一種利用高爐熔渣直接噴吹制備無機(jī)纖維的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用高爐熔渣直接噴吹制備無機(jī)纖維的方法，屬于無機(jī)非金屬材料制備領(lǐng)域。本發(fā)明包括：將高爐生產(chǎn)的高溫熔渣通過渣槽運(yùn)輸至高溫調(diào)質(zhì)爐，添加調(diào)質(zhì)劑對(duì)液態(tài)熔渣進(jìn)行高溫調(diào)質(zhì)，采用直接噴吹裝置對(duì)調(diào)質(zhì)高爐渣進(jìn)行直接噴吹生產(chǎn)無機(jī)纖維。所述工藝包括熔渣在線動(dòng)態(tài)調(diào)質(zhì)及均質(zhì)化、直接噴吹成纖二個(gè)關(guān)鍵工序，生產(chǎn)過程采用兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)交替工作，一套進(jìn)行調(diào)質(zhì)的同時(shí)另一套則進(jìn)行熔渣的澆注成纖，保證直接噴吹成纖過程連續(xù)化。本發(fā)明采用直接噴吹裝置吹制無機(jī)纖維，克服傳統(tǒng)的離心成纖系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜、對(duì)操作人員技術(shù)要求高、需要通水冷卻、能耗高等缺點(diǎn)；同時(shí)直接利用高爐熔渣的顯熱，可達(dá)到工業(yè)原料以及廢棄能源的合理利用，具有重要意義。
【專利說明】一種利用高爐熔渣直接噴吹制備無機(jī)纖維的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種高爐熔渣直接成纖的方法，屬于無機(jī)非金屬材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】:
[0002]高爐渣是鋼鐵冶煉過程的主要副產(chǎn)品，每生產(chǎn)I噸生鐵可產(chǎn)生300~350kg的高爐渣，出渣溫度達(dá)1400°C以上，每噸渣含有相當(dāng)于60kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱量。目前我國主要是把熱熔渣直接水淬制粒，用于生產(chǎn)水泥和混凝土 ；其次是生產(chǎn)礦渣骨料，少量高爐渣經(jīng)再熔化等工序生產(chǎn)膨珠和礦渣棉，綜合利用率在85%左右。
[0003]二十世紀(jì)五六十年代，我國就開始對(duì)高爐渣制備礦渣棉技術(shù)進(jìn)行研究，但是當(dāng)時(shí)是采用的是冷卻以后的高爐渣，熱態(tài)高爐渣所含60kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t渣的熱量大量散失，而在生產(chǎn)礦渣棉時(shí)還需要等當(dāng)量的焦炭燃燒加熱，能源消耗存在嚴(yán)重缺陷。另外從生產(chǎn)工藝角度來說，目前大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)多采取多輥離心吹制法，特點(diǎn)是產(chǎn)品產(chǎn)量大、質(zhì)量較好、制取的纖維細(xì)長(zhǎng)，但存在著熔渣成纖系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜、能耗高、需要通水冷卻等缺點(diǎn)。
[0004]由于現(xiàn)有高爐渣制備礦渣棉方法在能源消耗、制備工藝等方面存在不合理性，近年來國內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)開始對(duì)直接利用熔融高爐渣來生產(chǎn)礦渣棉技術(shù)進(jìn)行探索研究，大連環(huán)保設(shè)計(jì)研究院2001年提出了利用高爐熔渣顯熱一步法生產(chǎn)礦渣棉的技術(shù)，對(duì)熔體溫度控制和調(diào)質(zhì)處理、熔體均化和礦渣棉質(zhì)量控制等技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)研究。
[0005]日本JFE對(duì)直接使用熱態(tài)熔融高爐渣為主要原料制取巖棉的技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)，在熔融高爐渣中加入玄武巖和其它礦物，采用離心力、壓縮空氣噴吹等方法制成平均直徑為3~5 μ m的人造礦物纖維。這種方法不僅可以有效回收高爐液態(tài)渣顯熱，而且生產(chǎn)的礦渣棉具有傳統(tǒng)沖天爐礦渣棉的優(yōu)點(diǎn)，顯著降低了礦渣棉生產(chǎn)成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
