CS227276B1 - Způsob úpravy přetavené silikátové hmoty - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu úpravy přetavené silikátové hmoty odpadající při výrobě minerálních vláken, zvláště při rozvlákňování taveniny vytékající z kupolové pece.

Minerální vlákna pro stavební izolace se vyrábějí tavením hornin, především čediče a vysokopecní strusky v kupolových pecích. Vsázka kupolové pece, včetně kvalitního koksu musí vykazovat zrnitost 3 až 6 cm. Tavenina vytékající z pece je rozvlákňována na kotoučových strojích. Vlákno se v dalším postupu lubrikuje, tepelně vytvrzuje a popřípadě formuje na prefabrikáty.

Nekontrolované úniky taveniny při jejím vytékání z kupolové pece vytvářejí po zatuhnutí nepravidelné úlomky. Pod rozvlákňovacími stroji se hromadí drobné granálie ztuhlé taveniny, které vznikají z utržených paprsků taveniny. V odlučovacím zařízení komínového odtahu pece jsou zachycovány úlety a na filtrech vláknitý odpad. Při formování prefabrikátů vznikají ořezy. Zatuhlá tavenina, grainálie, úlety, stržené zbytky a chuchvalce přetržených vláken tvoří přetavenou silikátovou hmotu, která je z hlediska chemického a termického výhodnější pro výrobu minerálních vláken než surové horniny. Pro její jemný, rozsypový charakter ji však nelze vrátit do výrobního procesu. Vyžaduje zkusovění na zrnitost vyhovující vsázkám kupolové pece. Poněvadž dosud není známý způsob úpravy, zkusovění, přetavení silikátové hmoty, je tato hmota vyvážena jako balast ma skládky a do opuštěných lomů, kde způsobuje ekologické problémy. Vyvážený balast představuje nejméně 20 až 30 procent hmotnosti vstupních surovin.

Ve snaze snížit ekonomické ztráty z utrácení přetavené silikátové hmoty jako balastu byly učiněny pokusy použít hmotu, především granálie, do stavebního lože silnic. Pro obsah fenolových látek v hmotě a následného zamořování podzemních hmot bylo od těchto pokusů upuštěno.

Použití přetavených silikátových granálií do cementářských a cihlářských výrobků řeší problém pouze- z hlediska deponování ekologicky škodlivého průmyslového odpadu, ale meodstraňuje ekonomické a surovinové ztráty.

Uvedený problém řeší dosud neznámý způsob úpravy přetavené silikátové hmoty podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zatuhlá přetavená silikátová hmota se dezintegruje ma zrnitost pod 5 mm, homogenizuje a její vlhkost se upraví ma hodnotu 2 až 8 % obsahu vody, načež se smísí s plastickým minerálním pojivém, např. s vápnitým slínovcem o zrnitosti pod 0,1 milimetru v hmotnostním poměru 1 : 3 aíž 1 : 1, vztaženo k přetavené silikátové hmotě, a táto směs se Lisuje· na kusové produkty o velikosti 25 až 50 cm³.

Zpracovatelnost směsi a, mechanické vlastnosti kusových produktů se zlepší, když smě® se hněte s dekarboxylovaným a demetoxylovaným sulfoahietanem sodným v hmotnostním množství 0,1 až 3 °/o, vztaženo na sušinu směsi přetavené silikátové hmoty s minerálním pojivém.

Stabilita tvaru kusových produktů při zavážení vsázky a nástupu tavné teploty v peci se zvýší, když kusové produkty se vysuší do konstantní hmotnosti.

Způsob úpravy přetavené silikátové hmoty podle vynálezu dokonale řeší problém likvidace odpadu při výrobě minerálních vláken tím, že umožňuje vrátit odpad do výrobního procesu. Jeho zavedením se· ušetří 20 až 30 % vstupních surovin, tj. čediče a vysokopecní strusky. Odstraňuje se i ekologický problém zamořování podzemních vod. Náklady nia úpravu podle vynálezu nepřevýší dosavadní náklady na likvidaci přetaivené silikátové hmaty. Tavení kusových produktů získaných způsobem podle vynálezu vyžaduje méně tepelné energie než tavení vstupní suroviny. Vztaženo na celkový objem výroby vznikne i úspora kvalitního koksu.

Příklad 1

Přetavená silikátová hmota v podobě granálií a úlomků zatuhlé taveniny byla magnetickým rozdružováním zbavena nahodilých železných kusů a upravena drcením na zrnitost pod 5 mm. Granálie byly homogenizovány s přetavenou silikátovou hmotou v Tabulka 1 podobě popílku a vláknitých zbytků. Homogenizovaná přetavená silikátová hmota v množství 100 kg byla zvlhčena na obsah vody 5 %' a míšena se 100 kg vápnitého slínovce, který obsahovali, vyjádřeno v hmotnostní koncentraci 40 % kysličníku křemičitého, 10 ’% kysličníku hlinitého, 3 % kysličníku železitého, 3 % kysličníku hořečnaitého a 44 % kysličníku vápenatého. Mineralogicky sestával vápnitý slínovec z jílových minerálů kaolinitu, montmorillonitu a illitu. Společně s chemogenním kialcitem tvořily jílové minerály 70 % objemu. Organogenní kalcit byl zastoupen 12 % objemu, křemen 13 °/o, sloučeniny železa 3 % a zbytek tvořily podřadné minerálny jako glaukonit, opál, pyrit, dolomit, sádrovec, živce, muskonlt, biotit apod.

