高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法及設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法及設備，涉及一種將高鈦型高爐渣處理為輕質集料的技術。高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法，先將熔融狀態的高鈦型高爐渣進行噴水混合，然后將經過噴水混合的高鈦型高爐渣進行拋射。噴水使熔渣急冷，熔渣快速形成固體狀，熔渣內氣體來不及逸出，形成蜂窩狀孔洞；同時，水與熔渣起化學作用，產生二氧化碳等新的氣體，增加了熔渣內孔洞數量，且噴水形成的水蒸氣也可在熔渣內生成氣孔；拋射具有冷卻和破碎的雙重作用，是最終制成品成球狀的關鍵。制得的膨化顆粒輕質集料具有多孔狀結構，容重為700～1100kg/m3，粒徑在3～20mm之間，符合國家標準對輕質集料的要求，拓展了高鈦型高爐渣的用途。
【專利說明】
高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法及設備
技術領域
[0001]本發明涉及一種對高鈦型高爐渣的處理技術，具體是一種將高鈦型高爐渣制作成膨化顆粒輕質集料的方法及設備。
【背景技術】
[0002]當前，冶金行業內高鈦型高爐熔渣的處理方法可分為水沖渣和干渣(旱渣)兩種，水沖渣是使用高壓水強制沖擊高溫熔渣，使其迅速冷卻、碎化，其制成品粒徑在0.1mm?
2.0mm之間，不能作為建筑用骨料，僅能夠作為水泥廠原料用。干渣是將高溫熔渣直接放于地面自然冷卻，經過挖掘、破碎、篩選、分級后，其比重大多在1.8?2.5t/m3之間，不符合輕質要求。因此，高鈦型高爐渣作為冶金產生的副產品，其使用價值受其制成品的局限，一直以來適用范圍十分有限。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法，包括以下步驟:
[0005]A、將熔融狀態的高鈦型高爐渣進行噴水混合；
[0006]B、將經過噴水混合的高鈦型高爐渣進行拋射。
[0007]高鈦型高爐渣在高爐出鐵時隨著鐵水一同排出，此時為熔融狀態的液體，即是熔渣，溫度在1500 °C左右。熔渣的主要成分是氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁，以及少量的鐵氧化物和二氧化鈦，此外還含有大量氣體:如一氧化碳、二氧化碳、氫氣等。
[0008]對熔融狀態的高鈦型高爐渣進行噴水混合，使熔渣急冷，水的極速冷卻作用使熔渣快速形成固體狀，熔渣內氣體來不及逸出，熔渣內形成蜂窩狀孔洞；同時，水與熔渣會起化學作用，產生二氧化碳等新的氣體，增加了熔渣內孔洞數量，而且噴水形成的水蒸氣也可在熔渣內生成氣孔。
[0009]將經過噴水混合的高鈦型高爐渣進行拋射，經過在空氣中的拋射冷卻，在一定的粘度及表面張力的作用下，高鈦型高爐渣落在地面時已成球狀，此時表面溫度已經較低，不能粘結成塊，所以拋射具有加速冷卻和破碎的雙重作用。而且，在拋射飛行過程中高鈦型高爐渣與空氣充分接觸，高鈦型高爐渣的外表面快速冷卻，在甩散的高鈦型高爐渣表面生成大量密閉的玻璃體。
[0010]具體地，所述B步驟中，通過粒化輪進行拋射。
[0011 ]將熔渣噴水冷卻得到的混合物通過粒化輪的葉片快速擊打拋出，熔渣在落地前外表已經硬化，內部氣體來不及逸出而完成膨化，而且高鈦型高爐渣落地后會按比重大小由近及遠散落形成成品堆。
[0012]本發明還提供一種實現上述方法的設備，高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，包括傳送裝置、噴水裝置和拋射裝置，所述噴水裝置包括水管和連接于水管上的至少一個噴頭，噴頭設置于傳送裝置的物料通道上，傳送裝置的出口端設置所述拋射裝置。
[0013]進一步的是，所述傳送裝置的物料通道內設有冷卻結構。例如，所述冷卻結構為:物料通道內設置水冷夾層，水冷夾層中設置多回路迷宮式的水道，以保證水冷效果。
