CN103502160A - 用于制备玄武岩纤维的初始材料的预处理 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预处理制备矿物熔体用的初始材料，用于生产无端矿物纤维的方法，在此过程中将包含玄武岩和至少一种粘合剂以及任选的石英砂和/或矿渣，尤其是高炉矿渣的所述初始材料碾磨成颗粒，由所述颗粒制造模制体并对所述模制体回火处理。

Description

用于制备玄武岩纤维的初始材料的预处理

本发明涉及预处理用于制备生产无端矿物纤维用的矿物熔体的初始材料的方法，以及包含玄武岩和至少一种粘合剂的、人工制造的模制体用于制备无端矿物纤维的用途。

通常将坚固的硅酸盐纤维称为矿物质纤维。在广义上将短纤维，例如切断纤维、石棉等和长纤维区别开来。

为了制备无端矿物纤维，其中最多使用的矿物纤维是玻璃纤维，通常使用原料并且在高能耗下熔融。玻璃熔融与岩石熔融的区别很大。通常情况下是在添加其他成分的情况下将岩石原料熔融用于制备长纤维，以便以期望的方式改变熔体的特性并与相应加工工艺和成型工艺相匹配。例如，在DE19538599B4中尤其描述了由岩石、玻璃状工业废料和工业玻璃废料制备矿物纤维的方法，其中在将不含玻璃和主要含玻璃的产品机械分离之后，在熔化槽中将粒子尺寸小于80mm的主要含玻璃的产品融化，其中所述熔化槽与加料通道相连接。

DE10352323A1描述了型砖（Formstein）与火山岩例如玄武岩和/或辉绿岩一起用于制备矿物熔体的用途。其中描述了用于制备生产矿物纤维用的矿物熔体的方法，所述矿物纤维尤其是用于隔热和/或隔音以及防火的石棉，由用于植物栽培的基材、增强纤维和用于过滤目的的纤维，其中至少将来源于生产的零料以及用于调节熔体所要求的组成和粘度的修整材料（Korrekturstoffe）粉碎，用粘合剂压制成型砖并将型砖引向熔体集料。在所述熔融过程中熔化适合的原料，随后将这样产生的熔体在纤维分离集料中分离纤维。熔体的纤维分离例如以所谓的拉伸方法、离心方法或扫吹方法完成。石棉主要是由粉碎的火山岩例如玄武岩或辉绿岩和少量的石灰岩、白云岩和菱镁矿作为附加物质构成的混合物制备，还有由粉碎的火山岩和大块的高炉炉渣以及任选附加的少量的石灰岩、白云岩和菱镁矿制备的。所述附加物质可以分别单独地或者彼此以不同的混合体掺入到所述混合物中。逐渐加量地，通过具有相应尺寸、形状和强度的人造物体来代替粉碎的原料，所述人造物体由各种原料和零料以及适合的粘合剂组成。所述物体被称为型砖。型砖可以包含破碎成细粒的天然岩石。作为其他组分添加由于生产条件产生的附加的零料，例如在制备过程中不可避免地产生的较粗的成分，例如熔融珠，在熔炉的常规排空过程中产生的坚硬熔体，连同部分熔化的岩石残余物和由耐火建筑材料构成的炉内衬的一部分，以及在修剪无端制备的纤维幅时产生的绝缘材料或基材。其他生产条件下产生的零料有切割废料、残次品或待融化的用过的绝缘材料或基板。生产条件下产生的零料被再次加工用于制备型砖，即粉碎、碾磨和随后与修整材料混合。借助于修整材料可以达到所要求的混合物组成，其引起在熔融单元（Schmelzaggregat）中均匀和快速的熔化。同时，由此影响所产生的熔体的温度和粘度，程度大至实现尽可能有效的、均匀运行的纤维分离过程。修整材料例如是来自钢铁工业的炉渣例如转炉炉渣或浇注桶炉渣，或者是来自燃煤电厂的熔化室颗粒材料（Schmelzkammergranulate）。此处作为基本的修整材料的还有包含氧化形式和/或金属形式的铝的材料。适合的载体物质是未加工的铝土矿或煅烧的铝土矿，以及耐火水泥，它们根据属性也可以满足粘合剂的功能。粒状和纤维状组分、内部零料和修整物质主要是与无机粘合剂混合，大多数是在添加水的情况下混合并随后压制成模制体。在型砖的强度达到足以用于存储、输送和装料之后，型砖通常在例如3天之后达到约1至5MPa的最小抗压强度，与其他原料一起或者单独（但总是与熔融过程需要的块状燃料一起）装入熔融单元。在熔融单元中制备纤维形成所需的熔体，随后导入纤维分离单元。型砖的组成成分，尤其是修整物质和/或其他混合物组成成分可以至少部分地由来自优选褐煤和/或煤粉、无烟煤、纸浆或刨花燃烧的粒状的燃烧残留物，尤其是灰或炉渣代替。

