一種礦棉生產設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種礦棉生產設備，旨在提供一種不僅能夠充分利用高爐熱態熔渣中的余熱資源，節能環保；而且熔渣爐內的熔體熔化均勻、玻璃化程度高，可有效提高礦棉的成纖率及品質的礦棉生產設備。它包括用于導流高爐熱態熔渣的高爐渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，熔渣爐依次包括加料池，熔化池,凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口。
【專利說明】一種礦棉生產設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及礦棉生產領域，具體涉及一種利用高爐熱態熔渣為原料的礦棉生產設備。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟的快速發展，能源緊缺的問題愈加嚴重，節能減排技術成為世界各國的研究熱點。當前，我國能源形勢嚴峻，產品能耗指標過高，主要用能產品的單位產品能耗比發達國家高25-90% (加權平均高40%左右)；其次產值能耗高，我國的產品產值能耗是世界上最高的國家之一，例如每千克油當量的能源，日本企業平均可以創造出10.2美元的產值，中國只能創造出0.7美元，僅為日本的1/15 ;我國單位能源使用產生的GDP，目前只有發達國家平均水平的1/5?1/16左右。與此同時，我國礦產資源和能源的利用率都很低，我國礦產資源總回收率僅為30-50%，比世界平均水平低10-20個百分點；單位產品產值能耗為世界平均水平的2.3倍。這些是造成我國產品生產成本高、企業經濟效益差的重要原因之一。
[0003]無機材料電熔技術是利用無機材料在高溫下的離子導電特性施以交變電場產生焦耳熱來熔制無機材料的一種技術。該技術具有節能、環保、產品高品質、勞動強度低等諸多優點，故在發達國家普遍被采用。隨著國內環保意識的增強和生產產品的品質提升，無機材料電熔技術在國內得到了快速的發展。
[0004]作為“環境協調材料”的礦棉制品，其傳統生產工藝為沖天爐工藝。沖天爐的工作過程為:先將一定量的煤炭裝入爐內作為底焦，它的高度一般在一米以上。點火后，將底焦加至規定高度，從風口至底焦的頂面為底焦高度。然后按爐子的熔化率將配好的石灰石、金屬爐料和層焦按次序分批地從加料口加入。在整個開爐過程中保持爐料頂面在加料口下沿。經風口鼓入爐內的空氣同底焦發生燃燒反應，生成的高溫爐氣向上流動，對爐料加熱，并使底焦頂面上的第一批金屬爐料熔化。熔化后的鐵滴在下落到爐缸的過程中，被高溫爐氣和熾熱的焦炭進一步加熱，這一過程稱為過熱。隨著底焦的燒失和金屬爐料的熔化，料層逐漸下降。每批爐料熔化后，燃料由外加的層焦補充，使底焦高度基本上保持不變，整個熔化過程連續進行。爐料中的石灰石在高溫爐氣的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是堿性氧化物，它能和焦炭中的灰分和爐料中的雜質、金屬氧化物等酸性物質結合成熔點較低的爐渣。熔化的爐渣也下落到爐缸，并浮在鐵水上。在沖天爐內，同時進行著底焦的燃燒、熱量的傳遞和冶金反應3個重要過程。
[0005]傳統沖天爐工藝的制備過程中生產一噸礦棉制品平均需要消耗能源約550公斤標準煤(包括焦、電等)。能耗費用占工廠成本的30%以上，致使礦棉制品的銷售價格高居不下，一般都在2500-3200元/噸以上，成為礦棉制品難以進入建筑市場最為突出的瓶頸問題之一。欲降低礦棉制品的銷售價格的關鍵之一是降低其能耗。雖然通過在傳統工藝上采用一些新技術(如加熱送風、富氧送風等)也能達到節能的目的，但降耗的幅度有限。
[0006]而高爐熱態熔渣本身具有很高的溫度(1400-160(TC )，其平均熱焓約為1670MJ/t，屬于高品質的余熱資源，具有很高的回收價值。由于高爐熔渣用途很廣，因此熔渣能量的回收原則是不僅要回收其余熱資源，而且要便于爐渣的再利用，在充分利用廢渣顯熱的同時，生產出礦棉、礦渣微晶玻璃等具有較高附加值的建材產品；但目前，國內外高爐熔渣多以水淬法為主，熱量無法回收利用。因此，采用高爐熱態熔渣直接制備礦棉有利于解決上述【技術領域】中各自存在的問題，實現了礦棉制備過程中的節能降耗和高爐熱態熔渣熱量再利用的有機統一，充分利用了高爐熱態熔渣的熱量，是當今研究的熱點技術之一。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種礦棉生產設備，其不僅能夠充分利用高爐熱態熔渣中的余熱資源，節能環保；而且熔渣爐內的熔體熔化均勻、玻璃化程度聞，可有效提聞礦棉的成纖率及品質，提聞礦棉廣量。
[0008]本實用新型的技術方案是:
[0009]一種礦棉生產設備，包括用于導流高爐熱態熔渣的高爐渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，所述熔渣爐依次包括加料池，熔化池，凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口 ；所述第一流液通道處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置；所述高爐渣溝包括引流渣溝，水渣溝及取渣溝，所述引流渣溝的側面設有取渣缺口，所述取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣爐的熔渣流入口相連通；所述水渣溝一端與引流渣溝的高爐熱態熔渣出口端相連通，水渣溝的另一端的下方設有水淬箱；所述取渣缺口處設有熱態熔渣截取裝置，該熱態熔渣截取裝置包括插設在取渣缺口內的截流閘板；所述水渣溝內設有分流閘板裝置，該分流閘板裝置包括插設在水渣溝內的分流閘板。
