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      巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)

      巖棉電爐

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      巖棉電爐

      巖棉生產(chǎn)工藝流程

      一、概述

      1、巖棉的起源

      巖棉起源于夏威夷。當夏威夷島***次火山噴發(fā)之后,島上的居民在地上發(fā)現了一縷一縷融化后質(zhì)地柔軟的巖石,這就是***初人類(lèi)認知的巖棉纖維,巖棉的生產(chǎn)過(guò)程,其實(shí)是模擬了夏威夷火山噴發(fā)這一自然過(guò)程,巖棉產(chǎn)品均采用***玄武巖、白云石等為主要原材料,經(jīng)1450℃以上高溫熔化后采用國際先進(jìn)的四軸離心機高速離心成纖維,同時(shí)噴入一定量粘結劑、防塵油、憎水劑后經(jīng)集棉機收集、通過(guò)擺錘法工藝,加上三維法鋪棉后進(jìn)行固化、切割,形成不同規格和用途的巖棉產(chǎn)品。

      受多項利好政策的影響,社會(huì )對節能的需求不斷增加,2016年巖棉行業(yè)呈現產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的良好局面,產(chǎn)品供不應求。巖棉在以下領(lǐng)域得到了廣泛應用,帶動(dòng)了巖棉產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,建筑外墻外保溫:2014年GB50016-2014《建筑設計防火規范》頒布,該規范對建筑用保溫材料提出了明確要求,這對***不燃和耐火度較好的巖棉是一個(gè)重大利好?;馂氖鹿实念l發(fā),也使人們意識到無(wú)論內墻還是外墻保溫材料的不燃性能都非常重要。各地也出臺了一些地方性政策,例如:江蘇省頒布了建筑節能領(lǐng)域“十三五”***推廣應用新技術(shù)和***禁止使用落后技術(shù)名錄,將巖棉薄抹灰等列入推廣之列,巖棉替代了其他***材料成為建筑外保溫市場(chǎng)的重要保溫材料。

      在我國,絕熱保溫材料有很多種,巖棉生產(chǎn)量***大,這是因為它利用塊狀巖石和工業(yè)廢渣為原料,使用我國極為普遍的煤炭制取的焦炭為主要燃料,建廠(chǎng)條件不太受***,成本較低的緣故。巖棉保溫氈板是利用高爐礦渣和玄武巖等巖石為原料,經(jīng)沖天爐熔制,離心機成纖并施加粘結劑生產(chǎn)出絮狀樹(shù)脂棉,然后通過(guò)加熱加壓固化和切割處理而制成的制品。它是優(yōu)良的絕熱材料,用于電廠(chǎng)、石油化工廠(chǎng)、冶金廠(chǎng)及交通運輸等各部門(mén),管道、罐體、鍋爐及各種加熱爐體的絕熱工程;它又是重要的新型建筑材料,與其它材料復合即可制成各種復合材料用于建筑物的墻板或屋面、地板等。

          以巖棉、玻璃棉為代表的***絕熱材料,美、法國、瑞典、日本等國家在五十年代就已工業(yè)化生產(chǎn), 一條生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)能力達到數萬(wàn)噸乃至十幾萬(wàn)噸,其生產(chǎn)工藝裝備不斷完善,產(chǎn)品已系列化。生產(chǎn)廠(chǎng)商為建筑業(yè)提供了種類(lèi)繁多的以巖棉為芯材的復合板等產(chǎn)品,以及與建筑施工相適應的配套材料、配套件和有關(guān)施工技術(shù)軟件,因此各發(fā)達國家的***絕熱材料在發(fā)用建筑業(yè)上取得非常廣泛的應用。 八十年代先后在北京、上海等地引進(jìn)國外的巖棉、玻璃棉生產(chǎn)技術(shù)與裝備,開(kāi)創(chuàng )了我國新型***保溫絕熱材料的新時(shí)期,縮短了我國與西方發(fā)展國家在絕熱保溫材料領(lǐng)域的差距。 

          隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,能源緊缺的加深,節能意識的強化,我國的巖棉、玻璃棉工業(yè)得以迅速發(fā)展,形成了一個(gè)初具規模的***絕熱材料行業(yè)。  巖棉是一種***的輕質(zhì)、保溫、吸聲、防火材料,廣泛應用于工工業(yè)、交通運輸業(yè)和建筑業(yè)等。 

