一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，包括熔渣爐、出渣器、速凝成型機、定尺切割機、輸送軌道、退火爐，按照工序流程依次相銜接；熔渣爐上設(shè)有助劑噴槍、煤氧噴槍、穩(wěn)泡劑噴槍分別噴入助劑、穩(wěn)泡劑，煤氧燃燒保持熔渣的溫度、使助劑、穩(wěn)泡劑快速熔化并均勻化，使熱熔礦渣形成泡沫渣礦渣，沫渣礦渣連續(xù)鑄入速凝成型機冷卻制成礦渣多孔材料。本發(fā)明還公開了一種礦渣多孔材料連續(xù)制備的方法，把熱熔礦渣送入熔渣爐，噴入助劑、穩(wěn)泡劑和煤氧形成泡沫礦渣后被連續(xù)鑄入速凝定型器快速冷卻制成礦渣多孔材料，或把泡沫礦渣連續(xù)鑄入鑄造模中制成礦渣多孔材料。本發(fā)明熱熔礦渣的高熱能得到了高效充分利用，生產(chǎn)出高附加值的礦渣多孔材料，提高了經(jīng)濟效益大，節(jié)能減排效果顯著。
【專利說明】一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置及方法，尤其是涉及一種利用冶金熱熔礦渣直接生產(chǎn)礦渣多孔節(jié)能環(huán)保材料的連續(xù)制備裝置和方法，屬于冶金資源綜合利用和材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]冶金礦渣變廢為寶，減少廢渣對環(huán)境的危害，保護環(huán)境，提高冶金渣的綜合利用水平和價值一直是廣大冶金和環(huán)?？萍脊ぷ髡叱掷m(xù)努力的方向。尤其是鋼鐵冶金的高爐渣，2013年全國高爐渣產(chǎn)量超過2億噸，再加上鐵合金渣、煉鋼渣等等總量超過3億噸。高爐渣目前主要被用于制造水泥、混凝土微粉、鋪路材料等等，隨著技術(shù)的發(fā)展后來被應(yīng)用于生產(chǎn)更高端的新材料礦渣棉、泡沫玻璃、微晶玻璃等等，其產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于工民建筑、化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、園林綠化、船舶制造及軍工領(lǐng)域。
[0003]中國專利201310486455.4公開了一種高爐熱態(tài)熔渣的調(diào)質(zhì)方法，將高爐渣通過有加熱的不大于IKm的流渣道流入儲渣池，再分別流入一級調(diào)質(zhì)爐、二級調(diào)質(zhì)爐進行調(diào)整，包括:熱態(tài)熔渣轉(zhuǎn)運與緩存、熱態(tài)熔渣一次調(diào)質(zhì)工藝、熱態(tài)熔渣二次調(diào)質(zhì)工藝和精細控制，使熱態(tài)熔渣顯熱充分利用，為高爐熔渣制備 微晶石材、石棉等提供一種工藝方法，轉(zhuǎn)運和調(diào)質(zhì)過程中熔渣溫度保持1350~1500°C。
[0004]中國專利201310055394.6公開了一種鋼鐵熱態(tài)熔渣礦棉及其制備方法，鋼鐵液態(tài)熔渣礦棉原料由液態(tài)高爐渣70-90%，調(diào)制料10-30%，通過渣槽將熱態(tài)高爐渣直接引入到熔渣爐的初熔區(qū)中，調(diào)質(zhì)料與熱態(tài)高爐渣一起同步進入到熔渣爐的初熔區(qū)，初熔區(qū)中的熔體溫度保持在1400~1500°C，保溫時間為4-6小時，之后進入主熔區(qū)，主熔區(qū)的熔體溫度保持在1420~1450°C，保溫時間為6-9小時，之后進入出料區(qū)，再流到離心機的滾輪上，形成原棉。
[0005]中國專利200810012405.1公開了一種含鈦高爐渣制備微晶泡沫玻璃的方法，以含Ti02:14-29%高爐渣為基礎(chǔ)原料，適量加入硅質(zhì)原料生產(chǎn)玻璃態(tài)物質(zhì)，燒至1350-1400°C，水淬制得基礎(chǔ)玻璃，再加入發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑、助溶劑，再加熱到700~930°C發(fā)泡制備微晶泡沫玻璃。專利201310150838.4公開了一種以高鈦高爐渣和玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉磨細，然后將高鈦高爐渣、廢玻璃粉、助溶劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑充分混勻壓塊，再加熱到1000°C發(fā)泡制備微晶泡沫玻璃。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)利用冶金熱熔渣生產(chǎn)高端礦渣產(chǎn)品都是非連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)量低、成本高，冶金熱熔渣的高溫?zé)崮軟]有被充分利用，如泡沫玻璃、微晶玻璃等生產(chǎn)工藝均是先把熱熔渣快速冷卻，再把冷卻的礦渣制成粉末，混合其它原料和助劑粉末后，再加熱到700~1000°C等不同的溫度進行發(fā)泡，或者利用沖天爐、或者利用電爐再加熱到1400~1500°C生產(chǎn)礦棉，每噸泡沫玻璃或礦棉需要消耗約500-550公斤標煤，增加了新的能耗和新的污染物的排放。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置及方法，直接應(yīng)用冶金熱熔礦渣生產(chǎn)出礦渣多孔節(jié)能環(huán)保材料。解決了目前冶金熱熔礦渣的高溫?zé)崮艿貌坏礁咝Ю?，而切用于生產(chǎn)泡沫玻璃、微晶玻璃等產(chǎn)品又要增加了 500多公斤標煤的新能耗和新污染物排放，以及生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高等一系列技術(shù)和設(shè)備問題。
[0008]名詞解釋:
[0009]1、熱熔礦渣:熱熔礦渣是來自高爐渣、或錳鐵渣、或冶硅渣、或其它冶金渣，溫度1400 ~1550°C。
[0010]2、泡沫礦渣:熱熔礦渣加入助劑、穩(wěn)泡劑后，由煤氧噴槍噴入煤和氧氣燃燒，熔化助劑、穩(wěn)泡劑，并使其均 勻化，調(diào)整熱熔礦渣的溫度后，使熱熔礦渣發(fā)泡后稱為泡沫礦渣。
[0011]3、礦渣多孔材料:泡沫礦渣經(jīng)速凝成型機快速冷卻后，生產(chǎn)出的一種高強度輕質(zhì)保溫環(huán)保材料，用于工民建筑、化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)、園林綠化、船舶制造及軍工領(lǐng)域。
[0012]一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，包括熔渣爐、出渣器、速凝成型機(18)、定尺切割機(20)、輸送軌道(22)、退火爐(23)，按照工序流程依次相銜接；出渣器安裝在熔渣爐的出渣口(3)處；出渣器與速凝成型機(18)相連，泡沫礦渣從出渣器流出后流入速凝成型機