[0010]由于本方案熔渣爐在結構上，尤其是原料的引入方式上與無機材料行業的電熔爐存在著巨大的差異；傳統無機材料行業電熔爐采用冷態粉料連續加入；而本方案熔渣爐則采用高爐熱態爐渣間歇式加入的方式。針對本方案熔渣爐在利用高爐熱態熔渣時采用間歇式加入的方式將高爐熱態熔渣引入熔渣爐的特點，本方案專門設計了新的高爐渣溝將由高爐中排出的高爐熱態熔渣引入熔渣爐中:
[0011]當熔渣爐需要引入高爐熱態熔渣時:將分流閘板插入水渣溝內，同時將取渣溝內的截流閘板提起；從而使高爐渣溝內的高爐熱態熔渣由取渣缺口及取渣溝引入熔渣爐內；
[0012]當熔渣爐不需要引入高爐熱態熔渣時:將分流閘板由水渣溝內提起，同時將截流閘板插入取渣溝內；從而使高爐渣溝內的高爐熱態熔渣由水渣溝排出到水淬箱內冷卻、硬化；如此能夠在高爐生產過程中根據礦棉制作工藝的實際需要，直接在高爐渣溝中在線截取高爐熱態熔渣。
[0013]在高爐熱態熔渣流入加料池的同時，將調質料通過主調質料加料口進入加料池內，使調質料均勻的混合在高爐熱態熔渣內；接著，熔體(即混合調質料的高爐熱態熔渣)由第一流液通道進入熔化池，使熔體澄清、均化，促進其玻璃化的形成，獲取良好、均勻的熔體；最后，熔體由第二流液通道進入凈化池，并由料道的出料口流出，供給離心機進行制棉。熔體在凈化池內消除熔體內的混合的氣泡及熔體內應力，達到凈化熔體的目的。本方案充分利用高爐熱態熔渣本身的熱量，并配合調質料降低熔渣的熔點、使其高溫粘度和高溫電阻降低，強化熔渣的澄清和均化過程，促進其玻璃化的形成，有利于實現礦棉所需熔體的順利熔化、均勻，提高礦棉的成纖率及品質，提高礦棉產量。
[0014]作為優選，分流閘板及截流閘板內分別設有冷卻水通道，且分流閘板及截流閘板頂面上分別設有與冷卻水通道相通的進水口及出水口 ；所述分流閘板裝置及熱態熔渣截取裝置分別包括機架，連接座，可轉動設置在連接座上的豎直連接桿，設置在機架上用于升降連接座的升降執行裝置及設置在機架上用于轉動分流閘板或截流閘板的閘板擺轉裝置；所述連接座包括上連接板，位于上連接板下方的下連接板及連接上、下連接板的連接件；所述升降執行裝置包括設置在機架上的豎直氣缸或豎直油缸，設置在機架上的豎直導套及設置在豎直導套內的導桿，導桿下端與上連接板相連接，所述豎直氣缸或豎直油缸的活塞桿往下伸出，并固定在上連接板上；所述下連接板中部設有連接通孔，且該連接通孔內固定的設有軸套，所述豎直連接桿呈圓柱狀，豎直連接桿的上端往上延伸，并穿過軸套，且豎直連接桿的上端、位于上、下連接板之間設有限位擋塊；所述閘板擺轉裝置分別包括套設在豎直連接桿上的連接套，固定設置在連接套外側面上的擺桿及設置在機架與擺桿之間的擺動氣缸，所述豎直連接桿外側面上設有沿豎直連接桿延伸的豎直限位槽，連接套內側面上設有與豎直限位槽相適配的限位凸塊，所述擺動氣缸的缸體端部鉸接在機架上，擺動氣缸的活塞桿端部鉸接在擺桿上；所述分流閘板裝置的機架設置在水渣溝一側，分流閘板裝置的連接座及豎直連接桿位于水渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在分流閘板頂部；所述熱態熔渣截取裝置的機架設置在取渣溝一側，熱態熔渣截取裝置的連接座及豎直連接桿位于取渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在截流閘板頂部。
[0015]由于高爐熱態熔渣具有很高的溫度(1400?1600°C )，因而本方案的分流閘板及截流閘板內分別設有冷卻水通道，通過冷卻水進行冷卻，延長閘板使用壽命；但這樣一來分流閘板及截流閘板將處于冷態(相對于高爐熱態熔渣)，而高爐渣溝內的高爐熱態熔渣中又具有一定量的鐵水，由于分流閘板及截流閘板處于冷態，這使得滲入閘板與渣溝表面之間的鐵水等爐渣熔體容易被冷卻固化，進而使閘板與高爐渣溝表面之間被冷卻的鐵水等爐渣熔體粘連在一起，導致分流閘板或截流閘板難以由渣溝中提起；這不僅使得在線截取高爐熱態熔渣失敗；而且還會造成高溫熔渣溢出高爐渣溝，破壞周邊設備，甚至對周圍工作人員造成傷害；
[0016]為了解決上述不足本方案在分流閘板裝置及熱態熔渣截取裝置上均設置了閘板擺轉裝置；由于閘板擺轉裝置的設置，當分流閘板或截流閘板需要由渣溝中提起時，先通過閘板擺轉裝置帶動分流閘板或截流閘板繞豎直連接桿的轉軸來回擺轉，從而使分流閘板或截流閘板松動，避免閘板與渣溝表面之間粘連在一起；從而保證閘板能夠順利的由渣溝中提起。
[0017]進一步的，當豎直氣缸或豎直油缸帶動連接座下行時，豎直連接桿和分流閘板或截流閘板則是在自重作用下隨連接座下行，插入水渣溝或取渣溝內，并且當閘板插入渣溝的溝底，豎直氣缸或豎直油缸停止下行后；由于限位擋塊位于上、下連接板之間，且限位擋塊與上連接板之間也具有一定間距，上連接板不會緊壓在限位擋塊上，這樣豎直氣缸或豎直油缸不會將閘板緊壓在高爐渣溝內；因而當閘板需要由高爐渣溝中提起時，可以先通過閘板擺轉裝置順利的帶動分流閘板或截流閘板繞豎直連接桿的轉軸來回擺轉，使閘板松動；而不會因豎直氣缸或豎直油缸的作用使閘板緊緊的抵壓在高爐渣溝內，導致閘板擺轉裝置無法帶動閘板擺轉，使閘板擺轉裝置失效。