本发明的目的是提供生产无端矿物纤维的方法，利用该方法可以实现高生产率。

本发明的目的分别独立地通过下列的方法以及用途来实现，所述方法是预处理用于制备生产无端矿物纤维用的矿物熔体的初始材料的方法，在此过程中将包含玄武岩和任选的石英砂和/或粘土和/或是高炉矿渣的所述初始材料碾磨成颗粒，由所述颗粒制造模制体并对所述模制体回火处理；所述用途是包含玄武岩的人工制造的模制体用于制备无端矿物纤维的用途。传统熔融方法中原料以未压实的形式进入熔炉，并且因此使得不同的原料具有不同的熔化温度，与这样的传统方法相比，可以在岩石熔体中实现均匀的条件证明是有利的。此外，还避免了细粒的添加物例如由于燃烧气体而尘化或吹散，和/或避免了不同初始材料和/或原料在熔炉中的离解。由此还可以容易地保持MAK-值。由于进入熔炉的模制体的均一特性，可以实现熔体的均匀特性并因此还可以制备均匀的无端矿物纤维，从而又对矿物纤维的使用特性和由此制备的矿物纤维产品产生有利的影响。

通过压实形成模制体，单个颗粒彼此之间非常紧凑，使得与彼此之间存在空腔的松散颗粒相比，前述颗粒可以更快地反应。

通过使用根据本发明制造的模制体来制备无端矿物纤维，尤其是玄武岩纤维，也得出了更好的可计量性。此外，在初始材料完全融化之前就已经在熔炉中发生了预反应（Vorreaktion），由此得到比常规的玻璃纤维材料和玄武岩纤维材料更高的强度。

所述初始材料的残湿的下限为1%，且上限为20%证实是有利的，由此可以避免或延迟碾磨时磨机的胶着。

优选将所述初始材料碾磨成尺寸小于500□m，尤其200□m，优选100□m的颗粒，由此简化了一致的模制体的制造。

模制体可以通过制粒或丸粒化（Pelletierung）、挤出、喷雾干燥、膨胀（Expandierung）等来制造，由此可以实现初始材料更高的可加工性。

模制品的制造可以通过添加选自下列组的粘合剂来实施的：水、粘土、膨润土、亚硫酸盐废液、纤维素衍生物、糖类化合物、糖、淀粉、糖蜜、磷酸盐、水泥（Zement）、有机硅物质，所述粘合剂的量的下限为1%，上限为40%，由此还可以将细粒的添加物引入混合物中，而不会在其他的制造过程中尘化或吹散。

所述模制体可以至少局部地设置有以下物质的涂层：选自矿物质粉末、滤尘、飞灰、矿渣粉末、粘土，由此产生至少部分倒圆和经涂布的、可以有利地用在熔炉中的模制体。

在本发明的改进方案中，所述涂层的粘合通过所述粘合剂和/或其他粘合剂来实施，例如选自基于糖、木质素、木素磺酸盐的物质的有机粘合剂，和/或选自基于水泥、硅酸溶液的物质的无机粘合剂，由此可以实现涂层在模制体上更好地附着。

