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岩矿棉制品及 硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法

阅读：492发布：2020-05-08

专利汇可以提供岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，所述岩矿棉制品由以下成分按质量份数组成：SiO2 35-50份，Al2O3 10-17份，CaO 18-27份，MgO 1-5份，MnO 4-14份，TFe 1-2份，K2O 1-3份，Na2O 0-2份；所述硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法中，在熔渣过程中，加入的调质剂为预先混匀的硅砂和钠长石；本发明采用硅砂和钠长石作为调质料，对产品调质效果明显，利用显热新一步法制备岩、矿棉板，渣球含量、纤维直径、抗拉强度、矿压强度、酸度系数均符合建筑外墙保温用岩/矿棉制品GB/T25975-2010岩棉板的技术要求。，下面是岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种岩矿棉制品，其特征在于：由以下成分按质量份数组成：SiO2 35-50份，Al2O3
10-17份， CaO 18-27 份，MgO 1-5 份，MnO 4-14份，TFe 1-2份，K2O 1-3份，Na2O 0-2份。
2.如权利要求1所述的岩矿棉制品，其特征在于：由以下成分按质量份数组成：SiO237-
47份，Al2O312-15份，CaO 20-25份，MgO 2-5份，MnO7-10份，TFe 1-2份，K2O 1-2份，Na2O 0-1份。
3.如权利要求1所述的岩矿棉制品，其特征在于：所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.2—1.8，Mk*= Wt%（SiO2+Al2O3）/Wt%（CaO+MgO+MnO+TFe+K2O）；
其中，WSiO2为SiO2的重量；WAl2O3 为Al2O3 的重量；WCaO为 CaO的重量；WMgO为MgO 的重量；WMnO为MnO的重量；WTFe为TFe的重量；WK2O为K2O的重量。
4.如权利要求3所述的岩矿棉制品，其特征在于：所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.4—1.6。
5.一种硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：在熔渣过程中，加入的调质剂为预先混匀的硅砂和钠长石。
6.如权利要求5所述的硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：先将热熔渣经钢包转运到调质矿热炉中，再将预先混匀的硅砂和钠长石由矿热炉上部斜槽加入到矿热炉极芯源中间，电炉温度升至中高温后保温一定时间，利用极芯源中间高温区熔化调质料，依靠电弧力及浓度差均化，均匀熔渣流至离心机，经离心机的高速运转形成一次纤维，再经过高速火焰和粘结剂的喷吹，在集棉机上形成棉毡，进入矿棉生产线，经打褶打压等，在固化炉内加热烘干压制成型，切割打包，即可得到岩棉成品。
7.如权利要求6所述的硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：所述电炉温度升的中高温为1250-1400℃。
8.如权利要求6所述的硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：所述硅砂调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 90-97份，Al2O3 1-4份， CaO 0-1 份，MgO 0-1 份，K2O 0-2份，Na2O少于 0.1份。
9.如权利要求6所述的硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：所述钠长石调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 63-70份，Al2O3 15-23份， CaO 2-6 份，MgO
0-1 份，K2O 1-4份，Na2O 5-10份。
10.如权利要求6所述的硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，其特征在于：所述硅锰合金热熔渣主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 33-40份，Al2O313-17份， CaO 24-28 份，MgO 2-8份，TFe 1-4份， MnO 3-15份, K2O 0-1份，Na2O 0-1份。

说明书全文

岩矿棉制品及 硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及矿岩棉制备技术领域，尤其涉及一种岩矿棉制品及硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法。

