗比發(fā)達(dá)國家高25-90% (加權(quán)平均高40%左右)；其次產(chǎn)值能耗高，我國的產(chǎn)品產(chǎn)值能耗是世界上最高的國家之一，例如每千克油當(dāng)量的能源，日本企業(yè)平均可以創(chuàng)造出10.2美元的產(chǎn)值，中國只能創(chuàng)造出0.7美元，僅為日本的1/15 ;我國單位能源使用產(chǎn)生的GDP，目前只有發(fā)達(dá)國家平均水平的1/5?1/16左右。與此同時(shí)，我國礦產(chǎn)資源和能源的利用率都很低，我國礦產(chǎn)資源總回收率僅為30-50%，比世界平均水平低10-20個(gè)百分點(diǎn)；單位產(chǎn)品產(chǎn)值能耗為世界平均水平的2.3倍。這些是造成我國產(chǎn)品生產(chǎn)成本高、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差的重要原因之一。
[0003]無機(jī)材料電熔技術(shù)是利用無機(jī)材料在高溫下的離子導(dǎo)電特性施以交變電場產(chǎn)生焦耳熱來熔制無機(jī)材料的一種技術(shù)。該技術(shù)具有節(jié)能、環(huán)保、產(chǎn)品高品質(zhì)、勞動(dòng)強(qiáng)度低等諸多優(yōu)點(diǎn)，故在發(fā)達(dá)國家普遍被采用。隨著國內(nèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)提升，無機(jī)材料電熔技術(shù)在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。
[0004]作為“環(huán)境協(xié)調(diào)材料”的礦棉制品，其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為沖天爐工藝。沖天爐的工作過程為:先將一定量的煤炭裝入爐內(nèi)作為底焦，它的高度一般在一米以上。點(diǎn)火后，將底焦加至規(guī)定高度，從風(fēng)口至底焦的頂面為底焦高度。然后按爐子的熔化率將配好的石灰石、金屬爐料和層焦按次序分批地從加料口加入。在整個(gè)開爐過程中保持爐料頂面在加料口下沿。經(jīng)風(fēng)口鼓入爐內(nèi)的空氣同底焦發(fā)生燃燒反應(yīng)，生成的高溫爐氣向上流動(dòng)，對(duì)爐料加熱，并使底焦頂面上的第一批金屬爐料熔化。熔化后的鐵滴在下落到爐缸的過程中，被高溫爐氣和熾熱的焦炭進(jìn)一步加熱，這一過程稱為過熱。隨著底焦的燒失和金屬爐料的熔化，料層逐漸下降。每批爐料熔化后，燃料由外加的層焦補(bǔ)充，使底焦高度基本上保持不變，整個(gè)熔化過程連續(xù)進(jìn)行。爐料中的石灰石在高溫爐氣的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是堿性氧化物，它能和焦炭中的灰分和爐料中的雜質(zhì)、金屬氧化物等酸性物質(zhì)結(jié)合成熔點(diǎn)較低的爐渣。熔化的爐渣也下落到爐缸，并浮在鐵水上。在沖天爐內(nèi)，同時(shí)進(jìn)行著底焦的燃燒、熱量的傳遞和冶金反應(yīng)3個(gè)重要過程。
[0005]傳統(tǒng)沖天爐工藝的制備過程中生產(chǎn)一噸礦棉制品平均需要消耗能源約550公斤標(biāo)準(zhǔn)煤(包括焦、電等)。能耗費(fèi)用占工廠成本的30%以上，致使礦棉制品的銷售價(jià)格高居不下，一般都在2500-3200元/噸以上，成為礦棉制品難以進(jìn)入建筑市場最為突出的瓶頸問題之一。欲降低礦棉制品的銷售價(jià)格的關(guān)鍵之一是降低其能耗。雖然通過在傳統(tǒng)工藝上采用一些新技術(shù)(如加熱送風(fēng)、富氧送風(fēng)等)也能達(dá)到節(jié)能的目的，但降耗的幅度有限。
[0006]而高爐熱態(tài)熔渣本身具有很高的溫度(1400-160(TC )，其平均熱焓約為1670MJ/t，屬于高品質(zhì)的余熱資源，具有很高的回收價(jià)值。由于高爐熔渣用途很廣，因此熔渣能量的回收原則是不僅要回收其余熱資源，而且要便于爐渣的再利用，在充分利用廢渣顯熱的同時(shí)，生產(chǎn)出礦棉、礦渣微晶玻璃等具有較高附加值的建材產(chǎn)品；但目前，國內(nèi)外高爐熔渣多以水淬法為主，熱量無法回收利用。因此，采用高爐熱態(tài)熔渣直接制備礦棉有利于解決上述【技術(shù)領(lǐng)域】中各自存在的問題，實(shí)現(xiàn)了礦棉制備過程中的節(jié)能降耗和高爐熱態(tài)熔渣熱量再利用的有機(jī)統(tǒng)一，充分利用了高爐熱態(tài)熔渣的熱量，是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)技術(shù)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其不僅能夠充分利用高爐熱態(tài)熔渣中的余熱資源，節(jié)能環(huán)保；而且熔渣爐內(nèi)的熔體熔化均勻、玻璃化程度高，可有效提高礦棉的成纖率及品質(zhì)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐,包括加料池,均化池，熔化池，凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設(shè)有熔渣流入口及主調(diào)質(zhì)料加料口，所述加料池底部與均化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述均化池底部與熔化池底部之間通過第二流液通道相連通，所述凈化池與熔化池之間通過第三流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設(shè)有出料口 ；所述第一流液通道處設(shè)有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設(shè)有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置，所述第三流液通道處設(shè)有用于控制第三流液通道的流量的第三控流閘板裝置。
