專利名稱：利用熔融黃磷爐渣連續(xù)生產(chǎn)棉纖維保溫材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種棉纖維的方法，尤其是直接利用黃磷爐渣并作為后續(xù)生產(chǎn)工序生 產(chǎn)棉纖維的方法。
背景技術(shù)：
黃磷生產(chǎn)過程中每生產(chǎn)It黃磷約產(chǎn)生IOt爐渣，磷爐渣化學成分的特點是 Si02+A1203+Ca0+Mg0含量為95. 00%,是制造建材和保溫材料的優(yōu)質(zhì)原料。目前行業(yè)中的 處理情況除部分用于生產(chǎn)礦渣水泥作為活性材料添加劑，少量用作磚和硅肥外，其余大部 分做堆放處理，造成嚴重的固體廢棄物污染。目前，我國礦棉生產(chǎn)主導生產(chǎn)工藝以沖天爐法和電爐法為主(按原料熔制形式 分)。工藝過程包括原料熔制、制棉、集棉及制品成型。其特點是在生產(chǎn)過程中需消耗大量 能源對原料進行融制，每生產(chǎn)一噸產(chǎn)品約需消耗0. 263噸標準煤，此生產(chǎn)工藝存在的缺點 是——產(chǎn)品綜合能耗高、生產(chǎn)成本高，并對環(huán)境有污染。中國專利申請?zhí)?8108024. 1公開了一種“熾熱黃磷爐渣制成礦棉的方法”，是在 黃磷電爐上設(shè)置一連續(xù)排渣裝置，當爐渣流經(jīng)連續(xù)排渣口時，經(jīng)導流管使熔渣流股對準高 速氣流管噴嘴或四輥高速離心制棉機的上端，經(jīng)高速氣流或四輥高速離心制棉機，直接制 成硅酸鋁鈣纖維，然后加入適量的粘合劑溶液可加工成價廉輕型的硬質(zhì)、半硬質(zhì)保溫板、吸 音板、裝飾板、高溫絕緣板及管道保溫材料。此工藝要求磷爐渣輸送中需電加熱進行保溫， 存在額外電能消耗。且磷爐渣的組分未進行調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足質(zhì)量標準要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種充分利用黃磷生產(chǎn)中各階段剩 余能量、并能夠成為黃磷生產(chǎn)后續(xù)工序中利用熔融黃磷爐渣連續(xù)生產(chǎn)棉纖維的方法。本發(fā)明所述的利用熔融黃磷爐渣連續(xù)生產(chǎn)棉纖維保溫材料的方法由以下步驟組 成一、熔融磷爐渣輸送將黃磷電爐排出來的高溫磷爐渣在密閉保溫條件下輸送至 離心機成棉入口，磷爐渣保溫所需熱量由黃磷生產(chǎn)中產(chǎn)生的磷爐尾氣提供；二、磷爐渣組分調(diào)整按照磷爐渣重量的百分比選取添加劑如下硼砂-10%, 鈉長石0. 1% -0. 5%、純堿0. 01% -0. 03%、玻璃10% -30%，將添加劑混勻，放置在儲存容 器中，利用磷爐尾氣加熱熔化，添加劑熔化后變?yōu)槿廴隗w直接加入到熔融磷爐渣中；三、磷爐渣制棉步驟二的磷爐渣進入四輥高速離心制棉機，并在制棉所需的正壓 氣流中加入二次助劑參與制棉，所述的二次助劑為煤油和石蠟混合液體，二次助劑的重量 百分配比為煤油60 % 80 %、石蠟20 % 40 %，二次助劑按磷爐渣重量的0. 5 % 1 %添 加參與制棉；熔融磷爐渣在正壓氣流和離心力作用下被直接制成纖維，并在氣流的帶動下 進入集棉箱進行收集；四、棉纖維收集固化和成型。