(18)制成礦渣多孔材料(21);速凝成型機后面安裝有定尺切割機(20)，對速凝成型機(18)制成的礦渣多孔材料(21)進行定尺切割；定尺切割機(20)后面連接有輸送軌道(22)，輸送軌道(22)的另一端連接有退火爐(23)，經(jīng)輸送軌道(22)把定尺切割好的礦渣多孔材料
(21)送至退火爐(23)。
[0013]所述熔渣爐包括外爐壁(I)、耐材爐壁、爐蓋(5 )、煤氣管(4)、耐材封墻(6 )、出渣口(3)、出鐵口(10)。外爐壁(I)組成一個箱體結(jié)構(gòu)，箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部砌鑄有耐材爐壁；耐材爐壁由耐材爐底(2 )、左耐材爐壁(2A)、右耐材爐壁(2B)、前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)組成；靠近右耐材爐壁(2B)30~IOOcm處有一豎立的耐材封墻(6)把箱體結(jié)構(gòu)分成為加料區(qū)和封閉發(fā)泡區(qū)，耐材封墻(6)下邊緣與耐材爐底(2)距離20~80cm，耐材封墻(6)的另兩邊分別與前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)相連；耐材封墻(6)與左耐材爐壁(2A)、前耐材爐壁(2C)、后耐材爐壁(2D)、耐材爐底(2)組成的箱體的上部有爐蓋(5)，共同組成封閉發(fā)泡區(qū)；耐材封墻(6)與右耐材爐壁(2B)、前耐材爐壁(2C)、后耐材爐壁(2D)、耐材爐底
(2)組成的箱體是上部口敞開的加料區(qū)；左耐材爐壁(2A)上距離耐材爐底(2)30~90cm設(shè)有出渣口(3)，右耐材爐壁(2B)的底部設(shè)有出鐵口(10);爐蓋(5)上部安裝有煤氣管(4)。優(yōu)選的，熔渣爐(I)形狀為長方體、圓柱體、橢圓柱體，其橫截面是是矩形、或圓形、或橢圓形。優(yōu)選的，所述熔渣爐各部分尺寸由本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備實際規(guī)模大小和要求進行設(shè)計，不限于上述尺寸。
[0014]所述熔渣爐還包括加料倉(7)、熱熔礦渣槽(9)、助劑噴槍(12)、煤氧噴槍(11)、穩(wěn)泡劑噴槍(13);所述加料倉(7)和熱熔礦渣槽(9)位于加料區(qū)的上口，使熱熔礦渣與助劑混合加入加料區(qū)；所述助劑噴槍(12)、煤氧噴槍(11)、穩(wěn)泡劑噴槍(13)分別安裝在熔渣爐的密封發(fā)泡區(qū)的前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)上，噴入助劑調(diào)整熱熔礦渣的成分、穩(wěn)泡劑使熱熔礦渣發(fā)泡后的泡沫保持穩(wěn)定，煤氧燃燒調(diào)整熱熔礦渣的溫度并使助劑、穩(wěn)泡劑快速熔化和均勻化，熱熔礦渣發(fā)泡后生產(chǎn)出的泡沫礦渣，通過出渣器送入速凝成型機(18);優(yōu)選的，在密封發(fā)泡區(qū)，煤氧反應(yīng)產(chǎn)生的煤氣通過爐蓋(5)頂部的煤氣管(4)輸送到退火爐
(23)燃燒，對所生產(chǎn)的礦渣多孔材料(21)進行退火處理。優(yōu)選的，加料倉(7)加入的助劑控制在總加入量的10-50% (重量)，其余助劑由助劑噴槍(12)噴入。所述助劑噴槍(12)、煤氧噴槍(11)、穩(wěn)泡劑噴槍(13)的數(shù)量由本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備規(guī)模大小和要求進行設(shè)計。
[0015]優(yōu)選的，所述助劑選自含有Si02、CaO、MgO, A1203、Na2O, KO和/或CaF2的礦物、工業(yè)廢渣；所述穩(wěn)泡劑選自含有磷酸納、磷酸鎂的礦物或工業(yè)廢渣。所述熱熔礦渣、助劑和穩(wěn)泡劑按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑=6~8:1.5~3.7:0.3~0.5 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。所述煤氧噴槍(11)是由噴煤粉管和氧氣管道組成，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的比例為35~50:65~50 (重量比)。
[0016]優(yōu)選的，所述出鐵口(10)的作用:一是熔渣爐內(nèi)的熱熔礦渣可能帶來少量的液態(tài)金屬、或熱熔礦渣在密封發(fā)泡區(qū)部分熔融金屬氧化物被噴入的煤粉還原成液態(tài)金屬，當液態(tài)金屬達到一定的數(shù)量時，要從出鐵口(10)放出；二是當熔渣爐需要維修時，爐內(nèi)的全部熔融物由此口放出。[0017]優(yōu)選的，所述出渣器由固定架(14)、滑動板(15)、泡沫礦渣槽(16)組成，固定架
(14)一端安裝在熔渣爐的出渣口(3)上，另一端安裝有泡沫礦渣槽(16)，固定架(14)的中部安裝有兩塊滑動板(15)。優(yōu)選的，固定架(14 )、滑動板(15 )、出渣口( 3 )上均有一個同心且形狀完全一致的孔，并且是完全對應(yīng)一致安裝在一起。兩塊滑動板(15)均可在固定架
(14)內(nèi)上下移動，用以關(guān)閉或打開，或部分打開出渣口(3)，用以控制泡沫礦渣(17)的流出量。
[0018]優(yōu)選的，所述速凝成型機(18)由發(fā)泡室(24)、速凝成型室、引導(dǎo)板(31)、牽引機
[19]組成；所述發(fā)泡室(24)位于速凝成型機(18)的最上方，發(fā)泡室(24)下方與速凝成型室相連，引導(dǎo)板(31)在速凝成型室內(nèi)由下而上插入到速凝成型室與發(fā)泡室(24)的連接處，速凝成型室的下方是牽引機(19)，牽引機(19)帶動引導(dǎo)板(31)向下運動，用以引導(dǎo)泡沫礦渣(17)進入速凝成型室。所述發(fā)泡室(24)的壁是由耐材壁(24A)組成的上大下小的倒臺狀體結(jié)構(gòu)和安裝在耐材壁(24A)底部的氮氧槍(25)組成，見圖2。所述氮氧槍(25)噴入的是氮氣和氧氣的混合氣體，噴入氮氣與氧氣的比例為70~100:30~O (重量比)。所述速凝成型室由水冷模板(29)和固定框(30)組成,不少于3塊的水冷模板(29)圍成一個橫截面為三角形、或矩形、或多邊形的上半部為上小下大的臺形、下半部為桶形的立體速凝成型室，并由不少于2個固定框(30)緊固成一個整體；優(yōu)選的，水冷模板(29)上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為O~45度，下半部是垂直的；優(yōu)選的，每個水冷模板(29)的內(nèi)表面開有潤滑槽(26)，耐高溫潤滑油由此溢出用以潤滑快速冷卻凝固的礦渣泡沫材料；優(yōu)選的，水冷模板(29)上對應(yīng)每條潤滑槽(26)的都加工有輸油孔(27)，把耐高溫潤滑油送入潤滑槽(26);更優(yōu)選的，所述潤滑槽(26)與水地平面有O~60度夾角；優(yōu)選的，水冷模板(29)外表面焊接有水冷管(28)，用以冷卻水冷模板(29)。優(yōu)選的，水冷模板(29)內(nèi)表面可以復(fù)合銅板以加快傳熱和減少對礦渣多孔材料外殼表面的阻力。所述氮氧槍(25)、潤滑槽(26)、輸油孔
