岩棉电加炉生产线及新工艺技术方案

岩棉加热电炉生产线及新工艺

技术方案

一、概述

市场上热熔渣主要来源于电厂旋风炉热熔渣、钢厂热熔渣和工业热熔渣，利用热熔渣可以生产矿渣棉、岩棉，利用冷渣（水淬后的炉渣）可以生产矿渣棉、岩棉、水泥、空心砖等建筑材料和保温材料；不是所有的热熔渣都可以生产岩棉，可以生产岩棉的热熔渣的酸度系数要大于1.5，酸度系数要小于1.5的热熔渣只能生产矿棉；西格马利用热熔渣生产岩棉加热电炉生产线就是经过对热熔渣的成分分析后，加入一定的添加剂能够是热熔渣的酸度系数在1.5-2.0之间，热熔渣的酸度系数的高低，直接影响热熔渣的成分、熔点、粘度、调质调温的难易程度，以及岩棉纤维的线径、长度、纤维板或者粒状棉的保温效果和耐火温度等技术指标。

下面是利用旋风炉的热熔渣生产岩棉的案例。

1、基本情况

旋风炉是利用高速旋转的空气流使燃烧颗粒高速旋转和燃烧的设备，且多数被用于固体废弃物的处理，经燃烧后的旋风炉的热量可以用来加热锅炉，通过锅炉产生的过热蒸汽进行发电，而经过旋风炉燃烧后的固体废弃物形成高温的熔融渣，温度可达到1200-1300℃左右，其中的大部分熔融渣被热风摔在旋风炉内壁下部的熔池内，熔池内的熔融渣通过溢流口流出，流出熔融渣以液态不固定流注形式流到

旋风炉外；还有部分熔渣在上部的旋风炉的内壁上部冷却水管上形成固态熔渣，固态熔渣结块后不定时直接掉到旋风炉下部。

传统的对旋风炉的熔融渣普遍采用水淬工艺，将熔融渣骤冷淬化成细粒流入沉渣池，在沉渣池中利用脱水器对熔融渣脱水处理后送到综合利用厂。水淬工艺处理熔融渣需要耗费大量的水资源，并且水淬过程中会产生大量的水蒸气和硫化物等有害气体，容易腐蚀周围设备甚至污染大气环境，由于要对渣料进行回收再利用，水淬后的渣料由于含有大量的水分而需要利用干燥设备进行干燥除湿，用于对熔融渣冷却之后的高温冷渣水中也因为含有大量的有毒离子而没有回收利用的价值，浪费了资源，以某锅炉为例，1500℃的熔融渣比热约为1.19kJ/(kg·℃)，凝固潜热210kJ/kg，1t熔渣约含1800MJ显热和209MJ潜热，折合标煤约62kg/t渣，按每小时排11t渣，每天排掉的热量折合标煤约23.19吨。

现有技术中熔渣干式粒化方法主要有滚筒法、转鼓法、离心法、粒化轮法、风淬法等，其中滚筒法是渣流冲击到旋转滚筒表面时被破碎，粒化渣再落到流化床进行热交换；风淬法是指用大功率造粒风机产生高压、高速气流将熔渣流吹散、粒化。粒化阶段，采用一种高压风动力对熔融渣进行粒化和冷却，所使用的将熔融渣粒化需要大量的高压空气，不仅电能消耗巨大，而且容易车间环境和大气产生二次污染，更不利于工作人员的身心健康。

现有的技术中从旋风炉下部流出的热风和热熔渣的显热被全部浪费。

2、锅炉现场基础状况

2.1锅炉燃烧温度范围：1700-1900℃

2.2出炉余渣的温度范围：1250-1350℃（流动状态不好）

2.3出炉口尺寸：Φ600mm

2.4出炉口离地面高度：3700mm

2.5炉渣的主要成分：SiO2含量20-45.9％，AI2O3含量15-26.5％，Fe2O3含量5-10.4％，CaO含量5-29.5％，MgO含量2.1％，以上含量合计为94.4％。

2.6锅炉离出口的距离：第一台离大门出口外路边的距离为28m，第二台离大门出口外路边的距离为32m，第三台离大门出口外路边的距离为64m，第四台离大门出口外路边的距离为68m，