      2、巖棉市場(chǎng)未來(lái)發(fā)展

           巖棉制品在建筑業(yè)、工業(yè)和交通運輸業(yè)的作用早已被人們所公認,在我國,巖棉制品在建筑業(yè)的應用才剛剛開(kāi)始。能源緊缺,嚴重制約著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高;能源過(guò)度消耗還加劇環(huán)境污染和生態(tài)平衡的破壞。我國已成為世界上第二大能源消費大國。目前我國每年建筑能耗已超4億噸標準煤。隨著(zhù)城鄉民用建筑的飛速發(fā)展,我國建筑能耗將更加突出,建筑耗能很快增加。為此,國家對建筑節能非常重視,先后制定了《中華人民共和國節約能源法》和《中華人民共和國建設部節能技術(shù)政策》和《民用建筑節能設計標準》等法規,規定在***階段,民用建筑節能30%、第二階段民用建筑節能50%,北京等部分省市已率先實(shí)施節能65%的標準。然而,我國目前大約只有5%的辦公樓和居民樓達到了國家規定的***低節能50%的要求,可想而知建筑節能的潛在市場(chǎng)有多么巨大! 作為新型建筑材料,市場(chǎng)對巖棉制品需求正在日益增大。各種利用礦棉進(jìn)行內外墻保溫的小區示范工程相繼建成,這都為建筑上推廣巖棉打下了堅實(shí)基礎。我國“冬冷夏熱”的中部地區城鄉廣大人民對居住環(huán)境舒適性越來(lái)越迫切,給巖棉等優(yōu)良保溫隔熱材料在建筑上 的應用提供了越來(lái)越大的市場(chǎng)。美國“911事件”之后,全世界更重視了高層建筑中鋼結構的防火處理,這又為鋼結構的巖棉噴涂提供很好的契機。巖棉制品作為建筑保溫材料的應用除了它具有保溫節能的特性外,還具有安全、防火、防霉、電絕緣和耐火性的優(yōu)點(diǎn)。它不但可以應用于低層建筑保溫,更可以用于多層和高層建筑;它不但適用于混凝土結構,而且適用于磚混結構和加氣混凝土結構及木結構。巖棉制品和其它材料復合成墻體材料、屋面材料,一旦被廣泛使用,目前全國50萬(wàn)噸巖棉的年產(chǎn)量,將遠不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的要求。 至今為止,多數對節能要求較高的民用建筑還是采用聚苯板。聚苯板的缺點(diǎn)人們不是不知道,萬(wàn)一著(zhù)起火來(lái),聚苯板會(huì )產(chǎn)生有毒的氣體。而巖棉是優(yōu)良的不燃的保溫材料,但是對多年來(lái),我國普遍存在大大小小的礦巖棉制品廠(chǎng),只能生產(chǎn)一般的礦棉制品,不能滿(mǎn)足建筑上對外墻外保溫對保溫材料的要求。新型的***巖棉生產(chǎn)線(xiàn),生產(chǎn)出的巖棉制品滿(mǎn)足建筑上對外墻外保溫的要求,這就使得它有可能對我國民用建筑尤其是高層建筑提供***好的材料。