(27)、水冷管(28)的數(shù)量由本專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備規(guī)模大小和要求進行設(shè)計。
[0019]作為本發(fā)明的進一步改進，所述速凝成型機(18)的發(fā)泡室(24)保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室整體可采用與水平面地面保持O~90度角度的安裝結(jié)構(gòu)。
[0020]優(yōu)選的，所述牽引機(19)由一對上下對稱的帶有驅(qū)動電機的牽引輥組成，用以牽引礦渣多孔材料(21)和引導(dǎo)板(31)。
[0021]優(yōu)選的，所述定尺切割機(20)用以定尺切割礦渣多孔材料(21)。優(yōu)選的定尺切割機(20 )是砂輪切割機、或是圓盤鋼鋸、或是高壓水切割機。
[0022]優(yōu)選的，所述退火爐(23)主要作用是將礦渣多孔材料(21)在500~700°C進行退火處理，消除快速冷卻造成的應(yīng)力、穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)、提高強韌性能。優(yōu)選的，退火爐(23)是燃煤氣爐，或是電爐。
[0023]本發(fā)明還提供了一種礦渣多孔材料制備的方法，包括如下步驟:
[0024]I)關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口(3)均處于封閉狀態(tài)；
[0025]2)速凝成型機(18)的引導(dǎo)板(31)送到發(fā)泡室(24)與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室(24)的底部封閉；
[0026]3)熱熔礦渣(1400~1550°C)通過熱熔礦渣槽(9)連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉(7)加入總量10~50% (重量)的助劑；
[0027]4)助劑噴槍(12)噴入剩余90~50% (重量)的助劑，同時煤氧噴槍(11)噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化；
[0028]3 )穩(wěn)泡劑噴槍(13 )噴入穩(wěn)泡劑；
[0029]4)熱熔礦渣(8)發(fā)泡形成泡沫礦渣后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣經(jīng)過熔渣爐的出渣口(3)、出渣器 和泡沫礦渣槽(16)，流入速凝成型機(18)的發(fā)泡室(24)；
[0030]5)發(fā)泡室(24)氮氧槍(25)噴入氮氧混合氣體，使泡沫礦渣進一步發(fā)泡；
[0031]6)牽引機(19)啟動，勻速拉出引導(dǎo)板(31)，泡沫礦渣進入速凝成型機(18)的速凝成型室被快速冷卻，首先形成凝固外殼；
[0032]7)速凝成型室潤滑槽(26)中的耐高溫潤滑油使泡沫礦渣凝固外殼得到潤滑，減少外殼與速凝成型室間的阻力、提高表面質(zhì)量；
[0033]8)速凝成型機(18)制備出的礦渣多孔材料(21)，由定尺切割機(20)切成標準尺寸，然后送輸送軌道(22 );
[0034]9)輸送軌道(22)將礦渣多孔材料(21)送入退火爐(23)，在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
[0035]優(yōu)選的，步驟3)、步驟4)所述助劑選自礦物或工業(yè)廢渣，其成分中含有Si02、Ca0、Mg0、Al203、Na20、K0、和/或CaF2中的的一種或幾種；步驟5)所述穩(wěn)泡劑選自礦物或工業(yè)廢渣，含其成分中有磷酸納或磷酸鎂；根據(jù)熱熔礦渣(8)不同的化學(xué)成分按照熱熔礦渣6~8:助劑1.5~3.7:穩(wěn)泡劑0.3~0.5 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。
[0036]優(yōu)選的，步驟4)所述煤氧是由煤氧噴槍(11)的噴煤粉管和氧氣管道同時噴入，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的質(zhì)量比例為35~50:65~50 (重量比)。
[0037]作為本發(fā)明的進一步改進，所述一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置的速凝成型機
(18)和定尺切割機(20)完全由模鑄設(shè)備替代，經(jīng)出渣器和泡沫礦渣槽(16)流出的泡沫礦渣(17)直接注入模鑄設(shè)備，泡沫礦渣(17)在模鑄設(shè)備內(nèi)被快速冷卻凝固，生產(chǎn)出礦渣多孔材料(21)。優(yōu)選的，所述模鑄設(shè)備包括鑄造模(32)、鑄模底盤(33);鑄造模(32)安裝在鑄模底盤(33)上；更優(yōu)選的，所述模鑄設(shè)備還包括聯(lián)結(jié)帽(34);聯(lián)結(jié)帽(34)搭接在相臨近的兩個鑄造模(32)的上口邊緣上，其作用是當一個鑄造模(32)澆滿泡沫礦渣(17)后，下一個鑄造模(32)向前移動到泡沫礦渣槽(16)澆注位置的過程中，防止泡沫礦渣流到鑄造模(32)的外邊和鑄模底盤(33)上。經(jīng)出渣器和泡沫礦渣槽(16)流出的泡沫礦渣(17)直接注入鑄造模(32 )，泡沫礦渣(17)在鑄造模(32 )內(nèi)被快速冷卻凝固成礦渣多孔材料(21)，然后脫模，生產(chǎn)出礦渣多孔材料(21)，礦渣多孔材料(21)送往退火爐(23)進行退火處理。
[0038]優(yōu)選的，所述鑄模底盤(33)是可移動的，可以首尾相聯(lián)的排成一排向前移動，依次把泡沫礦渣澆注入每個鑄造模(32)內(nèi)。優(yōu)選的，每個鑄模底盤(33)上安裝有2個相隔30-40cm的鑄造模(32)。
[0039]本發(fā)明還提供了一種礦渣多孔材料制備的方法，包括如下步驟:
[0040]I)關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口(3)均處于封閉狀態(tài)；
[0041]2)速凝成型機(18)的引導(dǎo)板(31)送到發(fā)泡室(24)與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室(24)的底部封閉；