[0009]本方案熔渣爐在應(yīng)用過程中，直接將高爐熱態(tài)熔渣(1400-1600°C )通過熔渣流入口弓I入加料池內(nèi)，并且在高爐熱態(tài)熔渣流入加料池的同時(shí),將調(diào)質(zhì)料通過主調(diào)質(zhì)料加料口進(jìn)入加料池內(nèi)，使調(diào)質(zhì)料均勻的混合在高爐熱態(tài)熔渣內(nèi)；接著，熔體(即混合調(diào)質(zhì)料的高爐熱態(tài)熔渣)由第一流液通道進(jìn)入均化池進(jìn)行進(jìn)一步的均化，進(jìn)一步使調(diào)質(zhì)料均勻的混合在熔體中；再接著，熔體由第二流液通道進(jìn)入熔化池，使熔體進(jìn)一步澄清和均化，促進(jìn)其玻璃化的形成，獲取良好、均勻的熔體；最后，熔體由第三流液通道進(jìn)入凈化池，并在凈化池內(nèi)消除熔體內(nèi)的混合的氣泡及熔體內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到凈化熔體的目的；然后，熔體由料道的出料口流出，供給離心機(jī)進(jìn)行制棉。本方案充分利用高爐熱態(tài)熔渣本身的熱量，并配合調(diào)質(zhì)料降低熔渣的熔點(diǎn)、使其高溫粘度和高溫電阻降低，強(qiáng)化熔渣的澄清和均化過程，促進(jìn)其玻璃化的形成，有利于實(shí)現(xiàn)礦棉所需熔體的順利熔化、均勻，提高礦棉的成纖率及品質(zhì)。
[0010]另一方面，本方案在第一、第二及第三流液通道處設(shè)置控流閘板裝置，這樣可以控制熔體在加料池、均化池、熔化池及凈化池內(nèi)的保持的時(shí)間，控制加料池、均化池、熔化池及凈化池內(nèi)的熔體液面高度的波動(dòng)范圍，以及第一、第二及第三流液通道內(nèi)的熔體流速，有利于控制熔體玻璃化的形成、均勻，提高礦棉的成纖率及品質(zhì)。
[0011]作為優(yōu)選，加料池底部設(shè)有加料池出液口，所述熔化池底部設(shè)有熔化池進(jìn)液口，所述均化池的側(cè)面底部設(shè)有均化池進(jìn)液口及均化池出液口，且均化池出液口與均化池進(jìn)液口位于均化池的相對(duì)兩側(cè)面上；所述第一流液通道連接加料池出液口與均化池進(jìn)液口，第二流液通道連接均化池出液口與熔化池進(jìn)液口 ；所述均化池的底面上由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向并排設(shè)有若干下豎直隔板，各下豎直隔板的上端與均化池頂面之間留有空隙，且各下豎直隔板的高度由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向逐漸減?。凰鼍仨斆嫔?、位于相鄰兩下豎直隔板之間分別設(shè)有上豎直隔板，上豎直隔板的下端靠近均化池底面，且上豎直隔板的下端與均化池底面之間留有空隙；所述均化池進(jìn)液口所在的均化池側(cè)壁與均化池進(jìn)液口相鄰的下豎直隔板之間形成上升均化流道，所述均化池出液口所在的均化池側(cè)壁與均化池出液口相鄰的下豎直隔板之間形成下降均化流道，所述下豎直隔板與該下豎直隔板相鄰的上豎直隔板之間形成上升均化流道或下降均化流道；所述加料池的側(cè)面上部、位于熔渣流入口下方設(shè)有加料池上液位線及加料池下液位線，且加料池內(nèi)的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間，所述的下豎直隔板中、與均化池進(jìn)液口相鄰的下豎直隔板的上端位于加料池下液位線的下方；所述熔化池的內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有熔化池液位線,且熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方,所述的下豎直隔板中、與均化池出液口相鄰的下豎直隔板的上端位于熔化池液位線的上方；所述均化池頂面上、位于各上升均化流道的上方分別設(shè)有副調(diào)質(zhì)料加料口，所述各下豎直隔板的上端分別設(shè)有往均化池出液口方向延伸的導(dǎo)流板；所述均化池底面上、位于各上升均化流道或下降均化流道內(nèi)分別設(shè)有若干均化池底插電極。
[0012]在礦棉制作過程中，調(diào)質(zhì)料通常都是一次性加入加料池內(nèi)的；而由于加料池的容積大(加料池的容積通常為5到20立方米之間)，其內(nèi)熔體的總量極大，而調(diào)質(zhì)料的總量相對(duì)很小；這使得調(diào)質(zhì)料往往難以均勻的混合到加料池內(nèi)各個(gè)部位的熔渣內(nèi)，造成熔體熔化不勻、玻璃化程度不佳，是造成礦棉成纖率低的主要原因之一；因而，本方案除了在加料池頂部設(shè)置主調(diào)質(zhì)料加料口外，并在各上升均化流道上方的均化池頂部設(shè)置副調(diào)質(zhì)料加料口，其中大部分的調(diào)質(zhì)料由主調(diào)質(zhì)料加料加入加料池內(nèi)，小部分的調(diào)質(zhì)料分別由各副調(diào)質(zhì)料加料口加入均化池內(nèi)，將調(diào)質(zhì)料分步逐次投放；而由于加料池內(nèi)的熔體進(jìn)入熔化池需要經(jīng)過均化池，而熔體流經(jīng)均化池的路徑為:熔體由均化池進(jìn)液口進(jìn)入均化池,接著由熔體上升均化流道不斷上涌，再由下降均化流道不斷下沉；如此循環(huán)反復(fù)，使熔體不斷的上涌、下沉,從而使熔體內(nèi)的調(diào)質(zhì)料及熔渣均勻混合，以及熔體內(nèi)的高熔點(diǎn)物質(zhì)熔化,促使熔體玻璃化程度均勻；最后由均化池出液口進(jìn)入熔化池。