[0014]具體地，所述傳送裝置為滑道，所述滑道呈傾斜狀，滑道的入口端的高度大于出口端的高度。為了使得滑道的傾斜角度可以調整，更進一步的是，所述滑道安裝于滑道支架上，滑道的出口所在一側鉸接于滑道支架上，滑道的入口所在一側與滑道支架之間設置頂升裝置。
[0015]進一步的是，所述高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備還包括渣罐支架和中間包支架，當渣罐放置于渣罐支架上，中間包放置于中間包支架上時，中間包位于渣罐出口的下方，中間包出口的下方為傳送裝置的入口端。
[0016]進一步的是，所述拋射裝置包括相互連接的粒化輪和電機。
[0017]本發明的有益效果是:本發明所述方法拓展了高鈦型高爐渣的用途，制造得到的膨化顆粒輕質集料具有多孔狀結構，多孔狀結構具有吸音、隔熱、保溫等良好的物理力學性能，膨化顆粒輕質集料的容重為700?1100kg/m3，粒徑在3?20mm之間，符合國家標準對輕質集料的要求。膨化顆粒輕質集料可用于輕質混凝土、輕質自保溫混凝土、灰渣混凝土空心隔墻板、蒸壓陶粒混凝土墻板、蒸壓輕質加氣混凝土板、輕質外墻自保溫磚、輕質隔墻板、透水磚、海綿地坪等多種建筑制品中，均顯示出良好的輕質、保溫、隔熱、吸音、低收縮特性，可替代碎石、陶粒等集料;摻有膨化顆粒輕質集料的透水磚及海綿透水地坪顯示出良好的透水性和強度，可完全替代碎石等集料。本發明所述方法制造過程不產生渣棉，解決了普通高爐渣膨化產生渣棉的難題。制成品無毒環保，屬于國家鼓勵的綠色環保產業。
[0018]本發明所述高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，布局合理，設備運轉高效，能耗低，是能夠實現本發明所述方法的規模化生產的優秀方案。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的實施情景示意圖。
[0020]圖中零部件、部位及編號:
[0021]滑道1、噴水裝置2、拋射裝置3、頂升裝置4、中間包支架5、渣罐支架6、中間包7、渣觸8、起吊裝置9、成品堆10。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0023]如圖1所示，本發明高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，包括傳送裝置、噴水裝置2和拋射裝置3，噴水裝置2包括水管和連接于水管上的至少一個噴頭，各個噴頭設置于傳送裝置的物料通道上，用于向物料通道進行噴水，最好是設置多個噴頭，且噴頭分布于整個物料通道上，傳送裝置的出口端設置所述拋射裝置3 ο噴水裝置2還包括調節機構，可自由調節噴水量和噴水范圍。
[0024]由于傳送裝置具有傳送和配合噴水混合的作用，具體地，傳送裝置為滑道I，滑道I還是熔渣和水充分混合、反應的地方。滑道I呈傾斜狀，滑道I的入口端的高度大于出口端的高度。為了調整滑道I的傾斜角度，滑道I安裝于滑道I支架上，滑道I的出口所在一側鉸接于滑道I支架上，滑道I的入口所在一側與滑道I支架之間設有頂升裝置4，例如頂升裝置4可為液壓千斤頂。
[0025]為了保證冷卻效果，傳送裝置的物料通道內設有冷卻結構。具體地，滑道I采用雙層鋼板結構，雙層鋼板之間為水冷夾層，水冷夾層中設置多回路迷宮式的水道，以保證水冷效果。
[0026]傳送裝置的出口一側為拋射裝置3，即是滑道I的出口一側為拋射裝置3，拋射裝置3包括相互連接的粒化輪和電機，粒化輪具有旋轉葉片，當高鈦型高爐渣落至旋轉葉片，隨即被機械拋出。
[0027]高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備還包括渣罐支架6和中間包支架5，當渣罐8放置于渣罐支架6上，中間包7放置于中間包支架5上時，中間包7位于渣罐8出口的下方，中間包7出口的下方為傳送裝置的入口端。中間包7的作用是緩沖，并且使熔渣散開以便更好地與水流混合。
