[发明专利]一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法

说明书

本发明公开了一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法，包括使用熔融模块调质并熔融原料形成熔体，使用调整模块对熔体进行澄清和均化，使用成型结晶模块将调整模块处理后的熔体进行成型结晶退火等工序，最终得到微晶铸石。该方法既能充分利用气化渣的残存热值，极大降低生产过程中的能耗水平，同时消耗了产量日益增多的煤气化渣，解决了煤气化企业的环保难题，又不用开采玄武岩矿石，保护生态环境；用气化渣制备微晶铸石，能够克服因玄武岩矿石品质变化大，导致微晶铸石品质不稳定的问题。

技术领域

本发明涉及微晶铸石的制备方法技术领域，特别是涉及一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法。

背景技术

微晶铸石制品是一种无机非金属材料，其结晶均匀，具有优异的耐磨、耐腐蚀，较高的抗压、抗冲击、抗弯等理化性能，其使用寿命往往是普通钢铁材料的几十倍到上百倍，因此广泛应用于电力、煤炭、冶金、化工、建材等领域，并取得了显著的效果。

传统的微晶铸石制备工艺是以玄武岩矿石为主要原料，具体过程为：将以玄武岩矿石为主的所有原料直接喂入冲天炉内；原料被加热(加热方式为传导加热)到1500℃左右的高温，发生熔融形成熔化熔体；然后熔化熔体流入浇铸机的模具中成型，得到铸石板，铸石板进入结晶炉进行微晶化，最后由退火炉对晶化后的铸石板进行退火，以完善晶化、消除铸石应力、降温等，得到微晶铸石制品。

由此可见，传统的微晶铸石制备工艺需要开采玄武岩矿石，破坏环境；熔融玄武岩矿石过程中使用天然气、焦炭等资源作燃料，能耗高；此外，由于不同地区或不同开采批次开采的玄武岩矿石组分不稳定、变化大，从而影响微晶铸石的质量，无法保证微晶铸石的质量稳定性。该工艺使用冲天炉加热熔融玄武岩矿石，加热方式主要为传导加热，这种加热方式会导致熔化熔体的温度分布不均匀，从而影响微晶铸石的质量，无法保证微晶铸石的质量稳定性。

不仅如此，冲天炉以块状焦炭为燃料时，焦炭的主要成分是炭，在燃烧时具有强还原性，会将原料中的Fe₂O₃部分被还原成FeO，部分FeO又进一步被还原成金属铁(Fe)，金属铁以铁水形式沉淀在冲天炉底部，被单独排出，无法用于微晶铸石的生产。冲天炉的还原效应还使得熔体中Fe₂O₃和FeO的比例明显降低，严重偏离磁铁矿中这两种氧化物的含量，导致这两种铁氧化物无法发挥熔体中辉石结晶时的异核结晶中心作用(即发挥结晶剂的作用)，导致结晶困难，从而影响产品质量。目前为了克服冲天炉熔融过程中的这一问题，在配料时，往往要额外添加附加料以使熔化熔体中的化学成分组成符合微晶铸石的结晶，这无疑提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种利用煤气化渣制备微晶铸石的方法。

该方法包括熔融原料形成熔体，以及熔体进行成型结晶退火等工序，原料包括煤气化渣(含水量不高于5wt％)和调质剂，两者混合后利用等离子体高温熔融炉加热煤气化渣中的可燃物使其燃烧产生火焰，火焰直接与原料中的不可燃物接触并对其进行对流加热使其熔融为熔体。

将原料通入等离子体高温熔融炉的同时，还向等离子体高温熔融炉通入富氧空气对燃烧进行助燃。

所述熔体在进行成型结晶退火之前还包括对熔体均质均温的工序，对熔体均质均温包括对所述等离子体高温熔融炉流出的熔体进行积存、澄清和均化，以使熔体中各组分混合均匀且温度分布均匀的过程。

使用熔融模块调质并熔融原料形成熔体，使用调整模块对熔体进行积存、澄清、均化和调温，使用成型结晶模块将调整模块处理后的熔体进行成型结晶退火等工序，最终得到微晶铸石；

所述熔融模块包括所述等离子体高温熔融炉；

所述调整模块按熔体的走向包括依次连接的池窑和流液洞，对熔体进行积存、澄清和均化。