СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО РАСПЛАВА Российский патент 2010 года по МПК C03B37/09 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов при плавлении сырья в печах-вагранках, а именно к производству минеральной ваты, используемой для тепло- и звукоизоляции.

Известен способ получения минерального расплава в вагранке (ж. «Строительные и дорожные машины», 1981, № 1, с.22), когда горение кокса осуществляется в холостой колоше и в слое топлива, содержащегося в опускающей шихте, при непрерывной подаче воздуха через фурмы. При этом давление газов в горне над расплавом остается постоянным. Воздух необходимо подавать при давлении более 6 кПа, однако и в этом случае не удается достаточно полно обеспечить горение топлива в центральной части холостой колоши, что влечет возникновение неравномерности прохождения процесса плавления, снижение производительности и увеличение расхода кокса.

Известен способ пульсирующего дутья, применяемый также в доменном процессе, когда при получении минерального расплава в вагранке подачу воздуха через фурмы осуществляют циклично с периодическим изменением давления (расхода) воздуха на дутье (авт. св. СССР № 1141074, С03В 37/00, опубл. 23.02.1985). Подачу воздуха в фурмы осуществляют циклично, снижая давление от 6-8 до 1-2 кПа, а затем повышая давление от 1-2 до 6-8 кПа, причем продолжительность цикла составляет 15-240 с. В результате повышается производительность плавильного агрегата, снижается расход кокса и стабилизируется плавильный процесс, однако, при циклическом изменении давления воздуха на дутье возникают колебания давления газов в печи над поверхностью расплава, что вызывает неравномерность его выхода из плавильного агрегата.

Задачей изобретения является повышение равномерности выхода расплава из плавильного агрегата (вагранки) через сифон при сохранении положительных свойств циклического дутья и обеспечение высокого качества минеральной ваты.

Указанная задача достигается тем, что способ получения минерального расплава включает загрузку минерального сырья и твердого топлива, подачу воздуха через фурмы, которую осуществляют циклично с периодическим изменением давления, горение топлива и плавление сырья, при этом регулировка цикличности подачи воздуха выполняется отдельно для каждой фурмы, причем суммарный расход воздуха через все фурмы поддерживается постоянным.

Регулирование подачи воздуха для каждой фурмы в отдельности в процессе получения минерального расплава при периодическом изменении давления позволяет обеспечить постоянное давление газов в печи над поверхностью расплава, что позволяет поддерживать стабильность процесса плавления и осуществлять равномерный выход расплава из вагранки через сифон.

Плавку осуществляют в коксогазовой вагранке переменного сечения диаметром 1675…1850 мм. Коксовая вагранка имеет однорядную конструкцию с 6 воздушными фурмами. При пульсирующем дутье воздух в фурмы подают путем периодического дросселирования каналов, соединяющих фурмы с фурменной коробкой. Периодическое дросселирование каналов может осуществляться как с помощью независимых дросселирующих устройств путем их согласованного управления, так и с помощью механически связанного единого дроссельного устройства на выходе из фурменной коробки. Избыточное давление газов в горне над поверхностью расплава в процессе плавки поддерживается постоянным, не превышающим 700 мм водяного столба, что обеспечивает отсутствие прорыва печных газов через сифон и равномерный выход расплава.

При равномерном дутье типичный расход воздуха составляет 6500 нм³/час. Пример параметров пульсирующего дутья с циклом 120 с и суммарным расходом 6000 нм³/час приведен в табл.1

Табл.1 Время в цикле с Фурма 1 нм³/час Фурма 2 нм³/час Фурма 3 нм³/час Фурма 4 нм³/час Фурма 5 нм³/час Фурма 6 нм³/час 0-20 с 1600 1600 1600 400 400 400 20-40 с 400 1600 1600 1600 400 400 40-60 с 400 400 1600 1600 1600 400 60-80 с 400 400 400 1600 1600 1600 80-100 с 1600 400 400 400 1600 1600 100-120 с 1600 1600 400 400 400 1600

Применение пульсирующего дутья в указанных режимах позволяет поддерживать положительные свойства циклического дутья (повышение производительности, снижение расхода кокса, стабилизации плавильного процесса), а также обеспечивает равномерную нагрузку на узле переработки расплава, что позволяет добиться увеличения выпуска продукции с высокой однородностью по плотности.

Способ может быть использован для производства минеральной ваты при плавлении сырья в печах-вагранках и при производстве теплоизоляционных материалов. Способ получения минерального расплава включает загрузку минерального сырья и твердого топлива, подачу воздуха через фурмы, которую осуществляют циклично с периодическим изменением давления, горения топлива и плавления сырья. Регулировка циклической подачи воздуха выполняется отдельно для каждой фурмы, причем суммарный расход воздуха через все фурмы поддерживается постоянным. Технический результат изобретения - повышение равномерности выхода расплава из плавильного агрегата при сохранении положительных свойств циклического дутья и обеспечение высокого качества минеральной ваты. 1 табл.

Способ получения минерального расплава, включающий загрузку минерального сырья и твердого топлива, подачу воздуха через фурмы, которую осуществляют циклично с периодическим изменением давления, горение топлива и плавление сырья, отличающийся тем, что регулирование цикличности подачи воздуха выполняется отдельно для каждой фурмы, причем суммарный расход воздуха через все фурмы поддерживается постоянным.