另外，可以掺入至少一种促进剂用于制造和/或涂布所述模制体，掺入量的上限为20%和下限为0.1%，由此可以缩短制造过程或涂布过程。此外，通过所述促进物质可以改善模制体的化学或物理特性。可以使用例如水泥工业中使用的那些促进剂。

尺寸上限为30mm，下限为1mm，优选10mm的模制体，尤其是粗制颗粒材料证实是特别有利的，因为由此可以保持极低的在熔炉中融化模制体的能量输入，而同时不会对熔体特性有不利影响。

在上限为1000℃和下限为50℃的温度下回火处理所述模制体，由此一方面可以实现更好的物理特性，例如更高的抗磨损性和更少的剥落，另一方面省去了干燥所需的储存空间需求。

首先说明，在不同实施例中描述的相同部件都以相同的标记来表示，整个说明书中包括的公开内容可以适当地应用于具有相同标记的相同部件。说明书中给出的位置信息，例如上、下、侧面等，也都是基于直接描述和展示的附图的，在位置改变时也适当地应用于新的位置。另外，所展示和描述的实施例中的单个特征或特性组合也可以代表独立的、有创造性的或根据本发明的解决方案。

在具体的说明中数值范围的所有信息应理解为，所述范围包含任意和所有的部分范围，例如1至10的数据应理解为，包括从下限1和到上限10的所有部分范围，也就是说，包括从下限1或更大的值开始到上限10或更小的值结束的所有部分范围，例如1至1.7，或3.2至8，1或5.5至10。

玄武岩在本发明范围内应理解为碱性的火山岩。它主要由硅酸铁和硅酸镁与橄榄石和辉石以及富含钙的长石（斜长石）的混合物构成。占优势的矿物组是斜长石、辉石，例如以普通辉石或透辉石为主。在一些玄武岩中出现橄榄石、黑云母、斜长角闪岩，例如角闪石、碱性长石、石英、角岩和副长石。本发明范围内的玄武岩还包括辉绿岩、暗玢岩、副长岩、安粗岩、响岩、黄长岩、苦橄岩、碱玄岩、安山岩、斑岩、细碧岩、粗面岩等。总的来说，玄武岩从其化学组成上来说是高度可变的岩石，这与它非常均匀一致的外观是相矛盾的。

在本发明范围内的矿物纤维，尤其是无端矿物纤维是MMMF（人造矿物纤维），也成为合成矿物纤维。

所述初始材料除了玄武岩和至少一种粘合剂之外，还可以包含石英砂、粘土、高岭土、高炉炉渣等，并且在第一加工步骤中碾磨，但是在碾磨之前可以已经混合。作为初始材料还可以使用矿物质和选自金属化合物，例如锰-、钛-、铜-、钴化合物、碱金属化合物、钠化合物、钾化合物；碱土金属化合物，例如镁化合物或钡化合物的原料。

当然也可以在碾磨期间或者碾磨之后才混合所述初始材料。所述初始材料的混合材料和碾磨物可以基于约50%的玄武岩、约20%的高炉炉渣、约30%的石英砂和粘土。在作为选择的实施方案中，所述初始材料还可以只包含玄武岩，或只包含选定的附加物例如只有高炉炉渣、石英砂或粘土。还可以在初始材料中掺入其他物质。关于初始材料的组成的详细实施方案可以从申请人在2010年12月23日的专利申请“用于制备玄武岩纤维的原料”中获取。