[0018]作為優選，取渣缺口的底邊位于引流渣溝的底面上方；所述分流閘板底邊處設有排渣缺口，分流閘板中部設有溢流口，且溢流口的寬度自下而上逐漸增大。
[0019]由于高爐熱態熔渣中具有一定量的鐵水及高熔點固態礦渣，但鐵水及高熔點固態礦渣不能被利用于制備礦棉，故我們希望這部分鐵水及高熔點固態礦渣盡量不被取渣溝引入熔渣爐中；
[0020]更重要的是，由于高爐排出的高爐熱態熔渣的流量大小是不確定，流量經常會產生波動；而由取渣溝引入熔渣爐中的高爐熱態熔渣的流量卻是根據需要進行控制的(是一個固定流量)；因而當分流閘板插入水渣溝內后，出現高爐排出的高爐熱態熔渣的流量過大時，高爐熱態熔渣將在高爐渣溝內聚集，可能造成高溫熔渣溢出高爐渣溝，破壞周邊設備，甚至對周圍工作人員造成傷害；
[0021]為了解決上述不足本方案將取渣缺口的底邊位于高爐渣溝的底面上方，并在分流閘板底邊處設有排渣缺口 ；由于高爐熱態熔渣中的鐵水及高熔點固態礦渣的比重大往往位于渣溝的底部；因而當分流閘板插設在水渣溝內，使高爐熱態熔渣由取渣溝引入熔渣爐中時；水渣溝底部的鐵水及高熔點固態礦渣仍就可以通過排渣缺口排出，從而能夠避免大部分的鐵水及高熔點固態礦渣不被取渣溝弓I入熔渣爐中；
[0022]為了解決上述不足本方案在分流閘板中部設有溢流口 ；當高爐中排出的高爐熱態熔渣的流量大于取渣溝設定的流量值時，高爐渣溝中多余的熔渣將從溢流口中排出，保證高爐中的高爐熱態熔渣能夠順利的排出；避免高爐熱態熔渣溢出高爐渣溝，損壞周邊設備。
[0023]作為優選，加料池的側面上部、位于熔渣流入口下方設有加料池上液位線及加料池下液位線,且加料池內的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間,所述加料池的側面設有若干加料池側插電極,加料池的底面設有若干加料池底插電極，各加料池側插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方；所述熔化池的內側面上部設有熔化池液位線,且熔化池液位線位于加料池下液位線下方,所述熔化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方，所述熔化池的側面設有若干熔化池側插電極，熔化池的底面設有若干熔化池底插電極；各熔化池側插電極位于熔化池液位線的下方；凈化池位于熔化池底面上方，所述料道底面與凈化池底面齊平，凈化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方；凈化池的上部空間內設有若干凈化池側插電極，凈化池側插電極為二氧化錫電極，凈化池側插電極位于熔化池液位線的上方，且各凈化池側插電極的兩端均位于凈化池外側；所述凈化池側面上、位于熔化池液位線上方設有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側插電極的下方。
[0024]為了使加料池與熔化池內的熔體澄清、均化，提高礦棉的成纖率，工藝要求加料池與熔化池內的熔體溫度較高(1500攝氏度左右)，并且加料池與熔化池內各部位的熔體溫度均勻；因而本方案在加料池及熔化池的熔體液面下方設置電極，利用耐高溫電極直接內對熔體進行加溫，保證加料池與熔化池內的熔體溫度的要求；
[0025]而為了使由出料口流出的熔體粘度滿足離心機的成纖要求，由料道的出料口流出的熔體的溫度不能太高(在1400度左右，溫度過高則導致熔體的粘度偏低，溫度過低則導致熔體的粘度偏高，粘度偏高或者偏低都不能滿足四輥高速離心機的成纖要求)；因而為了滿足凈化池及料道的熔體溫度要求，本方案將凈化池內的電極設置在凈化池的熔體液面的上方，避免電極直接加熱凈化池及料道內的熔體，使料道的熔體溫度偏高；但由于普通的電極材料本身在高溫的氧化環境下極易氧化，而凈化池內的電極需要設置在凈化池的熔體液面的上方(位于空氣中)，這使得凈化池內的電極不能采用普通的電極；因而本方案在凈化池空間的上部設置二氧化錫電極，通過二氧化錫電極來使凈化池及料道的熔體溫度符合要求，同時又避免了凈化池內的電極暴露在空氣中被氧化的問題。進一步的，由于二氧化錫在高溫環境下易揮發，為了避免凈化池內的熔體液面發生波動時，將二氧化錫電極浸潰在熔體內，導致二氧化錫揮發；因而本實用新型將凈化池側插電極設置在熔化池液位線的上方，并在凈化池側面上、位于熔化池液位線上方設有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側插電極的下方；從而保證凈化池內的熔體液面發生波動時，多余的熔體將由溢料口排出，避免熔體漫過二氧化錫電極。
[0026]作為優選，加料池呈正八邊形結構，且加料池的五個側面上分別設有三根所述的加料池側插電極，且各加料池側面上的三根加料池側插電極呈上、中、下等距分布；所述加料池底插電極為六根；所述熔化池的前、后兩側側面上分別設置有四根所述的熔化池側插電極，所述熔化池底插電極為十根；所述凈化池側插電極的數量為五根。