[0042]3)熱熔礦渣(1400~1550°C)通過熱熔礦渣槽(9)連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉(7)加入總量10~50% (重量)的助劑；
[0043]4)助劑噴槍(12)噴入剩余90~50% (重量)的助劑，同時煤氧噴槍(11)噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化；
[0044]3 )穩(wěn)泡劑噴槍(13 )噴入穩(wěn)泡劑；
[0045]4)熱熔礦渣(8)發(fā)泡形成泡沫礦渣后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣經(jīng)過熔渣爐的出渣口(3)、出渣器和泡沫礦渣槽(16)，流入鑄造模(32)；
[0046]5)泡沫礦渣在鑄造模(32)內(nèi)被快速冷卻凝固，形成礦渣多孔材料(21)；
[0047]6)當一個鑄造模(32)澆滿泡沫礦渣后被快速移走，下一個鑄造模(32)快速向前移動到泡沫礦渣槽(16)的澆注位置繼續(xù)澆鑄，依次連續(xù)生產(chǎn)模鑄的礦渣多孔材料；
[0048]7)鑄造礦渣多孔材料脫模后，把礦渣多孔材料(21)送往退火爐(23)進行退火處理；在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
[0049]優(yōu)選的，步驟6)當前一個鑄造模(32)被注滿泡沫礦渣后，快速移走，下一個鑄造模(32)到達泡沫礦渣槽(16)的澆注位置過程中，為防止泡沫礦渣流到鑄造模(32)的外邊和鑄模底盤(33 )上，在相鄰兩個鑄造模(32 )的上口安裝有聯(lián)結(jié)帽(34)。
[0050]本發(fā)明采用熱熔礦渣直接加入助劑、穩(wěn)泡劑、煤氧，煤氧加熱熔融并均勻化助劑、穩(wěn)泡劑后，使熱熔礦渣發(fā)泡后連續(xù)生產(chǎn)礦渣多孔材料，生產(chǎn)效率高，成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，根據(jù)需求生產(chǎn)出表面硬殼密度為600~2000公斤/m3，心部密度為150~800公斤/m3礦渣多孔材料。
[0051]本發(fā)明的有益效果是:
[0052]礦渣多孔材料具有表面密度高心部密度小，強度比泡沫玻璃高10-20倍，質(zhì)量輕保溫性能和隔音性能好，無污染、無毒、無揮發(fā)物、無輻射環(huán)保，耐低溫和高溫(-270°C~10000C )、防火性能好，耐腐蝕，耐潮濕，是綜合性能優(yōu)良的民用和工業(yè)建筑、造船及化工、工業(yè)設(shè)備制造材料，大幅度提高了冶金礦渣的利用價值和附加值。礦渣多孔材料利用熱熔礦渣的高溫?zé)崮苤苯由a(chǎn)，與傳統(tǒng)泡沫玻璃或礦棉生產(chǎn)工藝比，節(jié)能約500公斤標煤以上，節(jié)能、減排、環(huán)保社會效益和經(jīng)濟效益好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1是本發(fā)明的剖面示意圖。[0054]圖2是圖1的速凝成型機剖面示意圖。
[0055]圖3是圖2的速凝成型機引導(dǎo)板插入后的示意圖。
[0056]圖4是本發(fā)明的采用模鑄成型制備礦渣多孔材料示意圖。
[0057]其中:1:外爐壁，2:耐材爐底，2A:左耐材爐壁，2B:右耐材爐壁，2C:前耐材爐壁，2D:后耐材爐壁，3:出渣口，4:煤氣管，5:爐蓋，6:耐材封墻，7:加料倉，8:熱熔礦渣，9:熱熔礦渣槽，10:出鐵口，11:煤氧噴槍，12:助劑噴槍，13:穩(wěn)泡劑噴槍，14:固定架，15:滑動板，16:泡沫礦渣槽，17:泡沫礦渣，18:速凝成型機，19:牽引機，20:定尺切割機，21:礦渣多孔材料，22:輸送軌道，23:退火爐，24:發(fā)泡室，24A:耐材壁，25:氮氧槍，26:潤滑槽，27:輸油孔，28:水冷管，29:水冷模板，30:固定框，31:引導(dǎo)板，32:鑄造模，33:鑄模底盤，34:聯(lián)結(jié)帽。
【具體實施方式】
[0058]下面結(jié)合 附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0059]實施例1:
[0060]一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，包括熔渣爐、出渣器、速凝成型機18、定尺切割機20、輸送軌道22、退火爐23，按照工序流程依次相銜接；出渣器安裝在熔渣爐的出渣口 3處；出渣器與速凝成型機18相連，出渣器流出的泡沫礦渣17流入速凝成型機18制成礦渣多孔材料21 ;速凝成型機18后面安裝有定尺切割機20，對速凝成型機18制成的礦渣多孔材料21進行定尺切割；定尺切割機20后面連接有輸送軌道22，輸送軌道22的另一端連接有退火爐23，經(jīng)輸送軌道22把定尺切割好的礦渣多孔材料21送至退火爐23。見圖1
[0061]所述熔渣爐包括外爐壁1、耐材爐壁、爐蓋5、煤氣管4、耐材封墻6、出渣口 3、出鐵口 10。外爐壁I組成一個矩形箱體結(jié)構(gòu)，矩形箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部砌鑄有耐材爐壁；耐材爐壁由耐材爐底2、左耐材爐壁2A、右耐材爐壁2B、前耐材爐壁2C和后耐材爐壁2D組成；靠近右耐材爐壁2B的50cm處有一豎立的耐材封墻6把矩形箱體結(jié)構(gòu)分成為加料區(qū)和封閉發(fā)泡區(qū)，耐材封墻6下邊緣與耐材爐底2距離30cm，耐材封墻6的另兩邊分別與前耐材爐壁2C和后耐材爐壁2D相連；耐材封墻6與左耐材爐壁2A、前耐材爐壁2C、后耐材爐壁2D、耐材爐底2組成的矩形箱體的上部有爐蓋5，共同組成封閉發(fā)泡區(qū)；耐材封墻6與右耐材爐壁2B、前耐材爐壁2C、后耐材爐壁2D、耐材爐底2組成矩形箱體上部口敞開的加料區(qū)；左耐材爐壁2A上距離耐材爐底2的40cm開有出渣口 3，右耐材爐壁2B的底部設(shè)有出鐵口 10 ;爐蓋5上部安裝有煤氣管4。
[0062]作為本發(fā)明的進一步改進，所述熔渣爐還包括加料倉7、熱熔礦渣槽9、助劑噴槍
12、煤氧噴槍11、穩(wěn)泡劑噴槍13 ;所述加料倉7和熱熔礦渣槽9位于加料區(qū)的上口，使熱熔礦渣8與助劑混合加入加料區(qū)；所述助劑噴槍12、煤氧噴槍11、穩(wěn)泡劑噴槍13分別安裝在熔渣爐的密封發(fā)泡區(qū)的前耐材爐壁2C和后耐材爐壁2D上，噴入助劑調(diào)整熱熔礦渣8的成分、穩(wěn)泡劑使熱熔礦渣發(fā)泡后的泡沫保持穩(wěn)定，煤氧燃燒調(diào)整熱熔礦渣的溫度并使助劑、穩(wěn)泡劑快速熔化和均勻化，熱熔礦渣發(fā)泡生產(chǎn)出的泡沫礦渣17，通過出渣器送入速凝成型機18 ;加料倉7加入的助劑控制在總加入量的30-50%，其余助劑由助劑噴槍12噴入。
[0063]所述助劑噴槍12有4支、煤氧噴槍11有4支、穩(wěn)泡劑噴槍13有2支。
