Способ ваграночной плавки при получении расплавов для изготовления минеральной ваты

ОП ИСАНИВ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 990692 Свез СоветскимСоцианистичесинкРеспублик(51)1 Й, Кл. С 03 В 5/12 Р 27 В 1/ОО Гесударсткеай кттятвт СССР вв делан нзкбретеей н еткрыти 11(72) Авторы изобретения Всесоюзный заочный инженерно-строительй и тут, Донецкий завод теплоизоляционных материе ов,йразв ваное объединение по производству асбоцемент цх конструкций, термоизоляционных материалов и изделий 4 зт 6 хнймскогостекла(54) СПОСОБ ВАГРАНОЧНОЙ ПЛАВКИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИРАСПЛАВОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙВАТЫ Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству минеральных волокон и изделий на их основе.В настоящее время минеральные расплавы из кусковых сырьевых материалов получают в вагранках путем периодической послойной загрузки сырья и кокса в вагранку, вдувания в нее воздуха и плавления 11.Недостатком этого способа является высокий расход топлива и недостаточная производительность. Например, при работе 169 вагранок средняя производительность 1940 кг/ч; в том числе вагранок диаметром 1250 мм при их работе на металлургических шлаках,- 1986 кг/ч, а на природном сырное - 1720 кг/ч. Средний съем с 1 м пода вагранки 1700 кг/ч при 2 о удельном расходе 280 кг кокса на 1 т расплава.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо 2му результату является способ плавления сырьевых материалов в вагранке путем загрузки, сырья и кокса мелких Фракций, преимущественно от 60 до 80 мм, вдувания воздуха в вагранку через два ряда фурм, отстоящих друг от друга на. расстоянии, равном приблизительно внутреннему диаметру вагранки, при соотношении количества воздуха, подаваемого в нижний ряд Фурм, к количеству воздуха, подава" емого в верхний ряд, 1/0,2- 1/0,5 Г 2 3Реализация этого способа технически затруднена в связи с созданием в вагранке двух самостоятельных зон горения топлива.Целью изобретения является увеличение производительности и снижение удельного расхода топлива.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ваграночной плавки при получении расплавов дляизготовления минеральной ваты, включающему послойную загрузку сырья и9906 3кокса в шахту вагранки, вдувание воздуха в фурмы и плавление воздух, в фурмы вдувают под давлением 5,5- 11,0 кПа с интенсивностью 68 " 120 м/м мин и расходом 12- 15 м на3 1 кг кокса с удельной поверхностью его 600- 1200 см/кг.Применение в совокупности этих приемов в зависимости от удельнОй поверхности кокса позволяет достичь 10 высокой интенсивности образования расплава при рациональной скорости горения кокса с относительно низкой химической неполнотой горения со держащегося в нем углерода, а также 15 с созданием условий для прохождения интенсивных окислительно-экзотермических реакций взаимодействия окиси углерода с кислородом. При проведении процесса, осуществляемого по. щ этому способу, необходимо, чтобы состав шихты обеспечивал при максимальной температуре, развиваемой в вагранке, получение расплава, имеющего при вытекании из летки вязкость не 25 более 0,1 Па с, а изготовленная из этого расплава минеральная вата была гидролитически стойкой, те, глубина гидролиза ее волокон после 8-месячного нахождения в запаянных ампулах в дистиллированной воде не превышала 0,2 мкм.Плавки ведутся при обеспечении высокого давления дутья и расхода воздуха воздуходувками производитель.- ностью не менее 10 тыс. м в час, могущими создавать давление до 11 кПа. Вагранка имеет горн достаточной глубины для накопления в нем слоя расплава, препятствующего возникновению 4 в огненного факела снаружи летки. Гранулометрический состав компонентов шихты, при которых осуществляется нормальный ход плавки, составляет:45а) доменного алака, мас.3: частиц более 50 мн от 46-864, более 25-50 мм32-38; 10-25 мм менее 7,5-144 5- 10 мм менее 1,М и пыли менее 1,5 Ф;б) базальта и сиенита: куски от 5 В 20 до 40 мм;в) габбро-диабаза не более 80- 100 мм;г) доломита или известняка 40- 60 мм. 55Гранулонетрический состав кокса КЛ или КД - куски крупностью более 40 нн и удельной поверхностью. 60092 41200 см/кг, которую определяли в зависимости от его грансостава по формуле К.И. Сыскова.Г = 6 а, В + 8 6 ао Во + 12 а . + + 18 ф 5 ая 5-дофгде а - выход кокса.по фракциям приего рассеве,.Ф.