背景技术

[0002] 硅锰合金作为钢铁生产的重要辅助料，在产业结构中占有重要位置，2017 年总产量为660.69万吨。硅锰合金渣为合金生产的主要副产品，具有年产量大，每生产1顿合金通常会产生1.2-1.3吨的热熔渣，同时面临处理难等问题。目前，我国大部分硅锰合金渣处置的主要途径为水淬，处置过程中浪费了大量水资源，同时硅锰合金渣显热没有得到充分利用，且处置后的水淬渣大部分堆存或填埋，利用率极低。2018年1月1日《中华人民共和国环境保护税法》开始施行，对堆存的工业固体废弃物加大征税力度，对不符合规定的冶金渣贮存、处置和资源化利用，需缴纳25元/吨的环境保护税，将给企业带来新的负担。同时2019 年国家发改办44号文件将硅锰合金渣的治理列为固废重点治理的对象，利用硅锰合金渣的显热生产矿棉，可以减少固体废弃物堆存。同时每吨热熔渣的热容量为1.8GJ，相当于57kg标准煤的热量，利用热熔渣生产矿棉能有效利用热态熔渣80％以上显热，但热态原渣直接生产制备的矿棉不能满足符合建筑外墙保温用岩/矿棉制品GB/T25975-2010岩棉板的技术要求，体现纤维直径、渣球含量、酸度系数、抗拉强度、抗压强度不达标，因此需要对原渣成分进行调质，在调质过程中常遇到调质料熔化困难、结壳、均化不充分等问题，解决好调质料熔化、均化问题对获得低成本、低能耗、低污染的矿棉，实现矿棉与冶金企业的双赢，资源和环境的可持续发展具有重要意义。

[0003] 使用显热法对热熔渣进行熔融生产矿棉、岩棉，不仅解决了热熔渣二次处理的成本，还降低了矿棉、岩棉生产原料成本，具有较好的经济效益，作为优化冶金行业的产业链，具有较好的前景。

[0004] 现有的矿棉、岩棉生产中，采用的调质料多为粉煤灰，该调质料生产过程中，存在大量污染烟气，不利于保护环境、资源的综合利用。

发明内容

[0005] 有必要提出一种岩矿棉制品。

[0006] 还有必要提出一种硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法。

[0007] 一种岩矿棉制品，由以下成分按质量份数组成：SiO2 35-50份，Al2O3 10-17 份，CaO 18-27份，MgO 1-5份，MnO 4-14份，TFe 1-2份，K2O 1-3份，Na2O 0-2份。

[0008] 优选的，由以下成分按质量份数组成：SiO2 37-47份，Al2O3 12-15份，CaO 20-25份，MgO 2-5份，MnO7-10份，TFe 1-2份，K2O 1-2份，Na2O 0-1份。

[0009] 优选的，所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.2—1.8，Mk*＝Wt％ (SiO2+Al2O3)/Wt％(CaO+MgO+MnO+TFe+K2O)；

[0010] 其中，为SiO2的重量；为Al2O3的重量；WCaO为CaO的重量；WMgO为MgO的重量；WMnO为MnO的重量；WTFe为TFe的重量；为K2O的重量。

[0011] 优选的，所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.4—1.6。

[0012] 一种硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，在熔渣过程中，加入的调质剂为预先混匀的硅砂和钠长石。

[0013] 优选的，先将热熔渣经钢包转运到调质矿热炉中，再将预先混匀的硅砂和钠长石由矿热炉上部斜槽加入到矿热炉极芯源中间，电炉温度升至中高温后保温一定时间，充分利用极芯源中间高温区熔化调质料，依靠电弧力及浓度差均化，均匀熔渣流至离心机，经离心机的高速运转形成一次纤维，再经过高速火焰和粘结剂的喷吹，在集棉机上形成棉毡，进入矿棉生产线，经打褶打压等，在固化炉内加热烘干压制成型，切割打包，即可得到岩棉成品。

[0014] 优选的，所述电炉温度升的中高温为1250-1400℃。

[0015] 优选的，所述硅砂调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 90-97份， Al2O3 1-4份，CaO 0-1份，MgO 0-1份，K2O 0-2份，Na2O少于0.1份。

[0016] 优选的，所述钠长石调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 63-70 份，Al2O3 15-23份，CaO 2-6份，MgO 0-1份，K2O 1-4份，Na2O 5-10份。

[0017] 优选的，所述硅锰合金热熔渣主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 33-40 份，Al2O3 13-17份，CaO 24-28份，MgO 2-8份，TFe 1-4份，MnO 3-15份,K2O 0-1份，Na2O 0-1份。

[0018] 本发明的有益效果为：新的调质料(硅砂和钠长石)对产品调质效果明显，利用显热新一步法制备岩(矿)棉板，渣球含量、纤维直径、抗拉强度、矿压强度、酸度系数均符合建筑外墙保温用岩/矿棉制品GB/T25975-2010岩棉板的技术要求。

具体实施方式

[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例作简单的介绍，显而易见地，以下描述的是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他本质相同的方案。

