Способ ваграночной плавки при получении расплавов для изготовления минеральной ваты
e78ejH H6e объединение по производству асбоцемент1/ы констр йий, ; термоизоляционных материалов и изделий/||з1технического стекла му 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, j количеству воздуха, подаваемого в верхний ряд, 1/0,2-1/0,5 С2 }. Реализация 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 для изготовления минеральной ваты, включающему послойную загрузку сырья и
О П И С А Н И В (iu990692
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советским
Соцнанистичесинк
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 26.12.80 (gI) 3226179/29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 23. 01. 83. Бюллетень М 3
Дата опубликования описания 25.01.83 (51)M. Кл.
С 03 В 5/12
F 27 В 1/60
Гесударстеелаа «кантат
СССР вф аллам язкбретеей и еткрыти11 (53) УД1 666. .1.031.6.036. .25(088.8) К.3. Горяйнов, А.Н. Счастный, И.А. Фильков, И.Н.Михайлов, В.И..Песцов, Р.И. Серафимова, Л.И. Диэик и В.Н. Быков (72) Авторы изобретения
Всесоюзный заочный инженерно-строительй и тут, Донецкий завод теплоизоляционных материе ов,9pcwae ва ное объединение по производству асбоцемент ых конструкций, термоизоляционных материалов и изделий фз :т6хнй еского стекла
l (71) Заявители (54) СПОСОБ BAI PAHO×HÎÉ ПЛАВКИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ
РАСПЛАВОВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ
ВАТЫ
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 (1).
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 сырье — 1720 кг/ч. Средний съем с
1 м пода вагранки 1700 кг/ч при zg удельном расходе 280 кг кокса на 1 т расплава.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо2 му 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, подаваемого в верхний ряд, 1/0,2- 1/0,5 1.2 3.
Реализация 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 для изготовления минеральной ваты, включающему послойную загрузку сырья и
9906
3 кокса в шахту вагранки, вдувание воздуха в фурмы и плавление воздух. в фуриы вдувают под давлением 5,511,0 кПа с интенсивностью 68 ".
120 м /м мин и расходом 12- 15 м на 3
1 кг кокса с удельной поверхностью его 600-1?00 см /кг.
Применение в совокупности этих приемов в зависимости от удельной поверхности кокса позволяет достичь в высокой интенсивности образования расплава при рациональной скорости горения кокса с относительно низкой химической неполнотой горения со-! держащегося в нем углерода, а также 1s с созданием условий для прохождения интенсивных окислительно-экзотериических реакций взаимодействия окиси углерода с кислородом. При проведении процесса, осуществляемого по- 2О этому способу, необходимо, чтобы состав шихты обеспечивал при максимальной температуре, развиваемой в вагранке, получение расплава, имеющего при вытекании из летки вязкость не 2s более 0,1 Па с, а изготовленная из этого расплава минеральная вата была гидролитически стойкой, т..е. глубина гидролиза ее волокон после 8-месячного нахождения в запаянных ампулах в дистиллированной воде не превышала 0,2 икм.
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 огненного факела снаружи летки.
Гранулометрический состав коипонентов шихты, при которых осуществляется нормальный ход плавки, составляет:
45 а) доиенного алака, мас.3: частиц более 50 мн от 46-864, более 25-50 мм
32-38<; 10-25 мм менее 7,5-144; 510 мм менее 1,44 и пыли менее 1,5ь; б) базальта и сиенита: куски от
20. до 40 мм; в) габбро-диабаза не более 80100 мм; г) доломита или известняка 4060 мм. 5S
Гранулонетрический состав кокса
КЛ или КД - куски крупностью более
40 нн и удельной поверхностью 60092 4
1200 см /кг, которую определяли в зависимости от его грансостава по формуле К.И. Сыскова.
Г = 6.а Во + 8,6 а, ao + 12 а, +
+ 18.5-a S-4о где а - выход кокса. по фракциям при
его рассеве,.4,.
Массу рабочих сырьевой и коксовой калоши принимают для вагранки диаметра 1250 мм, кг.:
Доменный шлак (термозит) 650 Базальт 130
Кокс 130 и менее
Доменный шлак 650
Сиенит 65
Кокс 120 и менее
Доменный шлак 330
Перлит с 74 потерь при прокаливании 40
Кокс КД 85
Бой красного кирпича 240
Доломит с 43 потерь при прокаливании 250
Кокс КЛ 100
Для вагранки диаметром 1400 мм,кг:
Доменный шлак 500
Перлит с 73 потерь при прокаливании 50
Кокс КД 110
Для вагранки при диаметре в области фурм 1370 мм, кг:
Габбро-диабаз 616
Известняк с 423 потерь при прокаливании 184
Кокс КД 146
При нагретом до 500 C дутье на подогрев воздуха расходуется природный газ.
При загрузке в вагранку сначала загружали рабочую коксовую колошу, а через 4-6 мин - сырьевые колоаи.
В результате снижается в колошниковых газах содержание окиси углерода на 2-43 (объемных) и увеличивается содержание двуокиси углерода.