[0027]作為優選，各加料池側插電極上、與加料池側壁相對應的部位分別套設有電極冷卻水套，各加料池底插電極上、與加料池底壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套，各熔化池側插電極上、與熔化池側壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套，各熔化池底插電極上、與熔化池底壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套。
[0028]作為優選，凈化池頂部設有用于消除凈化池熔體內的氣泡及熔體內應力的攪拌裝置，該攪拌裝置包括可轉動設置在加料池頂部的攪拌軸，設置在加料池外頂面上用于驅動攪拌軸旋轉的旋轉驅動裝置，至少兩根設置在攪拌軸下端的攪拌桿及設置在攪拌桿末端的攪拌球，所述攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿攪拌軸的徑向斜向下延伸。本方案的熔渣爐攪拌器的攪拌球整體位于高爐熱態熔渣內部，通過攪拌球對高爐熱態熔渣進行攪拌，從而破壞熔體內的氣泡,將熔體內的氣泡排出；同時消除熔體內的條紋,進而有效的消除熔體內應力，提高熔體均勻性。
[0029]作為優選，加料池頂部設有進料混合管道，且進料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；所述的熔渣流入口設置在進料混合管道的側面上，且熔渣流入口位于加料池上方，加料池上方還設有斜向下延伸的熔渣流道，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通；取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣流道的上端口相連通；所述主調質料加料口設置在進料混合管道的頂部，且主調質料加料口位于熔渣流入口上方。由于高爐熱態熔渣與調質料在進料混合管道內相遇、混合，然后再由進料混合管道落入加料池內；這樣可以有效避免調質料大量的漂浮于高溫液態熔渣表面，并使熔渣與調質料的快速均勻混合，有利于促進其玻璃化的形成、均勻，提高礦棉的成纖率及品質。
[0030]作為優選，第一控流閘板裝置包括豎直插設在第一流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置，所述第二控流閘板裝置包括豎直插設在第二流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置。
[0031]作為優選，加料池，熔化池，凈化池及料道的側壁和底面自內到外依次由內襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池，熔化池，凈化池及料道的側壁外還設有冷卻水隔層，冷卻水隔層上設有進水口及出水口 ；加料池，熔化池，凈化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。
[0032]本實用新型的有益效果是:
[0033]其一，能夠充分利用高爐熱態熔渣中的余熱資源，節能環保；
[0034]其二，混合效率較高，混合均勻，調質料不會漂浮于高溫液態熔渣表面，有利于熔渣的快速均化；
[0035]其三，熔體玻璃化均勻，質量好、效率高、成本低，能有效的提高礦棉的成纖率及品質，提聞礦棉廣量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是本實用新型的一種礦棉生產設備的一種結構示意圖。
[0037]圖2是本實用新型的熔渣爐的一種結構示意圖。
[0038]圖3是本實用新型的熔渣爐的一種俯視圖。
[0039]圖4是圖1中A-A處的一種剖面結構示意圖。
[0040]圖5是圖4中C-C處的一種剖面結構示意圖。
[0041]圖6是圖1中B-B處的一種剖面結構示意圖。
[0042]圖中:加料池1，進料混合管道11，主調質料加料口 12，熔渣流入口 13，熔渣流道14，加料池上液位線15，加料池下液位線16，加料池側插電極17，加料池底插電極18，電極冷卻水套19 ;熔化池3，熔化池液位線31，熔化池側插電極32，熔化池底插電極33 ;凈化池4，溢料口 41，凈化池側插電極42，攪拌軸43，攪拌桿44，攪拌球45 ;料道5，出料口 51 ;第一控流閘板裝置61，第二控流閘板裝置62 ;第一流液通道7 ;第二流液通道8 ；內襯耐火材料層101，外層耐火材料層102 ;冷卻水隔層103 ；
[0043]引流渣溝la ;取渣溝lb ;水渣溝lc ;水淬箱Id ;截流閘板2a ;分流閘板2b，冷卻水通道2bl，溢流口 2b2，排渣缺口 2b3 ;機架3a ;連接座4a，上連接板41a，連接件42a，下連接板43a ;豎直導套5a ;導桿6a ;豎直氣缸7a ;限位擋塊8a ;軸套9a ;豎直連接桿10a ;豎直限位槽11a ;擺桿12a ;連接套13a，限位凸塊13al ;限位導套14a ;擺動氣缸15a ;第一定位塊16a，第二定位塊17a。
【具體實施方式】