`[0006]對(duì)國內(nèi)的礦棉生產(chǎn)及熔渣直接成纖相關(guān)專利進(jìn)行檢索，結(jié)果如下:專利技術(shù)(CN1031216A)是針對(duì)黃磷熔渣的直接成纖技術(shù)，專利技術(shù)(CN86104347A)是針對(duì)旋風(fēng)爐熔渣生產(chǎn)礦棉，專利技術(shù)(CN101293731A)是針對(duì)鎳鐵熔渣生產(chǎn)礦棉，專利技術(shù)(CN102180593A)采用等離子氣化爐處理固體廢棄物生產(chǎn)礦棉的方法。由此可見，這些專利主要是利用不同種類的、與巖棉化學(xué)成分相近的高溫熔渣制備礦棉的技術(shù)。專利技術(shù)(CN1418834A、CN101704631A、CN101792255A、CN102276142A、CN102745892A、CN103145342A、CN101289274A、CN102531375A)針對(duì)工業(yè)爐熔渣(包括普通鐵礦冶煉形成的高爐渣、釩鈦磁鐵礦冶煉后形成的含鈦高爐渣)提出了利用其顯熱，采用一步法制備礦棉的思路，主要包括如下方面的工作:向熔渣中加入適當(dāng)輔助原料進(jìn)行調(diào)質(zhì)，輔助原料主要是含有二氧化硅、氧化鋁等酸性氧化物的鐵尾礦、粉煤灰等，調(diào)質(zhì)劑的加入方式包括粉狀或是熔化成液態(tài)形式，調(diào)質(zhì)過程中主要采用燒嘴燃燒氣體燃料進(jìn)行補(bǔ)充熱量，調(diào)制后爐渣采用離心甩絲法或多孔噴絲機(jī)成纖，但離心甩絲法、多輥離心吹制法一般需要設(shè)置三到四組金屬輥，成纖過程中渣流直接澆注到金屬輥表面，每個(gè)輥?zhàn)佑梢粋€(gè)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，在輥?zhàn)痈咚傩D(zhuǎn)過程中將熔渣冷卻并拉制成直徑很小的礦棉纖維，為了保證熔渣能夠成纖，需要系統(tǒng)設(shè)置每個(gè)輥?zhàn)又睆健⑾鄬?duì)位置、轉(zhuǎn)速，同時(shí)還要通冷卻水對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行冷卻以延長(zhǎng)輥?zhàn)訅勖?，而且設(shè)備復(fù)雜、能耗高，對(duì)操作人員技術(shù)要求高，但為了生產(chǎn)高質(zhì)量礦物棉，目前多數(shù)企業(yè)仍采用這種方法。另外，由于調(diào)質(zhì)過程處理爐渣量的大小不同，所需時(shí)間也各不一樣，上述現(xiàn)有的調(diào)質(zhì)方法在實(shí)際應(yīng)用過程中，調(diào)質(zhì)系統(tǒng)與熔渣成纖裝置之間工藝布置采用的是一對(duì)一的生產(chǎn)組織方式，生產(chǎn)過程呈間斷式，沒有充分發(fā)揮熔渣成纖裝置的生產(chǎn)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是高爐熔渣制備礦棉纖維的生產(chǎn)過程與高爐出渣在工序的銜接上不匹配，通過設(shè)置一個(gè)擺動(dòng)流嘴、兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)、一套直接噴吹成纖裝置，在高爐出渣過程中，通過擺動(dòng)流嘴實(shí)現(xiàn)兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)交替操作，保證后續(xù)成纖裝置連續(xù)工作，最大限度發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力。在成纖工序，采用超音速復(fù)合噴吹裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離心甩絲、多輥噴吹裝置，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員技術(shù)要求低、能耗低、不需要通冷卻水冷卻等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種利用高爐熔渣直接噴吹制備無機(jī)纖維的方法，設(shè)置兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，從高爐出來的熔渣通過擺動(dòng)流嘴分別進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，通過擺動(dòng)流嘴實(shí)現(xiàn)兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的交替工作，保證調(diào)質(zhì)系統(tǒng)與直接噴吹裝置的生產(chǎn)過程呈連續(xù)狀態(tài)，具體包括如下工序的步驟:
[0010](1)高溫熔渣動(dòng)態(tài)在線調(diào)質(zhì):當(dāng)高溫調(diào)質(zhì)劑添加裝置，調(diào)質(zhì)劑與出爐的高溫熔渣一同加入到調(diào)質(zhì)爐中，同時(shí)啟動(dòng)加熱保溫裝置，補(bǔ)償調(diào)質(zhì)過程所需熱量，最后啟動(dòng)攪拌均質(zhì)化裝置，調(diào)質(zhì)劑和爐渣在調(diào)質(zhì)爐中實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化；
[0011](2)高溫熔渣直接噴吹成纖:調(diào)質(zhì)后的熔渣通過帶保溫及流量控制系統(tǒng)的溜槽流入直接噴吹裝置，在超音速氣流作用下，熔渣破碎成纖，同時(shí)通入冷態(tài)氣流進(jìn)行換熱，通過控制換熱載氣的流量達(dá)到控制纖維的冷卻速率及礦相的結(jié)晶過程的目的，保證纖維的晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
[0012]進(jìn)一步地，高爐與擺動(dòng)流嘴之間、擺動(dòng)流嘴與調(diào)質(zhì)爐之間、調(diào)質(zhì)爐與直接噴吹裝置之間均采用渣槽連接；出爐熔渣首先進(jìn)入擺動(dòng)流嘴，通過擺動(dòng)流嘴將出爐熔渣分配進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；調(diào)質(zhì)后的熔渣進(jìn)入直接噴吹裝置吹制成纖。
[0013]進(jìn)一步地，調(diào)質(zhì)劑的加入可以采取在高爐與調(diào)質(zhì)爐之間的渣槽中加入、在調(diào)質(zhì)爐頂部加入兩種方式。
[0014]進(jìn)一步地，調(diào)質(zhì)過程熱量的補(bǔ)償方式有兩種，第一采用直流電弧爐加熱；第二采用純氧氣與氣體燃料混合通過燒嘴燃燒提供熱量。
[0015]進(jìn)一步地，調(diào)質(zhì)后爐渣的粘度1.0~IOPa.S、溫度1400°C~1500°C、酸度系數(shù)
1.2~1.4、黏度系數(shù)1.0~1.5、酸基比0.9~1.2、氫離子指數(shù)小于5。
[0016]進(jìn)一步地，采用超音速復(fù)合噴吹裝置將熔融爐渣直接噴吹成纖，控制進(jìn)入噴吹裝置的熔渣流量和噴吹氣流的壓力、流量可獲得不同直徑及長(zhǎng)度的纖維。
[0017]進(jìn)一步地，控制進(jìn)入噴吹裝置的熔渣溫度1380°C~1480°C，噴吹載氣為空氣或氮?dú)狻⒘髁?0~50m3/min、壓力3~5MPa。
[0018]進(jìn)一步地，渣流進(jìn)入直接噴吹裝置后，渣流與噴吹載氣的接觸角度為O°~90°。
[0019]進(jìn)一步地，控制熔渣直接成纖過程中纖維的冷卻速率大于1000K/S，保證纖維晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。[0020]進(jìn)一步地，所述無機(jī)纖維的直徑在3~8μπι的范圍內(nèi)，長(zhǎng)徑比在I~10000范圍內(nèi)。
[0021]本發(fā)明采用高爐熔渣動(dòng)態(tài)在線調(diào)質(zhì)及超音速氣流直接噴吹成纖技術(shù)。采用超音速氣流直接噴吹成纖方法制備無機(jī)纖維，整個(gè)系統(tǒng)只有載氣發(fā)生裝置、流量控制及噴吹裝置三大部分，并且噴吹裝置不需要冷卻，噴吹用載氣的各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整方便；在生產(chǎn)過程中各工序的銜接方面，本發(fā)明的整個(gè)生產(chǎn)流程中布置一個(gè)擺動(dòng)流嘴和兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，出爐的熔渣通過渣槽進(jìn)入到擺動(dòng)流嘴，在擺動(dòng)流嘴兩端增設(shè)兩條渣槽分別與兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)連接，將熔渣分別導(dǎo)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)交替工作，一套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)調(diào)質(zhì)的同時(shí)，另一套則將調(diào)質(zhì)好的爐渣通過渣槽導(dǎo)入直接噴吹裝置，保證噴吹成纖系統(tǒng)連續(xù)工作。