由碾磨物制造模制体，其中模制体是至少3个颗粒构成的聚集体（Aggregat）。

所述碾磨可以例如在连续式碾磨机（Durchlaufmühle）DM1230中在封闭的可视-循环（Sicht-Kreislauf）下干燥地进行，碾磨机的直径为1.2m，长度为3.0m，并布置有12个提升件（Hubleisten），以约5吨的球体作为碾磨体进行碾磨。在具有狭缝的卸料壁（Austragswand）中得到经碾磨的颗粒。此外，还可以布置分离器。颗粒尺寸分布显示出，接近80%的颗粒的尺寸为20□m至100□m。优选从筒仓或大袋站（Big-Bag-Stationen）取出初始材料。另外，还可以借助于计量带式秤和螺杆将初始材料送到磨机上。在磨机上连续运转之后，经由卸料壁、螺杆和斗式升降机到达分离器的分配螺杆。从分配螺杆进入分离器并将具有期望的目标细度的颗粒送入大袋站中。过粗的材料（粗粉（Griese））经由螺杆再次进入碾磨空间，并且经碾磨直至达到期望的颗粒尺寸。

在作为选择的实施方案中，尺寸为200□m的颗粒被用于形成通过开放的碾磨操作模式制造的模制体。

利用不同的方法例如制粒、丸粒化、挤出、膨胀、喷雾干燥等来制造模制体，该模制体是坚固的、可输送和可计量的。该模制体优选具有紧凑的形状。

在制粒过程中，将不同颗粒尺寸（粉末）的大颗粒或非常小的颗粒转变成颗粒尺寸范围窄的颗粒堆（Haufwerk）。

使用制粒混合器时有利的是，可以在一个设备中进行模制体的初始物质的制备以及制粒和施粉，不需要额外的操作耗费。所产生的模制体，尤其是颗粒材料是相对机械稳定的。Eirich强力混合器R02、R05/T或R11由于它们的构造，不仅适合用于粉末状材料或颗粒的简单混合，而且还适合用于制粒。有利的是，由此可以制备均匀粒度带（Kornband）。混合器R11的装填体积为250l，涡流器转数范围为80rpm至800rpm。

起决定性作用的是，混合器的特殊的混合转动体和斜置的一起转动的混合罐。

作为制粒装置的主要单元，混合器通常根据材料不同，借助于SPS控制装置以自动化运行方式严格按照配方来填充和运行。可以加工多种不同的、在大袋和/或筒仓运输工具中输送的初始材料。在一种实施方案中，借助于气力输送机将初始材料从配方秤运送到贮藏容器，并随后填充到混合器中。自动化运行的前提除了待加工的初始材料的适当地制粒性能之外，还有对最佳制粒参数的准确了解，例如混合过程、混合时间、转数、能量输入等。

制粒装置还可以采用人工操作运行代替自动化运行，例如在复杂的制粒工艺、新流程的测试以及量少的情况下，以便可以确保制粒结果、可以确定最佳的方法参数以及将小规模试验的固定成本（例如准备和清洗的费用）降到最低。

为了起动制粒过程，此外还必须添加粘合剂，优选水。在混合罐中加入下限为60%和上限为99%的限定量的干物质（Trockenstoff），例如颗粒状或粉末状的初始材料，玄武岩颗粒或玄武岩粉末，和下限为1%和上限为40%的一定量的水。

开始混合之后，将干物质与粘合剂混合并通过短时间的最大程度高速转动的混合转动体打碎成所谓的微粒。

所述微粒对最终产物的培养来说是必需的。在打碎阶段（制备微粒）之后，降低混合物转动体的转数，以便实现模制体的生长。在第一次测试中持续地通过采样监控制粒过程，直至达到期望的颗粒尺寸。然后，将混合转动体和混合罐的转数在最多30秒迅速降低，如果需要的话，在这段时间内必须通过添加干物质粘结过湿的颗粒。

在混合转动体中向颗粒中加入粘合剂，优选水，随后在短时间内以非常高的转数运行混合转动体来制备微粒，之后以较低的转数运行混合转动体。添加颗粒的量为下限70%和上限95%，添加粘合剂的量为下限5%和上限30%，混合的时间段下限为10秒和上限为30分钟。在混合转动体中以低转数向颗粒加入例如经碾磨的初始材料，以便粘结粗制颗粒材料。

