专利名称：赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，属于陶瓷纤维制备工艺技术领域。
背景技术：
赤泥铁还原炉渣纤维棉主要应用于保温隔热材料使用。目前普遍采用石棉，是一种消耗自然资源、制造成本高的保温隔热材料。工业废料赤泥是金属铝冶炼及工业氧化铝生产时产生的废弃物，对环境污染严重，世界上还没有有效的处理办法。目前主要采用烧结法或拜尔法赤泥作耐火材料、水泥或各种填料使用，但是由于制品性能较差、生产成本较高，附加值较低，而无法大规模推广应用。另外，上述赤泥中含有大量的铁元素，按上述方法处理，由于铁元素无法回收而造成很大浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，利用工业废弃料，变废为宝，生产使用性能优良、成本低的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法，其技术方案为
一种赤泥铁还原炉渣瓷砖的制备方法及铁还原炉，铁还原炉的结构包括还原炉1、熔池2、炉渣熔池3、铁水熔池4、入料机5、铁水通道6、铁水入口 7、炉渣熔体出口 8、炉渣熔体通道9、炉渣熔体送料口 10、甩丝系统11。所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为赤泥35、2. 5%，生焦宝石3 15%，废玻璃粉3 10%，石英砂广15%，煤矸石10 20%，二氧化钛0. 5 5%，其中，赤泥氧化铁含量为8 40%。所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，具体包括以下步骤
(1)配料赤泥；35 82. 5%，生焦宝石3 15%，废玻璃粉3 10%，石英砂广15%，煤矸石 10 20%，二氧化钛0. 5 5%，并混合均勻制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为8 40%。(2)熔融还原将上述混合料外加广5%煤粉，在温度为100(Γ1200 还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到铁还原炉1中的熔池2内，温度为155(T1650°C，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并熔融，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2 炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
(3)纤维棉甩制炉渣熔体进入炉渣熔体送料口 10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，铁水通过铁水熔池4排出，炉渣熔体通过炉渣熔体出口 8和炉渣熔体通道9自然流到炉渣熔池3，并进入炉渣熔体送料口 10。
本发明与现有技术相比，其优点为
1、本发明提供的方法可以有效地、大规模地利用烧结法或拜尔法赤泥生产赤泥铁还原炉渣纤维棉，其副产品为铁，将工业废料赤泥一步转化为铁水和炉渣熔体，并使炉渣熔体直接制成赤泥铁还原炉渣纤维棉，节约了大量能量；
2、工艺简单，生产的赤泥铁还原炉渣纤维棉质量轻，导热系数低，具有较优良的保温及装饰特性；
3、炉渣熔体中多余的碳可以在炉渣熔池中的氧化气氛中氧化排除，增加纤维的白度和高温性能；
4、本发明以工业废料为主要原料，不仅降低生产成本，而且降低环境污染，经济环保， 废料可以重复利用。
图1是本发明所用的铁还原炉的结构示意图中1、还原炉，2、熔池，3、炉渣熔池，4、铁水熔池，5、入料机，6、铁水通道，7、铁水入口，8、炉渣熔体出口，9、炉渣熔体通道，10、炉渣熔体送料口，11、甩丝系统，H为熔池2的总液面高度，hi为炉渣熔体液面高度，h2为铁水液面高度。
具体实施例方式在图1所示的铁还原炉中，混合料外加广5%煤粉，在100(Tl20(rC还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为155(T1650°C，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，还原后形成的铁水比重较大沉到熔池2的底部， 而炉渣熔体比重较小浮在铁水表面，当铁水液面上升至高于铁水熔池4的铁水液面时，熔池2中的铁水通过铁水入口 7和铁水通道6排出到铁水熔池4中，而炉渣熔体通过炉渣熔体出口 8和炉渣熔体通道9排出到炉渣熔池3中，然后炉渣熔体进入炉渣熔体送料口 10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。实施例1
(1)配料赤泥35%，生焦宝石15%，废玻璃粉10%，石英砂15%，煤矸石20%，二氧化钛5%， 并混合均勻制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为8% ；
