液態高爐渣制作泡沫玻璃的裝置的制作方法

本發明屬于廢棄物資源化利用領域，涉及一種利用液態高爐渣綜合利用技術，特別涉及到一種液態高爐渣制作泡沫玻璃的裝置。

背景技術：

泡沫玻璃是一種性能優越的絕熱(保冷)、吸聲、防潮、防火的輕質高強建筑材料和裝飾材料，使用溫度范圍為零下196度到450度，a級不燃與建筑物同壽命，透濕系數幾乎為0。雖然其他新型隔熱材料層出不窮，但是泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性在低熱絕緣、防潮工程、吸聲等領域占據著越來越重要的地位。

液態高爐渣溫度在1400℃以上，是良好的余熱資源，每噸高爐熔渣蘊含的余熱相當于60kg標準煤完全燃燒所產生的熱量。針對高溫液態高爐爐渣的熔融顯熱，開發高爐爐渣的高附加利用價值，直接將液態高爐爐渣利用起來，研究由液態高爐爐渣直接制備泡沫玻璃，大大提高了經濟效益，同時有效避免了高爐熔渣在水淬過程中釋放出的硫氧化物。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足而提供一種液態高爐渣制作飾面石材的裝置，主要由：運渣罐（1）、中間渣罐（2）、直流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、攪拌機（5）和連鑄機（6）組成，運渣罐（1）由機車從高爐出渣口接取液態高爐渣運至位于直流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態高爐渣經進渣口（321）緩慢加入直流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料、礦山尾渣、粉煤灰等，加熱至1400℃~1500℃后流冷卻箱（4），并經發泡劑入口（41）加入發泡劑后流出至攪拌機（5）進行攪拌有連鑄機（6）模具鑄造成型，成型后進行退火退火溫度為550～600℃，退火時間為2～3小時；所述直流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設有進渣口（321）和輔料入口（322），中間部位留有電極插入孔，對應電極插入孔位置設有石墨電極（34）；爐體（31）為圓筒狀結構，其底部設有環形電極（33），環形電極（33）由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在一環形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，環形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（311）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在環形電極（33）位置采用導電耐火材料繼續分層搗固，其余部分繼續用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成，在環形電極（33）中間形成一極芯絕緣（35）其直徑為石墨電極直徑的2~2.5倍，環形電極（33）面積為爐底總面積的1/2；爐體（31）側面設有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內側設有測溫裝置（381）。

環形電極（33）連接系統直流電源正極，石墨電極（34）連接系統直流電源負極。

所述耐火電極（332）為導電的鎂碳質復合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質復合搗打材料。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述；

附圖1所示為本發明系統結構示意圖

附圖2所示為本發明電弧爐爐底部分俯視圖

圖中標注說明

1、運渣罐，2、中間渣罐，3、電弧爐，4、冷卻箱，5、攪拌機，6、連鑄機，31、爐體，32、爐蓋，33、環形電極，34、石墨電極，35、極芯絕緣，36、絕緣耐火材料，37、耐火磚，38、溢渣口，39、殘渣口，321、進渣口，322、輔料入口，331、金屬電極，332、耐火電極，381、測溫裝置，41、發泡劑入口。

具體實施方式

本發明一種液態高爐渣生產裝飾材料的裝置，主要由：運渣罐（1）、中間渣罐（2）、直流電弧爐（3）、冷卻箱（4）、攪拌機（5）和連鑄機（6）組成，運渣罐（1）由機車從高爐出渣口接取液態高爐渣運至位于直流電弧爐（3）上部的中間渣罐（2），中間渣罐（2）將液態高爐渣經進渣口（321）緩慢加入直流電弧爐（3），并由輔料入口（322）加入按照一定比例混合均勻的礦物原料、礦山尾渣、粉煤灰等，加熱至1400℃~1500℃后流冷卻箱（4），并經發泡劑入口（41）加入發泡劑后流出至攪拌機（5）進行攪拌有連鑄機（6）模具鑄造成型，成型后進行退火退火溫度為550～600℃，退火時間為2～3小時；所述直流電弧爐（3）主要由爐體（31）和爐蓋（32）兩部分組成，爐蓋（32）位于爐體（31）頂部，設有進渣口（321）和輔料入口（322），中間部位留有電極插入孔，對應電極插入孔位置設有石墨電極（34）；爐體（31）為圓筒狀結構，其底部設有環形電極（33），環形電極（33）由金屬電極（331）和耐火電極（332）兩部分，金屬電極（331）采用多條銅棒做成的叉狀電極焊接在一環形銅板上組成，叉狀電極的長度為爐底厚度的2/3，環形銅板部分外露在爐體（31）外部；定位金屬電極（311）后首先用絕緣耐火材料（36）分層搗固至爐底部分總厚度的1/3，然后在環形電極（33）位置采用導電耐火材料繼續分層搗固，其余部分繼續用絕緣耐火材料（36）分層搗固完成，在環形電極（33）中間形成一極芯絕緣（35）其直徑為石墨電極直徑的2~2.5倍，環形電極（33）面積為爐底總面積的1/2；爐體（31）側面設有溢渣口（38），溢渣口（38）由爐底側面引出并向上方至爐體高度的1/5處連接冷卻箱(4)；在溢渣口（38）的頂部內側設有測溫裝置（381）。

環形電極（33）連接系統直流電源正極，石墨電極（34）連接系統直流電源負極。

所述耐火電極（332）為導電的鎂碳質復合搗打材料，碳化后的電阻率≤3×10^-4ω·m，體積密度≥2.8g/cm³，耐壓強度≥20mpa；極芯絕緣（35）和絕緣耐火材料（36）為絕緣的鎂鈣質復合搗打材料。

通過測溫裝置（381）實時監測電弧爐溢渣口（38）內液渣溫度，在溫度達到1400℃前，保持電弧爐爐內液面低于溢渣口（38），并加大電流進行冶煉，當在溫度達到1400℃~1500℃后，中間渣罐（2）開始向進渣口（321）補充高爐液渣，使高溫液渣通過溢渣口（38）溢出；并在補充高爐液渣的同時由輔料入口（322）加入輔料，通過調整電弧爐冶煉電流，控制高爐液渣的補充量和輔料的添加，使高溫液渣源源不斷的從溢渣口流出。當需要較長時間停爐或要對電弧爐檢修時，需要打開殘渣口（39）排除爐體內部殘渣，以防冷卻凝固；檢修完成后采用耐火泥封堵殘渣口（39）。

本發明采用原料為高爐熱熔渣，解決了高爐渣作為固體廢棄物的堆存問題，有效利用了熔融高爐渣的余熱，實現對熔融高爐渣的資源化回收利用，提高了資源利用率；以及其豐富的礦物質通過高溫熔煉整體力學性能優良。采用爐底溢渣方式提供高溫液渣保證了連續為生產線提供穩定流量、溫度、成分、粘度的熔渣原料，確保生產線產出高標準、高品質建筑裝飾材料產品奠定基礎，同時減少加料時對電弧爐耐材的沖刷，保證了耐材連續使用壽命。