本發(fā)明涉及。發(fā)明涉及冶金高溫渣顯熱回收及其廢棄物綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種高效地利用熔融高爐渣顯熱，無需消耗焦炭，而生產(chǎn)高質(zhì)量礦渣棉的方法及裝置。

背景技術(shù)：

為保證式熔融高爐渣是高爐煉鐵的副產(chǎn)品，其排出溫度為1400～1600℃，熱焓約為標(biāo)準(zhǔn)煤60kg/t(渣)。2012年我國生產(chǎn)生鐵6.579億噸，按每噸鐵產(chǎn)生0.35噸渣來計算，高爐渣的產(chǎn)出量為2.3億噸。但是目前其處理大多采用水淬法，此法的缺點是：不僅高爐渣的顯熱無法利用，而且造成水資源的大量浪費，對大氣、水和土壤也造成了嚴(yán)重的污染，惡化工作環(huán)境。

目前，在生產(chǎn)礦渣棉時，國內(nèi)外廠家大多采用高爐干渣添加調(diào)質(zhì)成分為原料，混合后經(jīng)沖天爐加熱熔煉噴吹或離心成纖。我國現(xiàn)有具有一定規(guī)模的礦渣棉生產(chǎn)廠家百余家，年設(shè)計生產(chǎn)能力約50萬噸，但仍然無法滿足日益增長的需求。

沖天爐加熱熔煉噴吹或離心成纖工藝技術(shù)成熟，對礦渣棉熔體的調(diào)溫調(diào)質(zhì)操作簡單，容易控制，可以保證熔體的連續(xù)性，因而生產(chǎn)穩(wěn)定。但是該工藝沒有利用高爐熔渣的顯熱，且二次加熱時能耗大，焦炭消耗量250kg/t以上，因而生產(chǎn)成本較高。而對液態(tài)高爐渣調(diào)質(zhì)后直接生產(chǎn)礦渣棉，顯熱回收利用率可達(dá)80％以上，且充分體現(xiàn)了資源合理化綜合利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用熔融高爐渣一步法制取礦渣棉的方法及裝置，將噴吹制取礦渣棉引入高爐渣顯熱回收的工藝流程中，避免傳統(tǒng)制取礦渣棉對焦炭的依賴，處理后的高爐渣直接制成礦渣棉，同時高溫空氣以蒸汽的形式回收其顯熱。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種利用熔融高爐渣一步法制取礦渣棉的方法，熔融高爐渣經(jīng)渣溝流入升溫調(diào)質(zhì)爐、均勻化爐、離心噴吹機(jī)構(gòu)、集棉箱、成綿對輥，最終制成礦渣棉，同時升溫調(diào)質(zhì)爐的高壓風(fēng)經(jīng)過余熱鍋爐，產(chǎn)生高壓蒸汽，入蒸汽管網(wǎng)或者直接外銷，具體包括以下步驟：

1)溫度為1400～1450℃的熔融高爐渣經(jīng)渣溝流入升溫調(diào)質(zhì)爐；

2)經(jīng)過粉碎機(jī)粉磨后粒度0.04-0.06mm調(diào)質(zhì)物質(zhì)儲存于儲料槽，儲料槽內(nèi)的調(diào)質(zhì)物質(zhì)經(jīng)過高壓鼓風(fēng)機(jī)鼓入升溫調(diào)質(zhì)爐內(nèi)，高壓風(fēng)攪動升溫調(diào)質(zhì)爐內(nèi)高爐渣，一方面加速了調(diào)質(zhì)物質(zhì)融化，另一方面促進(jìn)了熔融高爐渣溫度均勻，使得爐渣酸度系數(shù)在1.2～1.4范圍內(nèi)；

3)升溫調(diào)質(zhì)爐內(nèi)的溫度控制在1420℃-1430℃；

4)升溫調(diào)質(zhì)爐的高壓風(fēng)溫度為600℃以上，經(jīng)過余熱鍋爐產(chǎn)生245℃、2.0MPa的高壓蒸汽，該蒸汽入蒸汽管網(wǎng)或者直接外銷，溫度低于200℃的廢氣由煙囪排放；

