[发明专利]一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备及方法，尤其涉及一种利用冶金热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的生产方法和设备，属于冶金资源综合利用和材料制备领域。

背景技术

为了提高冶金矿渣的综合利用水平，变废为宝，减少废渣对环境的危害，保护环境，冶金矿渣最早被用于制造水泥、混凝土微粉、铺路材料等等，随着技术的发展后来被应用于生产更高端的新材料矿渣棉、泡沫玻璃、微晶玻璃等等，其产品被广泛应用于工民建筑、化工、冶金等工业领域、农业、园林绿化、船舶制造及军工领域。

关于泡沫玻璃、微晶玻璃的生产，中国专利201310080386.7公开了一种利用高炉渣制备高强度多孔泡沫玻璃的方法，首先将高炉渣烘干球磨除铁后与硼酸、硝酸纳、硝酸钡、硫粉、碳化硅混合后装入耐热模具中烧制得到泡沫玻璃，再分步加热到950℃发泡制备高强度多孔泡沫玻璃。中国专利200810150001.9公开了一种利用液态排渣炉熔渣直接生产泡沫玻璃的方法，通过在液态排渣炉中添加碎玻璃或氧化钙，使得熔渣的化学组成：SiO₂:45-65%、Al₂O₃:5-30%、FeO₃:0-15%、Ca+Mg:10-30%、Na₂O+K₂O:0-14%，然后将所得到符合要求的熔渣直接通过液态排渣炉下方的水淬池进行水淬，得到制备泡沫玻璃的玻璃体原料，再用传统工艺制备泡沫玻璃。中国专利201220525693.2公开了一种无模法泡沫玻璃连续发泡装置，包括磨粉机将泡沫玻璃原料和发泡剂磨成粉末混合，网带式发泡窑、碾压拉引装置、切割装置生产出泡沫玻璃块、退火炉退火。中国专利200810012405.1公开了一种含钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的方法，以含TiO₂：14-29%高炉渣为基础原料，适量加入硅质原料生产玻璃态物质，烧至1350-1400℃，水淬制得基础玻璃，再加入发泡剂、稳泡剂、助溶剂，再加热到930℃发泡制备微晶泡沫玻璃。中国专利201310150838.4公开了一种以高钛高炉渣和玻璃粉制备微晶泡沫玻璃的方法，先将高钛高炉渣和废玻璃粉磨细，然后将高钛高炉渣、废玻璃粉、助溶剂、发泡剂、稳泡剂充分混匀压块，再加热到1000℃发泡制备微晶泡沫玻璃。中国专利201310486455.4公开了一种高炉热态熔渣的调质方法，包括：热态熔渣转运与缓存、热态熔渣一次调质工艺、热态熔渣二次调质工艺和精细控制，使热态熔渣显热充分利用，为高炉熔渣制备微晶石材、石棉等提供一种工艺方法，转运和调质过程中熔渣温度保持1350～1500℃。

现有技术对热熔矿渣用于制造高端绿色环保建材泡沫玻璃、微晶玻璃的生产工艺，基本都是将热熔矿渣采用不同的方式快速冷却后，制成粉末，配以玻璃类材料、助溶剂、发泡剂、稳泡剂，然后再通过模具或发泡炉进行加热到900～1000℃等不同的温度进行发泡，生产流程中冶金热熔矿渣的显热没有得到高效利用、再加热制造泡沫玻璃材料又增加了新的能耗、增加了污染物的排放。并且无法实现更大规模的连续生产矿渣泡沫材料，生产效率低、综合能耗高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种热熔矿渣直接生产矿渣泡沫材料的设备及方法，解决了目前采用热熔矿渣生产矿渣泡沫材料必须将热熔矿渣冷却、制粉、混合添加剂、再加热到900～1000℃发泡所造成的综合能耗高、生产效率低、成本高等问题。

名词解释：

1、热熔矿渣：热熔矿渣是来自高炉渣、或锰铁渣、或冶硅渣、或其它冶金渣，温度1400～1550℃。

2、泡沫矿渣：热熔矿渣加入调整剂后，由煤氧喷枪喷入煤和氧气燃烧，熔化调整剂，并使其均匀化，调整热熔矿渣的温度，使热熔矿渣发泡后称为泡沫矿渣。

3、矿渣泡沫材料：热熔矿渣发泡后的泡沫矿渣，经快速冷却制成的矿渣泡沫材料。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。