[0064]在密封的密封發(fā)泡區(qū)，煤氧反應(yīng)產(chǎn)生的煤氣通過爐蓋5頂部的煤氣管4輸送到退火爐23燃燒，對所生產(chǎn)的礦渣多孔材料21進行退火處理。
[0065]所述助劑選自礦物或工業(yè)廢渣，其成分中含有Si02、Ca0、Mg0、Al203、Na20、K0、和/或CaF2中的的一種或幾種；所述穩(wěn)泡劑選自礦物或工業(yè)廢渣，含其成分中有磷酸納或磷酸鎂；所述熱熔礦渣、助劑和穩(wěn)泡劑按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑=7:2.7:0.3 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。
[0066]所述煤氧噴槍11是由噴煤粉管和氧氣管道組成，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的比例為40:60 (重量比)。
[0067]所述出鐵口 10的作用:一是熔渣爐內(nèi)的熱熔礦渣可能帶來少量的液態(tài)金屬、或熱熔礦渣在密封發(fā)泡區(qū)部分熔融金屬氧化物被噴入的煤粉還原成液態(tài)金屬，當液態(tài)金屬達到一定的數(shù)量時，要從出鐵口 10放出;二是當熔渣爐需要維修時，爐內(nèi)的全部熔融物由此口放出。
[0068]所述出渣器由固定架14、滑動板15、泡沫礦渣槽16組成，固定架14 一端安裝在熔渣爐的出渣口 3上，另一端安裝有泡沫礦渣槽16，固定架14的中部安裝有兩塊滑動板15。固定架14、滑動板15、出渣口 3上均有一個同心且形狀完全一致的孔，并且是完全對應(yīng)一致安裝在一起。兩塊滑動板15均可在固定架14內(nèi)上下移動，用以關(guān)閉或打開，或部分打開出渣口 3，用以控制泡沫礦渣17的流出量。
[0069]所述速凝成型機18由發(fā)泡室24、速凝成型室、引導(dǎo)板31、牽引機19組成；所述發(fā)泡室24位于速凝成型機18的最上方，發(fā)泡室24下方與速凝成型室相連，引導(dǎo)板31在速凝成型室內(nèi)由下而上插入到速凝成型室與發(fā)泡室24的連接處，速凝成型室的下方是牽引機19，牽引機19帶動引導(dǎo) 板31向下運動，用以引導(dǎo)泡沫礦渣17進入速凝成型室。所述發(fā)泡室24的四壁是由耐材壁24A組成的上大下小的矩形框體結(jié)構(gòu)和安裝在耐材壁24A底部的4支氮氧槍25組成，見圖2。所述氮氧槍25噴入的是氮氣。所述速凝成型室由水冷模板29和固定框30組成，4塊水冷模板29圍成一個上半部為上小下大的臺形、下半部為矩形的立體速凝成型室，并由3個固定框30緊固成一個整體；水冷模板29上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為10度，下半部是垂直的；每個水冷模板29的內(nèi)表面開有4條潤滑槽26，耐高溫潤滑油由此溢出用以潤滑快速冷卻凝固的礦渣泡沫材料；水冷模板29上對應(yīng)每條潤滑槽26的都加工有4個輸油孔27，把耐高溫潤滑油送入潤滑槽26 ;所述潤滑槽26與水地平面有30度夾角；水冷模板29外表面焊接有10根水冷管28，用以冷卻水冷模板29。
[0070]作為本發(fā)明的進一步改進，所述速凝成型機18的發(fā)泡室24保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室可采用與水平面地面保持90度角度的安裝結(jié)構(gòu)。
[0071]所述牽引機19由一對上下對稱的帶有驅(qū)動電機的牽引輥組成，用以牽引礦渣多孔材料21和引導(dǎo)板31。
[0072]所述定尺切割機20用以定尺切割礦渣多孔材料21。定尺切割機20是砂輪切割機。
[0073]所述退火爐23主要作用是將礦渣多孔材料21在500~700°C進行退火處理，消除快速冷卻造成的應(yīng)力、穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)、提高強韌性能。退火爐23是燃煤氣爐。
[0074]本發(fā)明還提供了一種礦渣多孔材料制備的方法，包括如下步驟:
[0075]I)關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口 3均處于封閉狀態(tài)；
[0076]2)速凝成型機18的引導(dǎo)板31送到發(fā)泡室24與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室24的底部封閉；
[0077] 3)熱熔礦渣(1400~1550°C)通過熱熔礦渣槽9連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉7加入總量10~50%重量的助劑；
[0078]4)助劑噴槍12噴入剩余90~50%重量的助劑，同時煤氧噴槍11噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化；
[0079]3)穩(wěn)泡劑噴槍13噴入穩(wěn)泡劑；
[0080]4)熱熔礦渣8發(fā)泡形成泡沫礦渣17后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣經(jīng)過熔渣爐的出渣口 3、出渣器和泡沫礦渣槽16，流入速凝成型機18的發(fā)泡室24 ；
[0081]5)發(fā)泡室24氮氧槍25噴入氮氧混合氣體，使泡沫礦渣17進一步發(fā)泡；
[0082]6)牽引機19啟動，勻速拉出引導(dǎo)板31，泡沫礦渣17進入速凝成型機18的速凝成型室被快速冷卻，首先形成凝固外殼；
[0083]7)速凝成型室潤滑槽26中的耐高溫潤滑油使泡沫礦渣凝固外殼得到潤滑，減少外殼與速凝成型室間的阻力、提高表面質(zhì)量；
[0084]8)速凝成型機18制備出的礦渣多孔材料21，由定尺切割機20切成標準尺寸，然后送輸送軌道22 ；
[0085]9)輸送軌道22礦渣多孔材料21送入退火爐23，在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
[0086]步驟3)、步驟4)所述助劑選自礦物或工業(yè)廢渣，其成分中含有Si02、CaO、MgO,A1203、Na2O, K0、和/或CaF2中的的一種或幾種；步驟5)所述穩(wěn)泡劑選自礦物或工業(yè)廢渣，含其成分中有磷酸納或磷酸鎂所述熱熔礦渣、助劑和穩(wěn)泡劑按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑= 1-.2.1:0.3 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。
[0087]步驟4)所述煤氧是由煤氧噴槍11的噴煤粉管和氧氣管道同時噴入，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的質(zhì)量比例為40:60 (重量比)。