(2)熔融还原将上述混合料外加1%煤粉，在120(TC的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1550°C，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
(3)纤维棉吹制炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。实施例2
(1)配料赤泥58%，生焦宝石9%，废玻璃粉7%，石英砂8%，煤矸石15%，二氧化钛3%，并混合均勻制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为24% ；
(2)熔融还原将上述混合料外加3%煤粉，在110(TC的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1600°C，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
(3)纤维棉甩制炉渣熔体进入炉渣熔体送料口 10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
实施例3
(1)配料赤泥82.5%，生焦宝石3%，废玻璃粉3%，石英砂1%，煤矸石10%，二氧化钛 0. 5%，并混合均勻制得混合料，其中，赤泥的氧化铁含量为40% ；
(2)熔融还原将上述混合料外加5%煤粉，在1000°C的温度下还原气氛充分还原后，通过入料机5压块投入到还原炉1中的熔池2中，温度为1650°C，气氛为氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并融化，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；
(3)纤维棉甩制炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉。
权利要求
1.一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，其特征在于，铁还原炉的结构包括还原炉1、熔池2、炉渣熔池3、铁水熔池4、入料机5、铁水通道6、铁水入口 7、炉渣熔体出口 8、炉渣熔体通道9、渣熔体送料口 10、甩丝系统11。
2.根据权利要求1所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，其特征在于以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为赤泥；35 82. 5%，生焦宝石3 15%，废玻璃粉3 10%，石英砂广15%，煤矸石10 20%， 二氧化钛0. 5飞％，其中，赤泥氧化铁含量为8 40%。
3.根据权利要求1所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，其特征在于具体包括以下步骤(1)配料赤泥；35 82.5%，生焦宝石3 15%，废玻璃粉3 10%，石英砂广15%，煤矸石 10^20%, 二氧化钛0. 5 5%，并混合均勻制得混合料；(2)熔融还原将上述混合料外加广5煤粉，在温度为100(Tl20(rC还原气氛下充分还原后，通过入料机5压块投入到铁还原炉1中，温度为155(T1650°C，氧化气氛，压块沉入到炉渣熔体液面以下并熔融，通过控制入料机5的加料速度来控制熔池2炉渣熔体上表面与熔池2底部的高度H和铁水液面与熔池2底部的高度h2，铁水下沉到熔池2的底部，而炉渣熔体上浮到熔池2的顶部，使铁水与炉渣熔体自动分离；(3)纤维棉吹制炉渣熔体进入炉渣熔体送料口10送到甩丝系统11制成赤泥铁还原炉渣纤维棉纤维棉。
4.根据权利要求1、3所述的赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，其特征在于铁水通过铁水熔池4排出，炉渣熔体通过炉渣熔体出口 8和炉渣熔体通道9自然流到炉渣熔池3，并进入炉渣熔体送料口 10。
全文摘要
一种赤泥铁还原炉渣纤维棉的制备方法及铁还原炉，其特征在于，铁还原炉的结构包括还原炉1、熔池2、炉渣熔池3、铁水熔池4、入料机5、铁水通道6、铁水入口7、炉渣熔体出口8、炉渣熔体通道9、炉渣熔体送料口10、甩丝系统11，以赤泥为主料添加生焦宝石、废玻璃粉、石英砂、煤矸石、二氧化钛，各组分所占的重量百分比为赤泥35~82.5%，生焦宝石3~15%，废玻璃粉3~10%，石英砂1~15%，煤矸石10~20%，二氧化钛0.5~5%。本发明以工业废料为主要原料，不仅降低生产成本，降低环境污染，而且经济环保，废料可以重复利用，制备的赤泥铁还原炉渣纤维棉质量轻，导热系数低，具有较优良的保温特性。
文档编号C21B13/00GK102503112SQ20111034025
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者唐竹兴, 王洪忠 申请人:山东理工大学