[发明专利]矿渣棉及其制造方法和制备系统

说明书

技术领域

本发明属于矿棉或渣棉技术领域，更具体地，本发明涉及一种矿渣棉及其制造方法和制备系统。

背景技术

陶瓷纤维产品主要有二类：岩棉和矿渣棉。从原料来源看，岩棉主要以玄武岩、辉绿岩、花岗岩等酸性物质为主，配石灰石、白云石等碱性熔剂熔化制丝获得。玄武岩、辉绿岩、花岗岩等酸性物质的主要组成物是SiO₂、Al₂O₃。

其中，SiO₂是组成岩棉纤维的结构骨架，提高SiO₂含量使熔体粘度增加，有利于纤维延伸，提高纤维在大气和潮湿环境下的化学稳定性，但SiO₂含量过高则使熔化困难，纤维变粗。Al₂O₃也是组成岩棉纤维的结构骨架，适量的Al₂O₃有利于维持纤维在大气和潮湿环境下的化学稳定性和纤维合适的直径，Al₂O₃过多则造成熔化困难和影响成丝性能。石灰石、白云石的主要成分是CaO和MgO，CaO和MgO的主要作用是降低熔体熔化温度并使之在一个较宽的温度范围内保持熔体一定粘度。

热能作为资源的一种形式在矿渣棉的生产中也得到不同程度的利用。授权公告日为2005年11月16日的中国专利CN1227173C，公开了“一种采用高炉渣热装熔炼生产矿棉纤维的方法”。将高炉熔渣从封闭出渣沟流入熔渣调质炉，同时从封闭出渣沟均匀加入酸性主料和生石灰(碱性辅料)，酸性辅料可以是硅砂、砂石、硅石或贫铁矿，以调节熔料的酸度至1.09至1.20。该专利是用碱性辅料高炉渣热装固态酸性主料。虽然高炉渣热装节约了一些热能，但是在调质炉中要加热熔化主料还需要大量热能，也使熔料的酸度值控制的较低而碱性物质较多，使产品存在生成硅酸二钙的风险。

发明人在对现有技术的研究和实践过程中发现目前存在以下不足之处：完全采用天然原料生产的岩棉产品虽然具有优良的品质，但生产成本高，耗能高；以碱性高炉废渣添加酸性物料生产的矿渣棉虽然资源和热能得到了不同程度的利用，降低了生产成本，虽然高炉渣热装或铁合金热渣液节约了热能，但在调质炉、高温炉中要加热或者熔化其他物料还需要热能。

此外，矿渣棉成丝后多制成毡、板和管等产品，产品的色彩也是产品的标志之一。然而，现有技术通常采用后期染色进行着色，从环保、成本、设备等方面而言均优待改善。

另一方面，对于锰铁合金冶炼企业，硅锰渣和碳锰渣是采用有熔剂法冶炼硅锰合金和碳锰合金获得的副产物。以往对副产物的处理方式是将硅锰渣热液和碳锰渣热液水淬后提供给水泥厂作为原料，附加价值极低。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明需要提供一种矿渣棉的制造方法，所述方法工序简单、生产成本低且热能利用率高。

进一步地，本发明需要提供一种上述矿渣棉的制备系统。

进一步地，本发明需要提供一种矿渣棉，所述矿渣棉制造成本低且天然着色、不需要着色工序。

根据本发明第一方面实施例的矿渣棉的制造方法，所述制造方法包括：a)提供硅锰渣热液和碳锰渣热液；b)将所述硅锰渣热液和碳锰渣热液进行混熔以获得混合熔体；以及c)对所述混合熔体进行制丝，得到所述矿渣棉。

根据本发明实施例的矿渣棉的制造方法，由于硅锰渣热液和碳锰渣热液都呈高温状态，最大限度的利用了热能，得到的矿渣棉自然成色，并且所得色彩为永久性的，免除了着色工序，降低了生产成本。

另外，根据本发明上述实施例的矿渣棉的制造方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，在所述步骤a)中，使所述硅锰渣热液和碳锰渣热液在1300℃-1500℃下静置保温1小时以内，以排出气体和固体杂质。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b)中，所述混熔包括：在1300℃-1500℃下对所述硅锰渣热液和碳锰渣热液搅拌10～15分钟，此后静置15～20分钟。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤a)中，调整所述硅锰渣热液和碳锰渣热液的质量百分数以使所述混合熔体中MnO的质量百分数为6.6％～18％。

根据本发明的一个实施例，在所述混合熔体中加入硅石以使所述混合熔体的酸度为0.8～1.4，优选酸度为1.0～1.2。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤b)中，调整所述硅锰渣热液和碳锰渣热液的质量百分数以使所述混合熔体的酸度为0.8～1.4，优选酸度为1.0～1.2。