[0088]實施例2:
[0089]本實施例與實施例1不同之處在于，一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，所述出渣口 3距離熔渣爐底部耐材爐壁2有90cm ;與右耐材爐壁2B距離IOOcm處有一個耐材封墻6，耐材封墻6下邊緣與熔渣爐底部耐材爐壁2的距離80cm。
[0090]所述助劑噴槍12有16支、煤氧噴槍11有16支、穩(wěn)泡劑噴槍13有10支。
[0091]所述熱熔礦渣、助劑和穩(wěn)泡劑按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑=6:3.6:0.4 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。
[0092]所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的比例為35:65 (重量比)。
[0093]所述速凝成型室由水冷模板29和固定框30組成，8塊水冷模板29圍成一個八邊形的立體速凝成型室，并由4個固定框30緊固成一個整體；水冷模板29上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為15度；每個水冷模板29的內(nèi)表面開有16條潤滑槽26，高溫潤滑油由此溢出用以潤滑快速冷卻凝固的礦渣泡沫材料；水冷模板29上對應(yīng)每條潤滑槽26的都加工有6個輸油孔27，把高溫潤滑油送入潤滑槽26。
[0094]所述，發(fā)泡室8支氮氧槍25，氮氧槍25噴入的是氮氣和氧氣的混合氣體，噴入氮氣與氧氣的比例為90:10 (重量比)
[0095]作為本發(fā)明的進一步改進，所述速凝成型機18的發(fā)泡室24保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室采用整體與水平面地面保持60度角度的安裝結(jié)構(gòu)。
[0096]其他同實施例1。
[0097]實施例3:
[0098]本實施例與實施例1不同之處在于，一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，所述出渣口 3距離熔渣爐底部耐材爐壁2有70cm ;與右耐材爐壁2B距離60cm處有一個耐材封墻6，耐材封墻6下邊緣與熔渣爐底部耐材爐壁2的距離60cm。
[0099]所述助劑噴槍12有2支、煤氧噴槍11有3支、穩(wěn)泡劑噴槍13有2支。
[0100]所述熱熔礦渣、助劑和穩(wěn)泡劑按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑=8:1.7:0.3 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。
[0101]所述速凝成型室由水冷模板29和固定框30組成，6塊水冷模板29圍成一個六邊形的立體速凝成型室，并由6個固定框30緊固成一個整體，水冷模板(29)上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為20度。
[0102]所述速凝成型機18的發(fā)泡室24保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室采用整體與水平面地面保持45度角度的安裝結(jié)構(gòu)。
[0103]所述發(fā)泡室6支氮氧槍25，氮氧槍25噴入的是氮氣和氧氣的混合氣體，噴入氮氣與氧氣的比例為70:30 (重量比)
[0104]所述水冷模板 29內(nèi)表面有復(fù)合銅板以加快傳熱和減少對礦洛多孔材料外殼表面的阻力。
[0105]其他同實施例1。
[0106]實施例4:
[0107]本實施例與實施例1不同之處在于，一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，所述速凝成型室由水冷模板29和固定框30組成，3塊水冷模板29圍成一個三角形的立體速凝成型室，并由4個固定框30緊固成一個整體；每個水冷模板29的內(nèi)表面開有10條潤滑槽26，高溫潤滑油由此溢出用以潤滑快速冷卻凝固的礦渣泡沫材料；水冷模板29上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為30度；水冷模板29上對應(yīng)每條潤滑槽26的都加工有6個輸油孔27，把高溫潤滑油送入潤滑槽26。
[0108]作為本發(fā)明的進一步改進，所述速凝成型機18的發(fā)泡室24保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室采用整體與水平面地面保持O度角度即臥式的安裝結(jié)構(gòu)。
[0109]其他同實施例1。
[0110]實施例5:
[0111]本實施例與實施例1不同之處在于，一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，所述定尺切割機20用以定尺切割礦渣多孔材料21。定尺切割機20是高壓水切割機。
[0112]其他同實施例1。
[0113]實施例6:
[0114]本實施例與實施例1不同之處在于，一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，所述一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置的速凝成型機18和定尺切割機20完全由模鑄設(shè)備替代，經(jīng)出渣器和泡沫礦渣槽16流出的泡沫礦渣17直接注入鑄造模32，泡沫礦渣17在鑄造模32內(nèi)被快速冷卻凝固，生產(chǎn)出礦渣多孔材料21。優(yōu)選的，所述模鑄設(shè)備包括鑄造模32、鑄模底盤33、聯(lián)結(jié)帽34 ;鑄造模32安裝在鑄模底盤33上，聯(lián)結(jié)帽34搭接在相臨近的兩個鑄造模32的上口邊緣上，其作用是當一個鑄造模32澆滿泡沫礦渣17后，下一個鑄造模32向前移動到泡沫礦渣槽16澆注位置的過程中，防止泡沫礦渣流到鑄造模32的外邊和鑄模底盤33上。泡沫礦渣在鑄造模32內(nèi)被快速冷卻凝固成礦渣多孔材料21，然后脫模，把礦渣多孔材料21送往退火爐23進行退火處理。
[0115]所述鑄模底盤33是可移動的，可以首尾相聯(lián)的排成一排向前移動，依次把泡沫礦渣澆注入每個鑄造模32內(nèi)。優(yōu)選的，每個鑄模底盤33上安裝有2個相隔30-40cm的鑄造模32。
[0116]本發(fā)明還提供了一種礦渣多孔材料制備的方法，包括如下步驟:
[0117]I)關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口 3均處于封閉狀態(tài)；
[0118]2)速凝成型機18的引導(dǎo)板31送到發(fā)泡室24與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室24的底部封閉；