本發(fā)明直接利用出爐熔渣的顯熱，采用直接噴吹成纖裝置進(jìn)行熔渣成纖，克服了離心甩絲法、多輥離心噴吹法等常見生產(chǎn)工藝的缺點(diǎn)，工藝流程簡(jiǎn)單易行，實(shí)施方便，實(shí)現(xiàn)了高爐渣等不同工業(yè)廢料的綜合利用，提高了高爐渣綜合利用的附加值，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0022]圖1是本發(fā)明實(shí)施例方法流程圖
[0023]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的纖維的SEM照片
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]設(shè)置兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，調(diào)質(zhì)系統(tǒng)由如下部分組成:調(diào)質(zhì)劑添加裝置、自動(dòng)加熱保溫裝置、機(jī)械攪拌裝置、調(diào)質(zhì)爐本體。
[0026]從高爐出來的熔渣通過擺動(dòng)流嘴分別進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，通過擺動(dòng)流嘴實(shí)現(xiàn)兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的交替工作，保證調(diào)質(zhì)系統(tǒng)與直接噴吹系統(tǒng)的生產(chǎn)過程呈連續(xù)狀態(tài)，具體包括如下工序的步驟:
[0027](I)高溫熔渣動(dòng)態(tài)在線調(diào)質(zhì):當(dāng)高溫熔渣流經(jīng)高爐與擺動(dòng)流嘴、擺動(dòng)流嘴與調(diào)質(zhì)爐之間的渣槽進(jìn)入調(diào)質(zhì)爐時(shí)，啟動(dòng)調(diào)質(zhì)劑添加裝置，調(diào)質(zhì)劑與出爐的高溫熔渣一同加入到調(diào)質(zhì)爐中，同時(shí)啟動(dòng)加熱保溫裝置，補(bǔ)償調(diào)質(zhì)過程所需熱量，最后啟動(dòng)攪拌均質(zhì)化裝置，調(diào)質(zhì)劑和爐渣在調(diào)質(zhì)爐中實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化；
[0028](2)高溫熔渣直接噴吹成纖:調(diào)質(zhì)后的熔渣通過帶保溫及流量控制系統(tǒng)的溜槽流入直接噴吹裝置，在超音速氣流作用下，熔渣破碎成纖，同時(shí)通入冷態(tài)氣流進(jìn)行換熱，通過控制換熱載氣的流量達(dá)到控制纖維的冷卻速率及礦相的結(jié)晶過程的目的，保證纖維的晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
[0029]更具體地，高爐與擺動(dòng)流嘴之間、擺動(dòng)流嘴與調(diào)質(zhì)爐之間、調(diào)質(zhì)爐與直接噴吹裝置之間均采用渣槽連接；出爐熔渣首先進(jìn)入擺動(dòng)流嘴，通過擺動(dòng)流嘴將出爐熔渣分配進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；調(diào)質(zhì)后的熔渣進(jìn)入直接噴吹裝置吹制成纖。
[0030]高爐開始出渣后，將高溫熔融態(tài)的高爐渣通過渣槽運(yùn)輸?shù)綌[動(dòng)流嘴；啟動(dòng)擺動(dòng)流嘴將熔渣通過后面連接的渣槽將熔渣導(dǎo)入第一套已經(jīng)準(zhǔn)備好的調(diào)質(zhì)爐中；在渣流進(jìn)入調(diào)質(zhì)爐的過程中，同時(shí)啟動(dòng)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)上方的調(diào)質(zhì)劑添加裝置，調(diào)質(zhì)劑的加入可以采取在高爐與調(diào)質(zhì)爐之間的渣槽中加入、在調(diào)質(zhì)爐項(xiàng)部加入兩種方式。