      二、巖棉的生產(chǎn)方法

      1、巖棉生產(chǎn)方法概述

      巖棉的生產(chǎn)方法主要包含幾個(gè)環(huán)節:(1)原材料的熔化過(guò)程,(2)利用離心機成纖和集棉過(guò)程,(3)棉氈的固化、熱壓、成板過(guò)程;原材料的熔化過(guò)程可以通過(guò)沖天爐、電弧爐、電阻爐加熱原材料使其熔化;熔體由加熱爐的下部流料口流出,經(jīng)活動(dòng)流槽被導入離心機。流入離心機的高溫熔體被離心輥的離心力和由包絡(luò )在離心輥外的風(fēng)環(huán)噴出的高速氣流的聯(lián)合作用下,將之牽伸成纖維,并將纖維吹送至集棉輸送機,纖維在飛越過(guò)程中,由于與渣球的速度差有效地將未成纖渣球分離出去,同時(shí),采用細霧粒多點(diǎn)噴射方式,將粘結劑均勻地施加到纖維表面。  纖維在集棉輸送機的負壓風(fēng)抽吸作用下均勻沉降到高速運行的集棉帶上,形成很薄的初棉層,初棉層經(jīng)過(guò)渡輸送被送入擺錘機,在擺錘帶往復擺動(dòng)作用下,在與其成90°布置的成形輸送機上形成多層折疊結構形式的均勻棉氈,根據不同產(chǎn)品的要求,集棉帶速度、擺錘機擺幅、擺速均可分別設定。  棉氈經(jīng)縱向壓縮或不縱向壓縮、加壓后進(jìn)入固化爐,氈層在固化爐內被上下鏈板加壓,同時(shí)鼓入220-250℃的熱風(fēng),穿過(guò)氈層,使其中粘結劑固化并形成具有一定厚度和強度的連續棉板、棉氈,從固化爐出來(lái)的板氈經(jīng)過(guò)渡段、冷卻段、切割段和接收站成為成品。產(chǎn)品檢驗后,通過(guò)收縮薄膜包裝機自動(dòng)包裝入庫。

      2、沖天爐的加熱熔化工藝

         現有的沖天爐是采用熱空氣助燃熔化技術(shù),即用通過(guò)沖天爐尾氣與冷空氣交換得到的熱空氣作為助燃氣體,這種方法簡(jiǎn)單,但存在許多問(wèn)題,(1)由于空氣含氧量低,導致?tīng)t內升溫速度慢,燃料燃燒不充分,導致?tīng)t內CO等氣體含量高,因而導致生產(chǎn)出來(lái)的巖棉纖維短促、柔韌性及彈性差;采用富氧融化工藝后,向爐內通入氧氣后上述問(wèn)題才有了一些改善,仍然存在一些問(wèn)題;(2)沖天爐的主要燃料為焦炭,焦炭的好壞直接影響熔體的質(zhì)量,還會(huì )產(chǎn)生煙氣排放,還需要進(jìn)行煙氣環(huán)保處理系統,不可避免的仍會(huì )產(chǎn)生煙氣泄漏等,造成環(huán)境惡劣;(3)沖天爐工藝使用的原材料為玄武巖礦石、白云石礦石、爐渣等,原材料為塊狀,在沖天爐內沒(méi)有融化的熔體、礦石從沖天爐爐底落下,沖天爐的熔化溫度不容易精確控制,有時(shí)會(huì )造成熔體不均勻產(chǎn)生熔渣,一般來(lái)說(shuō),沖天爐的原材料損耗為1:1.4,生產(chǎn)1噸巖棉需要1.4噸原材料,造成原材料浪費;(4)生產(chǎn)1噸巖棉需要290公斤焦炭,焦炭的市場(chǎng)價(jià)格為2850元/噸,因此,僅焦炭一種原材料生產(chǎn)成本就抬高700多元。因此, 2012年3月10日國家工業(yè)和信息化部發(fā)布《巖棉行業(yè)準入條件》 :新建巖棉項目總規模不得低于4萬(wàn)噸/年,單線(xiàn)規模不得低于2萬(wàn)噸/年,新建和改擴建巖棉項目應使用清潔燃料,嚴禁使用發(fā)生爐煤氣,鼓勵使用電爐。

         目前,市場(chǎng)上95%的巖棉生產(chǎn)企業(yè),都使用沖天爐制造巖棉,沖天爐生產(chǎn)巖棉的成本為2500-2600元/噸。

      2、巖棉加熱電爐的現狀

         目前,***早用于生產(chǎn)巖棉和礦棉的電爐是電弧爐,電弧爐通過(guò)金屬電極或非金屬電極產(chǎn)生電弧加熱的工業(yè)爐叫做電弧爐。電弧爐的爐體由爐蓋、爐門(mén)、出鋼槽和爐身組成,爐底和爐壁用堿性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。電弧爐按每噸爐容量所配變壓器容量的多少分為普通功率電弧爐、高功率電弧爐和超高功率電弧爐。電弧爐是通過(guò)石墨電極向電弧爐內輸入電能,以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進(jìn)行煉。電弧爐煉鋼發(fā)明后不久,就首先用于冶煉合金鋼,并得到較大的發(fā)展。

