[精选]岩棉制品生产工艺流程、产品质量标准37078.pptx
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1、北新集团建材股份有限公司下花园分公司岩棉制品生产工艺、产品质量标准讲义岩棉制品生产工艺、产品质量标准讲义v什么是岩棉?国内外应用情况如何?什么是岩棉?国内外应用情况如何?v岩棉,英文岩棉,英文rock wool 是以天然岩石为主原料制成的蓬松状短细纤维。是以天然岩石为主原料制成的蓬松状短细纤维。v主要应用于建筑、冶金、机械、建材、石油、化工工业。它是将天主要应用于建筑、冶金、机械、建材、石油、化工工业。它是将天然岩、矿石等原料,在冲天炉或其他熔窑内熔化,经离心吹制、骤冷成然岩、矿石等原料,在冲天炉或其他熔窑内熔化,经离心吹制、骤冷成纤维状,将熔融液流脱落在多级回转转子上,借离心力甩成纤维,直径
2、纤维状,将熔融液流脱落在多级回转转子上,借离心力甩成纤维,直径一般一般47微米,容重微米,容重50200千克千克/米米3,常温下导热系数,常温下导热系数0.044w/mk一一下,不燃、不腐、不霉、不蛀的优良保温材料。下,不燃、不腐、不霉、不蛀的优良保温材料。v按使用温度分普通岩棉;耐高温岩棉。岩棉可制成条、带、毡、管、板按使用温度分普通岩棉;耐高温岩棉。岩棉可制成条、带、毡、管、板状。用于冶金铸造、石油裂化及空间技术耐烧蚀、耐高温隔热材料;建状。用于冶金铸造、石油裂化及空间技术耐烧蚀、耐高温隔热材料;建筑和设备的吸声材料、隔热材料。筑和设备的吸声材料、隔热材料。v什么是矿渣棉?什么是矿渣棉?v
3、矿渣棉是以工业矿渣如高炉矿渣、石英石等为主要原料,经过熔化、纤矿渣棉是以工业矿渣如高炉矿渣、石英石等为主要原料,经过熔化、纤维化而制成的无机质纤维。维化而制成的无机质纤维。岩棉板生产线工艺流程概述岩棉板生产线工艺流程概述 v岩棉生产工艺概述岩棉生产工艺概述v1、将一定粒度的玄武岩将一定粒度的玄武岩(或辉绿岩或辉绿岩)、高炉矿渣、白云石等按照一定配、高炉矿渣、白云石等按照一定配比连同适量的焦炭一起装入冲天炉。为了保证燃料的剧烈燃烧同时向炉比连同适量的焦炭一起装入冲天炉。为了保证燃料的剧烈燃烧同时向炉内鼓热空气。近年来工厂普遍引入富氧技术。内鼓热空气。近年来工厂普遍引入富氧技术。v2、在冲天炉内的
4、高温条件下使原料熔化,在冲天炉内的高温条件下使原料熔化,熔体通过炉体下部的固定流熔体通过炉体下部的固定流嘴流出。在稍低于流嘴的地方设有可调流槽。嘴流出。在稍低于流嘴的地方设有可调流槽。3、熔体经过可调流槽后形成稳定的流股,并流到四辊离心机的熔体经过可调流槽后形成稳定的流股,并流到四辊离心机的1#辊上。辊上。在离心机四个高速转动的辊子的离心力作用下流股逐步被甩制成纤维。在离心机四个高速转动的辊子的离心力作用下流股逐步被甩制成纤维。在高压吹离风作用下将棉纤维送入集棉机进行集棉,在成棉的同时,喷在高压吹离风作用下将棉纤维送入集棉机进行集棉,在成棉的同时,喷洒粘结剂和防尘油。洒粘结剂和防尘油。4 4、
5、带有粘结剂的棉毡经过摆锤铺毡、打褶、加压、固化,使产品定形。带有粘结剂的棉毡经过摆锤铺毡、打褶、加压、固化,使产品定形。再经产品精加工工序,加工成所需的规格和外观要求的最终产品。经检再经产品精加工工序,加工成所需的规格和外观要求的最终产品。经检验合格后,包装入库。其工艺流程如图验合格后,包装入库。其工艺流程如图1 1所示。所示。岩棉板(毡)生产工艺流程示意图岩棉板(毡)生产工艺流程示意图 毡毡燃烧器燃烧器循环风机循环风机包装机包装机 板板脱硫除脱硫除尘器,尘器,旋风除尘器旋风除尘器焚烧器焚烧器 冷冷 却却 器器热交换器热交换器 风机风机热鼓风机热鼓风机机机风风烟囱烟囱成品库成品库尺寸加工尺寸加
