铁合金废弃物资源化利用与绿色生态材料低碳制备技术

成果编号：39526

价格：100

完成单位：北京科技大学

单位类别：

完成时间：未填写

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：能源环保

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发布人：江苏省生产力促进中心科技资源开发与技术转移处在线

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结合铁合金产业对热熔渣的处理和资源优化问题，深入研究铁合金渣的物理化学特性，充分利用铁合金热熔渣的显热经过调质后直接生产高质量矿棉制品，在工业生产中能充分利用熔融态铁合金渣的热量，热熔渣经过调质后达到预期的修正酸度系数可直接生产高质量矿棉（统称岩（矿）棉），其能源消耗将大大降低。实现热熔渣资源合理利用，降低了生产成本，相比于其他高炉热熔渣制棉工艺，经过优化调质可产出优质岩（矿）棉产品，达到建筑外墙保温用岩棉制品的标准。在设备方面我们也进行了一系列的改进技术，并研发了岩（矿）棉自动生产线电控系统，通过物联终端的网口通功能将 PLC 和上位机电脑置于同一个虚拟局域网中，实现远程下载和数据采集功能。通过串口通软件实现远程编程，进而实现对设备的远程控制功能，使设备更加高效，产品更加稳定，企业具有更强的市场竞争力。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：

合作方式：技术开发

参与活动：

专利情况：未申请专利

成果简介

成果概况

创新要点

本次研制项目所建成的生产线，为保证产品运行和岩（矿）棉生产线运行稳定，在自动生产线上安装有自主研发的中央控制系统，“主站-从站”分别采用了西门子公司生产的 S7-1500 系列可编程序控制器（PLC）和 S7-200 Smart 系列可编程序控制器。通过配套天启物联产品云 BOX TN-605 以及高速的 4G 运营商网络实现与远程运维服务平台的数据连接。通过远程运维服务平台可以实现全方位的设备监控云服务。通过对现场设备的实时状态监测、远程启停控制、设备报警通知、设备地图管理、微信端监控等功能，实现在任何时间、任何地点实时查询设备最新状态、设备参数和变量的实时变化，了解设备状态、参数和变量的变化趋势，并获得针对这些变化趋势的统计分析等。另外运维平台的数据归档服务功能，可实现对用户设备数据的定期分类归档，用户可以据此对设备相关数据进行大数据分析，以定义触发器条件。平台在云端提供了一个强大的智能计算引擎，实时计算设备当前状态、变量和参数是否符合触发条件，并对符合条件的情况触发事件/报警，保证了产品生产实时预警、可查可控，大大提高了生产效率。

主要技术指标

1. 利用铁合金（以硅锰渣和镍铁渣为主）热熔渣新一步法制棉技术，减少了热熔渣水淬造成的大量热能、电能和水资源浪费，降低了一般铁合金水淬渣后续处理工艺（如粉磨加工）制备水泥等低附加值产品或堆存的人工成本、土地成本和环保成本。 2. 相较于冷料制棉工艺，我们采用热熔渣显热生产新一步法制棉工艺，熔渣熔质能耗减少 70%，销售成本降低 17%，年利润高，经过新的调质方法和技术，岩（矿）棉产品质量高于旧一步法制棉产品。 3. 我们对岩（矿）棉生产线的调质电炉炉衬结构、过度溜槽装置、流股出料装置、离心机风环装置、离心机喷胶结构、集棉机网板、摆锤、打压机、横纵切机等装备进行了细致的改进与创新，尤其是我们自主开发的自动熔体容重控制系统利用安装在成型机下面的自动称重系统来捕捉流股的变化。通过 PLC 控制系统，采用计算机程序运算，对整个生产线的速度进行 PID 调节，从而保证产品容重的波动在极小的范围内，保证了产品的质量，降低了生产成本，提高了制棉成品率和生产效率。 4. 通过对热熔渣的特性分析，我们提出了修正酸度系数调质技术，通过实验得出用高硅高钙调质料对硅锰渣进行调质最为适宜，用高硅高铝调质料对镍铁渣进行调质最为适宜，微观结构分析与产品检验都证实了此技术的可靠性，岩（矿）棉制品符合《建筑外墙外保温用岩棉制品》的高质量矿棉国家标准。 5. 总体降低用户运营成本达 35%，缩短产品研发周期，企业生产效率提高 20%，产品不良品率降低 36%，并提高了能源利用率。

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