[0013]更重要的是，由于各下豎直隔板的高度由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向逐漸減小，并且與均化池出液口相鄰的下豎直隔板的上端位于熔化池液位線的上方，熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方；因而各下降均化流道內(nèi)的熔體液面將位于構(gòu)成該下降均化流道的下豎直隔板上端的下方，這樣當(dāng)熔體由上升均化流道的上端流入下降均化流道內(nèi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)落差，從而使漂浮在上升均化流道液面上的調(diào)質(zhì)料在落入下降均化流道內(nèi)后會(huì)被卷入下降均化流道內(nèi)的熔體中，從而進(jìn)一步使調(diào)質(zhì)料及熔渣均勻混合，有利于使熔體玻璃化程度勻，提高礦棉的成纖率。
[0014]作為優(yōu)選，加料池的側(cè)面上部、位于熔渣流入口下方設(shè)有加料池上液位線及加料池下液位線,且加料池內(nèi)的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間,所述加料池的側(cè)面設(shè)有若干加料池側(cè)插電極,加料池的底面設(shè)有若干加料池底插電極，各加料池側(cè)插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方；所述熔化池的內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有熔化池液位線,且熔化池液位線位于加料池下液位線下方,所述熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方，所述熔化池的側(cè)面設(shè)有若干熔化池側(cè)插電極，熔化池的底面設(shè)有若干熔化池底插電極；各熔化池側(cè)插電極位于熔化池液位線的下方；所述凈化池位于熔化池底面上方，所述料道底面與凈化池底面齊平，凈化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方；凈化池的上部空間內(nèi)設(shè)有若干凈化池側(cè)插電極，凈化池側(cè)插電極為二氧化錫電極，凈化池側(cè)插電極位于熔化池液位線的上方，且各凈化池側(cè)插電極的兩端均位于凈化池外側(cè)；所述凈化池側(cè)面上、位于熔化池液位線上方設(shè)有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側(cè)插電極的下方。
[0015]為了使加料池與熔化池內(nèi)的熔體澄清、均化，提高礦棉的成纖率，工藝要求加料池與熔化池內(nèi)的熔體溫度較高(1500攝氏度左右)，并且加料池與熔化池內(nèi)各部位的熔體溫度均勻；因而本方案在加料池及熔化池的熔體液面下方設(shè)置電極，利用耐高溫電極直接內(nèi)對(duì)熔體進(jìn)行加溫，保證料池與熔化池內(nèi)的熔體溫度的要求；
而為了使由出料口流出的熔體粘度滿足離心機(jī)的成纖要求，由料道的出料口流出的熔體的溫度不能太高(在1400度左右，溫度過高則導(dǎo)致熔體的粘度偏低，溫度過低則導(dǎo)致熔體的粘度偏高，粘度偏高或者偏低都不能滿足四輥高速離心機(jī)的成纖要求)；因而為了滿足凈化池及料道的熔體溫度要求，本方案將凈化池內(nèi)的電極設(shè)置在凈化池的熔體液面的上方，避免電極直接加熱凈化池及料道內(nèi)的熔體，使料道的熔體溫度偏高；但由于普通的電極材料本身在高溫的氧化環(huán)境下極易氧化，而凈化池內(nèi)的電極需要設(shè)置在凈化池的熔體液面的上方(位于空氣中)，這使得凈化池內(nèi)的電極不能采用普通的電極；因而本方案在凈化池空間的上部設(shè)置二氧化錫電極，通過二氧化錫電極來使凈化池及料道的熔體溫度符合要求，同時(shí)又避免了凈化池內(nèi)的電極暴露在空氣中被氧化的問題。進(jìn)一步的，由于二氧化錫在高溫環(huán)境下易揮發(fā)，為了避免凈化池內(nèi)的熔體液面發(fā)生波動(dòng)時(shí)，將二氧化錫電極浸潰在熔體內(nèi)，導(dǎo)致二氧化錫揮發(fā)；因而本發(fā)明將凈化池側(cè)插電極設(shè)置在熔化池液位線的上方，并在凈化池側(cè)面上、位于熔化池液位線上方設(shè)有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側(cè)插電極的下方；從而保證凈化池內(nèi)的熔體液面發(fā)生波動(dòng)時(shí)，多余的熔體將由溢料口排出，避免熔體漫過二氧化錫電極。
[0016]作為優(yōu)選，加料池呈正八邊形結(jié)構(gòu)，且加料池的五個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有三根所述的加料池側(cè)插電極，且各加料池側(cè)面上的三根加料池側(cè)插電極呈上、中、下等距分布；所述加料池底插電極為六根；所述熔化池的前、后兩側(cè)側(cè)面上分別設(shè)置有四根所述的熔化池側(cè)插電極，所述熔化池底插電極為十根；所述凈化池側(cè)插電極的數(shù)量為五根。
[0017]作為優(yōu)選，各加料池側(cè)插電極上、與加料池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位分別套設(shè)有電極冷卻水套，各加料池底插電極上、與加料池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套，各熔化池側(cè)插電極上、與熔化池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套各熔化池底插電極上、與熔化池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套。
