[其他]熔炉

说明书

本发明涉及一种产生熔融物以生产矿棉（mineral    wool）的熔炉

在生产矿棉过程中，以氧化硅和金属氧化物或金属碳酸盐的矿物和（或）矿渣作为原材料。原材料在炉中熔融，熔融物进入成纤单元（fiberizing    unit），并转化成纤维。在成纤期间加入粘结剂，这样热处理时可使纤维凝固在一起，制成形状不改变的产品。为生产优质产品，其关键因素为：熔融要均匀，并且熔融物的粘度以及从熔炉流入成纤单元的流速要恒定。

最常用的熔炉是水冷冲天炉，炉中装入矿物原材料和焦炭的混合物。冲天炉中设置有燃气入口，燃气通常要预热到500℃左右。玄武岩或辉绿岩类型的石质原材料在约1200℃下熔融，熔融物在炉中过热，以使之在约1450℃从炉中流出。由于矿物原材料中混有焦炭，所以冲天炉中的熔融是在还原气氛下进行的。排出的废气一般含8-10%燃烧不完全的一氧化碳（CO）和少量硫化氢（H₂S）和二氧化硫（SO₂）。

冲天炉的主要缺点是，在大多数情况下必须按装气体净化器以保护环境。净化器将分离掉粉尘并补燃废燃气，同时也预热燃气。这种气体净化及补燃装置通常比用于熔融的冲天炉还要复杂及昂贵，冲天炉的另一缺点是由于装有焦炭，所以炉中呈还原气氛，这样原材料中所含的氧化铁将被还原成金属铁，因此在熔炉上必须装置出铁口，每四小时出铁一次，造成停产约15分钟。

此外，为节能已研制了使用天燃气作附加燃料的冲天炉。采用这种炉，最大能有25-30%的焦炭由天燃气所代替。但是燃烧不完全的问题仍然存在，也要求进行补燃、废气净化和出铁处理，这又造成了停产。

另一种熔融装置为池窑式电炉，它由通有150-200伏交流电压和10000-20000安培电流的三根石墨电极供能。通常电炉产生的废气很少，不需净化处理。除对环境方面的好处外，电炉优于冲天炉的另一优点是，可更自由地选用原材料（粉碎状），以及产生更均匀的熔融物和温度。但是，电炉的缺点是，其设备价格要比带废气净化装置的冲天炉高4倍左右，并且要使用精细和昂贵的能源形式。

此外，也有使用类似于玻璃工业中所用的燃气或油加热的熔融池窑，使用这种熔融池窑时，可能要通过钼电极补加5-10%的能量。燃气加热熔融池窑的设备价格比池窑式电炉稍贵，并且在同样生产能力下其熔浴表面积也要大一倍左右。其优点是燃气和油是一种易于获得的燃料，但是燃气或油加热的熔融池窑的缺点是，其衬里的寿命仅为3-4年，并且大修价格大约为建新窑的30-40%。

所有上述的熔炉均有其优点和缺点，都不甚理想，但是从环境角度看（主要是硫），目前倾向使用电或燃气加热的熔炉。

如上所述，后述的几种熔炉的缺点是，其价格比带废气净化装置的冲天炉明显贵，同时，对周末或例如以1或2个班方式运行的非连续性生产也不太适应。冲天炉的炉底只有几百公斤的熔融物，而池窑式炉却有几十吨的熔融物，这样冲天炉可以停下来并能很快将熔融物排空，而不会明显地中断生产时间，所以冲天炉可采用1或2个班的运行方式，并能在很短的时间内再起动，再起动时间通常为1小时左右。而池窑式炉的起动时间要长达1-3天，很明显，这对非连续 性生产是不适应的。

英国专利说明书1326884中公开了一种冲天炉式的燃气加热熔铁炉，熔融是在炉身区段进行，炉底有一水冷栅格，它支持要熔融的铁的原材料和陶瓷石墨混合填料体，它们慢慢熔融并与熔渣相混合，同时完成铁熔融物的渗碳处理。从炉中排出的熔融铁的温度约为1350℃，并须将其温度再升高以达合适于浇铸的温度，这种升温通常是在感应炉中完成的。

本发明的目的是提供一种产生熔融物以生产矿棉的熔炉，它克服了现有技术的矿物熔炉的缺点。因此本发明所涉及的熔炉对环境无害，并产生温度等于最终加工温度的均匀流体，设备价格低，同时又适合于非连续性操作。

本发明是一种熔炉，它包括炉身用以预热及熔融待熔融的原材料;位于炉身底部的水冷栅格，用以支持陶瓷填料体床及原材料;位于炉身下面的燃烧室，它包括收集从炉身滴流下来的熔融物的底部和熔融物的出口;至少一个位于燃烧室中的主燃烧器。其特征在于，此熔炉是用来熔融原材料以生产矿棉，并且其燃烧室的底表面积要比炉身的截面积大。

本发明所涉及的具体熔炉包括：基本垂直的炉身，以接受、预热和熔融矿物原材料;位于炉身底部的水冷栅格，以支持原材料和陶瓷填料体;位于炉身下面的燃烧室，它包括为收集和使从炉身滴流出的熔融物过热的底部，熔融物出口;和至少一个位于燃烧室中的主燃烧器。主燃烧器可使用气体燃料、液体燃料或煤粉。