黃磷電爐排出來的磷爐渣溫度約1500°C左右，在高溫時具有較好的流動性，為了 保證磷爐渣具有較好的流動性和成棉特性，本發(fā)明要求熔融磷爐渣成棉前的溫度需控制在 1200°C以上?；谝陨弦螅竟に嚵谞t渣選擇密閉保溫條件下進行輸送。密閉保溫渣道 對磷爐渣進行輸送，克服了熔融磷爐渣輸送中熱量損失導致的流動性和成棉特性下降的問 題。黃磷生產(chǎn)中黃磷電爐直接排出的磷爐渣組分達不到項目產(chǎn)品原料組分控制要求， 因此在熔融磷爐渣中將根據(jù)磷爐渣的組分添加硼砂、鈉長石、純堿等添加劑，以對磷爐渣的 組分進行調(diào)整，最終滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制要求。磷爐渣組分經(jīng)調(diào)整后，達到了產(chǎn)品原料組分控制要求，磷爐渣通過保溫渣道進入 到離心機開始制棉。在本發(fā)明中，為了進一步提高成棉后纖維質(zhì)量，在離心機制棉時通過離 心機吹風口加入以煤油和石蠟組成的二次助劑參與制棉，提高了纖維的長度和柔韌度。本方法選擇的成棉設(shè)備為現(xiàn)有的四輥高速離心制棉機，組分調(diào)整好的熔融磷爐渣 經(jīng)渣道進入離心機進行制棉，在內(nèi)含煤油和石蠟助劑的正壓氣流和離心力作用下直接制成 纖維，并在氣流的帶動下進入集棉箱。本發(fā)明以黃磷熔融磷爐渣為原料，直接利用了磷爐渣從黃磷電爐中帶出的熱量， 并在生產(chǎn)中，充分利用磷爐裝置產(chǎn)生的磷爐尾氣進行原料保溫、添加劑熔化和產(chǎn)品烘干，節(jié) 約了傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)中的能源消耗。同時，通過對磷爐渣口尺寸的控制，控制熔融磷爐渣的流 量，實現(xiàn)后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)能力與磷爐渣需求的平衡，熔融磷爐渣和磷爐渣的熱量可以 得到充分利用，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有更好的節(jié)能減排和資源綜合利用效果。本發(fā)明 生產(chǎn)方法以資源綜合利用為出發(fā)點，可促進黃磷行業(yè)的“三廢”治理工作的開展。生產(chǎn)中不 存在二次污染問題，整個生產(chǎn)過程可以保證安全環(huán)保生產(chǎn)。本發(fā)明以熔融磷爐渣作為原料，省去了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝過程中原料熔制過程，同時， 在此工藝中充分利于磷爐裝置產(chǎn)生的磷爐尾氣作為生產(chǎn)中所需熱源，克服了目前國內(nèi)礦物 棉主導生產(chǎn)工藝所存在的能耗高的缺點。磷爐尾氣是在黃磷生產(chǎn)過程中，收取黃磷產(chǎn)品后 燃燒排放或利用前的電爐尾氣。其主要成分為一氧化碳，含量大于85 %，在黃磷生產(chǎn)中每生 產(chǎn)一噸黃磷約產(chǎn)生2600m3磷爐尾氣，目前，在黃磷生產(chǎn)過程中除部分磷爐尾氣得到利用外， 大量剩余的磷爐尾氣采取了直接放空，不僅造成了能源的浪費，同時也造成了環(huán)境的污染。 在本發(fā)明中以磷爐尾氣作為生產(chǎn)中保溫、烘干和添加劑熔融熱源，滿足了熱源消耗，實現(xiàn)了 對磷爐尾氣的充分利用。經(jīng)測算，本發(fā)明方法與國內(nèi)礦物棉主導生產(chǎn)工藝相比，每噸產(chǎn)品可 節(jié)約標準煤約0. 219t，綜合能耗更低，節(jié)能減排效果更突出。
具體實施例方式將黃磷電爐排出來的高溫磷爐渣在密閉保溫條件下輸送至離心機成棉入口，磷爐 渣保溫所需熱量由黃磷生產(chǎn)中產(chǎn)生的磷爐尾氣提供。本工藝磷爐渣排渣口使用鋯絡(luò)澆筑料 澆筑，以延長排渣口使用時間，通過對磷爐排渣口尺寸的調(diào)整控制磷爐渣的流量，達到磷爐 生產(chǎn)中磷爐渣排放量與后續(xù)生產(chǎn)能力的配套生產(chǎn)。因磷爐排出的磷爐渣的組分達不到產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，因此，需對磷爐排出的磷 爐渣組分進行調(diào)整，在本實施例中，選用磷爐渣重量的硼砂6%、鈉長石0. 3%、純堿0. 01 % 和玻璃15%作為添加劑，對磷爐排出的磷爐渣組分進行調(diào)整。