[0018]作為優(yōu)選，凈化池頂部設(shè)有用于消除凈化池熔體內(nèi)的氣泡及熔體內(nèi)應(yīng)力的攪拌裝置，該攪拌裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在加料池頂部的攪拌軸，設(shè)置在加料池外頂面上用于驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，至少兩根設(shè)置在攪拌軸下端的攪拌桿及設(shè)置在攪拌桿末端的攪拌球，所述攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿?cái)嚢栎S的徑向斜向下延伸。本方案的熔渣爐攪拌器的攪拌球整體位于高爐熱態(tài)熔渣內(nèi)部，通過攪拌球?qū)Ω郀t熱態(tài)熔渣進(jìn)行攪拌，從而破壞熔體內(nèi)的氣泡,將熔體內(nèi)的氣泡排出；同時(shí)消除熔體內(nèi)的條紋,進(jìn)而有效的消除熔體內(nèi)應(yīng)力，提高熔體均勻性。
[0019]作為優(yōu)選，加料池頂部設(shè)有進(jìn)料混合管道，且進(jìn)料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；所述的熔渣流入口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的側(cè)面上，且熔渣流入口位于加料池上方，加料池上方還設(shè)有斜向下延伸的熔渣流道，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通；所述主調(diào)質(zhì)料加料口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的頂部，且主調(diào)質(zhì)料加料口位于熔渣流入口上方。
[0020]由于高爐熱態(tài)熔渣與調(diào)質(zhì)料在進(jìn)料混合管道內(nèi)相遇、混合，然后再由進(jìn)料混合管道落入加料池內(nèi)；這樣可以有效避免調(diào)質(zhì)料大量的漂浮于高溫液態(tài)熔渣表面，并使熔渣與調(diào)質(zhì)料的快速均勻混合，有利于促進(jìn)其玻璃化的形成、均勻，提高礦棉的成纖率。
[0021]作為優(yōu)選，加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁和底面自內(nèi)到外依次由內(nèi)襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁外還設(shè)有冷卻水隔層，且冷卻水隔層上設(shè)有進(jìn)水口及出水口 ；加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。
[0022]作為優(yōu)選，第一控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第一流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置，所述第二控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第二流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置；所述第三控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第三流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置。
[0023]作為優(yōu)選，出料口為圓形，出料口處設(shè)置有出料口金屬襯托，并且在出料口金屬襯托四周設(shè)置有出料口耐火材料。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:
其一，具有結(jié)構(gòu)簡單，易與推廣；可以用于高溫液態(tài)熔渣調(diào)質(zhì)領(lǐng)域的特點(diǎn)；
其二，混合效率較高，混合均勻，調(diào)質(zhì)料不會(huì)漂浮于高溫液態(tài)熔渣表面，有利于熔渣的快速均化；
其三，熔體玻璃熔化均勻，質(zhì)量好、效率高、成本低，能有效的提高礦棉的成纖率及品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是本發(fā)明的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐的一種俯視圖。
[0027]圖3是本發(fā)明的均化池處的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:
加料池I，進(jìn)料混合管道11，主調(diào)質(zhì)料加料口 12，熔渣流入口 13，熔渣流道14，加料池上液位線15，加料池下液位線16，加料池側(cè)插電極17，加料池底插電極18，電極冷卻水套19 ；均化池2，下豎直隔板21，上豎直隔板22，副調(diào)質(zhì)料加料口 23，導(dǎo)流板24，上升均化流道25，下降均化流道26，均化池底插電極27 ；
熔化池3，熔化池液位線31，熔化池側(cè)插電極32，熔化池底插電極33 ；
凈化池4，溢料口 41，凈化池側(cè)插電極42，攪拌軸43，攪拌桿44，攪拌球45 ；
料道5，出料口 51 ；
第一控流閘板裝置6a，第二控流閘板裝置6b，第三控流閘板裝置6c ;第一流液通道相連接7，均化池進(jìn)液口 71 ;第二流液通道相連通8，均化池出液口 81 ;第三流液通道9 ;內(nèi)襯耐火材料層10a，外層耐火材料層1b ;冷卻水隔層10c。
[0029]

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