[0044]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0045]如圖1、圖2、圖3所示，一種礦棉生產設備包括用于導流高爐熱態熔渣的高爐渣溝，熔渣爐及兩臺或三臺或四臺離心機；其中離心機為現有技術中常見的設備。本實施例中的離心機為兩臺。熔渣爐依次包括加料池1，熔化池3，凈化池4及兩條或三條或四條料道5。本實施例中的料道為兩條。離心機的數量與料道數量相對應(即相同)。加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道7相連接。凈化池與熔化池之間通過第二流液通道8相連通。各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉。加料池底部設有加料池出液口。加料池上部設有熔渣流入口 13及主調質料加料口 12，具體說是，加料池頂部設有進料混合管道11，且進料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；熔渣流入口設置在進料混合管道的側面上，且熔渣流入口位于加料池上方；主調質料加料口設置在進料混合管道的頂部，且主調質料加料口位于熔渣流入口上方。加料池上方還設有斜向下延伸的熔渣流道14，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通。
[0046]加料池的側面上部、位于熔渣流入口下方設有加料池上液位線15及加料池下液位線16，且加料池內的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間。加料池呈正八邊形結構。加料池1的側面設有若干加料池側插電極17，具體說是，加料池的五個側面上分別設有三根所述的加料池側插電極，且各加料池側面上的三根加料池側插電極呈上、中、下等距分布。加料池的底面設有六根加料池底插電極18。加料池側插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方。各加料池側插電極上、與加料池側壁相對應的部位分別套設有電極冷卻水套19，各加料池底插電極上、與加料池底壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套。
[0047]熔化池的內側面上部設有熔化池液位線31，且熔化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方。熔化池液位線位于加料池下液位線下方。熔化池3的側面設有若干熔化池側插電極32，具體說是，熔化池的前、后兩側側面上分別設置有四根熔化池側插電極。熔化池底面設有十根熔化池底插電極33。各熔化池側插電極及熔化池底插電極位于熔化池液位線的下方。各熔化池側插電極上、與熔化池側壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套。各熔化池底插電極上、與熔化池底壁相對應的部位也分別套設有電極冷卻水套。
[0048]凈化池及料道位于熔化池底面上方。料道底面與凈化池底面齊平。凈化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方。凈化池的上部空間內設有五根凈化池側插電極42。凈化池側插電極為二氧化錫電極。凈化池側插電極位于熔化池液位線的上方。各凈化池側插電極的兩端均位于凈化池外側。各料道側插電極兩端中的一端接正極電源，另一端接負極電源。凈化池側面上、位于熔化池液位線上方設有溢料口 41，且該溢料口的底面位于凈化池側插電極的下方。
[0049]凈化池頂部設有用于消除凈化池熔體內的氣泡及熔體內應力的攪拌裝置。該攪拌裝置包括可轉動設置在加料池頂部的攪拌軸43，設置在加料池外頂面上用于驅動攪拌軸旋轉的旋轉驅動裝置，兩根設置在攪拌軸下端的攪拌桿44及設置在攪拌桿末端的攪拌球45。攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿攪拌軸的徑向斜向下延伸。
[0050]料道內的熔體液面位于熔化池液位線31下方。各料道的底部設有出料口 51，且出料口靠近料道的封閉端。出料口為圓形。出料口處設置有出料口金屬襯托，并且在出料口金屬襯托四周設置有出料口耐火材料。各料道的出料口下方與對應的一套離心機之間分別設有合格熔體導流槽，該合格熔體導流槽將由出料口 51流出的合格熔體引入對應的一套離心機內，進行制棉。由于本實施例中有兩條料道，具有兩個出料口 ；因而可以實現產品的多樣化，同時為兩套制棉設備提供合格熔體；例如一個出料口流出的熔體用于制備粒狀棉，另外一個出料口流出的熔體用于制備礦棉板等。
[0051]第一流液通道7處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置61。第一控流閘板裝置包括豎直插設在第一流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置。第二流液通道8處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置62。第二控流閘板裝置包括豎直插設在第二流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置。各閘板升降直行裝置分別包括固定在控流閘板上部的豎直齒條，設置在熔渣爐頂部的執行電機及齒輪。豎直齒條的上端往上延伸，齒輪的轉軸與執行電機的輸出軸相連接，且齒輪與齒條相哨合。本實施例中的閘板升降直行裝置還可以由氣缸或油缸構成，通過氣缸或油缸來升降閘板。
