本发明涉及一种使硅砂和铝矾土在渣液中快速溶解的工艺，属于高炉渣生产矿棉技术领域。
背景技术：
钢铁企业生产中，高炉渣是高炉炼铁的衍生产物。为建设资源节约型、环境友好型社会，要大力发展循环经济，提高资源利用效率。利用高炉渣冲水渣后生产超细粉用于水泥砼行业，是高炉渣综合利用途径之一，近年来已被业内广泛认可。而利用高炉热熔渣生产矿棉是高炉渣综合利用的另一条途径，二者相比较，由于生产矿棉利用了高炉热熔渣的显热的特性，更加节约能源。
在高炉热熔渣生产矿棉工艺中，需要给液态的高温熔渣中加入适量的辅料，如硅砂或铝钒土等来调节熔渣的酸度系数，酸度系数范围控制在1.2-1.3，以满足矿棉生产的需要。加入的硅砂或铝钒土辅料集中漂浮在液态熔渣的表面，硅砂或铝钒土的溶解是一个缓慢的过程，不能满足快节奏大生产需求。如何使加入的硅砂或铝钒土快速溶解，并使渣液成份均匀就成为矿棉生产中需要解决的问题。只有解决好这个问题，才能保障快节奏大生产过程中渣液成份均匀、矿棉产品质量稳定。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种使硅砂和铝矾土在渣液中快速溶解的工艺，利用氮气对液态高温渣溶液进行搅拌可以实现硅砂或铝钒土的快速溶解。
本发明提供了一种使硅砂和铝矾土在渣液中快速溶解的工艺，包括以下步骤：
将氮气管道穿过炉盖插入热熔渣中，且将氮气管道插入到高温熔渣渣面下200-500cm，根据炉内熔渣液位的高低及插入深度的不同，调整氮气相应的流量搅拌渣液及硅砂、铝矾土，实现硅砂、铝矾土在渣液中的快速溶解；氮气压力保持在0.5—0.6mpa，采用的氮气管道为中空碳棒材料制成。
上述方案中，硅砂和铝矾土的添加量大于1200公斤/小时，使用强搅拌；氮气压力保持在0.5—0.6mpa，氮气流量控制在60—80l\min时为强搅拌；
硅砂和铝矾土添加量为800-1200公斤/小时，使用弱搅拌；氮气压力保持在0.5—0.6mp,氮气流量控制在30-60l\min时为弱搅拌。
本方法利用了氮气的惰性，只起到物理搅拌的效果，不会和熔渣发生任何化学反应，不改变熔渣成份。
插入液态熔渣的氮气管道为了防止高温熔化，采用中空碳棒材料。
为防止中空碳棒的出口被熔渣糊住，插入熔渣前必须先通氮气，并保持不低于30l\min的流量，同样中空碳棒在拔出液态熔渣之前不得关闭氮气。
所述中空碳棒采取螺纹连接，三段组成一根碳棒，拆卸方便，可根据碳棒的消耗程度接长碳棒，节约资源，使每根碳棒得到做大利用。
本发明的原理是：将氮气管道插入到液态高温熔渣内，调整氮气的压力为0.5~0.6mpa时，使渣液沸腾，起到搅拌的作用，以加快硅砂、铝矾土在渣液中的溶解速度，进行矿棉生产。
本发明的有益效果：
（1）在高炉热熔渣生产矿棉工艺过程中，使用本方法实现所加辅料的快速溶解，并使渣液成分均匀，满足矿棉生产工艺快节奏连续生产的需求，使热渣成分均匀，并实现矿棉产品质量稳定的目的。
（2）单位电耗可降低233kwh/t，单位电耗成本可降低105元/吨。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1：
使用本发明方法在太钢加工厂热熔渣制棉事业部冶炼作业区a炉和b炉进行试生产，生产过程中一个使用氮气搅拌，另一个不使用氮气搅拌，对比效果明显。具体实施方案如下：
首先将氮气管道穿过炉盖插入热熔渣中，且将氮气管道插入到高温熔渣渣面下200-500cm，根据炉内熔渣液位的高低及插入深度的不同，调整氮气相应的流量搅拌渣液及硅砂、铝矾土，实现硅砂、铝矾土在渣液中的快速溶解；氮气压力保持在0.5—0.6mpa，采用的氮气管道为中空碳棒材料制成。
本实施例中，硅砂和铝矾土的添加量为1200公斤/小时，氮气压力保持在0.5—0.6mpa，氮气流量控制在60l\min；
为防止中空碳棒的出口被熔渣糊住，插入熔渣前必须先通氮气，并保持不低于30l\min的流量，同样中空碳棒在拔出液态熔渣之前不得关闭氮气。
实施后，得出如下表1的实验数据：包括辅料的溶解速度、小时出渣量、热熔渣成分数据。
表1
从表1可以看出，使用氮气搅拌时，辅料的溶解速度可增加一倍以上，大幅提高了矿棉产量，并使热熔渣成分均匀，矿棉质量显著提升。
表2
由于增加辅料的溶解速度而实现矿棉产量增加一倍，可以大幅度降低单位电耗，按照单线生产a炉平均电量2000kwh,b炉平均电量1600kwh，双线生产a炉平均电量2600kwh,b炉平均电量1800kwh计算，单位电耗可降低233kwh/t，单位电耗成本可降低105元/吨。耗电量分析见表2。