基于高炉渣的矿棉及其制造方法
【专利摘要】本发明属于保温材料生产领域，具体说是利用高炉渣生产矿棉。其特征在于本发明的原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，制备步骤为：⑴称量；⑵破碎；⑶混料、搅拌；⑷熔炼；⑸成型；（6）干燥、固化。根据本发明制备的矿棉具有良好的保温隔热、吸音降噪等性能，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。本发明以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品，实现了对高炉渣的高附加值利用，为它的综合利用开辟了一条新途径。
【专利说明】 基于高炉渣的矿棉及其制造方法
【技术领域】
[0001]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一高炉渣生产的矿棉及其制造方法。
【背景技术】
[0002]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I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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]2.矿棉的制备工艺为:
(I)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°C，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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
图1是基于高炉渣的矿棉的制备工艺流程图。
[0015]【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°C，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。
[0016]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； (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1000°C，保温3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。
[0017]实施例3: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%
硅酸钠:10-30%
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1200°C，保温3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。
[0018]实施例4: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%
硅酸钠:10-30%
碳酸钙:5-15%
碳酸钾: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1500°C，保温3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。
【权利要求】
1.一种矿棉，其特征在于，其原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，其重量化学组成为: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%。
2.根据权利要求1所述的矿棉的制备方法，其特征在于它由下述步骤实现: (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°C，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。
【文档编号】C03C13/06GK104261687SQ201410451374
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月7日 优先权日:2014年9月7日
【发明者】由伟, 余小霞, 林倩, 王玉葛, 李鹏飞, 白倩倩, 赵丹丹, 吴佳霖 申请人:由伟