6、工接收台接收台固化炉固化炉冷却段冷却段料仓料仓称量称量冲天炉冲天炉离心机离心机料场料场筛分筛分集棉机集棉机摆锤铺毡摆锤铺毡 打摺、加压打摺、加压过滤室过滤室 烟烟 囱囱袋收尘袋收尘粘结剂防尘油粘结剂防尘油树脂棉加工树脂棉加工风机风机袋式过滤器袋式过滤器一、板(毡)生产线工艺一、板(毡)生产线工艺 七个部分:七个部分:1 原燃材料要求原燃材料要求 2 冲天炉及熔制工艺冲天炉及熔制工艺 3 离心机成纤离心机成纤 4 施加粘结剂与防尘油工艺施加粘结剂与防尘油工艺 5 集棉及布棉工艺集棉及布棉工艺 6 固化炉及固化成型工艺固化炉及固化成型工艺 7 产品的尺寸加工及包装产品的尺寸加工及包装一、原燃材料要
7、求一、原燃材料要求v1 1 原燃材料原燃材料v 原燃材料准备是岩棉及其制品生产工艺的重要组原燃材料准备是岩棉及其制品生产工艺的重要组 成部分。成部分。1.1 1.1 原料和燃料种类原料和燃料种类 原料原料 :玄武岩玄武岩 辉绿岩辉绿岩 白云石白云石 石灰石石灰石 矿渣矿渣 燃料:燃料:焦炭、天然气、柴油焦炭、天然气、柴油原料的分类原料的分类一、原燃材料要求一、原燃材料要求1.1.1 玄武岩玄武岩 玄武岩玄武岩v 玄武岩玄武岩(或辉绿岩或辉绿岩)是酸性材料,主要是为生产岩棉提供酸是酸性材料,主要是为生产岩棉提供酸性氧化物性氧化物(SiO2(SiO2、AL2O3AL2O3等等)。粒度范围为。粒度范
8、围为8080120mm120mm。其中粒度。其中粒度小于小于80mm80mm或大于或大于120mm120mm者最多不超过者最多不超过1010,粒度小于,粒度小于30mm30mm的碎料的碎料不超过不超过1 1。一、原燃材料要求一、原燃材料要求v1.1.2 白云石白云石v 白云石主要是由钙和镁的碳酸盐组成的矿物。理论化学成份白云石主要是由钙和镁的碳酸盐组成的矿物。理论化学成份为为CaO30.4CaO30.4,MgO21.9MgO21.9,COCO 247.7 247.7。但白云石的化学。但白云石的化学成份会有很大变化。岩棉生产中有效地采用白云石做助熔剂,降成份会有很大变化。岩棉生产中有效地采用白云
9、石做助熔剂,降 低混合料的熔融温度。低混合料的熔融温度。其中其中MgOMgO1919、CaOCaO2828,粒度范围为,粒度范围为404060mm60mm,其中粒,其中粒度超上下限者最多不超过度超上下限者最多不超过1010,小于,小于10mm10mm的碎料不超过的碎料不超过1 1。v1.1.3 矿渣矿渣 高炉矿渣是工业废渣,它具有价格便宜、熔体获得率高等优高炉矿渣是工业废渣,它具有价格便宜、熔体获得率高等优点。由于它是经冶练后的熟料,熔化时能耗低,有助于熔化,并点。由于它是经冶练后的熟料,熔化时能耗低,有助于熔化,并能为生产岩棉提供碱性和酸性氧化物。所以,适当加入高炉矿渣能为生产岩棉提供碱性和
10、酸性氧化物。所以,适当加入高炉矿渣对生产经济效益都是有利的。对生产经济效益都是有利的。一、原燃材料要求一、原燃材料要求 矿渣的粒度范围在矿渣的粒度范围在6060100mm100mm,中等粒度为,中等粒度为80mm80mm。其中小于。其中小于60mm60mm者最多不超过者最多不超过5 5,小于,小于30mm30mm的碎料不超过的碎料不超过1 1。1.2燃料焦炭燃料焦炭 采用冲天炉熔化工艺,以高质量的铸造焦或冶金焦为燃料。采用冲天炉熔化工艺,以高质量的铸造焦或冶金焦为燃料。所采用的焦炭在高温和常温情况下都必须具有良好的机械强度。所采用的焦炭在高温和常温情况下都必须具有良好的机械强度。这对能否维持冲
