熔渣利用中的渣棉及其制备技术

2023-06-24 理论教育版权反馈

【摘要】：生产节能建筑材料利用冲天炉炉渣及其显热生产新型建材——炉渣砖，它与传统实心黏土砖相比，具有比较突出的优越性。1）由于充分利用了炉渣的显热，在生产过程中的生产能耗以及在使用过程中的使用能耗均较实心黏土砖有较大幅度的降低。2）炉渣砖的表观密度在1000～1200kg/m3以下，这样就能够设计出较大的砖型，有利于加快施工速度、减轻墙体自重和提高墙体的保温隔热性能。

1.炉渣余热利用的必要性

目前我国能源形势严峻，产品能耗指标过高，主要用能产品的单位产品能耗比发达国家高25%～90%（加权平均高40%左右），单位产值能耗为世界平均水平的2.3倍，这是造成产品生产成本上升、经济效益差的重要原因之一。因此，按照生态工业的概念，有必要将上一生产过程中的废料或副产品作为下一生产过程的原料投入，必将大幅度降低能源、资源消耗，从而降低产品的生产成本、提高总体经济效益。

冲天炉炉渣的出炉温度均在1300～1400℃左右，最高可达1500～1600℃。一般而言，1t炉渣带有1600～1800MJ热量，大约相当于55～61kg标准煤完全燃烧后所产生的热量。假设这一部分炉渣余热全部被利用起来，虽然从节能的绝对量来看并不多，仅占冲天炉熔化过程总能源消耗量的1%～2%，但是从节能的观点出发，回收这一部分余热并有效地加以利用是十分必要的，即便只能够回收一部分，也将能够得到可观的回报。

2.炉渣余热回收利用

冲天炉炉渣余热的利用，就是在炉渣凝固过程中，利用其潜在的显热将炉渣直接转化为有用的制品。到目前为止，已知的炉渣余热回收利用有以下几种：

（1）生产渣棉炉渣制棉是利用冲天炉流出的熔渣，采用离心喷吹的方法制成渣棉。渣棉是隔热保温和建筑吸声板用材。

此方法优点是充分利用了炉渣的余热，生产成本很低，价格也便宜；酸性渣可直接制成纤维，如果冲天炉熔渣为碱性渣，渣棉纤维短且粗，不能直接制成渣棉。铸造粉尘回吹可提高渣的酸度，还可在炉料中适当加入玄武岩以降低渣的碱性。

（2）生产粒状渣球这种工艺是利用炉渣的干式造粒和流动床热交换技术，将炉渣中70%左右的热量转换成蒸汽或高温热风的同时，将炉渣制成粒状渣球，作为水泥填料或轻骨料使用，还可用作建设高速公路路面材料。

（3）生产节能建筑材料利用冲天炉炉渣及其显热生产新型建材——炉渣砖，它与传统实心黏土砖相比，具有比较突出的优越性。

1）由于充分利用了炉渣的显热，在生产过程中的生产能耗以及在使用过程中的使用能耗均较实心黏土砖有较大幅度的降低。

2）炉渣砖的表观密度在1000～1200kg/m³以下（实心黏土砖的表观密度为1650～1750kg/m³），这样就能够设计出较大的砖型，有利于加快施工速度、减轻墙体自重和提高墙体的保温隔热性能。

3）完全不使用黏土为生产原料，不占用任何耕地。

4）在生产过程中不增加新的污染源。

5）具有较好的经济效益和社会效益。