[0119]3)熱熔礦渣(1400~1550°C)通過熱熔礦渣槽9連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉7加入總量30~50%的助劑；
[0120]4)助劑噴槍12噴入剩余70~50%助劑，同時煤氧噴槍11噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化；
[0121]3)穩(wěn)泡劑噴槍13噴入穩(wěn)泡劑；
[0122]4)熱熔礦渣8發(fā)泡形成泡沫礦渣后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣經(jīng)過熔渣爐的出渣口 3、出渣器和泡沫礦渣槽16，流入速凝成型機18的發(fā)泡室24 ；
[0123]5)發(fā)泡室24氮氧槍25噴入氮氧混合氣體，使泡沫礦渣進一步發(fā)泡；
[0124]6)牽引機19啟動，勻速拉出引導(dǎo)板31，泡沫礦渣進入速凝成型機18的速凝成型室被快速冷卻，首先形成凝固外殼；
[0125]7)速凝成型室潤滑槽26中的耐高溫潤滑油使泡沫礦渣凝固外殼得到潤滑，減少外殼與速凝成型室間的阻力、提高表面質(zhì)量；
[0126]8)速凝成型機18制備出的礦渣多孔材料21，由定尺切割機20切成標準尺寸，然后送輸送軌道22 ；
[0127]9)輸送軌道22礦渣多孔材料21送入退火爐23，在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
[0128]步驟3)、步驟4)所述助劑選自礦物或工業(yè)廢渣，其成分中含有Si02、CaO、MgO,A1203、Na2O, K0、和/或CaF2中的的一種或幾種；步驟5)所述穩(wěn)泡劑選自礦物或工業(yè)廢渣，含其成分中有磷酸納或磷酸鎂。根據(jù)熱熔礦渣(8)不同的化學(xué)成分按照熱熔礦渣6~7:助劑2.5~3.7:穩(wěn)泡劑0.3~0.5 (重量比)進行調(diào)整配比噴入。其用量可參照實施例1 一5的用量。
[0129]步驟4)所述煤氧是由煤氧噴槍11的噴煤粉管和氧氣管道同時噴入，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的質(zhì)量比例為35~50:65~50 (重量比)。其用量可參照實施例1 一 5的用量。
[0130] 上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，包括依次相銜接的熔渣爐、出渣器、速凝成型機(18 )、定尺切割機(20 )、輸送軌道(22 )、退火爐(23 );出渣器安裝在熔渣爐的出渣口( 3 )處；出渣器與速凝成型機(18)相連，泡沫礦渣從出渣器流出后流入速凝成型機(18)制成礦渣多孔材料(21);速凝成型機后面安裝有定尺切割機(20)，用于對速凝成型機(18)制成的礦渣多孔材料(21)進行定尺切割；定尺切割機(20)后面連接有輸送軌道(22)，輸送軌道(22)的另一端連接有退火爐(23 )。
2.如權(quán)利要求1所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述熔渣爐包括外爐壁(I)、耐材爐壁、爐蓋(5)、煤氣管(4)、耐材封墻(6)、出渣口(3)、出鐵口(10);外爐壁(O組成一個箱體結(jié)構(gòu)，箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)部砌鑄有耐材爐壁；所述耐材爐壁由耐材爐底(2)、左耐材爐壁(2A)、右耐材爐壁(2B)、前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)組成；靠近右耐材爐壁(2B)30~IOOcm處有一豎立的耐材封墻(6)把箱體結(jié)構(gòu)分成為加料區(qū)和封閉發(fā)泡區(qū)，耐材封墻(6)下邊緣與耐材爐底(2)距離20~80cm，耐材封墻(6)的另兩邊分別與前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)相連；耐材封墻(6)與左耐材爐壁(2A)、前耐材爐壁(2C)、后耐材爐壁(2D)、耐材爐底(2 )組成的箱體上部有爐蓋(5 )，共同組成封閉發(fā)泡區(qū)；耐材封墻(6 )與右耐材爐壁(2B)、前耐材爐壁(2C)、后耐材爐壁(2D)、耐材爐底(2)組成箱體是上部口敞開的加料區(qū)；左耐材爐壁(2A)上距離耐材爐底(2) 30~90cm開有出渣口(3)，右耐材爐壁(2B)的底部設(shè)有出鐵口(10);爐蓋(5)上部安裝有煤氣管(4)。所述熔渣爐(I)形狀為長方體、圓柱體 、橢圓柱體，其橫截面是是矩形、或圓形、或橢圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述熔渣爐還包括加料倉(7)、熱熔礦渣槽(9)、助劑噴槍(12)、煤氧噴槍(11)、穩(wěn)泡劑噴槍(13);所述加料倉(7)和熱熔礦渣槽(9)位于加料區(qū)的上口，使熱熔礦渣與助劑混合加入加料區(qū)；所述助劑噴槍(12)、煤氧噴槍(11)、穩(wěn)泡劑噴槍(13)，分別安裝在熔渣爐的密封發(fā)泡區(qū)的前耐材爐壁(2C)和后耐材爐壁(2D)上。
4.如權(quán)利要求1所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述出渣器由固定架(14)、滑動板(15)、泡沫礦渣槽(16)組成，固定架(14) 一端安裝在熔渣爐的出渣口(3)上，另一端安裝有泡沫礦渣槽(16)，固定架(14)的中部安裝有兩塊滑動板(15);所述固定架(14)、滑動板(15)與出渣口(3)對應(yīng)均有一個同心且形狀完全一致的孔，完全對應(yīng)一致安裝在一起；兩塊滑動板(15)均可在固定架(14)內(nèi)上下移動，關(guān)閉或打開、或部分打開出渣口(3)，用以控制泡沫礦渣(17)的流出量。
5.如權(quán)利要求1所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述速凝成型機(18)由發(fā)泡室(24)、速凝成型室、引導(dǎo)板(31)、牽引機(19)組成；所述發(fā)泡室(24)位于速凝成型機(18)的最上方，發(fā)泡室(24)下方與速凝成型室相連，引導(dǎo)板(31)在速凝成型室內(nèi)由下而上插入到速凝成型室與發(fā)泡室(24)的連接處，速凝成型室的下方是牽引機(19)，牽引機(19 )帶動引導(dǎo)板(31)向下運動，用以引導(dǎo)泡沫礦渣(17)進入速凝成型室； 所述發(fā)泡室(24)的壁是由耐材壁(24A)組成的上大下小的倒臺狀體結(jié)構(gòu)和安裝在耐材壁(24A)底部的氮氧槍(25)組成； 所述速凝成型室由水冷模板(29)和固定框(30)組成，不少于3塊水冷模板(29)圍成一個橫截面為三角型、或矩形、或多邊型的上半部為上小下大的臺形、下半部為桶形的立體速凝成型室，并由不少于2個的固定框(30)緊固成一個整體。
