利用液态高炉熔渣制备玻璃微珠并回收熔渣显热的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107487986A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710773004.7C21B3/06(2006.01)(22)申请日2017.08.31(71)申请人华北理工大学地址063210河北省唐山市曹妃甸区唐山湾生态城渤海大道21号(72)发明人张玉柱孙瑞靖邢宏伟刘志刚王子兵龙跃张遵乾杨丽荣李智慧(74)专利代理机构天津创智天诚知识产权代理事务所(普通合伙)12214代理人田阳(51)Int.Cl.C03B19/10(2006.01)C03C12/00(2006.01)C03C6/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称利用液态高炉熔渣制备玻璃微珠并回收熔渣显热的方法(57)摘要本发明公开了一种利用液态高炉熔渣制备玻璃微珠并回收熔渣显热的方法，包括以下步骤：在液态高炉渣中加入调制剂并均匀混合，得到调质液态高炉渣，将所得调质液态高炉渣进行加热，以使调制剂熔化，待调制剂熔化后，于1400～1750℃保温10～30分钟；通过拉瓦尔喷嘴喷出的空气射流将垂直下落的液态高炉渣破碎粒化，得到渣粒；渣粒从回转式冷渣机的入口进入该回转式冷渣机并在该回转式冷渣机中停留10～15分钟，从回转式冷渣机排出即可，该方法处理液态高炉熔渣过程中不产生有毒有害气体，可对高炉渣中余热进行合理回收，节约了能源，减少了对环境的污染，所生产的玻璃微珠产品具有质轻、硬度高、抗腐蚀性能好等优点。CN107487986ACN107487986A权利要求书1/1页1.一种利用液态高炉熔渣制备玻璃微珠并回收熔渣显热的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在液态高炉渣中加入调制剂并均匀混合，得到调质液态高炉渣，所述调制剂与液态高炉渣的质量份的比为(1～3)：10，所述调制剂由12.6～16.2wt％的SiO2、36.5～42wt％的CaO、6.7～10.2wt％的MgO、0.54～3.2wt％的Al2O3、11.1～15.1wt％的Fe2O3和余量的MnO组成；2)将步骤1)所得调质液态高炉渣进行加热，以使调制剂熔化，待所述调制剂熔化后，于1400～1750℃保温10～30分钟；3)将步骤2)所得调质液态高炉渣经过溜渣槽的引流作用从溜渣槽的出口垂直下落，在液态高炉渣下落轨迹的一侧设置一拉瓦尔喷嘴，通过拉瓦尔喷嘴喷出的空气射流将垂直下落的液态高炉渣破碎粒化，得到渣粒；在所述空气射流的作用下，所述渣粒从回转式冷渣机的入口进入回转式冷渣机并在该回转式冷渣机中停留10～15分钟，以使渣粒收缩形成玻璃微珠，所述玻璃微珠从所述回转式冷渣机排出即可；其中，所述拉瓦尔喷嘴喷射的压力为0.1～0.3MPa，所述空气射流的速度为超音速，所述回转式冷渣机的转速为3～6r/min。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述调制剂由12.6～13.5wt％的SiO2、36.5～38wt％的CaO、6.7～8.3wt％的MgO、0.54～1.7wt％的Al2O3、11.1～12.1wt％的Fe2O3和余量的MnO组成。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述调制剂由14.2～15.5wt％的SiO2、38.5～41.3wt％的CaO、9～9.6wt％的MgO、2.2～3wt％的Al2O3、13.4～15wt％的Fe2O3和余量的MnO组成。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述调制剂为粉煤灰、铁尾矿粉、石灰石粉、钢渣、碱渣和萤石中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，所述液态高炉渣位于渣罐中。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤2)中，加热时间为10～30分钟，加热温度为1400～1750℃。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步骤2)中，在所述调质液态高炉渣加热的过程中，从所述渣罐的底部喷吹惰性气体，用于促进调质液态高炉渣对流。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述回转式冷渣机内设置有冷却水套，用于对所述渣粒进行热量回收。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)中，从所述回转式冷渣机排出的玻璃微珠的温度为100～150℃。10.如权利要求1～9中任意一项所述方法在制备玻璃微珠中的应用，其特征在于，所述方法制备得到的玻璃微珠的堆积密度为1450～1850kg/m3，所述方法制备得到的玻璃微珠的成珠率为78～82％；粒径为1～2.5mm的玻璃微珠维氏硬度为600～817；粒径为2.5～5mm的玻璃微珠维氏硬度为1034～1252；H2O侵蚀损失率为0.06～0.1％，HCl侵蚀损失率为3～4.3％，NaOH侵蚀损失率为