制粒过程必须在用干物质粘结（施粉）之后尽可能快地终止，因为可能会形成较大的块。如果出现这种情况，比例很小的可以人工分拣。如果存在过多的结块，可以通过重新运行混合程序来挽救这批装料。

但是，在添加干物质时还应注意，不要添加过多，因为否则的话过高的细料比例在接下来的步骤中将导致过强的粉尘产生。

制粒过程结束之后可以将颗粒材料干燥或回火处理。

对于经由输送带向前置熔炉（Vorschmelzofen）中加料来说，颗粒尺寸为5mm至8mm证实是有利的。

对于保持接近一致的制粒质量重要的前提是，待加工的干物质一直是干燥的。如果干物质过湿，则配方中之前确定的粘合剂比例过高。由此将干扰混合过程，必须通过校正，例如通过人工添加干物质来后续调整混合物。

为了形成杆状的模制体，例如可以使用可旋转梁式制粒机（Schwenkbalkengranulator），通过带孔板挤压糊状的岩石颗粒物质（Gesteinspartikelmasse）。这种可旋转梁式制粒机在现有技术中是公知的（例如公司EL-A可旋转梁式制粒机）。利用ELA可旋转梁式制粒机可以制备杆状的模制体。根据挤出板（孔板）不同，杆直径从6mm至15mm进行变化。杆状颗粒材料的长度不会直接受到影响，而是通过挤出物质（玄武岩物质）的断裂特性来确定或引起。

在开始制粒之前，必须事先在额外地步骤中制备颗粒物质（Granulatmasse）。对于实验量来说，可以将所述物质在混合槽中人工搅拌。对于较大的量，采用混合器进行混合。在搅拌物质时应注意，使其具有恰当的稠度。如果物质过软，则颗粒材料不会断裂但产生互相粘在一起的长棍。如果颗粒材料过硬，则不能将物质挤压通过孔板。这种系统的弱点就在于此。为了获得可接受的制粒结果，以便得到颗粒材料长度和直径的有利的比例，必须将颗粒物质搅拌至较硬的稠度。在物质的加工过程中，这导致制粒机在几次挤出行程之后而堵塞。出于这个理由以及之前额外地混合过程，使得这种系统成本过高。

在挤出过程中，通过特殊成型的口模在连续方法中压制粘稠的可固化材料。得到任意长度的具有口模直径的物体。

为此将经碾磨的初始材料混以粘合剂，尤其是水，以便制备初始物质。为了得到可很好地加工的初始物质，它在挤出机中不粘结，但仍进入装置中，可以加入其他流体，优选表面活性剂。可以将该流体引入实施挤出的挤出机中。为了获得可运输和可计量的丸粒，优选对挤出物施粉。挤出过程中制备的或大或小、小棍形状的丸粒在干燥或回火处理过程中比颗粒材料是机械上更不稳定的，并且因此更易于断裂和形成细粒。

膨胀（热膨胀）应理解为由于温度的改变引起的物体几何尺寸（长度、面积、体积）的变化。通过冷却使得该过程逆转通常称为热收缩。参数是膨胀系数。

喷雾干燥（也称为雾化干燥）是用于干燥溶液、悬浮液或糊状物质的工艺技术方法。通过喷雾干燥器喷头处各种类型的喷嘴，将待干燥的材料借助喷嘴（通过流体压力、压缩空气或惰性气体驱动）或者旋转雾化片（4000至50000U/min）导入热空气流（根据设备不同，温度可达220℃）中，在几分之一秒就被干燥成细的粉末。