調(diào)質(zhì)劑與高溫熔渣接觸后，利用渣流自身的熱量及沖擊力將調(diào)質(zhì)劑逐步熔化并實(shí)現(xiàn)初步混合；當(dāng)熔渣與調(diào)質(zhì)劑全部進(jìn)入到調(diào)質(zhì)爐后，開啟熱量補(bǔ)償裝置，將熔渣溫度調(diào)整到設(shè)定值1450°C，關(guān)閉熱量補(bǔ)償系統(tǒng)，其中，熱量的補(bǔ)償方式有兩種，第一采用直流電弧爐加熱；第二采用純氧氣與氣體燃料混合通過燒嘴燃燒提供熱量。啟動(dòng)機(jī)械攪拌裝置，將熔渣體系攪拌均勻，實(shí)現(xiàn)熔渣與調(diào)質(zhì)劑的均質(zhì)化。控制熔渣中高爐渣的重量百分比約為80 %，調(diào)質(zhì)劑比例約為20 %，爐渣的粘度1.1Pa.S、溫度1450°C、酸度系數(shù)1.3、黏度系數(shù)1.1、酸基比1.0、氫離子指數(shù)3。
[0031]待調(diào)質(zhì)過程結(jié)束，開動(dòng)調(diào)質(zhì)爐的傾倒裝置，將熔渣通過渣槽導(dǎo)入直接噴吹裝置，同時(shí)啟動(dòng)噴吹載氣發(fā)生裝置，載氣為空氣或氮?dú)?，調(diào)整噴吹載氣的壓力為3MPa、流量為40m3/min，渣流與噴吹氣體的接觸角度為80°，在高速氣流的作用下，熔渣破碎成纖。具體地，采用超音速復(fù)合噴吹裝置將熔融爐渣直接噴吹成纖，控制進(jìn)入噴吹裝置的熔渣流量和噴吹氣流的壓力、流量可獲得不同直徑及長(zhǎng)度的纖維。
[0032]啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)，通入冷態(tài)氣體進(jìn)行強(qiáng)化換熱，保證纖維的冷卻速率?？刂迫墼苯映衫w過程中纖維的冷卻速率大于ιοοοκ/s，保證纖維晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
[0033]在第一套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)裝滿熔渣開始調(diào)質(zhì)時(shí)，開動(dòng)擺動(dòng)流嘴，將爐渣導(dǎo)入另外一套準(zhǔn)備好的調(diào)質(zhì)系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)谝惶渍{(diào)質(zhì)系統(tǒng)調(diào)質(zhì)結(jié)束開始澆注成纖時(shí)，啟動(dòng)第二套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)按上述操作進(jìn)行調(diào)質(zhì)操作，第一套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)即將澆注完成時(shí)，開動(dòng)第二套的調(diào)質(zhì)爐的傾倒裝置，進(jìn)行澆注成纖操作，生產(chǎn)過程所需時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)高爐出渣的時(shí)間相同。
[0034]上述操作在高爐出渣周期內(nèi)是交替進(jìn)行的，兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)既作為調(diào)質(zhì)用，又能起到緩沖池的作用。
[0035]澆注成纖過程，每座調(diào)質(zhì)爐內(nèi)的熔渣不能全部放出，需要預(yù)留一部分保護(hù)爐底。
[0036]最后啟動(dòng)纖維收集系統(tǒng)收集吹制出來的礦棉纖維，最后得到的纖維如圖2所示，平均直徑為3.5 μ m，長(zhǎng)徑比約為100。
`[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員可在本發(fā)明方法的指導(dǎo)下，通過改變?nèi)墼{(diào)質(zhì)條件、噴吹條件制備長(zhǎng)徑比不同的纖維，近而得到最優(yōu)的工藝條件。
[0038]本發(fā)明制得的無機(jī)纖維可制備建筑保溫材料，工業(yè)窯爐的隔熱材料，管道保溫材料，超細(xì)纖維還可用于造紙，代替樹木纖維，還可通過尾氣回收使熱能得到充分利用。
【權(quán)利要求】
