[发明专利]基于高炉渣的矿棉及其制造方法

说明书

技术领域

 本发明属于保温材料生产领域，具体说是利用炼铁过程中产生的固体废弃物——高炉渣生产的矿棉及其制造方法。

背景技术

高炉渣是炼铁生产过程中产生的工业固体废弃物，是我国排放量最多的工业固体废弃物之一，据统计，每炼1吨铁要产生0.3—1吨高炉渣。企业一般采用露天堆放的方式处理高炉渣，这一方面占用了大量土地，另一方面，高炉渣中的有害物质会污染地下水和周围的空气，因而对生态环境产生严重的危害。

多年来，人们采用了多种技术对高炉渣进行综合利用，如生产水泥和混凝土，或生产矿渣棉、微晶玻璃、农用肥料等，但这些技术均在一定程度上存在缺陷，如生产水泥和混凝土时，产品的力学性能指标不稳定，而且这些应用多数属于低附加值利用，产生的效益有限。基于上述原因，目前市场上迫切需要对高炉渣综合利用的新技术、新工艺。 

矿棉是多个工业领域常用的保温材料，具有良好的保温隔热、吸音降噪、防火、节能减排和高强度等性能，广泛应用于建筑、冶金、石化等行业。目前人们一般采用粉煤灰等做为原料生产矿棉，具有能耗高、成本高、成型困难等缺点。

本专利的发明人从2009年4月起从事工业固体废弃物的深加工技术开发工作，取得了一定的理论和实践成果。

发明内容

本发明的目的是克服传统的高炉渣利用技术存在的缺陷，以高炉渣为主要原料生产具有高附加值的产品——矿棉，从而为它的综合利用开辟一条新的途径。本发明的特征是以高炉渣为主要原料，同时加入一定量的添加剂，经过称量、破碎、混料、熔炼、成型、干燥、固化工艺制备矿棉。

本发明的制备方法为：

1．  基于高炉渣的矿棉的生产原料及配比：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

硅酸钠：10-30%

碳酸钙：5-15%

碳酸钾：5-15%

上述原料可以同时使用也可以部分使用，根据对产品的性能要求和生产成本决定。

2．矿棉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为800—1800℃，保温1-5小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状产品；

（6）纤维状产品进行干燥、固化，最后得到矿棉成品。 

 

本发明的有益效果：

根据本发明制备的矿棉具有良好的保温隔热、吸音降噪、防火、节能减排和高强度等性能，而且能耗低、成本低、容易成型，产品可以用于建筑、冶金、石化等行业，具有广阔的应用前景。

本发明以高炉渣为生产原料生产具有高附加值的产品，实现了对它的高附加值利用，为它的综合利用开辟了一条新途径。

本发明的原料来源广泛，使用的添加剂为市场上常见的化工产品，价格低廉。

在制备工艺方面，本发明的制备工艺简单，对设备的要求比较低，对操作人员的技能也没有特殊要求，普通工人都可以操作。

综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。

 

附图说明：

    图1是基于高炉渣的矿棉的制备工艺流程图。

 

具体实施方式：

实施例1：按图1所示，矿棉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为900℃，保温2小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状产品；

（6）纤维状产品进行干燥、固化，最后得到矿棉成品。

 

实施例2：按图1所示，矿棉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；