模制体的，尤其是粗制颗粒材料的回火处理，特别是干燥应该尽可能以连续的方法和高的干燥效率实现。可以使用箱式炉、流化床干燥器、带式干燥器等进行模制体的回火处理。回火处理优选在下限50℃和上限1000℃的温度下进行2至15分钟的时间段，在此过程中模制体的残湿应达到约1%。温度优选为约300℃+50℃。

适合作为干燥器的例如是Hofmann热力工程公司（FirmaHofmann 

）和Ernst Reinhardt股份有限公司（ErnstReinhardt GmbH）的箱式炉。将待干燥的模制体以约35至40mm的高度放置在干燥板上，并在250℃的炉中干燥3小时。模制体冷却之后的残湿最大可以是1%。因此它不可能是连续的过程，且干燥效率低于100kg/h。

带式干燥器可以使用例如EAL试验带式干燥器BT3/2。它可以具有ELT运输带、圆金属丝网（Runddrahtgeflecht）、公司的线圈履带（），是空气和液体可通过的和温度稳定的。其中可以布置空气干燥罩、红外线干燥罩等。带式干燥器具有高干燥效率，例如170kg/h或220kg/h，残湿低于1%。此外，可以实现直接添加材料和连续运行，同时产生极少的粉尘和极低的能量消耗（6kW）。最高的干燥温度优选为160℃至250℃。

流化床干燥器具有200kg/h的高干燥效率，并且可以通过直接添加材料实现连续运行，但空间需求大。140kW的能量消耗是非常高的，并且由于振动式滑槽输送而使得颗粒互相之间摩擦，由此产生的粉尘比例较高。

尽管热空气干燥带也有条件地适用于粗制颗粒材料的干燥，但干燥效率非常低。

粗制颗粒材料的回火处理还可以在回转窑中完成，尤其是直接加热的回转窑。回转窑可以直接与制粒装置相连接，例如经由输送带和斗式升降机将粗制颗粒材料输送到缓冲容器中，并可实现连续的热处理。待干燥的模制体可以是细粒到粗粒或者是块状的。用天然气燃烧器为直接加热的回转窑点火。待进行回火处理的模制体借助适当的计量装置，例如计量带式秤例如借助传送带直接输送到炉中。在炉出口获得的模制体经由井状构造进入后续的回转冷却器，冷却并根据需要进行相应的继续加工和包装。

粗制颗粒材料的回火处理优选在直接加热的回转窑中，在300℃（炉出口前约2.6m处烧结物的温度）的起始温度和400kg/h的任务生产量下完成。指定的温度是在一定范围内变化的气体温度和材料温度的混合温度。在300℃下干燥的颗粒是坚固、可运输和可计量的。200℃和400℃的起始温度和300℃的回火温度以及在300kg/h和500kg/h之间的生产量也都给出了令人满意的结果。通过在衬砌的直接加热的回转窑中进行回火处理，细粒比例相对于未经干燥的颗粒没有明显的增加。

在本发明的改进方案中，回火装置可以与分级站相连接，用它可以进行连续的产品分级，并可以将有缺陷的模制体循环用于可能的回收工艺。

在本发明的改进方案中，模制体制备装置和/或回火装置可以与可完成模制体的涂布的其他站点相连接。但是，模制体的涂布还可以在模制体制备装置例如Eirich强力混合器、挤出机等，或者在回火装置例如带式干燥器、箱式炉，回转窑等中进行。涂布可以用选自矿物粉末、滤尘、飞灰、矿渣粉末、粘土的物质来实施。涂层的粘结可以通过粘合剂来进行，所述粘合剂例如是选自基于糖、糖蜜、木质素、木素磺酸盐的物质的有机粘合剂，和/或选自水、基于水泥、膨润土、亚硫酸盐蒸煮液、硅酸化合物的物质的无机粘合剂。这样涂布和因此也部分倒圆的模制体可以有利地用在熔炉中。

此外可以布置通风机，它适用于吸走粉尘和颗粒材料。优选使用高效的通风机。

下面实施了不同的实施例来对经碾磨的颗粒进行制粒。

实施例1:

在开放的碾磨循环中制备的颗粒状碾磨物料，由50%玄武岩、20%高炉炉渣、30%石英砂和痕量的粘土粉构成，将该碾磨物置于Eirich实验室混合器R02中。为了达到粒度目标值，要求稍微更长的混合时间。要产生非常一致的粒度带，应避免形成过多<1mm的微粒。

在此使用下列参数：

在给定的初始材料之外，每个混合器装料批次还在制粒结束之后用约5%的碾磨物为模制体施粉，以便得到可运输的和可计量的模制体，尤其是可以进一步加工的粗制颗粒材料（Grüngranulat）。

对于有利的混合过程来说，来自开放的碾磨循环的颗粒以下面的参数进行如下过程步骤是有利的：

编号	步骤	质量[g]	时间[s]	涡流器转数[rpm]
					1	用固体颗粒填充	3000	-	-
2	混合	-	30	3000
					3	用流体，优选水填充	420-450	-	-
4	混合	-	30-60	3000
					5	混合	-	480-600	1500
6	用固体颗粒填充(施粉)	150	-	-
					7	混合	-	10	1500
8	排空	-	-	-

这意味着，在利用固体颗粒和流体，尤其是水填充之后，在相比较来说较短的混合时间但较高的转数，也就是高能量输入（Energieeintrag）下将材料压实，发展成较粗糙的颗粒材料（Granulat）。这种生长过程可能受到添加流体和固体的影响。缺点在于，存在产生较大比例的尺寸过小颗粒的风险。

实施例2

模制体的制造在Eirich混合器结构尺寸R11中完成。同样使用对应实施例1中组成的由开放的碾磨循环制备的颗粒。

用于制备，尤其是对R11制粒的配方

来自开放的碾磨循环的颗粒对R11制粒的混合过程

还可以将流体量降至以固体颗粒计为12%(24kg)，这有利于粗制颗粒材料的材料湿度（可运输性），并因此还有利于后续的回火处理。在此过程中颗粒材料的强度不减。随着流体量的降低，即使在较低的转数下所需的制粒时间也将延长，以便得到期望粒度的颗粒材料。

实施例3

将尝试进一步优化混合过程，其中应使得整个混合过程适合可能的自动化操作，同时不会产生额外的尺寸过小的颗粒。如实施例1和2中所述的组成配制初始材料并碾磨。

来自开放的碾磨循环的颗粒对R11制粒的混合过程

实施例4

颗粒的组成对应实施例1至3的组成，其中在封闭的碾磨循环中获得所述颗粒。初始材料很难进行制粒。

对R11制粒的配方

来自封闭的碾磨循环的颗粒对R11制粒的混合过程

要求明显更长的混合时间。

实施例5

为了减少加工在封闭的碾磨循环中获得的颗粒所需的较长的碾磨时间，提出一种作为选择的混合过程。将尝试通过在中间时间点添加流体和固体，从而可以更快地冲洗最初生产的微颗粒。与类似于在开放的碾磨循环中制备的颗粒的实验相反，由封闭的碾磨循环制备的颗粒在某种程度上更好地发挥作用。但是，肉眼可识别的在这个过程中产生的细粒比例较高。

来自封闭的碾磨循环的颗粒对R11制粒的混合过程

由此得出，来自开放的碾磨循环的颗粒是更适合的，因为在相同的配方下它所需的混合时间更少。对于来自封闭的循环的颗粒，虽然混合时间较长但同时产生的细粒较少。应用来自开放的碾磨循环的颗粒，混合时间较短但产生的细粒较多，对所产生的细粒在此可以进行尺寸过小颗粒的回收。

来自开放的碾磨循环的颗粒相对于来自封闭的碾磨循环的颗粒来说可以更好地进行制粒，也就是说在较短的混合时间和极低的能量输入下。原因可能是来自封闭的碾磨循环的颗粒的更细小的粒度。

