一種液態(tài)高爐渣生產裝飾材料的裝置的制作方法

本發(fā)明屬于廢棄物資源化利用領域，涉及一種利用液態(tài)高爐渣綜合利用技術，特別涉及到一種液態(tài)高爐渣生產裝飾材料的裝置。

背景技術：

隨著現代建筑事業(yè)的發(fā)展，對裝飾材料提出了高強、美觀、多品種的要求。人造飾面石材就是在這種形勢下出現的。它強度高、耐腐蝕、耐污染、施工方便、花紋圖案可人為控制，是現代建筑理想的裝飾材料。但價格相對較高、抗腐蝕性能較差，容易出現微裂紋，只適合于作板材。由于制作時采用的粘合劑材料等，甚至某些劣質產品會出現超標的苯、甲醛、鉛、有機酸等。

液態(tài)高爐渣溫度在1400℃以上，是良好的余熱資源，每噸高爐熔渣蘊含的余熱相當于60kg標準煤完全燃燒所產生的熱量。針對高溫液態(tài)高爐爐渣的熔融顯熱，開發(fā)高爐爐渣的高附加利用價值，直接將液態(tài)高爐爐渣利用起來，研究由液態(tài)高爐爐渣直接制備裝飾材料，大大提高了經濟效益，同時有效避免了高爐熔渣在水淬過程中釋放出的硫氧化物。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種液態(tài)高爐渣生產裝飾材料的裝置，主要由：運渣罐（1）、中間渣罐（2）、交流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、和壓延機（5）組成，運渣罐（1）由機車從高爐出渣口接取液態(tài)高爐渣運至位于交流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態(tài)高爐渣經進渣口（321）緩慢加入交流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料如石英砂、純堿、硼砂、石灰石、碳酸鉀、磷酸二氫氨、鋰輝石等，加熱至1480℃~1550℃后流冷卻箱（4），待熔體冷卻至1000～1150℃時流出至壓延機（5）進行成型，成型后進行退火退火溫度為550～600℃，退火時間為2～3小時；所述交流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設有進渣口（321）和輔料入口（322）；爐體（31）為圓筒狀結構，其底部設有三相交流電極（33），三相交流電極（33）為三個扇形結構圍成的一圓環(huán)狀，三相之間由絕緣耐火材料（36）進行絕緣間隔，三相交流電極（33）的每個電極分別由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分組成，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在扇形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，扇形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（331）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在三相交流電極（33）位置采用導電耐火材料繼續(xù)分層搗固，其余部分繼續(xù)用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成；爐體（31）側面設有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內側設有測溫裝置（381）。

三相交流電極（33）分別連接系統(tǒng)電源a\b\c三相電爐變低壓側。

所述耐火電極（332）為導電的鎂碳質復合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質復合搗打材料。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述；

附圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖

附圖2所示為本發(fā)明電弧爐爐底部分俯視圖

圖中標注說明

1、運渣罐，2、中間渣罐，3、電弧爐，4、冷卻箱，5、壓延機，31、爐體，32、爐蓋，33、三相交流電極，35、極芯絕緣，36、絕緣耐火材料，37、耐火磚，38、溢渣口，39、殘渣口，321、進渣口，322、輔料入口，331、金屬電極，332、耐火電極，381、測溫裝置。

具體實施方式

本發(fā)明一種液態(tài)高爐渣生產裝飾材料的裝置，主要由：運渣罐（1）、中間渣罐（2）、交流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、和壓延機（5）組成，運渣罐（1）由機車從高爐出渣口接取液態(tài)高爐渣運至位于交流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態(tài)高爐渣經進渣口（321）緩慢加入交流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料如石英砂、純堿、硼砂、石灰石、碳酸鉀、磷酸二氫氨、鋰輝石等，加熱至1480℃~1550℃后流冷卻箱（4），待熔體冷卻至1000～1150℃時流出至壓延機（5）進行成型，成型后進行退火退火溫度為550～600℃，退火時間為2～3小時；所述交流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設有進渣口（321）和輔料入口（322）；爐體（31）為圓筒狀結構，其底部設有三相交流電極（33），三相交流電極（33）為三個扇形結構圍成的一圓環(huán)狀，三相之間由絕緣耐火材料（36）進行絕緣間隔，三相交流電極（33）的每個電極分別由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分組成，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在扇形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，扇形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（331）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在三相交流電極（33）位置采用導電耐火材料繼續(xù)分層搗固，其余部分繼續(xù)用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成；爐體（31）側面設有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內側設有測溫裝置（381）。

三相交流電極（33）分別連接電爐變低壓側電源a\b\c三相。通電后在爐體內部形成固定方向的旋轉磁場，在冶煉過程中同時起到對爐內電磁攪拌的作用。

所述耐火電極（332）為導電的鎂碳質復合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質復合搗打材料。

通過測溫裝置（381）實時監(jiān)測電弧爐溢渣口（38）內液渣溫度，在溫度達到1480℃前，保持電弧爐爐內液面低于溢渣口（38），并加大電流進行冶煉，當在溫度達到1480℃~1550℃后，中間渣罐（2）開始向進渣口（321）補充高爐液渣，使高溫液渣通過溢渣口（38）溢出；并在補充高爐液渣的同時由輔料入口（322）加入輔料，通過調整電弧爐冶煉電流，控制高爐液渣的補充量和輔料的添加，使高溫液渣源源不斷的從溢渣口流出。當需要較長時間停爐或要對電弧爐檢修時，需要打開殘渣口（39）排除爐體內部殘渣，以防冷卻凝固；檢修完成后采用耐火泥封堵殘渣口（39）。

本發(fā)明采用原料為高爐熱熔渣，解決了高爐渣作為固體廢棄物的堆存問題，有效利用了熔融高爐渣的余熱，實現對熔融高爐渣的資源化回收利用，提高了資源利用率；由于含有fe等著色離子，形成的即高爐熔渣熔體不同程度地顯現為棕色或綠色；而輔料熔化則形成無色透明的輔料熔體，兩者所得溶液由于組分不同，在表面張力、熔體黏度、流動性等方面有一定的差別；而利用熔融高爐熔渣與輔助調質原料在化學組成、化學性質、顏色上的差異，通過對這兩種熔體的混熔過程中的條件進行控制，促使兩種熔體在冷卻箱內濃度場、溫度場的作用下通過成分相互擴散、液相的大范圍流動形成一定程度的熔合，使兩者形成相互咬合、相互滲透的結構形式，形成色彩斑斕紋理自然的裝飾性能，以及其豐富的礦物質通過高溫熔煉整體力學性能優(yōu)良。采用爐底溢渣方式提供高溫液渣保證了連續(xù)為生產線提供穩(wěn)定流量、溫度、成分、粘度的熔渣原料，確保生產線產出高標準、高品質建筑裝飾材料產品奠定基礎，同時減少加料時對電弧爐耐材的沖刷，保證了耐材連續(xù)使用壽命。