[发明专利]锰合金液态废渣热装生产粒状棉工艺

说明书

技术领域

本发明锰合金液态废渣生产粒状棉工艺，属于锰合金废渣再利用技术领域。

背景技术

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，随着科学技术的进步，全世界钢铁企业都在加快调整产品结构，逐步减少和淘汰普通钢和初级钢生产，大幅度增加优质钢和特殊钢的生产比例，而锰系产品作为优质钢和特殊钢的添加剂和脱氧剂，需求量也在日益增加，生产锰合金的过程中所产生的废渣也同比增加。目前锰合金废渣的处理方法是：

1、部分含锰量低的用于生产水泥的原料配料。但是随着我国钢铁工业的高速发展，水资源的短缺成为除了铁矿资源短缺外的另一个制约我国钢铁工业发展的因素。同时，液态废渣液态温度约为1350℃以上，水淬渣产生大量低温蒸汽，目前除少数钢铁企业用于冬季取暖外，其余全部白白浪费。

2、含锰量较高的废渣回填堆放，将锰渣白白废弃，还要占用土地，对环境造成污染。

开展锰资源高效优化技术、锰资源绿色生产技术、锰资源节能减排新技术的研究，对于解决我国低品位锰矿高效清洁利用、锰冶炼环境污染难题，使我国成为名符其实的锰资源利用技术强国，意义十分重要。因此，锰渣资源化利用成为锰业可持续发展的关键。

以往的钢铁废渣生产粒状棉工艺，首先将矿渣(高炉或平炉矿渣等)或含有硅、铝、镁等氧化物的岩石(玄武岩、辉绿岩等)和一些碱性原料(白云石、石灰石等)，加入焦炭作燃料，按一定配比送入熔炉（冲天炉、池窑、电熔窑等）内高温燃烧，经高温融化的熔体从冲天炉出口流出成纤、集棉、渣球分离、造粒、打包入库。其说明可参照旧生产工艺流程见图1。存在的主要问题是：

1、采用冷渣入炉，需加入焦炭作燃料来提高炉内温度使冷渣混合料升温、熔化。产量低，消耗能源，生产成本高。据统计，生产每吨矿棉需消耗300公斤左右的焦炭，按焦炭中含有80%的C，燃烧后就会产生约880公斤的CO₂，烟气中还含有一定量的S，排放后对环境造成污染。

2、炉内升温需要由风机吹入空气，而空气进入炉内会吸热，致使燃料消耗增加，电耗高，产品质量不稳定。

锰合金废渣液态热装粒状棉生产线目的是探索锰渣资源化利用，解决其污染环境等问题，同时达到保护生态环境的目的，创造更高经济效益目的。

发明内容

本发明为了解决锰合金废渣的综合利用，减少环境污染，节约占地面积，改进以往的钢铁废渣生产粒状棉技术中能源消耗大，因排出废气而对环境造成二次污染，产品质量不稳定的问题，提供了一种锰合金液态废渣热装生产粒状棉工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：锰合金液态废渣热装生产粒状棉工艺，按以下步骤执行：

第一步：将提取完锰合金的液态废渣转运至矿棉生产车间，直接加入到调质炉内，同时根据产品要求配入重量份为1%～20%的调质材料，经熔化、调质后形成液态混合料，并送入保温炉内进行保温；

第二步：将所述第一步中保温炉内的液态混合料通过流槽送入高速离心设备制成无机纤维，然后再加上防尘油制成不燃性纤维颗粒制品；

第三步：将所述第二步中的不燃性纤维颗粒制品用高压风机送入集棉机中进行后续工序，依次渣球分离、造粒、打包入库。

所述调质炉和保温炉均采用电极加热。

所述流槽包括一次流槽和二次流槽，通过所述流槽将液态混合料送入高速离心设备，即起控制流量和保温作用。

所述保温炉的温度为1350℃。

所述调质材料为铝矾土。

所述调质后的液态混合料PH值为1.2～1.4。

所述保温炉依靠水冷却系统进行冷却调节。

所述四辊离心机的辅助设备有胶料系统和风选系统。

所述高速离心设备为四辊离心机。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明充分利用了废渣余热，将提取完锰合金的液态渣转运至矿棉生产车间，直接加入到调质炉和电炉，进行调质和保温，省掉了固体矿渣熔化工序，同时原料保温系统是用电极保温及熔化，改变了传统的在原料中加入焦炭来产生热量，这样就大量减少了生产投入和污染排放，实现了无害化、资源化粒状棉生产以及新型材料的制造和质量的进一步提升。

2、本发明利用电极保温电炉对原料进行加热以及保温，相对传统的在原料中加入焦炭来产生热量，节约了大量的能源，本发明与常规工艺能耗比较如表1

表1保温电炉与冲天炉能耗比较