11、天炉正常工作是至关重要的。焦炭的灰份可直接这对能否维持冲天炉正常工作是至关重要的。焦炭的灰份可直接进入熔体中进入熔体中,影响熔体成份,挥发份对焦炭的高温强度造成影响,影响熔体成份,挥发份对焦炭的高温强度造成影响,水份则影响焦炭的热值。水份则影响焦炭的热值。焦炭粒度范围在焦炭粒度范围在6060100mm 100mm,其中粒度超上下限者最多不超,其中粒度超上下限者最多不超过过1010,小于,小于30mm30mm者最多不超过者最多不超过5 5,小于,小于10mm10mm的碎料不超过的碎料不超过2 2。v化学耐久性酸度系数化学耐久性酸度系数 对于矿渣棉、岩棉来讲,有一个衡量其化学耐久性的特定名词酸度系
12、对于矿渣棉、岩棉来讲,有一个衡量其化学耐久性的特定名词酸度系数。表示纤维成分中酸性氧化物与碱性氧化物之比,即数。表示纤维成分中酸性氧化物与碱性氧化物之比,即 sio2+Al2o3 -酸度系数酸度系数 Cao+Mgo 一般矿渣棉的酸度系数控制在一般矿渣棉的酸度系数控制在1.21.4之间,岩棉的酸度系数控制在之间,岩棉的酸度系数控制在1.42.0之间,之间,越大,熔制越困难,但化学稳定性较好,纤维较粗,越大,熔制越困难,但化学稳定性较好,纤维较粗,越越小,熔制较容易,限位较细,棉质量稳定性降低。小,熔制较容易,限位较细,棉质量稳定性降低。二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺v一、冲天炉一、冲天
13、炉v 冲天炉是用来熔化原料的设备,它大至由上、冲天炉是用来熔化原料的设备,它大至由上、下两部分水夹套组成。上部有加料口、废气出口等;下下两部分水夹套组成。上部有加料口、废气出口等;下 部有进风孔、熔体流出孔和人孔门。底部有炉底门、放部有进风孔、熔体流出孔和人孔门。底部有炉底门、放铁口。铁口。v 冲天炉熔制系统可分为冲天炉熔制系统可分为6 6大部分:炉体、大部分:炉体、投料系统、投料系统、鼓鼓风系统、冷却水风系统、冷却水 系统、流料系统、废气处理余热利用系统,各个部分结系统、流料系统、废气处理余热利用系统,各个部分结构及作用构及作用 概述如下:概述如下:1 1炉体:分为上中下三部分。炉体:分为上
14、中下三部分。二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺 积存熔制中产生的铁水。除需定时放铁水外(每班由此积存熔制中产生的铁水。除需定时放铁水外(每班由此除排放铁水除排放铁水1 12 2次),停炉清理残存于炉底的铁和结石等残次),停炉清理残存于炉底的铁和结石等残物,因此,冲天炉应设计成炉底对开式或张开式的,以便于物,因此,冲天炉应设计成炉底对开式或张开式的,以便于放铁水和损坏时更换。放铁水和损坏时更换。炉缸炉缸炉缸作用是储放焦炭,支持燃烧,且又是熔体和炉缸作用是储放焦炭,支持燃烧,且又是熔体和铁水储存的地方,位置在炉底以上、风口以下。铁水储存的地方,位置在炉底以上、风口以下。炉身炉身炉身占整个冲天
15、炉高度的炉身占整个冲天炉高度的8585左右,位置在加料左右,位置在加料口至风口以上。其内腔称为炉膛,作用是提供焦炭燃烧、原口至风口以上。其内腔称为炉膛,作用是提供焦炭燃烧、原料预热、融化的工作空间。是冲天炉融化原料的主要工作区料预热、融化的工作空间。是冲天炉融化原料的主要工作区域,因此,炉身段又被称为冲天炉的有效高度。域,因此,炉身段又被称为冲天炉的有效高度。上部炉体:投料,受料。上部炉体:投料,受料。v冲天炉结构图 物料走向 气体走向v2 2进风系统:进风系统:冲天炉的进风系统包括风机、热交换器、风环风口、冲天炉的进风系统包括风机、热交换器、风环风口、管道阀门。为了保证炉内焦炭充分燃烧和温度
