DD143243A1 - Beärieb einer mineralwolleanlage mit weitgehendem waermeverbund - Google Patents

Abstract

Die Erf.indung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Mineralwolleanlage unter weitgehendem Wärmeverbund der wesentlichen Prozeßstufen. Das Ziel bestellt darin, durch diesen Energieverbund einen wärmetechnisch rationellen und ökonomisch günstigen Betrieb des Gesamtprozesses zu gewährleisten. Erfindungsgemäß wird die chemisch gebundene und fühlbare Wärme des Abgases eines geschlossenen Kupolofens mit einer Schmelzleistung von mindestens fünf Tonnen pro Stunde für die Aufheizung des Luftbedarfs für den Kupolofen und/cder die Polymerisationskammer ausgenutzt. Darüber hinaus tritt eine Senkung des in die Atmosphäre abgeführten Kohlenmonoxids ein. Die Gegenstromaufheizung des Vlieses über die gesamte Länge der Polymerisationskammer mit Luftumwälzung zwischen hinterem und vorderem Kammerteil führt zu einer gleichmäßigen Aufheizung des Vlieses, Leistungssteigerung und Verbesserung einzelner Qualitätsparameter der Produkte. Der im technischen Umfang nutzbare Wärmeinhalt der gesamten Abluft aus der Polyraerisationskammer wird für die Raumheizung und Sanitärwasserbereitung genutzt. Die Erfindung ist anwendbar für alle i-lineralwolleanlagen mit koksoeheizten Kupolöfen als Schmelzaggregat.

Description

Titel der Erfindung

Betrieb einer Mineralwolleanlage mit weitgehendem Wärmeverbund

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren unter Hutzung bekannter Vorrichtungen, das bei der Herstellung von Mineralwolleerzeugnissen auf der Basis von silikatischen Schmelzen aus Kupolofen angewendet wird.

Charakteristik der bekannten technischen^Lösungen

Es ist bekannt, daß Mineralwolle in großem Maße als Dämmstoff hergestellt und vorzugsweise als Matten und Platten unterschiedlicher Dichte angeboten wird. Die Produktion gestaltet sich dabei fast immer in ähnlicher Weise. Gesteine, Schlacken, Industrieanfällstoffe sowie Mischungen dieser Komponenten werden mit Koks als Brennstoff im Kupolofen

Darlegung des Wesens dor Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Teilprozesse in ihrer Leistung und dem Energieverbrauch. so zu gestalten, daß ein weitgehender Energieverbund möglich ist und der Gesamtwärmebedarf dem Minimum nahekommt.

Srfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine kontrollierte Verbrennung der Kupolofenabgase und Ausnutzung des daraus resultierenden Wärmeinhalts für die Heißlufterzeugung gelöst. Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß die Schmelzleistung des Kupolofens in einem Bereich stabil gehalten wird, der einen solchen Wärmeinhalt des verbrannten Abgases gewährleistet, um die für den Kupolofen und/ oder die Polymerisationskammer erforderliche Heißluftmenge in bekannten Lufterhitzern zu erzeugen. Die gegenwärtig zum Teil noch üblichen Kupolofen mit offener Gicht sind für die Nutzung der Erfindung nicht geeignet, es ist deshalb erforderlich, geschlossene öfen mit Doppelkegelverschluß oder wassergekühltem Mllrohr bei seitlicher Gasabführung einzusetzen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Gegenstromaufheizung des Vlieses über die gesamte Länge der Polymerisat ionskaimner mit Luftumwälzung zwischen hinterein und vorderem Kammerteil. Der Vorteil dieser Betriebsweise besteht darin, daß neben einer Leistungssteigerung der Kammer der Aushärtegrad der Platten verbessert und die Wasseraufnahme gesenkt wird. Das Heißluftgebläse ist mit einem Brenner gekoppelt, dessen Ansteuerung bei Havariefällen mit unregelmäßigen Betriebszuständen am Kupolofen und/oder Luftvorwärmer die Solltemperatur im vorderen Kammerteil automatisch regelt. Durch diese Einrichtung wird gewährleistet, daß sowohl in den genannten Fällen als auch bei Ungleichmäßigkeiten im Ofengang die durch Schwankungen in der Zusammensetzung der Einsatzstoffe hervorgerufen werden, die Qualitätsparameter der Mineralv/olleerZeugnisse bis zum Stillsetzen de:c Anlage eingehalten werden.