如圖1、圖2所示，一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐依次包括加料池I，均化池2，熔化池3，凈化池4及兩條料道5。加料池底部與均化池底部之間通過第一流液通道7相連接。均化池底部與熔化池底部之間通過第二流液通道8相連通。凈化池與熔化池之間通過第三流液通道9相連通。各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉。加料池底部設(shè)有加料池出液口。熔化池底部設(shè)有熔化池進(jìn)液口。均化池的側(cè)面底部設(shè)有均化池進(jìn)液口 71及均化池出液口 81，且均化池出液口與均化池進(jìn)液口位于均化池的相對(duì)兩側(cè)面上。第一流液通道連接加料池出液口與均化池進(jìn)液口。第二流液通道連接均化池出液口與熔化池進(jìn)液口。
[0031]加料池上部設(shè)有熔渣流入口 13及主調(diào)質(zhì)料加料口 12，具體說是，加料池頂部設(shè)有進(jìn)料混合管道11，且進(jìn)料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；熔渣流入口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的側(cè)面上，且熔渣流入口位于加料池上方；主調(diào)質(zhì)料加料口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的頂部，且主調(diào)質(zhì)料加料口位于熔渣流入口上方。加料池上方還設(shè)有斜向下延伸的熔渣流道14，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通。加料池的側(cè)面上部、位于熔渣流入口下方設(shè)有加料池上液位線15及加料池下液位線16，且加料池內(nèi)的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間。
[0032]加料池呈正八邊形結(jié)構(gòu)。加料池I的側(cè)面設(shè)有若干加料池側(cè)插電極17，具體說是，加料池的五個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有三根所述的加料池側(cè)插電極，且各加料池側(cè)面上的三根加料池側(cè)插電極呈上、中、下等距分布。加料池的底面設(shè)有六根加料池底插電極18。加料池側(cè)插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方。各加料池側(cè)插電極上、與加料池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位分別套設(shè)有電極冷卻水套19，各加料池底插電極上、與加料池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套。
[0033]如圖1、圖3所示，均化池2的底面上、由均化池進(jìn)液口 71往均化池出液口 81方向并排設(shè)有三塊下豎直隔板21。各下豎直隔板的上端與均化池頂面之間留有空隙，且各下豎直隔板的高度由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向逐漸減小。均化池頂面上、位于相鄰兩下豎直隔板之間分別設(shè)有上豎直隔板22。上豎直隔板的下端靠近均化池底面，且上豎直隔板的下端與均化池底面之間留有空隙。均化池進(jìn)液口所在的均化池側(cè)壁與均化池進(jìn)液口相鄰的下豎直隔板之間形成上升均化流道25。均化池出液口所在的均化池側(cè)壁與均化池出液口相鄰的下豎直隔板之間形成下降均化流道26。下豎直隔板與該下豎直隔板相鄰的上豎直隔板之間形成上升均化流道或下降均化流道。均化池頂面上、位于各上升均化流道的上方分別設(shè)有副調(diào)質(zhì)料加料口 23。各下豎直隔板的上端分別設(shè)有往均化池出液口方向延伸的導(dǎo)流板24。均化池底面上、位于各上升均化流道或下降均化流道內(nèi)分別設(shè)有若干均化池底插電極27。
[0034]熔化池的內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有熔化池液位線31，且熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方。熔化池液位線位于加料池下液位線下方。下豎直隔板中、與均化池進(jìn)液口 71相鄰的下豎直隔板21的上端位于加料池下液位線18的下方。下豎直隔板中、與均化池出液口 81相鄰的下豎直隔板21的上端位于熔化池液位線31的上方。
[0035]熔化池3的側(cè)面設(shè)有若干熔化池側(cè)插電極32，具體說是，熔化池的前、后兩側(cè)側(cè)面上分別設(shè)置有四根熔化池側(cè)插電極。熔化池底面設(shè)有十根熔化池底插電極33。各熔化池側(cè)插電極及熔化池底插電極位于熔化池液位線的下方。各熔化池側(cè)插電極上、與熔化池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套，各熔化池底插電極上、與熔化池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套。
[0036]凈化池及料道位于熔化池底面上方。料道底面與凈化池底面齊平。凈化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方。凈化池的上部空間內(nèi)設(shè)有五根凈化池側(cè)插電極42。凈化池側(cè)插電極為二氧化錫電極。凈化池側(cè)插電極位于熔化池液位線的上方。各凈化池側(cè)插電極的兩端均位于凈化池外側(cè)。各料道側(cè)插電極兩端中的一端接正極電源，另一端接負(fù)極電源。凈化池側(cè)面上、位于熔化池液位線上方設(shè)有溢料口 41，且該溢料口的底面位于凈化池側(cè)插電極的下方。