Высота столба шихты поддерживается на уровне не менее 2,30 и 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
Il р и м е р. Плавку осуществляют в вагранке диаметром 1250 мм, оборудованной воздуходувкой В2И 10/1250 и имеющей загрузочные устройства, состоящие из бункеров,для шлака, Gaзальта, ко са и конвейеров. Восле розжига вагранки обычным способом в нее систематически через каждые
18 мин 15 с загружают рабочую коксовую колошу, содержащую 145 кг кокса, 1з куски которого имеют крупность более
40 мм. Через 4 мин загружают сырьевую колошу из 650 кг доменного шлака
Ждановского завода "Азовсталь", 46,1ь
: кусков которого имеют фракции 25 - И 30 мм, 36,73 - фракции 10-25 мм, 14 23 - фракции 5- 10 мм, 1 53 - менее 5 мм и 1,5Ô - пыли; и 130 кг базальта Берестовецкого месторождения, куски которого проходят через отверс- 2о тия от 20 до 40 мм.
В фурмы подают воздух в объеме
5740 м 4 при давлении у фурм 6,88 кПа, которое непрерывно контролируют.
Высоту шихтового столба контроли- 2S руют радиоизотопным уровнемером и величина его равна 2,3 м, дебит рас.плава, измеряемый по продолжительности наполнения мерного ковша, в пересчете на часовую производительностьзо колеблется от 2320 до 2680 кг/ч, т.е. среднее его значение составляет
2471 кгlч. Расход кокса 171,25 кг/т расплава.
Температура,. измеряемая оптическимз5 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 C. Иодуль кислотности р ваты по показателям водородных ионов, определяемых рН-метром, равен 1,211,31, а в среднем 1,27.
Переработку расплава на вату ведут центробежно-дутьевым способом при скорости вращения центрифуги
1280 об/мин, расстоянии от кромки
6 чаши до короба 25,мм и давлении пара при раздуве 3,4-3,6 кгс/см 2 (0,340,36 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 полученной ваты .в .среднем 82,7 кг/м при среднеи со"
3 держании органических веществ 0,123 и корольков диаметром более 0,25 мк .
12 „83.
В таблице указаны результаты испы" таний, полученные при проведении плавок в вагранках диаметром 1250 мм по предлагаемому способу.
Данные, приведенные в таблице,,показывают,,что увеличение давления дутья с 5,6 до ll 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 хииическая не.полнота сгорания углерода и горячих составляющих ваграночных газов не превышает 303.
Нижние пределы по давлению, интенсивности, расходу воздуха и верх-. ний предел удельной поверхности кокса ограничены содержанием окиси углерода в отходящих газах (13,83), 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.
990692
LA
СЧ а
СЧ °
О1 ле
Z !
v х о х
Ы\ а
О CO
О «
C о х
v а
Y
Z !
<- I Е Y m о < m .й 6) <» .<3 x m OI-V C1 X O <: tZ Z К Э tX <1 С Э » О О о СЧ СЧ м о л О СО СЧ CV « а <Ч л л СЧ СЧ СЧ 1 I I 1 о о I I \ 3 « м ° — СЧ ° « <»I О\ СЧ « О х X д Р 8 е 5 е <- о о VX<5 о <- е и о 1 1 1 1 1 CI I о I О 1 I I л а ° — СЧ cv м СЧ а -й - 3 < Ф сй :> о о м м о ь М 1.<1 О CD СЧ О О О СЧ CO 01 а а ° =< С< О О <Г\ «« сЧ м о х а I Е Y <5 Х о м m 1, 10 1 и 1 о ы а iK 0«- Е x > c: хссах LA <СЪ LA СЧ « . « л со.0 Z <- X о кс Х 12 X Ф 1> ССЪ исС Z Э 1 1 1 1 о L о « m e о <о |- с х о X l -=< и <о и 2i 03 м м СЧ <Ч м с1 а « C»I I I t I ! I 1 1 I 1 I ! 1 I . Y « з о <» о Y х У о <О е а Ш и о () и Y о О -5. М СЧ I-! .<< Ц < -l0 а <5 0I О ° Е м <о <С I е m е v <о хое Y Ct Y о о м м о м О О О О О <С ССЪ Ю « «Ъ О ъО ъО ъО ъО! Y < с: « e u и 15 е а ;ь, Ц 15 z c 1- m х и е oeLc Оам<= I х o. o e Y 0< I И zcz Yu! 1 m o О CIZ >К иооэ OZ YZ С| СО Д О Со 01 I 1 1 1 1 t I ! ! 1 1 I I I I ! I .I 1 1 1 1 1 I I 1 I в I I 1 1 1 ! ! 1 I 1 1 I 1 1 1 1 1 1 I I 1 1 ! 1 1 1 1 1 f 1 1 I 1 ! ! Составитель H. Ьагатурьянц Редактор С. Лыжова Техред I.Кастелевич Корректор Ь. Заказ 41/3i Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5 Фипиал flllfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 9 990692 10 формула изобретения интенсивностью 68- 120 v>/ì мин и расходом 12-15 м на 1 кг кокса с, Способ ваграночной плавки при по- удельной поверхностью его 600лучении расплавов для изготовления 1200 см /кг. минеральной ваты, включающий послой- Источники информации, ную загрузку сырья и коксб в шахту принятые во внимание при экспертизе вагранки, вдувание воздуха в Фурмь 1. Гоберис С.IO. и др.,Вагранка и плавление, отличающийся минераловатного производства. Обзор, тем, что, с целью увеличения произ- ВНИИЭСМ, 1977. водительности и. снижения удельного в 2. Патент Франции N 7043655, расхода топлива, воздух в фурми вду- кл. F 27 В 1/GO, С 21 В 11/00, вают под давлением 5,5-11,0 кПа с опублик. 1971.