[0020] 本发明实施例提供了一种岩矿棉制品，由以下成分按质量份数组成：SiO2 35-50份，Al2O3 10-17份，CaO 18-27份，MgO 1-5份，MnO 4-14份，TFe 1-2 份，K2O 1-3份，Na2O 0-2份。

[0021] 进一步，由以下成分按质量份数组成：SiO2 37-47份，Al2O3 12-15份，CaO 20-25 份，MgO 2-5份，MnO7-10份，TFe 1-2份，K2O 1-2份，Na2O 0-1份。

[0022] 进一步，所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.2—1.8，Mk*＝Wt％(SiO2+Al2O3) /Wt％(CaO+MgO+MnO+TFe+K2O)；

[0023] 其中，为SiO2的重量；为Al2O3的重量；WCaO为CaO的重量；WMgO为 MgO的重量；WMnO为MnO的重量；WTFe为TFe的重量；为K2O的重量。

[0024] 进一步，所述岩/矿棉制品的修正酸度系数Mk*为1.4—1.6。

[0025] 本发明还提出一种硅砂和钠长石调质制备矿岩棉的方法，在熔渣过程中，加入的调质剂为预先混匀的硅砂和钠长石。

[0026] 进一步，先将热熔渣经钢包转运到调质矿热炉中，再将预先混匀的硅砂和钠长石由矿热炉上部斜槽加入到矿热炉极芯源中间，电炉温度升至中高温后保温一定时间，充分利用极芯源中间高温区熔化调质料，依靠电弧力及浓度差均化，均匀熔渣流至离心机，经离心机的高速运转形成一次纤维，再经过高速火焰和粘结剂的喷吹，在集棉机上形成棉毡，进入矿棉生产线，经打褶打压等，在固化炉内加热烘干压制成型，切割打包，即可得到岩棉成品。

[0027] 本发明使用的调质料为化学制品硅砂和钠长石，该调质料的特点是利用硅砂和钠长石复合调质料的相互作用，使得热态熔渣的酸度系数增加，矿棉制品达到岩棉的国家标准。

[0028] 该调质料中，硅砂主要提供硅质组分，但是，本领域熟知，由于硅砂的熔融温度高，在作为调质料时，熔化速度慢，所需热量高，所以我们同时引用了钠长石作为复合调质料，钠长石中的高硅铝也可以对调质料的酸度系数提升起到帮助，同时由于钠离子作为极为活跃的金属，其加速了硅砂的熔融，该助熔作用可使得复合调质料在1400度以下就可以完成熔化和调质。这大大节省了企业生产的能源成本，以及降低了高温热熔渣对炉壁和炉衬的侵蚀。

[0029] 比较于专利号为2019106035929的方法中，具有显著的优点，该专利中，采用废物回收利用的思路，选用了粉煤灰作为调质料。热本专利中，由于热熔渣中主要金属元素为硅和锰，而硅的熔点较高，采用常规调质剂，需要极高的温度，至少到1550℃以上，才能达到熔融热熔渣的效果，而本发明选用了新的符合调质剂，硅砂作为调质料，可以调整硅锰热熔渣中硅的含量，钠长石中含有铝可以调整酸度，钠离子也可以对热熔渣起到助熔的作用，加入渣的熔融，还可以降低熔融温度，使调质料熔化速率提高，一定时间内均化更充分，解决调质料难熔、结壳和均化不充分现象，相比粉煤灰、尾矿调质解决了生产过程中由炉口所产生的污染烟气问题，对节能环保、资源综合利用具有深远意义。进一步，所述电炉温度升的中高温为1250-1400℃。

[0030] 进一步，所述硅砂调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 90-97份，Al2O3 1-4份，CaO 0-1份，MgO 0-1份，K2O 0-2份，Na2O少于0.1份。

[0031] 进一步，所述钠长石调质料主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 63-70份， Al2O3 15-23份，CaO 2-6份，MgO 0-1份，K2O 1-4份，Na2O 5-10份。

[0032] 进一步，所述硅锰合金热熔渣主要由以下成分按质量份数组成：SiO2 33-40份， Al2O313-17份，CaO 24-28份，MgO 2-8份，TFe 1-4份，MnO 3-15份,K2O 0-1 份，Na2O 0-1份。

[0033] 表1不同酸度系数下矿棉性质

[0034]

[0035] 本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

[0036] 以上所揭露的仅为本专利文件较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

[0037] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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