磷爐出渣時成份構(gòu)成 磷爐渣調(diào)整后組分控制范圍 在此工藝中，為了避免添加劑直接加入黃磷電爐中對黃磷生產(chǎn)的影響，添加劑的 加入位置設(shè)在黃磷電爐渣道旁，添加劑在添加前放置在熔化器中利用磷爐尾氣加熱熔化， 熔融的添加劑從熔化器中連續(xù)進入渣道中與熔融磷爐渣充分混合。本發(fā)明工藝的制棉設(shè)備選擇四輥高速離心制棉機。組分調(diào)整后的磷爐渣通過保溫 渣道進入離心機制棉，并在制棉所需的正壓氣流中加入二次助劑體參與制棉，所述的二次 助劑為煤油70%和石蠟30%混合液體，加入量為磷爐渣的0. 8% ；在正壓氣流和離心力作 用下熔融磷爐渣在離心機中被直接制成纖維，并在氣流的帶動下進入集棉箱。本發(fā)明選擇二次助劑參與制棉，所制得的棉纖維將具有更好的長度、細度和柔韌 度。進入集棉箱的棉纖維在負壓條件下收集于集棉箱底部，并經(jīng)傳送帶從集棉箱中送 出，收集到的纖維經(jīng)轉(zhuǎn)運送往后續(xù)工序進行加工。棉纖維在計量加入粘結(jié)劑的情況下經(jīng)擺 錘布棉機擺動鋪棉后在固化爐中進行固化，固化所需熱量由熱風爐中燃燒磷爐尾氣提供， 固化后形成半產(chǎn)品，經(jīng)過冷卻切割機等裝置單元處理后，制得目標產(chǎn)品，最后，按相關(guān)質(zhì)量 檢驗標準檢驗后的合格產(chǎn)品進行包裝、入庫。
權(quán)利要求
一種利用熔融黃磷爐渣連續(xù)生產(chǎn)棉纖維保溫材料的方法，其特征在于由以下步驟組成一、熔融磷爐渣輸送將黃磷電爐排出來的高溫磷爐渣在密閉保溫條件下輸送至離心機成棉入口，磷爐渣保溫所需熱量由黃磷生產(chǎn)中產(chǎn)生的磷爐尾氣提供；二、磷爐渣組分調(diào)整按照磷爐渣重量的百分比選取添加劑如下硼砂1％ 10％、鈉長石0.1％ 0.5％、純堿0.01％ 0.03％、玻璃10％ 30％，將添加劑混勻，放置在儲存容器中，利用磷爐尾氣加熱熔化，添加劑熔化后變?yōu)槿廴隗w直接加入到熔融磷爐渣中；三、磷爐渣制棉步驟二的磷爐渣進入四輥高速離心制棉機，并在制棉所需的正壓氣流中加入二次助劑參與制棉，所述的二次助劑為煤油和石蠟混合液體，二次助劑的重量百分配比為煤油60％～80％、石蠟20％～40％，二次助劑按磷爐渣重量的0.5％～1％添加參與制棉；熔融磷爐渣在正壓氣流和離心力作用下被直接制成纖維，并在氣流的帶動下進入集棉箱進行收集；四、棉纖維收集固化和成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種棉纖維的方法。本發(fā)明由以下步驟組成一、熔融磷爐渣輸送；二、磷爐渣組分調(diào)整按照磷爐渣重量的百分比選取添加劑如下硼砂1％-10％、鈉長石0.1％-0.5％、純堿0.01％-0.03％、玻璃10％-30％，將添加劑混勻，放置在儲存容器中，利用磷爐尾氣加熱熔化，添加劑熔化后變?yōu)槿廴隗w直接加入到熔融磷爐渣中；三、磷爐渣制棉步驟二的磷爐渣進入四輥高速離心制棉機，并在制棉所需的正壓氣流中加入二次助劑參與制棉，所述的二次助劑為煤油和石蠟混合液體，二次助劑的重量百分配比為煤油60％～80％、石蠟20％～40％，二次助劑按磷爐渣重量的0.5％～1％添加參與制棉；四、棉纖維收集固化和成型。
文檔編號C03B37/00GK101913760SQ20101010307
公開日2010年12月15日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者朱德益, 楊國恩, 王學坤, 王琨, 王福成, 趙群 申請人:云南萬福原工貿(mào)有限公司