基于高爐渣的礦棉及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于保溫材料生產(chǎn)領域，具體說是利用高爐渣生產(chǎn)礦棉。其特征在于本發(fā)明的原料為高爐渣、石英粉、氧化鋁、純堿、硅酸鈉、碳酸鈣、碳酸鉀中的全部或部分，制備步驟為：⑴稱量；⑵破碎；⑶混料、攪拌；⑷熔煉；⑸成型；（6）干燥、固化。根據(jù)本發(fā)明制備的礦棉具有良好的保溫隔熱、吸音降噪等性能，而且能耗低、成本低、容易成型，產(chǎn)品可以用于建筑、冶金、石化等行業(yè)，具有廣闊的應用前景。本發(fā)明以高爐渣為原料生產(chǎn)具有高附加值的產(chǎn)品，實現(xiàn)了對高爐渣的高附加值利用，為它的綜合利用開辟了一條新途徑。
【專利說明】 基于高爐渣的礦棉及其制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于保溫材料生產(chǎn)領域，具體說是利用煉鐵過程中產(chǎn)生的固體廢棄物一高爐渣生產(chǎn)的礦棉及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高爐渣是煉鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物，是我國排放量最多的工業(yè)固體廢棄物之一，據(jù)統(tǒng)計，每煉I噸鐵要產(chǎn)生0.3-1噸高爐渣。企業(yè)一般采用露天堆放的方式處理高爐渣，這一方面占用了大量土地，另一方面，高爐渣中的有害物質(zhì)會污染地下水和周圍的空氣，因而對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害。
[0003]多年來，人們采用了多種技術(shù)對高爐渣進行綜合利用，如生產(chǎn)水泥和混凝土，或生產(chǎn)礦渣棉、微晶玻璃、農(nóng)用肥料等，但這些技術(shù)均在一定程度上存在缺陷，如生產(chǎn)水泥和混凝土時，產(chǎn)品的力學性能指標不穩(wěn)定，而且這些應用多數(shù)屬于低附加值利用，產(chǎn)生的效益有限。基于上述原因，目前市場上迫切需要對高爐渣綜合利用的新技術(shù)、新工藝。
[0004]礦棉是多個工業(yè)領域常用的保溫材料，具有良好的保溫隔熱、吸音降噪、防火、節(jié)能減排和高強度等性能，廣泛應用于建筑、冶金、石化等行業(yè)。目前人們一般采用粉煤灰等做為原料生產(chǎn)礦棉，具有能耗高、成本高、成型困難等缺點。
[0005]本專利的發(fā)明人從2009年4月起從事工業(yè)固體廢棄物的深加工技術(shù)開發(fā)工作，取得了一定的理論和實踐成果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的高爐渣利用技術(shù)存在的缺陷，以高爐渣為主要原料生產(chǎn)具有高附加值的產(chǎn)品——礦棉，從而為它的綜合利用開辟一條新的途徑。本發(fā)明的特征是以高爐渣為主要原料，同時加入一定量的添加劑，經(jīng)過稱量、破碎、混料、熔煉、成型、干燥、固化工藝制備礦棉。
[0007]本發(fā)明的制備方法為:
1.基于高爐渣的礦棉的生產(chǎn)原料及配比:
高爐渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化鋁:5-15%
純堿:5-25%
硅酸鈉:10-30%
碳酸鈣:5-15%
碳酸鉀:5-15%
上述原料可以同時使用也可以部分使用，根據(jù)對產(chǎn)品的性能要求和生產(chǎn)成本決定。
[0008]2.礦棉的制備工藝為:
(I)按要求稱量各種原料； (2)將塊狀原料破碎；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為800— 1800°C，保溫1-5小時；
(5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品；
(6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
[0009]本發(fā)明的有益效果:
根據(jù)本發(fā)明制備的礦棉具有良好的保溫隔熱、吸音降噪、防火、節(jié)能減排和高強度等性能，而且能耗低、成本低、容易成型，產(chǎn)品可以用于建筑、冶金、石化等行業(yè)，具有廣闊的應用前景。
[0010]本發(fā)明以高爐渣為生產(chǎn)原料生產(chǎn)具有高附加值的產(chǎn)品，實現(xiàn)了對它的高附加值利用，為它的綜合利用開辟了一條新途徑。
[0011]本發(fā)明的原料來源廣泛，使用的添加劑為市場上常見的化工產(chǎn)品，價格低廉。
[0012]在制備工藝方面，本發(fā)明的制備工藝簡單，對設備的要求比較低，對操作人員的技能也沒有特殊要求，普通工人都可以操作。
[0013]綜上所述，本發(fā)明具有較高的實用性和推廣應用價值。
[0014]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是基于高爐渣的礦棉的制備工藝流程圖。
[0015]【具體實施方式】:
實施例1:按圖1所示，礦棉的生產(chǎn)原料及配比為:
高爐渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化鋁:5-15%
制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為900°C，保溫2小時；
(5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品；
(6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
[0016]實施例2:按圖1所示，礦棉的生產(chǎn)原料及配比為:
高爐渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化鋁:5-15%
純堿:5-25%
制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎； (3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1000°C，保溫3小時；
(5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品；
(6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
[0017]實施例3:按圖1所示，礦棉的生產(chǎn)原料及配比為:
高爐渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化鋁:5-15%
純堿:5-25%
硅酸鈉:10-30%
制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1200°C，保溫3小時；
(5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品；
(6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
[0018]實施例4:按圖1所示，礦棉的生產(chǎn)原料及配比為:
高爐渣:40-90%
石英粉:10_35%
氧化鋁:5-15%
純堿:5-25%
硅酸鈉:10-30%
碳酸鈣:5-15%
碳酸鉀:5-15%
制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1500°C，保溫3小時；
(5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品；
(6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
【權(quán)利要求】
1.一種礦棉，其特征在于，其原料為高爐渣、石英粉、氧化鋁、純堿、硅酸鈉、碳酸鈣、碳酸鉀中的全部或部分，其重量化學組成為:高爐渣:40-90%，石英粉:10-35%，氧化鋁:5-15%，純堿:5-25%，硅酸鈉:10-30%，碳酸鈣:5_15%，碳酸鉀:5_15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦棉的制備方法，其特征在于它由下述步驟實現(xiàn): (1)按要求稱量各種原料； (2)將塊狀原料破碎； (3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻； (4)將混合均勻的原料放入熔煉爐中進行熔煉，特征為:在室溫下將原料裝入熔煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為800— 1800°C，保溫1-5小時； (5)將液態(tài)原料進行離心成型，得到纖維狀產(chǎn)品； (6)纖維狀產(chǎn)品進行干燥、固化，最后得到礦棉成品。
【文檔編號】C03C13/06GK104261687SQ201410451374
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月7日
【發(fā)明者】由偉, 余小霞, 林倩, 王玉葛, 李鵬飛, 白倩倩, 趙丹丹, 吳佳霖 申請人:由偉