[0037]凈化池頂部設(shè)有用于消除凈化池熔體內(nèi)的氣泡及熔體內(nèi)應(yīng)力的攪拌裝置。該攪拌裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在加料池頂部的攪拌軸43，設(shè)置在加料池外頂面上用于驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，兩根設(shè)置在攪拌軸下端的攪拌桿44及設(shè)置在攪拌桿末端的攪拌球45。攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿?cái)嚢栎S的徑向斜向下延伸。
[0038]料道內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線31下方。各料道的底部設(shè)有出料口 51，且出料口靠近料道的封閉端。出料口為圓形。出料口處設(shè)置有出料口金屬襯托，并且在出料口金屬襯托四周設(shè)置有出料口耐火材料。
[0039]第一流液通道7處設(shè)有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置6a。第一控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第一流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置。閘板升降直行裝置包括固定在閘板上部的豎直齒條，設(shè)置在熔渣爐頂部的執(zhí)行電機(jī)及齒輪。豎直齒條的上端往上延伸，齒輪的轉(zhuǎn)軸與執(zhí)行電機(jī)的輸出軸相連接，且齒輪與齒條相嚙合。本實(shí)施例中的閘板升降直行裝置還可以由氣缸或油缸構(gòu)成，通過氣缸或油缸來升降閘板。
[0040]第二流液通道8處設(shè)有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置6b。第二控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第二流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置。閘板升降直行裝置包括固定在閘板上部的豎直齒條，設(shè)置在熔渣爐頂部的執(zhí)行電機(jī)及齒輪。豎直齒條的上端往上延伸，齒輪的轉(zhuǎn)軸與執(zhí)行電機(jī)的輸出軸相連接，且齒輪與齒條相嚙合。本實(shí)施例中的閘板升降直行裝置還可以由氣缸或油缸構(gòu)成，通過氣缸或油缸來升降閘板。
[0041]第三流液通道9處設(shè)有用于控制第三流液通道的流量的第三控流閘板裝置6c。第三控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第三流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置。閘板升降直行裝置包括固定在閘板上部的豎直齒條，設(shè)置在熔渣爐頂部的執(zhí)行電機(jī)及齒輪。豎直齒條的上端往上延伸，齒輪的轉(zhuǎn)軸與執(zhí)行電機(jī)的輸出軸相連接，且齒輪與齒條相嚙合。本實(shí)施例中的閘板升降直行裝置還可以由氣缸或油缸構(gòu)成，通過氣缸或油缸來升降閘板。
[0042]本實(shí)施例的熔渣爐的爐壁和爐底自內(nèi)到外依次由內(nèi)襯耐火材料層1a及外層耐火材料層1b組成，爐頂由爐頂耐火材料層組成；具體說是，加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁和底面自內(nèi)到外依次由內(nèi)襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁外還設(shè)有冷卻水隔層10c。冷卻水隔層上設(shè)有進(jìn)水口及出水口。加料池,均化池,熔化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。內(nèi)襯耐火材料層由鋯英石構(gòu)成，外層耐火材料層由高鋁質(zhì)構(gòu)成。爐頂耐火材料層由剛玉構(gòu)成。
[0043]本實(shí)施例的熔渣爐的應(yīng)用過程如下:
直接將高爐熱態(tài)熔渣(1400-1600°C )通過熔渣流入口引入加料池內(nèi)，并且在高爐熱態(tài)熔渣流入加料池的同時(shí),將調(diào)質(zhì)料由主調(diào)質(zhì)料加料口進(jìn)入加料池內(nèi)，使調(diào)質(zhì)料均勻的混合在高爐熱態(tài)熔渣內(nèi)；同時(shí)，通過第一控流閘板裝置控制熔體在加料池內(nèi)的保持的時(shí)間；
接著，第一及第二控流閘板裝置的閘板上升，開啟第一及第二流液通道；從而使加料池內(nèi)的熔體(即混合調(diào)質(zhì)料的高爐熱態(tài)熔渣)依次通過第一流液通道，均化池及第二流液通道流入熔化池內(nèi)；其中第二控流閘板裝置用于控制熔化池內(nèi)的熔體液面高度，保證熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方；即當(dāng)熔化池內(nèi)的熔體液面靠近熔化池液位線時(shí)，第二控流閘板裝置關(guān)閉第二流液通道，同時(shí)第一控流閘板裝置也關(guān)閉第一流液通道(關(guān)閉第一流液通道的目的是為了使各下降均化流道內(nèi)的熔體液面將位于構(gòu)成該下降均化流道的下豎直隔板上端的下方)。
[0044]當(dāng)熔體流經(jīng)均化池時(shí)，調(diào)質(zhì)料分別由各副調(diào)質(zhì)料加料口加入均化池內(nèi)。如圖3所示，由于熔體流經(jīng)均化池的路徑為:熔體由均化池進(jìn)液口進(jìn)入均化池,接著由熔體上升均化流道不斷上涌，再由下降均化流道不斷下沉；如此循環(huán)反復(fù)，使熔體不斷的上涌、下沉，從而使熔體內(nèi)的調(diào)質(zhì)料及熔渣均勻混合，以及熔體內(nèi)的熔質(zhì)均化(熔體玻璃化均勻)；最后由均化池出液口進(jìn)入熔化池。