geschmolzen und rait Hilfe einer Spinnmaschine zu Pasern weiterverarbeitet. Unmittelbar nach der Faserbildung werden die Fasern mit einem Bindemittel "versetzt und gelangen als Vlies über geeignete Fördereinrichtungen in Trockenkammern unterschiedlicher Länge, in denen durch heiße Gase die Verdampfung der Feuchtigkeit sowie die Polymerisation des Bindemittels bei gleichzeitiger Aufheizung des Vlieses stattfindet.

Zur Leistungssteigerung des Kupolofens wird gegenwärtig Heißwind zwischen 300 und 500 ⁰C eingesetzt, der in getrennten, mit Dieselkraftstoff, Gas oder öl beheizten Luftvorwärmern erzeugt wird.

Der in der Polymerisationskammer benötigte Energiebedarf wird ebenfalls durch Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Energieträgern gedeckt.

Die einzelnen Prozeßstufen Heißwinderzeugung, Kupolofen und Polymei'is ationskammer sind bezüglich des Energieverbrauches voneinander unabhängige Teilprozesse. Sa an den genannten Stellen unterschiedliche Abgasmengen mit einer beachtlichen Restwärme in die Atmosphäre abgeleitet werden, entstehen nicht unbedeutende volkswirtschaftliche Nachteile sowie Belastungen der Umwelt durch gasförmige Schadstoffe.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Srfindung besteht darin, durch Herstellung eines weitgehenden Snergieverbundes der einzelnen Prozeßstufen einen wärmetechnisch rationellen und ökonomisch günstigen Betrieb des Gesamtprozesses zu gewährleisten. Der Nutzen besteht in einer beträchtlichen Einsparung an flüssigen oder gasförmigen Energieträgern _f Senkung der gasförmigen Schadstoffe, insbesondere Kohlenmonoxid, in' der· Atmosphäre_f Leistungssteigerung sowie Verbesserung von Qualitätsparametern der Produkte.

Erfindungsgemäß dient schließlich die Nutzung des Y/ärmeinhalt es der aus der ersten Sektion des vorderen Teils der Polymerisationskammer abgesaugten Heißluftmenge im technisch möglichen Umfang in einem geeigneten Wärmeübertrager zur Aufheizung von Kreislaufwasser, zum Betreiben von Wandluftheizern oder zur Sanitärv/asserbereitung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Verfahrensschema nach Figur: 1 näher erläutert.

In dem Kupolofen 1 werden durch die Verbrennung von 1100 bis 1200 kg Koks pro Stunde für die Mineralwolleerzeugung geeignete Einsatzstoffe geschmolzen, so daß 5000 ... 6000 kg Schmelze pro Stunde der Weiterverarbeitung zur Verfügung stehen. Dabei bilden sich 6000 ... 7000 m? i.N. Gas pro Stunde mit ungefähr 15 %-Kohlenmonoxid und 1 % Wasserstoff. Diese Gasmenge v/ird in bekannten Einrichtungen, zum Beispiel einem Zyklon 2, entstaubt. Durch eine entsprechende Vorrichtung mit Stellorgan v/ird dem entstaubten Gas die zur Verbrennung erforderliche Luft zugemischt und das Gemisch nach Zündung, z. B. im Brennraum eines Eippenrohrlufterhitsers 3, verbrannt. Mit Hilfe geeigneter Meß- und Regelschaltkreise wird gesichert, daß der vorgegebene Temperatursollbereich im Lufterhitzer 3 eingehalten wird. Zur Förderung des benötigten Luftbedarfs für die Aufheizung dienen die Frischluftgebläse 4 mit entsprechenden Leistungsparametern. Für die Absaugung bzw. Umwälzung der Abgas- und Abluftmengen sowie für die Ansaugung der Sekundärluft für die Kupolofenabgasverbrennung sind Heißgasgebläse 5 eingesetzte Der Luftbedarf für den Kupolofen 1 beträgt 6000 ... 7000 in-" ±,N, pro Stünde, die der Polymerisationskammer 6 zugeführte Luftsenge I3OOO ... 15ΟΟΟ m^ i.N. pro Stunde, wobei der Lufterhitzer 3 cLi-e Aufheizung auf 3OO ,... AOO ⁰G gewährleistet. Unter bestimmten Bedingungen

