[发明专利]一种用于无机纤维棉生产的粉体原料加工成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机纤维棉生产中的原料预加工方法，具体涉及一种用于无机纤维棉生产的粉体原料加工成型方法。

背景技术

在现有大规模制备无机纤维棉的生产工艺中，以多种块状矿石和块状焦炭为原燃料直接加入冲天熔炉中，并向冲天炉中鼓入空气，空气中的氧与焦炭发生反应放出热量，使矿石在高温下进行熔化，制成高温熔浆。这样的传统工艺中存在以下缺陷：①原料组成分布不均，造成产品质量波动较大，特别是块状物料造成不同矿石之间、矿石和焦炭之间成分差异较大，难以均匀混合；②全部需要使用块状焦炭，导致燃料成本增加；③粉体原料无法直接加入熔炼炉，需要制备成具有良好冷强度和热强度性能的块状物料才能入炉。

发明内容

本发明的目的在于针对传统工艺存在的问题，提供一种用于无机纤维棉生产的粉体原料加工成型的方法，该方法可以实现大比例配加工业粉体固废，降低生产原料成本，入炉原料组成分布均匀，提高生产稳定性和产品性能。

本发明提供的一种用于无机纤维棉生产的粉体原料成型加工方法，包括如下步骤：按质量分数计，先将粉煤灰45-55，钢渣30-40混合，搅拌均匀；然后向混合物料中加入水泥8-10，再加入适量的水使物料湿润，搅拌均匀；最后加入焦粉6-12，搅拌混合；将混合后物料进行压制成型，成型压力为9-30兆帕，保压时间为3-5分钟；将型块进行自然养护，养护温度为常温，养护湿度为98％以上，养护时间为28天。

本发明加工的产品满足无机纤维棉生产原料的技术要求(三氧化二铝与二氧化硅含量之和比上氧化钙与氧化镁含量之和的比值为1.2～2，且配合原料中氧化钙含量为25～45％，三氧化二铝含量为8～18％，二氧化硅含量为38～52％)，可以直接用于高温熔炼的块状入炉原料。

与现有技术相比，本发明以粉煤灰、工业焦粉和其他粉体工业固废为主要原料，配加少量无机胶凝剂，通过冷压成型工艺制备成满足入炉要求的块状物料。原料来源广泛，价格低廉，有利于降低生产成本(焦粉的加入可减少烧制时块状焦炭的用量)；加工过程清洁环保，工艺简单，易于工业规模化生产应用；此外，本发明提供的粉体物料按比例混合成型入炉，有利于实现入炉物料的均匀性，从而提高生产稳定性和产品性能。

具体实施方式

实施例1:

按照本发明提供一种用于无机纤维棉生产的原燃料成型加工的方法，按照如下表所示原料比例配方：

具体实施过程为：

先分别用电子天平按照1^#号配方准确称取粉煤灰54g、钢渣粉36g、水泥10g、水18g；按照2^#配比准确称取一定量的粉煤灰51.84g、钢渣粉34.56g、水泥9.6g、焦粉4g、水18g；按照3^#配比准确称取一定量的粉煤灰50.76g、钢渣粉33.84g、水泥9.4g、焦粉6g、水18g；按照4^#配比准确称取一定量的粉煤灰49.68g、钢渣粉33.12g、水泥9.2g、焦粉8g、水18g；按照5^#配比准确称取一定量的粉煤灰48.6g、钢渣粉32.4g、水泥9g、焦粉10g、水18g；按照6^#配比准确称取一定量的粉煤灰47.52g、钢渣粉31.68g、水泥8.8g、焦粉12g、水18g，完成物料称量。

然后分别将上述1^#-6^#配方中的物料按照以下顺序添加：先将粉煤灰、钢渣粉置于砂浆搅拌机中搅拌3min；再向混合物料中加水泥和水，继续搅拌10min，使物料充分混合均匀；最后向混合料中加入焦粉，并搅拌5min。然后取出混合物料，放入钢制模具中，在静压成型装置中压制成直径30mm，高度12mm的圆柱形型块。静压成型装置设置参数为：压力700kgf(约9.7MPa)，稳压时间3min，温度为室温，再将压制成型的型块放入塑料密封袋中，自然养护28天后测试其冷态抗压强度和热态抗压强度。

冷态抗压强度测试操作流程是按照混凝土试块抗压强度测试标准，利用万能试验机进行抗压强度测试；热强度测试是将型块由室温直接放入800℃马弗炉中，并按照5℃/min速率将炉温升至900℃、1000℃、1100℃，分别观察型块是否爆裂，再对未爆裂的型块再进行抗压强度测试。

实验结果：

按照本发明所述步骤将原料加工成型，测得的冷态抗压强度和热态抗压强度值如下表所示：