16、均匀,在冲天管道阀门。为了保证炉内焦炭充分燃烧和温度均匀,在冲天炉周围设有多个均匀可调的进风管和风口,在正对各个风口炉周围设有多个均匀可调的进风管和风口,在正对各个风口处均设有窥孔来观察炉内燃烧情况。处均设有窥孔来观察炉内燃烧情况。3 3冷却水系统:冷却水系统:将水泵送来的冷却水均匀的送入冲天炉水冷夹套内,将水泵送来的冷却水均匀的送入冲天炉水冷夹套内,来保护炉体在高温下的正常工作,来保护炉体在高温下的正常工作,系统由水冷夹套和均布管系统由水冷夹套和均布管路组成?。路组成?。冲天炉水冷却系统是一个闭路循环系统,主要有冲天炉水冷却系统是一个闭路循环系统,主要有以下几部分组成。如图以下几部分组成。如
17、图2所示。所示。二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺v图图2:冲天炉水冷却系统示意图冲天炉水冷却系统示意图热水池热水池冷却塔冷却塔冷水池冷水池二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺v4流料系统:流料系统:v 将一个活动流槽固定在炉缸流口处,引导由流口流出的将一个活动流槽固定在炉缸流口处,引导由流口流出的 熔体,准确稳定的流至四辊离心机的第一辊上,且可前后、熔体,准确稳定的流至四辊离心机的第一辊上,且可前后、左右随意调节的结构形式。左右随意调节的结构形式。v5废气处理余热利用系统废气处理余热利用系统:v 包括冲天炉加料料钟及侧面排烟管道。其作用是将冲天包括冲天炉加料料钟及侧面排烟管道。其作
18、用是将冲天 炉产生的烟气(炉产生的烟气(CO2CO2、COCO、H2SH2S、SO2SO2)和粉尘经焚烧和除尘)和粉尘经焚烧和除尘 作业后由烟囱排出。作业后由烟囱排出。v二、料在冲天炉内的熔制二、料在冲天炉内的熔制 原料从进冲天炉到变成流股流出冲天炉这一过程,从下原料从进冲天炉到变成流股流出冲天炉这一过程,从下 到上分为三段:到上分为三段:(1 1)预热区(预热区(2 2)熔化区)熔化区 (3 3)过热区)过热区二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺(2 2)熔化区)熔化区 在助燃空气的作用下,炽热焦炭和空气中的氧气反应,在助燃空气的作用下,炽热焦炭和空气中的氧气反应,放出大量的热,热空气温
19、度放出大量的热,热空气温度2000以上,使向下运动的物料以上,使向下运动的物料受热熔化为熔体,受热熔化为熔体,在这个区域内,主要是以氧化反应为主,所以成为氧化带,又在这个区域内,主要是以氧化反应为主,所以成为氧化带,又称熔化带。称熔化带。C+O2=CO2 Q1 (1)2C+O2=2CO+Q2 (2)2CO+O2=2CO2+Q3 (3)二、冲天炉及熔制工艺二、冲天炉及熔制工艺温度很高的热烟气离开氧化带继续上升,和向下运动的物料进温度很高的热烟气离开氧化带继续上升,和向下运动的物料进行热交换来加热物料,在这一阶段,焦炭在缺氧的情况下和行热交换来加热物料,在这一阶段,焦炭在缺氧的情况下和COCO2
20、2发生还原,发生还原,CO2+C=2CO-Q4 (4)CO2+C=2CO-Q4 (4)由于该反应是吸热反应,所以有部分热量被消耗掉,使焦炭浪由于该反应是吸热反应,所以有部分热量被消耗掉,使焦炭浪费,费,COCO量升高,这显然对熔制不利。工艺方面要求尽量减少这量升高,这显然对熔制不利。工艺方面要求尽量减少这种反应。为此,保证焦炭的质量,特别是保证焦炭的粒度符合种反应。为此,保证焦炭的质量,特别是保证焦炭的粒度符合质量要求具有重大的意义质量要求具有重大的意义,CO2 CO2 被还原的这个区域我们称之被还原的这个区域我们称之为还原带为还原带 。v(1 1)预热区预热区 烟气通过还原带继续上升,进入预
