СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГО РАСПЛАВА Российский патент 1996 года по МПК C03B37/04 

Изобретение относится к технологии изготовления волокон для теплоизолирующих изделий.

Известен способ получения силикатного расплава для минеральной ваты, включающий плавление минеральных материалов с помощью кокса и переработку силикатного расплава в волокно [1]
При этом предварительно ведется подготовка сырья, например, щебня из доменного шлака, щебня из природного камня, а также кокса требуемой фракции. В вагранку вначале подают кокс в количестве 13% от массы рабочей калоши, затем шлак 65% около 22% занимают отходы производства от раздува расплава. Разогретый до температуры 1280-1350^оС расплав подают на центрифугу, где осуществляют вытягивание волокон. Расход условного топлива на одну тонну расплава достигает 480 кг, а угар углерода кокса 50% (максимально).

Снизить расход кокса на восстановительные процессы можно, понизив его реакционную способность, что достигается уменьшением поверхности кусков кокса (т. е. использованием более крупных фракций), уменьшением пористости кокса (т. е. использованием линейного кокса, обладающего наиболее низкой из всех коксов реакционной способностью). Экономия кокса может быть достигнута также за счет уменьшения доли кокса в шихте, применением высоконапорного дутья и др. Однако все эти мероприятия требуют весьма строгого ведения процесса, дают незначительную экономию кокса (2-8%), приводят к большому градиенту качественных показателей волокон.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикатного расплава путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно [2]
Способ включает при подготовке сырья и кокса использование каменноугольного доменного кокса, ведение плавления шлака в коксовой вагранке до температуры 1270-1340^оС, а при достижении этой температуры осуществляют раздув расплава центробежно-дутьевым способом подачей его на центрифугу.

Недостатками способа является высокий расход топлива из-за большой реакционной способности кокса, получаемая температура 1270-1340^оС не является оптимальной. Снижается производительность вагранки. Подача на центрифугу расплава сразу по достижении указанной температуры приводит к неравномерности свойств по длине волокон из-за перепадов температуры в объеме расплава.

Целью изобретения является уменьшение реакционной способности топлива и повышение температуры расплава, что позволит сэкономить дефицитный кокс и повысить производительность вагранки.

Цель достигается тем, что в способе получения силикатного расплава путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно кокс предварительно смешивают с 30-95 мас. графит содержащего материала фракции 25х25 мм, плавление шлака ведут при температуре 1350-1400^оС, а пеpеpаботку силикатного расплава осуществляют после его выдержки при этой температуре в течение 6 мин.

Способ проводят следующим образом.

Графитсодержащий материал, например лом огарков электродов дуговых электропечей и им подобных материалов фракцией 30-100 мм, в щековых дробилках перерабатывают и просеивают до фракции 25х25 мм, оптимальной с точки зрения интенсивности горения и температуры расплава. После естественной сушки в течение 1-3 мес этот лом добавляют к коксовым калошам от расхода кокса с эквивалентным его уменьшением. Калошу в составе сырья, кокса, графитсодержащего лома и отходов производства от раздува расплава доводят до температуры 1350-1400^оС, выдерживают при этой температуре в течение 6 мин, после чего осуществляют переработку силикатного расплава раздув его центробежно-дутьевым способом подачей на чашу центрифуги. При этом получают минераловатные волокна, которые обрабатывают связующими веществами, например битумами, и подают на дальнейшую переработку.

Графитсодержащие материалы содержат значительно меньше серы, чем кокс, что положительно сказывается на свойствах волокна. Результаты приведены в табл. 1 и 2.

П р и м е р. В условиях АО "Теплоизол" проведены опытные плавки при изготовлении минеральных волокон для теплоизолирующих плит. В качестве сырья использовали щебень из доменного шлака и щебень из природного камня, а в качестве топлива кокс и отходы от электродов, электродуговых печей. Состав рабочей калоши показан в табл. 1.

По истечении 25 мин с начала подачи рабочих калош появились капли расплава, стекающие по раскаленному коксу и графиту холостой калоши (топливной). Первые порции, наиболее вязкие, расплава выпускают в отходы. При достижении температуры расплава 1395^оС и выдержки первой порции в течение 6 мин расплав подают на центрифугу. Интенсивность дутья 410 мм в ст. Расплав в виде струек под действием кольцевого потока пара давлением 5 атм, выходящего из 200 отверстий диаметром 2 мм, вытягивают в волокна диаметром 12 мм.

При этом производительность вагранки повышена по расплаву с 2200 до 3210-3323 кг/ч с одновременным повышением прочности полученного волокна с 0,078 до 0,089-0,093 кгс/см².

Сущность изобретения: способ получения силикатного расплава включает подготовку сырья и кокса, последний при этом предварительно смешивают с 30 - 95 мас.% графитсодержащего материала фракции 25 х 25 мм, плавление шлака при температуре 1350 - 1400^oС и переработку силикатного расплава в волокно, которую осуществляют после его выдержки при этой температуре в течение 6 мин. 2 табл.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГО РАСПЛАВА путем подготовки сырья и кокса, плавления шлака в коксовой вагранке и переработки силикатного расплава в волокно, отличающийся тем, что кокс предварительно смешивают с 30 - 95 мас.% графитсодежащего материала фракции 25 • 25 мм, плавление шлака ведут при 1350 - 1400^oС, а переработку силикатного расплава осуществляют после его выдержки при этой температуре в течение 6 мин.