[0052]本實施例的熔渣爐的爐壁和爐底自內到外依次由內襯耐火材料層101及外層耐火材料層102組成，爐頂由爐頂耐火材料層組成；具體說是，加料池，熔化池，凈化池及料道的側壁和底面自內到外依次由內襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池,熔化池，凈化池及料道的側壁外還設有冷卻水隔層103。冷卻水隔層上設有進水口及出水口。加料池,熔化池，凈化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。內襯耐火材料層由鋯英石構成，外層耐火材料層由高鋁質構成。爐頂耐火材料層由剛玉構成。
[0053]如圖1、圖2所示，高爐渣溝包括引流渣溝la，水渣溝lc及取渣溝lb。引流渣溝的側面設有取渣缺口。取渣缺口靠近引流渣溝的高爐熱態熔渣出口端，該高爐熱態熔渣出口端指的是引流渣溝中的高爐熱態熔渣的流出口。取渣缺口的底邊位于高爐渣溝的底面上方。取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣爐的熔渣流入口相連通；具體說是，取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣流道的上端口相連通。水渣溝一端與引流渣溝的高爐熱態熔渣出口端相連通，該高爐熱態熔渣出口端指的是引流渣溝中的高爐熱態熔渣的流出口 ；水渣溝的另一端的下方設有水淬箱Id。
[0054]如圖1、圖4、圖5所示,水洛溝lc內設有分流閘板裝置。該分流閘板裝置包括機架3a，第一冷卻水進水管道，第一冷卻水出水管道，插設在水渣溝內的分流閘板2b，連接座4a，可轉動設置在連接座上的豎直連接桿10a，設置在機架上用于升降連接座的升降執行裝置及設置在機架上用于轉動分流閘板的閘板擺轉裝置。分流閘板裝置的機架設置在水渣溝一側。分流閘板裝置的連接座及豎直連接桿位于水渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在分流閘板頂部。
[0055]分流閘板豎直設置。分流閘板底邊處設有排渣缺口 2b3。分流閘板中部設有溢流口 2b2。溢流口的寬度自下而上逐漸增大。分流閘板內設有冷卻水通道2b 1,且該冷卻水通道環繞溢流口設置。分流閘板頂面上設有與其冷卻水通道相通的進水口及出水口。第一冷卻水進水管道的一端與分流閘板的進水口相連接，且該第一冷卻水進水管道中至少有部分管道為軟管；第一冷卻水出水管道一端與分流閘板上出水口相連接，且該第一冷卻水出水管道中也至少有部分管道為軟管。
[0056]分流閘板裝置的連接座包括上連接板41a，位于上連接板下方的下連接板43a及連接上、下連接板的連接件42a。升降執行裝置包括設置在機架上的豎直氣缸7a或豎直油缸，兩個設置在機架上的豎直導套5a及分別設置在兩豎直導套內的導桿6a。兩導桿下端與上連接板相連接。豎直氣缸或豎直油缸的活塞桿往下伸出，并固定在上連接板上。豎直連接桿呈圓柱狀。豎直連接桿可轉動設置在連接座上，具體說是，下連接板中部設有連接通孔，且該連接通孔內固定的設有軸套9a ;豎直連接桿的上端往上延伸，并穿過軸套，豎直連接桿可相對于軸套轉動。豎直連接桿的上端、位于上、下連接板之間設有限位擋塊8a，且限位擋塊抵靠在軸套上。豎直連接桿通過限位擋塊掛置在軸套上。豎直連接桿上、位于連接套下方還套設有限位導套14a，且豎直連接桿可相對于限位導套轉動。限位導套固定在機架上。
[0057]分流閘板裝置上的閘板擺轉裝置包括套設在豎直連接桿上的連接套13a，固定設置在連接套外側面上的擺桿12a，設置在機架與擺桿之間的擺動氣缸15a及設置在機架上用于限制所述擺桿的轉動角度的第一定位塊16a和第二定位塊17a。豎直連接桿外側面上設有沿豎直連接桿延伸的豎直限位槽11a。連接套內側面上設有與豎直限位槽相適配的限位凸塊13al。連接套的下端抵靠在限位導套上。擺動氣缸的缸體端部鉸接在機架上，擺動氣缸的活塞桿端部鉸接在擺桿上。擺桿水平設置，且擺桿沿連接套徑向延伸。第一定位塊及第二定位塊位于擺桿的相對兩側。
[0058]如圖1、圖6所示，取渣缺口處設有熱態熔渣截取裝置。熱態熔渣截取裝置包括機架3a，第二冷卻水進水管道，第二冷卻水出水管道，插設在取渣缺口內的截流閘板2a，連接座4a，可轉動設置在連接座上的豎直連接桿10a，設置在機架上用于升降連接座的升降執行裝置及設置在機架上用于轉動截流閘板的閘板擺轉裝置。熱態熔渣截取裝置的機架設置在取渣溝一側。熱態熔渣截取裝置的連接座及豎直連接桿位于取渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在截流閘板頂部。
[0059]截流閘板豎直設置。截流閘板內設有冷卻水通道。截流閘板頂面上設有與其冷卻水通道相通的進水口及出水口。第二冷卻水進水管道的一端與截流閘板的進水口相連接，且該第二冷卻水進水管道中至少有部分管道為軟管。第二冷卻水出水管道一端與截流閘板上出水口相連接，且該第二冷卻水出水管道中也至少有部分管道為軟管。熱態熔渣截取裝置的連接座包括上連接板41a，位于上連接板下方的下連接板43a及連接上、下連接板的連接件42a。升降執行裝置包括設置在機架上的豎直氣缸7或豎直油缸，兩個設置在機架上的豎直導套5a及分別設置在兩豎直導套內的導桿6a。兩導桿下端與上連接板相連接。豎直氣缸或豎直油缸的活塞桿往下伸出，并固定在上連接板上。豎直連接桿呈圓柱狀。豎直連接桿可轉動設置在連接座上，具體說是，下連接板中部設有連接通孔，且該連接通孔內固定的設有軸套9a ;豎直連接桿的上端往上延伸，并穿過軸套，豎直連接桿可相對于軸套轉動。豎直連接桿的上端、位于上、下連接板之間設有限位擋塊8a，且限位擋塊抵靠在軸套上。豎直連接桿通過限位擋塊掛置在軸套上。豎直連接桿上、位于連接套下方還套設有限位導套14a，且豎直連接桿可相對于限位導套轉動。限位導套固定在機架上。