1.一種利用高爐熔渣直接噴吹制備無機(jī)纖維的方法，設(shè)置兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，從高爐出來的熔渣通過擺動(dòng)流嘴分別進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，通過擺動(dòng)流嘴實(shí)現(xiàn)兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)的交替工作，保證調(diào)質(zhì)系統(tǒng)與直接噴吹系統(tǒng)的生產(chǎn)過程呈連續(xù)狀態(tài)，具體包括如下工序的步驟: (1)高溫熔渣動(dòng)態(tài)在線調(diào)質(zhì):當(dāng)高溫熔渣流經(jīng)高爐與擺動(dòng)流嘴、擺動(dòng)流嘴與調(diào)質(zhì)爐之間的渣槽進(jìn)入調(diào)質(zhì)爐時(shí)，啟動(dòng)調(diào)質(zhì)劑添加裝置，調(diào)質(zhì)劑與出爐的高溫熔渣一同加入到調(diào)質(zhì)爐中，同時(shí)啟動(dòng)加熱保溫裝置，補(bǔ)償調(diào)質(zhì)過程所需熱量，最后啟動(dòng)攪拌均質(zhì)化裝置，調(diào)質(zhì)劑和爐渣在調(diào)質(zhì)爐中實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化； (2)高溫熔渣直接噴吹成纖:調(diào)質(zhì)后的熔渣通過帶保溫及流量控制系統(tǒng)的渣槽流入直接噴吹裝置，在超音速氣流作用下，熔渣破碎成纖，同時(shí)通入冷態(tài)氣流進(jìn)行換熱，通過控制換熱載氣的流量達(dá)到控制纖維的冷卻速率及礦相的結(jié)晶過程的目的，保證纖維的晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:高爐與擺動(dòng)流嘴之間、擺動(dòng)流嘴與調(diào)質(zhì)爐之間、調(diào)質(zhì)爐與直接噴吹裝置之間均采用渣槽連接；出爐熔渣首先進(jìn)入擺動(dòng)流嘴，通過擺動(dòng)流嘴將出爐熔渣分配進(jìn)入兩套調(diào)質(zhì)系統(tǒng)；調(diào)質(zhì)后的熔渣進(jìn)入直接噴吹裝置吹制成纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:調(diào)質(zhì)劑的加入可以采取在高爐與調(diào)質(zhì)爐之間的渣槽中加入、在調(diào)質(zhì)爐頂部加入兩種方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:調(diào)質(zhì)過程熱量的補(bǔ)償方式有兩種，第一采用直流電弧爐加熱；第二采用純氧氣與氣體燃料混合通過燒嘴燃燒提供熱量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:調(diào)質(zhì)后爐渣的粘度1.0~10Pa.S、溫度1400~1500°C、酸度系數(shù)1.2~1.4、黏度系數(shù)1.0~1.5、酸基比0.9~1.2、氫離子指數(shù)小于5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:采用超音速復(fù)合噴吹裝置將熔融爐渣直接噴吹成纖，控制進(jìn)入噴吹裝置的熔渣流量和噴吹氣流的壓力、流量可獲得不同直徑及長(zhǎng)度的纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:控制進(jìn)入噴吹裝置的熔渣溫度1380°C~1480°C，噴吹載氣為空氣或氮?dú)狻⒘髁?0~50m3/min、壓力3~5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:渣流進(jìn)入直接噴吹裝置后，渣流與噴吹載氣的接觸角度為0°~90°。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:控制熔渣直接成纖過程中纖維的冷卻速率大于1000K/S，保證纖維晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述無機(jī)纖維的直徑在3~8ym的范圍內(nèi)，長(zhǎng)徑比在1~10000范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C03B37/06GK103803793SQ201310572580
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】張玉柱, 趙凱, 龍躍, 牛福生, 李 杰, 邢宏偉, 李俊國, 韓志杰, 白麗梅, 楊廣慶 申請(qǐng)人:河北聯(lián)合大學(xué)