5)將升溫調(diào)質(zhì)爐導(dǎo)入均勻化爐，使得升溫調(diào)質(zhì)爐內(nèi)物質(zhì)的溫度和成分進(jìn)一步均勻，有利于礦渣棉的形成；

6)1400℃以上的爐渣經(jīng)過均勻化爐下部的滑動水口，流入離心噴吹裝置，在離心力、空氣阻力、表面張力和鼓風(fēng)動力的綜合作用下，熔渣噴吹成直徑為7～10μm的絲，并且在集棉箱內(nèi)進(jìn)一步冷卻成礦渣棉絲；

7)鼓風(fēng)機(jī)二將壓力為0.8～1.2MPa空氣鼓入離心噴吹裝置和集棉箱，參與噴吹拉絲，并且與棉絲進(jìn)行換熱，其溫度可以達(dá)到400℃，這部分中溫空氣也進(jìn)入余熱鍋爐，以蒸汽的形式吸收其余熱；

8)礦渣棉絲經(jīng)過成綿對輥處理，最終成礦渣棉成品，進(jìn)行外銷。

一種利用熔融高爐渣一步法制取礦渣棉的裝置，包括渣溝、升溫調(diào)質(zhì)爐、儲料槽、高壓鼓風(fēng)機(jī)、均勻化爐、離心噴吹裝置、集棉箱、成綿對輥，升溫調(diào)質(zhì)爐與高爐的渣溝相連接；升溫調(diào)質(zhì)爐、均勻化爐、離心噴吹裝置、集棉箱、成綿對輥依次相連接；高壓鼓風(fēng)機(jī)通過管道與升溫調(diào)質(zhì)爐、余熱鍋爐相連接；高壓鼓風(fēng)機(jī)與升溫調(diào)質(zhì)爐之間的管道上連接有儲料槽；鼓風(fēng)機(jī)與離心噴吹裝置相連接，集棉箱與余熱鍋爐相連接，余熱鍋爐與煙囪相連接。

所述的升溫調(diào)質(zhì)爐上連接有電加熱裝置和電偶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

通過調(diào)質(zhì)、補熱、均化和余熱回收等四個過程，實現(xiàn)了熔融高爐渣顯熱高效回收及利用，同時極限利用廢棄物，得到高質(zhì)量的礦渣棉，從而克服傳統(tǒng)礦渣棉生產(chǎn)依賴焦炭的缺點，對節(jié)能減排和控制污染具有極大的社會意義。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-高爐 2-渣溝 3-測溫裝置 4-煙囪 5-余熱鍋爐 6-PLC控制器 7-電加熱器 8-均勻化爐 9-集棉箱 10-成綿對輥 11-離心噴吹裝置 12-鼓風(fēng)機(jī) 13-滑動水口 14-儲料槽 15-高壓鼓風(fēng)機(jī) 16-升溫調(diào)質(zhì)爐。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實施不限于以下的實施方式。

見圖1，一種利用熔融高爐渣一步法制取礦渣棉的方法，熔融高爐1渣經(jīng)渣溝2流入升溫調(diào)質(zhì)爐16、均勻化爐8、離心噴吹機(jī)構(gòu)、集棉箱9、成綿對輥10，最終制成礦渣棉，同時升溫調(diào)質(zhì)爐16的高壓風(fēng)經(jīng)過余熱鍋爐5，產(chǎn)生高壓蒸汽，入蒸汽管網(wǎng)或者直接外銷，具體包括以下步驟：