[0060]熱態熔渣截取裝置上的閘板擺轉裝置包括套設在豎直連接桿上的連接套13a，固定設置在連接套外側面上的擺桿12a，設置在機架與擺桿之間的擺動氣缸15a及設置在機架上用于限制所述擺桿的轉動角度的第一定位塊和第二定位塊。豎直連接桿外側面上設有沿豎直連接桿延伸的豎直限位槽11a。連接套內側面上設有與豎直限位槽相適配的限位凸塊13al。連接套的下端抵靠在限位導套上。擺動氣缸的缸體端部鉸接在機架上，擺動氣缸的活塞桿端部鉸接在擺桿上。擺桿水平設置，且擺桿沿連接套徑向延伸。第一定位塊及第二定位塊位于擺桿的相對兩側。
[0061]本實用新型的礦棉生產設備的具體工作過程中如下:
[0062]高爐中排出的高爐熱態熔渣通過弓I流渣溝進行導流。
[0063]當熔渣爐不需要引入高爐熱態熔渣時:
[0064]首先，分流閘板裝置的閘板擺轉裝置通過擺動氣缸的活塞桿伸出/收縮，從而通過擺桿、連接套、限位凸塊及豎直限位槽帶動豎直連接桿轉動；其中，擺桿利用了杠桿原理，有效增大了連接套帶動豎直連接桿的擺動力矩，進而保證能夠帶動分流閘板繞豎直連接桿的轉軸來回擺轉，使閘板松動，避免分流閘板與高爐渣溝表面之間粘連在一起；
[0065]接著，將分流閘板裝置的分流閘板由水渣溝內提起，同時將截流閘板插入取渣溝內；從而使引流渣溝內的高爐熱態熔渣由水渣溝排出到水淬箱內冷卻、硬化。
[0066]當熔渣爐需要引入高爐熱態熔渣時:
[0067]首先，熱態熔渣截取裝置的閘板擺轉裝置通過擺動氣缸的活塞桿伸出/收縮，從而通過擺桿、連接套、限位凸塊及豎直限位槽帶動豎直連接桿轉動；其中，擺桿利用了杠桿原理，有效增大了連接套帶動豎直連接桿的擺動力矩，進而保證能夠帶動截流閘板繞豎直連接桿的轉軸來回擺轉，使閘板松動，避免截流閘板與高爐渣溝表面之間粘連在一起；
[0068]接著，將取渣溝內的截流閘板提起，同時將分流閘板裝置的分流閘板插入水渣溝內；從而使引流渣溝內的高爐熱態熔渣由取渣缺口及取渣溝弓I入熔渣爐內，實現在高爐生產過程中根據礦棉制作工藝的實際需要，直接在高爐渣溝中在線截取高爐熱態熔渣。
[0069]當高爐熱態熔渣流入加料池的同時，將調質料由主調質料加料口進入加料池內，使調質料均勻的混合在高爐熱態熔渣內；同時，通過第一控流閘板裝置控制熔體在加料池內的保持的時間；
[0070]接著，第一控流閘板裝置的控流閘板上升，開啟第一流液通道；從而使加料池內的熔體(即混合調質料的高爐熱態熔渣)通過第一流液通道入熔化池內；熔體進一步在熔化池內澄清和均化，促進其玻璃化的形成，獲取良好、均勻的熔體；其中第一控流閘板裝置用于控制熔化池內的熔體液面高度，保證熔化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方；即當熔化池內的熔體液面靠近熔化池液位線時，第一控流閘板裝置也關閉第一流液通道。
[0071]再接著，第二控流閘板裝置的控流閘板上升，開啟第二流液通道；從而使熔體流入凈化池，并由各料道的出料口流出。由各出料口 51流出的合格熔體分別通過合格熔體導流槽引入對應的一套離心機內，進行制棉。
[0072]合格熔體在離心機的高速離心輥產生的離心力和高速氣流的復合作用下被甩制成纖維，并分別通過現有的集棉機收集該纖維、制得礦棉。由于本實施例中有兩條料道，具有兩個出料口 ；因而可以實現產品的多樣化，同時為兩套制棉設備提供合格熔體；例如一個出料口流出的熔體用于制備粒狀棉，另外一個出料口流出的熔體用于制備礦棉板等。
【權利要求】
1.一種礦棉生產設備，包括用于導流高爐熱態熔渣的高爐渣溝，熔渣爐及至少兩臺離心機，其特征是，所述熔渣爐依次包括加料池，熔化池，凈化池及至少兩條料道，所述加料池上部設有熔渣流入口及主調質料加料口，所述加料池底部與熔化池底部之間通過第一流液通道相連接，所述凈化池與熔化池之間通過第二流液通道相連通，各料道的一端與凈化池相連通，另一端封閉，且各料道的底部設有出料口 ；所述第一流液通道處設有用于控制第一流液通道的流量的第一控流閘板裝置，第二流液通道處設有用于控制第二流液通道的流量的第二控流閘板裝置； 所述高爐渣溝包括引流渣溝，水渣溝及取渣溝，所述引流渣溝的側面設有取渣缺口，所述取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣爐的熔渣流入口相連通；所述水渣溝一端與引流渣溝的高爐熱態熔渣出口端相連通，水渣溝的另一端的下方設有水淬箱；所述取渣缺口處設有熱態熔渣截取裝置，該熱態熔渣截取裝置包括插設在取渣缺口內的截流閘板；所述水渣溝內設有分流閘板裝置，該分流閘板裝置包括插設在水渣溝內的分流閘板。
