的保温 隔热材料是其最为广泛的用途，不仅比重轻、隔热效果好，而且化学性质稳定，在室外恶劣 气候条件下长期使用不会变质，更为重要的是，比起有机的保温材料，其耐火度高，不会燃 烧，也不会在起火情况下释放有毒气体，是安全、健康、阻燃、耐火、无毒的外墙保温材料。此 外它还有一系列其他用途，例如高速公路、高速铁路的隔音屏，地铁隧道的减振、降噪、隔音 材料，剧院、音乐厅、家庭、会议室、写字楼的隔音填料、防火阻燃材料，W及工业保温等。在 农业中，岩棉纤维可w作为无上培养的基质。
[0016] 岩棉纤维的制备过程分为两个环节，第一是制备岩棉烙体，第二是成纤环节。第二 个环节大致都比较类似，就是将具备一定成分和粘度的高温烙融的多元氧化物利用离屯、甩 丝或者气体吹制成纤维，然后再加W后续处理。本发明重点提供一种W娃粉、碳化娃混合物 获得岩棉烙体的方法和装置。
[0017] 工业上为了获得岩棉烙体，一般采用W玄武岩原料为主，配W其他矿物成分，加热 至1200-1500摄氏度使其烙化成为岩棉烙体，主要的加热方式有两种，一种是采用焦炭、 热风的化学热源的冲天炉工艺，另一种是采用电力加热的电炉工艺，无论哪一种，都需要消 耗大量的能源。将常温的原料加热至合适的烙化温度，典型的加热过程，一般每吨烙体需要 消耗1000-1600kwh左右，W能源消耗为重点的岩棉烙体加热环节占据了岩棉纤维制造过 程总成本的约40%。
[0018] 为了节约能源，人们尝试用高温冶金工业的热烙渣作为岩棉烙体来使用，但是两 者的酸度差别较大。岩棉烙体希望有比较高的Si化含量，用酸度系数Mk值来定量表征，Mk 定义为
[0019]
【主权项】
1. 硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，包括如下步骤： 将混有碳化硅的硅原料溶解在熔融铁液中，所述熔融铁液的质量为所述混有碳化硅的 硅原料中硅元素质量的3-20倍，形成至少含硅的铁水浴熔池； 向所述至少含硅的铁水浴熔池中加入氧化剂和至少含有氧化钙的物质，硅被氧 化成二氧化硅，所述二氧化硅与加入的至少含有氧化钙的物质，形成至少含有二氧 化硅、氧化钙的液态熔渣，所述液态熔渣的酸度系数M k为1. 6 -8. 0，所述酸度系数
所述至少含有二氧化硅、氧化钙的液态熔渣作为制取岩棉纤维的岩棉熔体，所述氧化 剂中至少包括铁氧化物，铁氧化物被还原得到的液态金属铁为副产品。
2. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 混有碳化硅的硅原料为多晶硅切割废浆料或为多晶硅切割废浆料提取了聚乙二醇、碳化硅 之后的产物。
3. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 混有碳化硅的硅原料为多晶硅切割废浆料提取了聚乙二醇、碳化硅之后作为还原剂用于皮 江法工艺真空硅热炼镁之后所排出的残余物，所述皮江法工艺真空硅热炼镁过程中含镁原 料为煅烧白云石，还原炼镁反应温度为1000-1400°C，压强为0. l_200Pa。
4. 如权利要求1、2或3任一所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征 在于，所述含有碳化硅的硅原料以惰性气体作为载气喷吹入铁液熔池中。
5. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 氧化剂还包括氧气和/或空气，所述氧气和/或空气以气体顶吹射流的方式喷吹入所述铁 水浴熔池，或者底吹、侧吹方式喷吹入所述铁水浴熔池。
6. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 氧化剂还包括锰氧化物、钨氧化物、钼氧化物、钒氧化物中的一种或几种，所述锰氧化物、钨 氧化物、钼氧化物、钒氧化物中的一种或几种被还原后得到锰、钨、钼、钒元素中的一种或几 种进入所述铁水浴熔池，获得含有锰、钨、钼、钒元素中的一种或几种的合金钢液。
7. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 含有氧化钙的物质来源于铬氧化物与硅还原反应获得金属铬时添加了氧化钙的还原渣，并 以热装的方式加入；采用电力对炉料进行加热，铬氧化物被还原得到的金属铬溶解在所述 铁水浴熔池以外的铁液中，形成含铬的不锈钢母液作为副产品，所述作为副产品的含铬不 锈钢母液的含铬质量百分比为10-30%。
8. 如权利要求7所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 铬氧化物与铁液中硅反应时，采用底吹气体对铁液进行搅拌。
9. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 含有氧化钙的物质为皮江法工艺真空硅热炼镁之后所排出的含有硅酸二钙的还原渣，并以 热装的方式加入；所述皮江法工艺真空硅热炼镁过程中含镁原料为煅烧白云石，还原炼镁 反应温度为1000-1400°C，压强为0. l_200Pa。
10. 如权利要求1所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征在于，所述 岩棉熔体中含有5-15%的铁氧化物。
11. 如权利要求1或10任一所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，其特征 在于，所述岩棉熔体中二氧化硅的质量百分数为35-70 %，氧化钙质量百分数为15-35 %， 氧化铝质量百分数为5-20%。
12. 如权利要求1、2、3、5、6、7、8、9或10任一所述的硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液 的方法，其特征在于，所述铁氧化物与铁液中硅反应时，采用底吹气体对铁液进行搅拌。
【专利摘要】硅氧化制取岩棉熔体联产合金钢液的方法，属于晶硅废浆料利用、制备岩棉纤维熔体及钢铁冶炼技术领域。该方法中，将混有碳化硅的硅原料溶解在熔融铁液中，加入氧化剂和至少含有氧化钙的物质，硅被氧化成二氧化硅，二氧化硅与加入的至少含有氧化钙的物质，形成液态熔渣，作为制取岩棉纤维的岩棉熔体，氧化剂中至少包括铁氧化物，铁氧化物被还原得到的液态金属铁为副产品。该方法利用废硅中的硅原料、碳化硅中的硅元素和碳元素，制得高酸度值的岩棉纤维用岩棉熔体，充分利用硅、碳化硅中硅、碳的化学还原剂作用和化学热效应，减少能源消耗，从金属氧化物原料中直接获得较高附加值的金属液、合金钢母液、不锈钢母液，作为联产的副产品，综合效益明显。
【IPC分类】C03B37-00, C21C7-00
【公开号】CN104671657
【申请号】CN201510073730
【发明人】牛强
【申请人】牛强
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日