          目前,市場(chǎng)上主要用電弧爐生產(chǎn)礦棉,主要原料為鋼廠(chǎng)的熱熔渣,礦棉的熔點(diǎn)較低,熔體的流動(dòng)性較好,使得利用渣包運輸熱熔渣成為現實(shí),節約熱熔渣的顯熱。能夠用于制備巖棉的熱熔渣熔點(diǎn)較高,熱熔渣的流動(dòng)性較差,僅利用電弧爐難于解決利用熱熔渣生產(chǎn)巖棉的工藝難題。利用電弧爐制備巖棉還沒(méi)有成熟的先例。

      3、利用熱熔渣生產(chǎn)巖棉加熱電爐技術(shù)的新突破

          洛陽(yáng)西格馬爐業(yè)股份有限公司的技術(shù)團隊經(jīng)過(guò)幾年的跟蹤和實(shí)驗,利用巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)獲得新突破,并申報了5項發(fā)明。

      巖棉加熱電爐分為:(1)利用熱熔渣生產(chǎn)巖棉的巖棉加熱電爐,(2)利用玄武巖、爐渣生產(chǎn)巖棉的巖棉加熱電爐;其包括原材料輸送機構、調質(zhì)反應電熔爐、均質(zhì)調速調溫電熔爐、攪拌機構、調速機構、溫度控制儀、熱電偶、變壓器、熔池等巖棉原材料加熱融化調質(zhì)設備。

      經(jīng)過(guò)技術(shù)數據測算,利用熱熔渣生產(chǎn)巖棉的巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的巖棉成本為2000元/噸,利用玄武巖礦石或者爐渣生產(chǎn)巖棉的巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的巖棉成本為2100-2200元/噸,生產(chǎn)成本顯出降低。

      利用巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)生產(chǎn)巖棉不僅生產(chǎn)成本低,還具有環(huán)保、節能、再生資源利用等顯著(zhù)特點(diǎn)。

      二、產(chǎn)品結構和組成 

      1、生產(chǎn)工藝描述

      利用在線(xiàn)電加熱熔爐()和在線(xiàn)梯度加熱液態(tài)化系統()接收旋風(fēng)爐下部的熱熔渣,實(shí)現熱熔渣的自動(dòng)流出、自動(dòng)接收、自動(dòng)加熱功能,不僅有利于改善電廠(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境和成本,而且,實(shí)現熱熔渣自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的***個(gè)環(huán)節:實(shí)現熱熔渣的自動(dòng)流出、自動(dòng)接收、自動(dòng)加熱功能。

      經(jīng)過(guò)用戶(hù)自制運輸系統,將熱熔渣運送到巖棉生產(chǎn)車(chē)間,將熱熔渣導入電加熱調質(zhì)反應熔爐(),根據熱熔渣的化驗結果進(jìn)行調質(zhì),通過(guò)輸送系統將調質(zhì)需要石灰石固體粉狀原料自動(dòng)添加到電加熱調質(zhì)反應熔爐內,經(jīng)過(guò)加熱、保溫、反應過(guò)程,熱熔渣的成分符合巖棉需要的酸度系數后,液態(tài)熱熔渣通過(guò)溢流口、溢流通道流入電加熱均質(zhì)調速調溫熔爐(IV),液態(tài)熱熔渣在電加熱均質(zhì)調速調溫熔爐內,經(jīng)過(guò)均質(zhì)、攪拌、混合均勻、調速、調溫環(huán)節后,液態(tài)熱熔渣自動(dòng)流入離心機進(jìn)行拉絲成綿固化成板包裝工藝。

        

      2、設備的組成

      巖棉加熱電爐生產(chǎn)線(xiàn)設備組成:旋風(fēng)爐液固態(tài)廢渣熱回收系統的結構組成:主要由(1在線(xiàn)加熱熔渣系統、(2在線(xiàn)梯度加熱液態(tài)化系統、(3)電加熱調質(zhì)發(fā)應熔爐系統、(4電加熱均質(zhì)調速調溫熔爐系統、(5)溫度控制和測量系統、6)自動(dòng)化控制和監視系統等組成、(7)調質(zhì)工藝及技術(shù)方案、(8)其他輔助設施。


      3、整套設備主要技術(shù)參數

      3.1設備使用溫度范圍:室溫-1550

      3.2主體設備數量:6套(詳見(jiàn)設備組成描述)