2.7车间大门出口外路边到第一个台阶的距离约为150m，第一个台阶的高度约为4m；第一个台阶到第二个台阶的距离约为300m，第二个台阶的高度约为4m；

2.8车间通道的尺寸为两柱之间宽度为4100mm，驻外到锅炉2800mm。

二、湿法水淬回收工艺改进的难点分析

1、熔融渣以液态不固定流注形式流到旋风炉外，液态熔渣温度大约为1300-1350℃，粘度较大，液态熔渣流到渣包后，不能倒出来，造成无法持续回收，无法形成后续产能和利用。

2、熔池内的熔融渣通过溢流口流出时，总是粘连成半固态熔渣，需要人工辅助才能保证旋风炉正常运转。

3、熔渣的酸度系数大约在5.0-8.0之间，不符合岩棉的质量要求。

4、调整熔渣酸度系数需要的石灰石用量较大，根据酸度系数为6计算，CaO的添加量大约为15％左右，石灰石CaCO3的加入量为26.76％，添加剂的加入量太大。

5、调质调速调温的综合难度较大。

6、运输距离较长（大约100-300m），高温熔渣运输难度较大。

三、西格马旋风炉液固态熔渣回收创新技术和效果

1、利用西格马旋风炉液固态熔渣回收整套设备，几乎可以100％利用液态炉渣的显热。

2、几乎可以100％回收利用液态炉渣出料口的热风中储存的热量。

3、可以提高锅炉的热电转化效率，转换效率效果待评价。

4、可以降低解决出渣口人工辅助出渣的人力成本，实现全部自动流出液固态炉渣。

5、可以通过添加剂反应调质炉调节酸度系数、平衡液态炉渣的流出温度，提高离心机转棍的使用寿命。

6、整套系统具有省电、节能降耗的显著特征。

7、电厂锅炉余渣利用解决方案：是由洛阳西格马炉业股份有限公司提出的、电厂液态炉渣通过在线加热熔渣系统、在线梯度加热液态化系统、液态渣包调质炉系统、电加热均质调速调温系统的解决方案。

7.1利用锅炉炉渣的预热，经过加热、保温、流动环节，实现熔融炉渣的转移、再利用，节约能源、变废为宝、增大效益。

7.2西格马整套系统不仅可以实现旋风炉余渣自动流出、自动加热、渣包调质满足拉丝需要，而且，可以收集旋风炉的出渣过程中热气流

损失的热量，还可以改善旋风炉内部的温度梯度，进而提高煤转热、热转气气转化效率。

7.3在线加热熔渣系统（专利技术仿冒必究）的主要作用：1、旋风炉出渣口粘接的熔渣可以自动流出，无需人工扒渣；2、原来的出渣口损失的的热量有两部分：熔融渣中带出的热量和热风带出的热量，熔融渣带出的热量随加热后形成的液态渣，进入后续工艺生成纤维；

8、出渣口的热风回到旋风炉内或者部分用于加热熔融渣，部分用于改善旋风炉的温度梯度，热风转化为气，提高了煤转化气的热效率，降低了电的成本；

9、在线加热熔渣系统使用电加热，使用的电量用温度来表示时，就是把1350度的熔融渣变成1450度的流体渣，这个用电量的成本是非常小的，大约一台40-50千瓦的电炉，工作状态的用电量可能是总功率的30-40％，这个成本是非常小的。按40KW×30％×24小时×30天×0.3元/度=2592元/月。5、节省的成本：（1）一台旋风炉3班×1人/班×3000元/月=9000元/月，（2）热风损失的成本=几千吨水的温度从常温升到60多度+车间的温度从室温增加到50度；（3）6吨1400度渣/天×30天，（4）旋风炉的温度的升高提高的气转化为电的热能。应当是十分划算的。

10、西格马旋风炉下部在线加热熔渣系统（专利技术仿冒必究）全套设备、利用热熔渣生产岩棉加热电炉生产线全套设备（专利技术仿冒必究）及工艺方法（专利技术仿冒必究），是具有专利技术岩棉生产加热电炉成套设备，是具有节能降耗、绿色环保、固废再生资源利用