[实用新型]一种利用煤气化渣制备微晶铸石的系统

说明书

本实用新型公开了一种利用煤气化渣制备微晶铸石的系统。该系统包括依次连接的熔融模块、调整模块和成型结晶模块。该系统既能充分利用气化渣的残存热值，极大降低生产过程中的能耗水平，同时消耗了产量日益增多的煤气化渣，解决了煤化工企业的环保难题，又不用开采玄武岩矿石，保护生态环境；用气化渣制备微晶铸石，能够克服因玄武岩矿石品质变化大，导致微晶铸石品质不稳定的问题。

技术领域

本实用新型涉及无机耐磨材料(尤其是微晶铸石)制备系统技术领域，特别是涉及一种利用煤气化渣制备微晶铸石的系统。

背景技术

微晶铸石制品是一种无机非金属材料，其结晶均匀，具有优异的耐磨、耐腐蚀，较高的抗压、抗冲击、抗弯等理化性能，其使用寿命往往是普通钢铁材料的几十倍到上百倍，因此广泛应用于电力、煤炭、冶金、化工、建材等领域，并取得了显著的效果。

传统的微晶铸石制备系统是以玄武岩矿石为主要原料，根据工序的先后顺序，包括依次连接的用来熔融原料的冲天炉、浇注机、结晶炉和退火炉。该系统制备微晶铸石的具体过程为：将以玄武岩矿石为主的所有原料直接喂入冲天炉内；原料被加热(加热方式为传导加热)到1500℃左右的高温，发生熔融形成熔化熔体；然后熔化熔体流入浇铸机的模具中成型，得到铸石板，铸石板进入结晶炉进行微晶化，最后由退火炉对晶化后的铸石板进行退火，以完善晶化、消除铸石应力、降温等，得到微晶铸石制品。

由此可见，传统的制备微晶铸石的系统，需要开采玄武岩矿石，破坏环境；熔融玄武岩矿石过程中使用天然气、焦炭等资源作燃料，能耗高；此外，由于不同地区或不同开采批次开采的玄武岩矿石组分不稳定、变化大，从而影响微晶铸石的质量，无法保证微晶铸石的质量稳定性。该系统使用冲天炉加热熔融玄武岩矿石，加热方式主要为传导加热，这种加热方式会导致熔化熔体的温度分布不均匀，从而影响微晶铸石的质量，无法保证微晶铸石的质量稳定性。

不仅如此，冲天炉以块状焦炭为燃料时，焦炭的主要成分是炭，在燃烧时具有强还原性，会将原料中的Fe₂O₃部分被还原成FeO，部分FeO又进一步被还原成金属铁(Fe)，金属铁以铁水形式沉淀在冲天炉底部，被单独排出，无法用于微晶铸石的生产。冲天炉的还原效应还使得熔体中Fe₂O₃和FeO的比例明显降低，严重偏离磁铁矿中这两种氧化物的含量，导致这两种铁氧化物无法发挥熔体中辉石结晶时的异核结晶中心作用(即发挥结晶剂的作用)，导致结晶困难，从而影响产品质量。目前为了克服冲天炉熔融过程中的这一问题，在配料时，往往要额外添加附加料以使熔化熔体中的化学成分组成符合微晶铸石的结晶，这无疑提高了生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种制备微晶铸石的系统，该系统以煤气化渣作为原料，制备出质量稳定的微晶铸石。

该系统包括成型结晶模块；还包括：用来调质和熔融原料的熔融模块，和用来积存、澄清和均化的调整模块；熔融模块、调整模块和成型结晶模块依次连接；

所述熔融模块包括等离子体高温熔融炉，包括炉体，炉体顶部设有由多支直流转移弧或非转移弧等离子体枪组成的等离子体枪系统，炉体中部设有用来同时通入煤气化渣和调质剂的粉体输入喷嘴和用来通入富氧空气的富氧气输入喷嘴；

所述调整模块对来自等离子体高温熔融炉的熔化熔体进行积存、澄清、均化的池窑，池窑的熔体入口和出口分别与等离子体高温熔融炉的熔体排出口和成型结晶模块连通。

所述熔融模块还包括一调质剂输入装置，调质剂输入装置内盛装有调质剂，调质剂输入装置的调质剂出口与设于等离子体高温熔融炉炉体上的粉体输入喷嘴连接。

所述粉体输入喷嘴和富氧气输入喷嘴分别设在炉体中部的不同位置，或在炉体外汇合成一总进料喷嘴后，再与炉体连通；粉体输入喷嘴用于将载气携带的混合后的煤气化渣和调质剂喷入炉体，富氧气输入喷嘴用于将富氧空气喷入炉体。