[0045]更重要的是，由于各下豎直隔板的高度由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向逐漸減小，并且與均化池出液口相鄰的下豎直隔板的上端位于熔化池液位線的上方，熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方；因而各下降均化流道內(nèi)的熔體液面將位于構(gòu)成該下降均化流道的下豎直隔板上端的下方，這樣當(dāng)熔體由上升均化流道的上端流入下降均化流道內(nèi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)落差，從而使漂浮在上升均化流道液面上的調(diào)質(zhì)料在落入下降均化流道內(nèi)后會(huì)被卷入下降均化流道內(nèi)的熔體中，從而進(jìn)一步使調(diào)質(zhì)料及熔渣均勻混合，有利于使熔體玻璃化均勻，提高礦棉的成纖率。
[0046]再接著，熔體進(jìn)一步在熔化池內(nèi)澄清和均化，促進(jìn)其玻璃化的形成，獲取良好、均勻的熔體；同時(shí)，通過料道控流閘板裝置控制熔體在熔化池內(nèi)的保持的時(shí)間；
最后，第三控流閘板裝置的閘板上升，開啟第三流液通道；從而使熔體流入凈化池，并由各料道的出料口流出，供給離心機(jī)進(jìn)行制棉。由于本實(shí)施例中有兩條料道，因而可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化；例如一個(gè)出料口流出的熔體用于制備粒狀棉，另外一個(gè)出料口流出的熔體用于制備礦棉板等。
[0047]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐,其特征是,包括加料池,均化池，熔化池，凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設(shè)有熔渣流入口及主調(diào)質(zhì)料加料口，所述加料池底部與均化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述均化池底部與熔化池底部之間通過第二流液通道相連通，所述凈化池與熔化池之間通過第三流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設(shè)有出料口 ；所述第一流液通道處設(shè)有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設(shè)有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置，所述第三流液通道處設(shè)有用于控制第三流液通道的流量的第三控流閘板裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述加料池底部設(shè)有加料池出液口，所述熔化池底部設(shè)有熔化池進(jìn)液口，所述均化池的側(cè)面底部設(shè)有均化池進(jìn)液口及均化池出液口，且均化池出液口與均化池進(jìn)液口位于均化池的相對(duì)兩側(cè)面上；所述第一流液通道連接加料池出液口與均化池進(jìn)液口，第二流液通道連接均化池出液口與熔化池進(jìn)液口； 所述均化池的底面上由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向并排設(shè)有若干下豎直隔板，各下豎直隔板的上端與均化池頂面之間留有空隙，且各下豎直隔板的高度由均化池進(jìn)液口往均化池出液口方向逐漸減?。凰鼍仨斆嫔?、位于相鄰兩下豎直隔板之間分別設(shè)有上豎直隔板，上豎直隔板的下端靠近均化池底面，且上豎直隔板的下端與均化池底面之間留有空隙；所述均化池進(jìn)液口所在的均化池側(cè)壁與均化池進(jìn)液口相鄰的下豎直隔板之間形成上升均化流道，所述均化池出液口所在的均化池側(cè)壁與均化池出液口相鄰的下豎直隔板之間形成下降均化流道，所述下豎直隔板與該下豎直隔板相鄰的上豎直隔板之間形成上升均化流道或下降均化流道； 所述加料池的側(cè)面上部、位于熔渣流入口下方設(shè)有加料池上液位線及加料池下液位線,且加料池內(nèi)的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間,所述的下豎直隔板中、與均化池進(jìn)液口相鄰的下豎直隔板的上端位于加料池下液位線的下方； 所述熔化池的內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有熔化池液位線，且熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方，所述的下豎直隔板中、與均化池出液口相鄰的下豎直隔板的上端位于熔化池液位線的上方； 所述均化池頂面上、位于各上升均化流道的上方分別設(shè)有副調(diào)質(zhì)料加料口，所述各下豎直隔板的上端分別設(shè)有往均化池出液口方向延伸的導(dǎo)流板；所述均化池底面上、位于各上升均化流道或下降均化流道內(nèi)分別設(shè)有若干均化池底插電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述加料池的側(cè)面上部、位于熔渣流入口下方設(shè)有加料池上液位線及加料池下液位線，且加料池內(nèi)的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間，所述加料池的側(cè)面設(shè)有若干加料池側(cè)插電極，加料池的底面設(shè)有若干加料池底插電極，各加料池側(cè)插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方； 