21、热带,烟气本身温度降烟气通过还原带继续上升,进入预热带,烟气本身温度降低而使物料脱水、干燥并进行预热,逐步降温后的烟气最终从低而使物料脱水、干燥并进行预热,逐步降温后的烟气最终从炉顶部排出。炉顶部排出。(3)过热区)过热区冲天炉操作部分冲天炉操作部分v一、点炉前操作一、点炉前操作v1.开车前应检查的内容:开车前应检查的内容:v(1)检查仪表电流、电压是否正常。各个水、油、气的管路是否通检查仪表电流、电压是否正常。各个水、油、气的管路是否通畅,联络系统及信号是否正常。畅,联络系统及信号是否正常。v(2)检查各信号灯是否正常,有损坏及时找电工修复或检查各信号灯是否正常,有损坏及时找电工修复或 更换
22、。更换。v(3)检查各种仪表、阀门、开关是检查各种仪表、阀门、开关是 否在正常停车位。否在正常停车位。v(4)作好前后左右的各种联络工作,如:了解各设备的检修情况,作好前后左右的各种联络工作,如:了解各设备的检修情况,并亲自到现场察看。并亲自到现场察看。v(5)根据工艺要求,整定好仪表的各参数值。根据工艺要求,整定好仪表的各参数值。v2.启动步骤:启动步骤:v 做好准备工作后,按以下步骤进行点火。做好准备工作后,按以下步骤进行点火。v起动冲天炉冷却水泵及其他水冷却循环水泵。检查冲天炉应急水箱是起动冲天炉冷却水泵及其他水冷却循环水泵。检查冲天炉应急水箱是否加满水,检查回水情况,启动空气压缩机,保
23、证压缩空气在正常压否加满水,检查回水情况,启动空气压缩机,保证压缩空气在正常压力范围内。力范围内。v二、二、点炉操作规程点炉操作规程v1.点炉步骤点炉步骤v1、砌炉底、砌炉底v1.1砌炉底以前先把两扇炉底门清扫干净,并把两个汽缸接到两扇炉底门砌炉底以前先把两扇炉底门清扫干净,并把两个汽缸接到两扇炉底门上,关闭炉底门,并用插板固定。上,关闭炉底门,并用插板固定。v1.2在两扇炉底门上砌耐火砖,并注意砌筑质量,砖缝不大于在两扇炉底门上砌耐火砖,并注意砌筑质量,砖缝不大于2mm,周,周围缝隙要用耐火泥塞实。围缝隙要用耐火泥塞实。v1.3在耐火砖上铺一层耐火土(或黄土)与焦炭末的混合半干料、四周厚在耐
24、火砖上铺一层耐火土(或黄土)与焦炭末的混合半干料、四周厚约约60120mm,中部厚约,中部厚约50mm,最低点应在放铁口处。,最低点应在放铁口处。v1.4撤除顶炉底门的气缸。撤除顶炉底门的气缸。v2、点火前的检查、点火前的检查v2.1炉底是否砌好,是否达到质量要求。炉底是否砌好,是否达到质量要求。v2.2点火用的木材是否备好。点火用的木材是否备好。v3、点火、点火v3.1加一层碎木柴约半立方米,酌情加适量柴油助燃,并用手动控制加第加一层碎木柴约半立方米,酌情加适量柴油助燃,并用手动控制加第一批底焦约一批底焦约450kg。v3.2起动冲天炉冷却水循环泵,待其工作正常后即可从人孔处进行点火,起动冲
25、天炉冷却水循环泵,待其工作正常后即可从人孔处进行点火,同时启动应急烟囱引风机,打开观察们门进行自然通风。同时启动应急烟囱引风机,打开观察们门进行自然通风。v3.3冲天炉内点着火,料位控制器在手动位置,根据底火燃烧情况加第二冲天炉内点着火,料位控制器在手动位置,根据底火燃烧情况加第二批底焦批底焦500kg,当风眼处能看到发红的焦炭时,关闭观察孔阀门,开始,当风眼处能看到发红的焦炭时,关闭观察孔阀门,开始鼓风并把鼓风量调到适当的值,约鼓风并把鼓风量调到适当的值,约12hz左右,根据废气和风眼情况,加左右,根据废气和风眼情况,加第三、四批焦炭,共计约第三、四批焦炭,共计约2000kg,同时根据燃烧情
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