6.如權(quán)利要求5所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，水冷模板(29)上半部內(nèi)壁與垂直方向夾角Θ為O~45度，下半部是垂直的，每個水冷模板(29)的內(nèi)表面開有潤滑槽(26)，對應(yīng)每條潤滑槽(26)的垂直于水冷模板(29)方向都加工有輸油孔(27)，把耐高溫潤滑油送入潤滑槽(26);所述潤滑槽(26)與水地平面有O~60度夾角；優(yōu)選的，水冷模板(29 )外表面焊接有水冷管(28 )，用以冷卻水冷模板(29 );水冷模板(29 )內(nèi)壁使用復(fù)合銅板以提聞傳熱效率。
7.如權(quán)利要求5或6所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述速凝成型機(18)的發(fā)泡室(24)保持豎式結(jié)構(gòu)，速凝成型室采用與水平面地面保持O~90度角度的安裝結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述一種礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置的速凝成型機(18)和定尺切割機(20)完全由模鑄設(shè)備替代，經(jīng)出渣器和泡沫礦渣槽(16)流出的泡沫礦渣(17)直接注入模鑄設(shè)備，泡沫礦渣(17)在模鑄設(shè)備內(nèi)被快速冷卻凝固，生產(chǎn)出礦渣多孔材料(21)； 所述模鑄設(shè)備包括鑄造模(32)、鑄模底盤(33);鑄造模(32)安裝在鑄模底盤(33)上；經(jīng)出渣器和泡沫礦渣槽(16)流出的泡沫礦渣(17)直接注入鑄造模(32)，泡沫礦渣在鑄造模(32 )內(nèi)被快速冷卻凝固成礦渣多孔材料(21 )，然后脫模，生產(chǎn)出礦渣多孔材料(21)，礦渣多孔材料(21)送往退火爐(23)進行退火處理。
9.如權(quán)利要求8所述的礦渣多孔材料連續(xù)制備裝置，其特征在于，所述鑄模底盤(33)是可移動的，首尾相聯(lián)的排成一排向前移動，依次把泡沫礦渣澆注入每個鑄造模(32)內(nèi)；優(yōu)選的，每個鑄模底盤(33)上安裝有2個相隔30-40cm的鑄造模(32)。
10.一種礦渣多孔材料制備的方法，使用權(quán)利要求1 一 7任一項所述的設(shè)備，包括如下步驟: O關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口(3)均處于封閉狀態(tài)； .2)速凝成型機(18)的引導(dǎo)板(31)送到發(fā)泡室(24)與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室(24)的底部封閉； .3)1400~1550°C的熱熔礦渣通過熱熔礦渣槽(9)連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉(7)加入總量10~50% (重量)的助劑； .4)助劑噴槍(12)噴入剩余90~50%(重量)的助劑，同時煤氧噴槍(11)噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化； .3)穩(wěn)泡劑噴槍(13)噴入穩(wěn)泡劑； .4)熱熔礦渣(8)發(fā)泡形成泡沫礦渣后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣依次經(jīng)過熔渣爐的出渣口(3)、出渣器和泡沫礦渣槽(16)，流入速凝成型機(18)的發(fā)泡室(24)； .5)發(fā)泡室(24)氮氧槍(25)按氮氣與氧氣的比例為70~100:30~O (重量比)噴入氮氧混合氣體，使泡沫礦洛進一步發(fā)泡； .6)牽引機(19)啟動，勻速拉出引導(dǎo)板(31)，泡沫礦渣進入速凝成型機(18)的速凝成型室被快速冷卻，首先形成凝固外殼； .7 )速凝成型室潤滑槽(26 )中的耐高溫潤滑油使泡沫礦渣凝固外殼得到潤滑，減少外殼與速凝成型室間的阻力、提高表面質(zhì)量； .8)速凝成型機(18)制備出的礦渣多孔材料(21)，由定尺切割機(20)切成標準尺寸，然后送輸送軌道(22)； 9)輸送軌道(22)礦渣多孔材料(21)送入退火爐(23)，在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
11.一種礦渣多孔材料制備的方法，使用權(quán)利要求8 — 9任一項所述的設(shè)備，包括如下步驟: O關(guān)閉出渣器的滑板，使出渣器和熔渣爐的出渣口(3)均處于封閉狀態(tài)； 2)速凝成型機(18)的引導(dǎo)板(31)送到發(fā)泡室(24)與速凝成型室的聯(lián)結(jié)處，使發(fā)泡室(24)的底部封閉； 3)熱熔礦渣(1400~1550°C)通過熱熔礦渣槽(9)連續(xù)流入到熔渣爐的熱熔礦渣加料區(qū)，同時加料倉(7)加入總量10~50% (重量)的助劑； 4)助劑噴槍(12)噴入剩余90~50%(重量)的助劑，同時煤氧噴槍(11)噴入煤粉和氧氣，煤氧燃燒產(chǎn)生的 熱量快速熔融助劑，并使助劑均勻化； 3)穩(wěn)泡劑噴槍(13)噴入穩(wěn)泡劑； 4)熱熔礦渣(8)發(fā)泡形成泡沫礦渣后，打開出渣器的滑板，使泡沫礦渣經(jīng)過熔渣爐的出渣口( 3 )、出渣器和泡沫礦渣槽(16 )，流入鑄造模(32 ); 5)泡沫礦渣在鑄造模(32)內(nèi)被快速冷卻凝固，形成礦渣多孔材料(21)； 6)當一個鑄造模(32)澆滿泡沫礦渣后被快速移走，下一個鑄造模(32)快速向前移動到泡沫礦渣槽(16)的澆注位置繼續(xù)澆鑄，依次連續(xù)生產(chǎn)模鑄的礦渣多孔材料； 7 )鑄造礦渣多孔材料脫模后，把礦渣多孔材料(21)送往退火爐(23 )進行退火處理；在500~700°C進行退火處理，生產(chǎn)出合格的礦渣泡沫材料。
12.如權(quán)利要求10或11所述的礦渣多孔材料制備的方法，其特征在于，步驟3)、步驟4)所述助劑選自礦物或工業(yè)廢渣，其成分中含有Si02、Ca0、Mg0、Al203、Na20、K0、和/或CaF2中的的一種或幾種；步驟5)所述穩(wěn)泡劑選自礦物或工業(yè)廢渣，含其成分中有磷酸納或磷酸鎂；按照熱熔礦渣:助劑:穩(wěn)泡劑=6~8:1.5~3.7:0.3~0.5 (重量比)的配比噴入。
13.如權(quán)利要求10或11所述的礦渣多孔材料制備的方法，其特征在于，步驟4)所述煤氧是由煤氧噴槍(11)的噴煤粉管和氧氣管道同時噴入，所述煤粉是由氮氣做載體噴入，噴入煤粉與氧氣的質(zhì)量比例為35~50:65~50。
【文檔編號】C04B5/06GK103951292SQ201410138914
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】周生獻 申請人:周生獻