所述熔化池的內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有熔化池液位線,且熔化池液位線位于加料池下液位線下方，所述熔化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方，所述熔化池的側(cè)面設(shè)有若干熔化池側(cè)插電極，熔化池的底面設(shè)有若干熔化池底插電極；各熔化池側(cè)插電極位于熔化池液位線的下方； 所述凈化池位于熔化池底面上方，所述料道底面與凈化池底面齊平，凈化池內(nèi)的熔體液面位于熔化池液位線下方；凈化池的上部空間內(nèi)設(shè)有若干凈化池側(cè)插電極，凈化池側(cè)插電極為二氧化錫電極，凈化池側(cè)插電極位于熔化池液位線的上方，且各凈化池側(cè)插電極的兩端均位于凈化池外側(cè)；所述凈化池側(cè)面上、位于熔化池液位線上方設(shè)有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側(cè)插電極的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述加料池呈正八邊形結(jié)構(gòu)，且加料池的五個(gè)側(cè)面上分別設(shè)有三根所述的加料池側(cè)插電極，且各加料池側(cè)面上的三根加料池側(cè)插電極呈上、中、下等距分布；所述加料池底插電極為六根；所述熔化池的前、后兩側(cè)面上分別設(shè)置有四根所述的熔化池側(cè)插電極，所述熔化池底插電極為十根；所述凈化池側(cè)插電極的數(shù)量為五根。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述各加料池側(cè)插電極上、與加料池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位分別套設(shè)有電極冷卻水套，各加料池底插電極上、與加料池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套，各熔化池側(cè)插電極上、與熔化池側(cè)壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套，各熔化池底插電極上、與熔化池底壁相對(duì)應(yīng)的部位也分別套設(shè)有電極冷卻水套。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述凈化池頂部設(shè)有用于消除凈化池熔體內(nèi)的氣泡及熔體內(nèi)應(yīng)力的攪拌裝置，該攪拌裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在加料池頂部的攪拌軸，設(shè)置在加料池外頂面上用于驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，至少兩根設(shè)置在攪拌軸下端的攪拌桿及設(shè)置在攪拌桿末端的攪拌球，所述攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿?cái)嚢栎S的徑向斜向下延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述加料池頂部設(shè)有進(jìn)料混合管道，且進(jìn)料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；所述的熔渣流入口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的側(cè)面上，且熔渣流入口位于加料池上方，加料池上方還設(shè)有斜向下延伸的熔渣流道，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通；所述主調(diào)質(zhì)料加料口設(shè)置在進(jìn)料混合管道的頂部，且主調(diào)質(zhì)料加料口位于熔渣流入口上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁和底面自內(nèi)到外依次由內(nèi)襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的側(cè)壁外還設(shè)有冷卻水隔層，冷卻水隔層上設(shè)有進(jìn)水口及出水口 ；加料池，均化池，熔化池，凈化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述第一控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第一流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置，所述第二控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第二流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置；所述第三控流閘板裝置包括豎直插設(shè)在第三流液通道內(nèi)的閘板及設(shè)在熔渣爐頂部用于升降閘板的閘板升降直行裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種處理高爐熱態(tài)熔渣的熔渣爐，其特征是，所述出料口為圓形，出料口處設(shè)置有出料口金屬襯托，并且在出料口金屬襯托四周設(shè)置有出料口耐火材料。
【文檔編號(hào)】C03B37/00GK104326652SQ201410351167
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】朱春江, 李勝春, 陳鐵軍, 王品益, 沈健, 高曉駿 申請(qǐng)人:寶鋼礦棉科技（寧波）有限公司