尺寸过小颗粒的回收对于来自开放的碾磨循环的颗粒和来自封闭的碾磨循环的颗粒来说都是可行的。在此过程中，将尺寸过小的颗粒在相对较小的时间消耗下过筛并例如作为替代，将在高能量输入时产生的微粒再次导入制粒。这一方面可以节约原材料，还可以产生分级的、实际上不含尺寸过小颗粒的产品。

因此在生成微粒之后，在高能量输入下和低能量输入但是足够长的混合时间下都可以实现目标粒度范围的颗粒生长。

经过回火处理的模制体的产品产率，对由开放和封闭的碾磨循环制备的颗粒来说都在70%和95%之间，尤其是87%至88%。

前面列出的用于制粒工艺的参数只是示范。混合时间和产品粒度可以对制粒工艺产生影响。影响主要是通过在混合过程期间添加流体和固体来实现。但是存在产生较大量的尺寸<1mm的过小颗粒的风险。

借助于根据本发明的方法可以制备玄武岩纤维，如发明人在2010年12月23日的专利申请“玄武岩纤维”中公开的，其中的内容被视为也在本申请中公开。

实施例示出根据本发明的方法的可能实施方案，在此应注意，本发明并不局限于具体描述的实施方案本身，也可以是单个实施方案互相之间的各种组合，并且由于技术教导使得本发明的主题在技术领域的专业技术人员的知识范畴内。因此，通过所展示和描述的实施方案的单个细节的组合可行的所有可设想的实施方案都包括在本发明的保护范围内。

在说明书中可以找到基于独立创新的解决方案的任务。

Claims (14)

1.用于预处理制备生产无端矿物纤维用的矿物熔体的初始材料的方法,其特征在于，将包含玄武岩和至少一种粘合剂以及任选地石英砂和/或矿渣，尤其是高炉矿渣的所述初始材料碾磨成颗粒，由所述颗粒制造模制体并对所述模制体进行回火处理。

2.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述初始材料的残湿的下限为1%，且上限为20%。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，将所述初始材料碾磨成尺寸小于500□m，尤其是200□m，优选100□m的颗粒。

4.根据权利1至3之一的方法，其特征在于，通过增湿和任选地混合、制粒、丸粒化、挤出、喷雾干燥或膨胀来制造所述模制体。

5.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，所述模制体的制造是通过添加选自下列组的粘合剂来实施的：水、粘土、膨润土、亚硫酸盐废液、纤维素衍生物、糖类化合物、糖、淀粉、糖蜜、水泥、磷酸盐、有机硅物质。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，所述粘合剂以下限为1%和上限为40%的量来添加。

7.根据权利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述模制体至少局部地设置有涂层。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述涂层利用选自矿物质粉末、滤尘、飞灰、矿渣粉末、粘土的物质来实施。

9.根据权利要求1至8之一的方法，其特征在于，所述涂层的粘合通过所述粘合剂和/或其他粘合剂来实施，所述粘合剂例如是选自基于糖、木质素、木素磺酸盐的物质的有机粘合剂，和/或选自基于水泥、硅酸溶液的物质的无机粘合剂。

10.根据权利要求1至9之一的方法，其特征在于，掺入至少一种选自CO₂、水玻璃、石膏、CaCl的促进剂用于制造所述模制体。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，添加所述促进剂的量为上限20%和下限0.1%。

12.根据权利要求1至11之一的方法，其特征在于，制造模制体，尤其是粗制颗粒材料，其尺寸上限为30mm和下限为1mm，优选10mm。

13.根据权利要求1至12之一的方法，其特征在于，在上限为1200℃和下限为室温的温度下对所述模制体进行热处理，尤其是回火处理。

14.根据权利要求1至13之一的方法人工制造的包含玄武岩的模制体用于制造无端矿物纤维，尤其是玄武岩纤维的用途。