wird nur ein Frischluftgebläse 4 benötigt und das Heißluftvolumen nach Austritt aus dem Lufterhitzer 3 für den Kupolofen 1 und die Polymerisationskammer 6 aufgeteilt. Der genannte Heißluftstrom für die Polymerisationskammer 6 wird im hinteren Kammerteil 6 A zugeführt, wobei die Einleitung über oder unter dem Vlies möglich ist. Die Absaugung aus diesem Kammerteil 6 A und die Zuführung in den vorderen Kammerteil 6 B übernimmt ein Heißluftgebläse 5. Der Brenner 7 wird automatisch in Betrieb gesetzt, wenn die vorgegebene Minimaltemperatur z. B. 260 ⁰C im Heißlufteintrittsbereich des vorderen Kammerteiles 6 B unterschritten wird.

Die gesamte feuchte Heißluftmenge aus dem vorderen Kammerteil 6 B wird unter dem Vlies abgesaugt und mit Temperaturen von 160 ⁰C ... 180 ⁰C einem Wärmetauscher, z. B. dem Spiralrippenrohr-Wärmeübertrager 8, zugeführt, der in der Lage ist, stündlich fast 14000 kg Wasser von 65 ⁰C auf 80 ⁰C zu erwärmen. In den 7/intermonaten wird dieser Wärmeinhalt in sechs T/andluftheizern 9 für die Auf wärm ung der Produktionshalle oder von sonstigen Räumen genutzt. Für die warme Jahreszeit oder bei zusätzlichem Bedarf ist diese Wärmemenge für die Bereitung von Sanitärwasser vorgesehen. Der dafür erforderliche Energiebedarf wird in diesem Falle eingespart oder steht für andere Zwecke zur Verfugung.

Claims (5)

1. Erfindungsansprach

   1. Betrieb einer Mineralwolleanlage mit weitgehendem .Wärmeνerbund, gekennzeichnet dadurch, daß die Prozeß-Stufen Kupolofen, Luftvorwärmung und Polymerisationskammer als Wärmeverbrauchskette miteinander gekoppelt sind.
2. 2. Betrieb einer MineralwoHeanlage nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein geschlossener Kupolofen mit einer Leistung von mindestens fünf Tonnen pro Stunde zum Einsatz kommt.
3. 3. Betrieb einer Mineralwolleanlage nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die chemisch gebundene und fühlbare Wärme des Kupolofenabgases dafür genutzt wird, die Luftmenge für den Kupolofen und/oder für die Polymerisationskammer auf die erforderliche Temperatur aufzuheizen.
4. 4. Betrieb einer Mineralwolleanlage nach Punkt 1 bis 3* gekennzeichnet dadurch, daß das Mineralwollevlies über die gesamte Länge der Polymerisationskammer im Gegenstrom aufgeheist wird.
5. 5. Betrieb einer Mineralwolleanlage nach Punkt 1 bis A, gekennzeichnet dadurch, daß der Wärmeinhalt der aus der Polymerisationskammer abgesaugten Luftmenge vorzugsweise für die Raumheizung oder Sanitärwasserbereitung genutzt wird.

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