[0028]通過上述設備，用高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的過程為:熔渣渣罐由轉運車托運至生產現場，用起吊裝置9將渣罐8起吊，并放置在渣罐支架6上，放渣后，熔渣流入中間包7，中間包7的液面達到設定高度后溢流，熔渣流入滑道I，噴水裝置2對熔渣噴水急速冷卻，滑道I入口端的3?5排噴嘴在熔渣流入滑道I前開啟，再根據熔渣遇水后的性態調節其余噴嘴的流量;熔渣經水冷后落入拋射裝置3，拋射裝置3的粒化輪需提前開啟，并將水冷后的熔渣迅速擊碎、拋離。高鈦型高爐渣落地后會按照重量大小由近及遠散落在地面，形成成品堆10。生產完畢后，按照距拋射裝置3的遠近，用裝載機將地面已經膨化粒化好的顆粒集料按照膨砂、膨珠、粗粒分級收集、入庫。
[0029]根據上述方法制得的膨化顆粒輕質集料容重為700?1100kg/m3，符合國家標準對輕質集料的要求。膨化顆粒輕質集料用作隔墻板原料，制得的隔墻板的比重下降，每平方米隔墻板的質量由原來的120kg降低至90kg以內，且隔墻板的干縮率由原來的0.6mm/m降低至
0.37mm/m，解決了業內隔墻板普遍易開裂的難題。此外，由于高鈦型高爐渣制得的膨化顆粒輕質集料的多孔疏松結構，建筑外墻用自保溫磚原料加入膨化顆粒輕質集料后，自保溫磚的傳熱系數從0.8?1.16W/m2.K降低到0.45?0.6W/m2.K，大大提高了自保溫性能。
【主權項】
1.高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法，其特征在于:包括以下步驟: A、將熔融狀態的高鈦型高爐渣進行噴水混合； B、將經過噴水混合的高鈦型高爐渣進行拋射。2.如權利要求1所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的方法，其特征在于:所述B步驟中，通過粒化輪進行拋射。3.高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:包括傳送裝置、噴水裝置(2)和拋射裝置(3)，所述噴水裝置(2)包括水管和連接于水管上的至少一個噴頭，噴頭設置于傳送裝置的物料通道上，傳送裝置的出口端設置所述拋射裝置(3)。4.如權利要求3所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述傳送裝置的物料通道內設有冷卻結構。5.如權利要求4所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述冷卻結構為:物料通道內設置水冷夾層，水冷夾層中設置多回路迷宮式的水道。6.如權利要求3所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述傳送裝置為滑道(I)，所述滑道(I)呈傾斜狀，滑道(I)的入口端的高度大于出口端的高度。7.如權利要求6所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述滑道(I)安裝于滑道支架上，滑道(I)的出口所在一側鉸接于滑道支架上，滑道(I)的入口所在一側與滑道支架之間設置頂升裝置(4)。8.如權利要求3所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備還包括渣罐支架(6)和中間包支架(5)，當渣罐(8)放置于渣罐支架(6)上，中間包(7)放置于中間包支架(5)上時，中間包(7)位于渣罐(8)出口的下方，中間包(7)出口的下方為傳送裝置的入口端。9.如權利要求3所述的高鈦型高爐渣制造膨化顆粒輕質集料的設備，其特征在于:所述拋射裝置(3)包括相互連接的粒化輪和電機。
【文檔編號】C04B5/02GK105837064SQ201610209172
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月6日
【發明人】潘朝龍, 許作良
【申請人】四川省川威集團有限公司, 四川省勁騰環保建材有限公司