1)溫度為1400～1450℃的熔融高爐1渣經(jīng)渣溝2流入升溫調(diào)質(zhì)爐16；

2)經(jīng)過粉碎機(jī)粉磨后粒度0.04-0.06mm調(diào)質(zhì)物質(zhì)儲存于儲料槽14，儲料槽14內(nèi)的調(diào)質(zhì)物質(zhì)經(jīng)過高壓鼓風(fēng)機(jī)15鼓入升溫調(diào)質(zhì)爐16內(nèi)，高壓風(fēng)攪動升溫調(diào)質(zhì)爐16內(nèi)高爐1渣，一方面加速了調(diào)質(zhì)物質(zhì)融化，另一方面促進(jìn)了熔融高爐1渣溫度均勻，使得爐渣酸度系數(shù)在1.2～1.4范圍內(nèi)；調(diào)質(zhì)物質(zhì)主要是礦渣，還可添加石灰石等物質(zhì)；

3)升溫調(diào)質(zhì)爐16內(nèi)的溫度控制在1420℃-1430℃；

4)升溫調(diào)質(zhì)爐16的高壓風(fēng)溫度為600℃以上，經(jīng)過余熱鍋爐5產(chǎn)生245℃、2.0MPa的高壓蒸汽，該蒸汽入蒸汽管網(wǎng)或者直接外銷，溫度低于200℃的廢氣由煙囪4排放；

5)將升溫調(diào)質(zhì)爐16導(dǎo)入均勻化爐8，使得升溫調(diào)質(zhì)爐16內(nèi)物質(zhì)的溫度和成分進(jìn)一步均勻，有利于礦渣棉的形成；

6)1400℃以上的爐渣經(jīng)過均勻化爐8下部的滑動水口13，流入離心噴吹裝置11，在離心力、空氣阻力、表面張力和鼓風(fēng)動力的綜合作用下，熔渣噴吹成直徑為7～10μm的絲，并且在集棉箱9內(nèi)進(jìn)一步冷卻成礦渣棉絲；

7)鼓風(fēng)機(jī)12二將壓力為0.8～1.2MPa空氣鼓入離心噴吹裝置11和集棉箱9，參與噴吹拉絲，并且與棉絲進(jìn)行換熱，其溫度可以達(dá)到400℃，這部分中溫空氣也進(jìn)入余熱鍋爐5，以蒸汽的形式吸收其余熱；

8)礦渣棉絲經(jīng)過成綿對輥10處理，最終成礦渣棉成品，進(jìn)行外銷。

一種利用熔融高爐渣一步法制取礦渣棉的裝置，包括渣溝2、升溫調(diào)質(zhì)爐16、儲料槽14、高壓鼓風(fēng)機(jī)15、均勻化爐8、離心噴吹裝置11、集棉箱9、成綿對輥10，升溫調(diào)質(zhì)爐16與高爐1的渣溝2相連接；升溫調(diào)質(zhì)爐16、均勻化爐8、離心噴吹裝置11、集棉箱9、成綿對輥10依次相連接；高壓鼓風(fēng)機(jī)15通過管道與升溫調(diào)質(zhì)爐16、余熱鍋爐5相連接；高壓鼓風(fēng)機(jī)15與升溫調(diào)質(zhì)爐16之間的管道上連接有儲料槽14；鼓風(fēng)機(jī)12與離心噴吹裝置11相連接，集棉箱9與余熱鍋爐5相連接，余熱鍋爐5與煙囪4相連接。

升溫調(diào)質(zhì)爐16上連接有電加熱裝置和電偶，通過電偶測量升溫調(diào)質(zhì)爐16內(nèi)熔融高爐1渣的溫度，如果該溫度低于1420℃時，通過PLC控制器6啟動升溫調(diào)質(zhì)爐16的電加熱裝置，當(dāng)溫度達(dá)到1430℃時，PLC控制器6關(guān)閉升溫調(diào)質(zhì)爐16的電加熱裝置。

本發(fā)明通過調(diào)質(zhì)、補熱、均化和余熱回收等四個過程，實現(xiàn)了熔融高爐1渣顯熱高效回收及利用，同時極限利用廢棄物，得到高質(zhì)量的礦渣棉，從而克服傳統(tǒng)礦渣棉生產(chǎn)依賴焦炭的缺點，對節(jié)能減排和控制污染具有極大的社會意義。