      3.3電加熱熔爐熔池數量:6

      3.4電加熱熔爐生產(chǎn)線(xiàn)加熱功率:2600KW,裝機總功率:3500KW

      2.5電源參數:380V、50HZ2

      3.6保溫材料種類(lèi):耐火磚、澆注料、剛玉、陶瓷纖維、氧化鋁纖維等

      3.7添加劑:石灰石

      3.8添加劑加料方式:輸送帶輸送

      3.9攪拌方式:電動(dòng)攪拌

      3.10液態(tài)爐渣的凈流出流量范圍:3.3-4.0/小時(shí)

      3.11流出的液態(tài)爐渣的酸度系數:1.5-2.0

      3.12液態(tài)熔渣***終流入離心機的溫度范圍:1350-1500

      3.13液態(tài)熔渣的酸度系數均勻性:1.8±0.3

      3.14液態(tài)熔渣的流速穩定性:3.8±0.5/小時(shí)

      3.15自動(dòng)化控制系統:

      旋風(fēng)爐液固態(tài)廢渣熱回收控制系統主要分五個(gè)部分,分別是用戶(hù)界面、溫度測量、加熱控制、動(dòng)作控制、計量檢測。這五個(gè)部分相對獨立,各自采用***優(yōu)的配置方案,通過(guò)系統部件之間的互相協(xié)調,可以達到***好的控制效果。

      3.16動(dòng)作控制部分通過(guò)西門(mén)子smart系列PLC實(shí)現對設備所有動(dòng)作的控制,西門(mén)子smart系列PLC擁有豐富的配置選項,可以通過(guò)各種擴展模塊實(shí)現復雜的控制功能,比如通過(guò)旋轉型編碼器、光柵尺或者伺服電機進(jìn)行位置控制,通過(guò)模擬量擴展模塊和變頻器實(shí)現速度控制,通過(guò)數字量模塊實(shí)現狀態(tài)監控、動(dòng)作指定等。西門(mén)子smart系列PLC是新一代高性能邏輯控制單元,具有速度快、容量大、體積小、擴展性好、模塊豐富、通信簡(jiǎn)便的特點(diǎn),具有良好的業(yè)界口碑。該PLC面向高速、高精度、更加實(shí)時(shí)的控制,配以高性能的脈沖計數單元、脈沖輸出單元、數字I/O單元、模擬量I/O單元,就可以實(shí)現所有的控制目標。

      3.17安全性、可靠性:具有溫度控制部分具有自動(dòng)控制、自動(dòng)報警功能;電動(dòng)調制攪拌、調速通過(guò)PLC控制功能實(shí)現自動(dòng)調節;全套系統采用傳統技術(shù)+西格馬創(chuàng )新理念實(shí)現旋風(fēng)爐液固態(tài)廢渣熱自動(dòng)回收、自動(dòng)攪拌、自動(dòng)調節流速。

      三、技術(shù)

      1

      名稱(chēng)

      一種液態(tài)爐渣的加熱回收利用裝置

      申請日:

      20171222

      申請號

      2017114071078

      公開(kāi)日:

      2018131

      授權公告日:


      申請人/權人:

      洛陽(yáng)西格馬爐業(yè)股份有限公司

      申請人地址:

      河南省洛陽(yáng)市高新開(kāi)發(fā)區三元路

      發(fā)明設計人:

      周森安

      代理機構:

      洛陽(yáng)公信知識產(chǎn)權事務(wù)所(普通合伙)

      類(lèi)型:

      發(fā)明

      分類(lèi)號:


      2

      發(fā)明名稱(chēng)

      申請號

      類(lèi)型

      申請日

      一種制備巖棉的設備

      2018205896103

      實(shí)用新型

      20180424

      發(fā)明人

      洛陽(yáng)西格馬爐業(yè)股份有限公司

       

      3

      發(fā)明名稱(chēng)

      申請號

      類(lèi)型

      申請日

      一種爐渣加熱爐

      2018205896264

      實(shí)用新型

      20180424

      發(fā)明人

      洛陽(yáng)西格馬爐業(yè)股份有限公司

      4

      發(fā)明名稱(chēng)

      申請號

      類(lèi)型

      申請日

      一種制備巖棉的設備及其制備方法

      2018103721838

      發(fā)明

      20180424

      發(fā)明人

      洛陽(yáng)西格馬爐業(yè)股份有限公司

       

       


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