Массу рабочих сырьевой и коксовой калоши принимают для вагранки диаметра 1250 мм, кг.:Доменный шлак(термозит) 650Базальт 130Кокс 130 и менееДоменный шлак 650Сиенит 65Кокс 120 и менееДоменный шлак 330Перлит с 7 Ф потерьпри прокаливании 40Кокс КД 85Бой красногокирпича 240Доломит с 43потерь при прокаливании 250Кокс КЛ 100Для вагранки диаметром 1400 мм,кг:Доменный шлак 500Перлит с 73потерь при прокаливании 50Кокс КД 110Для вагранки при диаметре в области фурм 1370 мм, кг:Габбро-диабаз 616Известняк с 42потерь при прокаливании 184Кокс КД 146При нагретом до 500 фС дутье наподогрев воздуха расходуется природный газ. При загрузке в вагранку сначалазагружали рабочую коксовую колошу, а через 4-6 мин - сырьевые колоши. В результате снижается в колошниковых газах содержание окиси углерода на 2-44 (объемных) и увеличивается содержание двуокиси углерода;Высота столба шихты поддерживается на уровне не менее 2,30 м по сигналу радиоизотопного уровнемера, а "изменчивость" по среднему диаметру волокна минеральной ваты, определяемая микроскопическим анализом не реже, чем через каждый час, не должна быть больше 0,11.990692 5П р и м е р, Плавку осуществляют в вагранке диаметром 1250 мм, оборудованной воздуходувкой В 2 И 10/1250 и имеющей загрузочные устройства, состоящие из бункеров,для шлака, ба- з зальта, коюса и конвейеров. Восле розжига вагранки обычным способом в нее систематически через каждые 18 мин 15 с загружают рабочую коксовую колошу, содержащую 145 кг кокса, 10 куски которого имеют крупность более 40 мм. Через 4 мин загружают сырьевую колошу из 650 кг доменного шлака Ждановского завода "Азовсталь", 46,1 ,кусков которого имеют фракции 25 - И 30 мм, 36,73 - фракции 10-25 мм, 14,24 - Фракции 5- 10 мм, 1,53 - менее 5 мм и 1,54 - пыли; и 130 кг базальта Берестовецкого месторождения, куски которого проходят через отверс о тия от 20 до 40 мм.В фурмы подают воздух в объеме 5740 мЪ при давлении у фурм 6,88 кПа, которое непрерывно контролируют.Высоту шихтового столба контроли руют радиоизотопным уровнемером и величина его равна 2,3 м, дебит рас.- плава, измеряемый по продолжитель" ности наполнения мерного ковша, в пересчете на часовую производительностьзо колеблется от 2320 до 2680 кг/ч, т.е. среднее его значение составляет 2471 кг/ч. Расход кокса 171,25 кг/т расплава.Температура,. измеряемая оптическимз 5 пирометром, колеблется от 1340 до 1380 С, а в среднем 1370 С. Температура отходящих . газов, измеряемая термопарой, колеблется от 340 до 407 С, а в среднем 405 фС. Иодуль кислотностир ваты по показателям водородных ионов, определяемых рН-метром, равен 1,21- 1,31, а в среднем 1,27.Переработку расплава на вату ведут центробежно-дутьевым способом при скорости вращения центрифуги 1280 об/мин, расстоянии от кромки бчаши до короба 25,мм и давлении пара при раздуве 3,4-3,6 кгс/см 2 (0,34- 0,36 мПа). Получают вату со средним диаметром 5,5 мкм и длиной врлокон 24-41 мм. "Изменчивость" по диаметру волокна за 7-часовую смену составляет 0,07.Объемная масса подученной ваты .в .среднем 82,7 кг/м при среднеи со"3держании органических веществ 0,123 и корольков диаметром более 0,25 мк128 Ф.В таблице указаны результаты испы" таний, полученные при проведении плавок в вагранках диаметром 1250 мм по предлагаемому способу.Данные, приведенные в таблицепоказываютчто увеличение давления дутья с 5,6 до 11 кПа и интенсивнос ти дутья с 68 до 120 м/м мин при одновременном увеличении расхода воздуха с 12 до 15 м на 1 кг кокса удельной поверхностью 1200-600 см /кг позволяет уменьшить в 2,2 раза содержание окиси углерода в отходящих ,газах и повысить эффективность рабо-. ты вагранок. При этом химическая не,полнота сгорания углерода и горячих составляющих ваграночных газов непревышает 303.Нижние пределы по давлению, интенсивности, расходу воздуха и верх-. ний предел удельной поверхности кокса ограничены содержанием окиси уг-. лерода в отходящих газах (13,8), а верхние - лимитированы получением расплава заданной температуры, вязкости и технико-экономическими показателями, так как повышение расхо" да воздуха более 15 м на 1 кг кокса ведет к снижению температур горения топлива.Экономический эффект на трех вагранках от реализации данного способа составил только за счет снижения относительного расхода кокса с 216 до 176 кг 64 тыс. руб.(са йао (отоаУ сй О О О О О ц ц ю ю и О ъо ъО 0 ъо а е о й е е а ;ь,(: а Т С 1 й т оа о е с. с -ах с 1 х -(.аоех 9 " о (се ОХИ еоооз тстхо 3 1 й о 0 с- Т К ооой отхт9 990692 1 Оформула изобретения интенсивностью 68- 120 м/м мин ирасходом 12-15 м на 1 кг кокса с, Способ ваграночной плавки при по- удельной поверхностью его 600 "лучении расплавов для изготовления 1200 см /кг.минеральной ваты, включающий послой- Источники информации,ную загрузку сырья и коксб в шахту принятые во внимание при экспертизевагранки, вдувание воздуха в фурмь 1. Гоберис С.О. и др.,Вагранкаи плавление, о т л и ч а ю щ и й с я минераловатного производства. Обзор,тем, что, с целью увеличения произ- ВНИИЭСМ, 1977.водительности и снижения удельного о 2. Патент франции7043655,расхода топлива, воздух в фурмы вду- кл. Г 27 В 1/00, С 21 В 11/00,вают под давлением 5,5-11,0 кПа с опублик. 1971,Составитель Н. ЬагатурьянцРедактор С, Лыжова Техред Ж.Кастелевич Корректор Ь РошкоЗаказ 41/3Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб д. 4/5 фипиал ПП 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,