Ze směsi byly na briketovacím lisu tlakem 500 MPa vylisovány produkty vejčitého itvaru, jejichž příčný průměr činil 3 cm a podélný průměr Θ cm. Část kusových produktů byla tavena v kupolové peci bez předchozího vysušení a zbytek byl před tavením vysoušen při 105 °C až do ztráty vlhkosti, až do konstantní hmotnosti. Vysušené i nevysušené kusové produkty byly podrobeny fyzikálně mechanickým zkouškám. Odolnost proti dynamické deformaci byla stanovena počtem jejich pádů z výšky 1 m na betonovou desku až po prvé narušení celistvosti a zrnitostí pod 5 mm po desetinásobném vysypání navážky 1 kg celistvých kusových produktů z výšky 1 m na betonovou desku. Odolnost proti mechanickým rázům a otěru byla stanovena v otlukovém bubnu. Zjištěné výsledky zkoušek fyzikálních a mechanických vlastností kusových produktů jsou shrnuty v tabulce 1.

Druh zkoušky

Kusové produkty nevysušené vysušené

Počet pádů Zrnitost pod 5 mm Objemová hmotnost Otěr

19,7 «/o 2,38 g/cm³

Mechanická pevnost

2,5 MPa

4,9 %

2,25 g/cm³

21.8 % nad 25 mm

30.8 % 10 aíž 25 mm

MPa

Kusové produkty vykazovaly dobré mechanické vlastnosti i při vyšších teplotách. Maximální zatížení kusového produktu v kupolové peci při tavbě činí 24 N. Při tomto zatížení nenastalo aíž do teploty 800 °C porušení tvaru kusového produktu. Nenastalo ani při teplotním nárazu teploty 800 stupňů Celsia. Při zvyšování teploty až na 1000 °C nenastalo slinutí a kusový produkt se nerozpadl ani poklepem.

Příklad 2

Homogenizovaná přetavená silikátová hmota jako v příkladu 1 byla zvlhčena na obsah vody 2 % a bylo do ní přidáno 5 kg dekiairboxylovaného a demeitoxylovianého sulfoabietanu sodného. Směs byla zpracována stejným způsobem. Její nižší vlhkost při stejné plasticitě umožňovala zhospodárnění procesu sušení. Kusové produkty vykazovaly větší mechanickou pevnost. Výsledky zkoušek jsou shrnuty v tab. 2.

Tabulka 2

Druh zkoušky Kusové produkty nevysušené vysušené

Počet pádů	5	12
Objemová hmotnost	2,40	2,22
Zrnitost pod 5 mm	15,2 %	3,5 %
Otěr		15,6 % nad 25 mm 22,8 % 10 až 25 mm
Mechanická pevnost	4,1 MPa	15,0 MPa

Pro urychlení sušicího procesu kusových produktů lze do směsi aplikovat soli žíravých zemin, vápníku, hořčíku, baria a pod. Pro zábranu naivlhování a pro zlepšení skladovatelnosti kusových produktů je možno přidat do směsi hydrofobní látky, např. tenzidy, silikony ia soli mastných kyselin. Jako plastického minerálního pojivá je možno použít jílovito-vápnitých sedimentů.

Claims (3)

1. Způsob úpravy přetavené silikátové » hmoty odpadající při výrobě minerálních vláken, vyznačený tím, že zatuhlá přetavená silikátová hmota se deelntegruje na zrnitoslt pod 5 mm, homogenizuje a její vlhkost se upraví na hodnotu 3 až 8 % obsahu vody, načež se smísí s plastickým minerálním pojivém, např. s vápnitým slínovcem o zrnitosti pod 0,1 mm v hmotnostním poměru 1 :

: 3 až 1 : 1, vztaženo k přetavené silikátové hmotě, a tato směs se lisuje na kusové produkty o velikosti 25 až 50 cm³.

vynalezu

2. Způsob úpravy podle bodu 1, vyznačený tím, že směs se hněte s dekarboxylovaným a demetoxylovaným sulfoabieitanem sodným v množství 0,1 až 3 °/o hmotnosti vztaženo na sušinu přetavené silikátové hmoty s minerálním pojivém.

3. Způsob úpravy podle bodů 1 a 2, vyznačený tím, že kusové produkty se suší až do konstantní hmotnosti.