2.根據權利要求1所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述分流閘板及截流閘板內分別設有冷卻水通道，且分流閘板及截流閘板頂面上分別設有與冷卻水通道相通的進水口及出水口 ；所述分流閘板裝置及熱態熔渣截取裝置還分別包括機架，連接座，可轉動設置在連接座上的豎直連接桿，設置在機架上用于升降連接座的升降執行裝置及設置在機架上用于轉動分流閘板或截流閘板的閘板擺轉裝置； 所述連接座包括上連接板，位于上連接板下方的下連接板及連接上、下連接板的連接件；所述升降執行裝置包括設置在機架上的豎直氣缸或豎直油缸，設置在機架上的豎直導套及設置在豎直導套內的導桿，導桿下端與上連接板相連接，所述豎直氣缸或豎直油缸的活塞桿往下伸出，并固定在上連接板上；所述下連接板中部設有連接通孔，且該連接通孔內固定的設有軸套，所述豎直連接桿呈圓柱狀，豎直連接桿的上端往上延伸，并穿過軸套，且豎直連接桿的上端、位于上、下連接板之間設有限位擋塊； 所述閘板擺轉裝置分別包括套設在豎直連接桿上的連接套，固定設置在連接套外側面上的擺桿及設置在機架與擺桿之間的擺動氣缸，所述豎直連接桿外側面上設有沿豎直連接桿延伸的豎直限位槽，連接套內側面上設有與豎直限位槽相適配的限位凸塊，所述擺動氣缸的缸體端部鉸接在機架上，擺動氣缸的活塞桿端部鉸接在擺桿上； 所述分流閘板裝置的機架設置在水渣溝一側，分流閘板裝置的連接座及豎直連接桿位于水渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在分流閘板頂部； 所述熱態熔渣截取裝置的機架設置在取渣溝一側，熱態熔渣截取裝置的連接座及豎直連接桿位于取渣溝上方，且該豎直連接桿的下端往下延伸，并固定在截流閘板頂部。
3.根據權利要求1所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述取渣缺口的底邊位于引流渣溝的底面上方；所述分流閘板底邊處設有排渣缺口，分流閘板中部設有溢流口，且溢流口的寬度自下而上逐漸增大。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述加料池的側面上部、位于熔渣流入口下方設有加料池上液位線及加料池下液位線，且加料池內的熔體液面位于加料池上液位線與加料池下液位線之間,所述加料池的側面設有若干加料池側插電極，加料池的底面設有若干加料池底插電極，各加料池側插電極及加料池底插電極均位于加料池下液位線的下方； 所述熔化池的內側面上部設有熔化池液位線,且熔化池液位線位于加料池下液位線下方，所述熔化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方，所述熔化池的側面設有若干熔化池側插電極，熔化池的底面設有若干熔化池底插電極；各熔化池側插電極位于熔化池液位線的下方； 所述凈化池位于熔化池底面上方，所述料道底面與凈化池底面齊平，凈化池內的熔體液面位于熔化池液位線下方；凈化池的上部空間內設有若干凈化池側插電極，凈化池側插電極為二氧化錫電極，凈化池側插電極位于熔化池液位線的上方，且各凈化池側插電極的兩端均位于凈化池外側；所述凈化池側面上、位于熔化池液位線上方設有溢料口，且該溢料口的底面位于凈化池側插電極的下方。
5.根據權利要求4所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述加料池呈正八邊形結構，且加料池的五個側面上分別設有三根所述的加料池側插電極，且各加料池側面上的三根加料池側插電極呈上、中、下等距分布；所述加料池底插電極為六根；所述熔化池的前、后兩側側面上分別設置有四根所述的熔化池側插電極，所述熔化池底插電極為十根；所述凈化池側插電極的數量為五根。
6.根據權利要求1或2或3所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述凈化池頂部設有用于消除凈化池熔體內的氣泡及熔體內應力的攪拌裝置，該攪拌裝置包括可轉動設置在加料池頂部的攪拌軸，設置在加料池外頂面上用于驅動攪拌軸旋轉的旋轉驅動裝置，至少兩根設置在攪拌軸下端的攪拌桿及設置在攪拌桿末端的攪拌球，所述攪拌桿繞攪拌軸周向均布，各攪拌桿沿攪拌軸的徑向斜向下延伸。
7.根據權利要求1或2或3所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述加料池頂部設有進料混合管道，且進料混合管道的上端往上延伸，并位于加料池上方；所述的熔渣流入口設置在進料混合管道的側面上，且熔渣流入口位于加料池上方，加料池上方還設有斜向下延伸的熔渣流道，且熔渣流道的下端口與熔渣流入口相連通；取渣溝的一端與取渣缺口相連通，另一端與熔渣流道的上端口相連通；所述主調質料加料口設置在進料混合管道的頂部，且主調質料加料口位于熔渣流入口上方。
8.根據權利要求1或2或3所述的一種礦棉生產設備，其特征是，所述第一控流閘板裝置包括豎直插設在第一流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置，所述第二控流閘板裝置包括豎直插設在第二流液通道上的控流閘板及設在熔渣爐頂部用于升降控流閘板的閘板升降直行裝置。
9.根據權利要求1或2或3所述的一種礦棉生產設備，其特征是，加料池，熔化池，凈化池及料道的側壁和底面自內到外依次由內襯耐火材料層及外層耐火材料層組成，且加料池，熔化池，凈化池及料道的側壁外還設有冷卻水隔層，冷卻水隔層上設有進水口及出水口 ；加料池，熔化池，凈化池及料道的頂面由爐頂耐火材料層組成。
【文檔編號】C03B37/00GK204125355SQ201420406532
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】李勝春, 朱春江, 陳鐵軍, 王品益, 高曉駿, 沈健 申請人:寶鋼礦棉科技（寧波）有限公司