DE1567528A1

DE1567528A1 - Verfahren zur Herstellung von Fasern

Info

Publication number: DE1567528A1
Application number: DE19661567528
Authority: DE
Inventors: Kibble Jun William Henry; Eric Rau
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1965-08-23
Filing date: 1966-08-23
Publication date: 1970-06-04
Also published as: US3360592A

Description

Verfahren zur Herstellung von Pasern

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Fasern aus einer Phosphorofen-Schlacke und bezieht sich insbesondere auf die Herstellung derartiger Pasern nach einem Ver=> fahren, bei welchem stabile Produkte mit hoher Qualität erhalten v/erden.

In der deutschen Patentschrift . ... ... (Patentanmeldung, die unter dem Bearbeitungszeichen O.L. 3158 am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde) werden die Probleme dargelegt, die mit der Herstellung von Pasern aus Phosphorofen-Schlacken verbunden sind; außerdem ist in der genannten Patentschrift ein Verfahren beschrieben, welches diese Probleme überwindet. In dieser Patentschrift

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wird dargelegt» daß sich die In Phosphoröfen anfallenden Schlacken« Insbesondere "western U.S.« und Florida-Phosphatschlacken", nicht in gleicher Weise bei der Faserherstellung wie typische in Stahlöfen anfallende Schlacken eignen.

Phosphorofen-Schlacken ergeben Fasern« die in physikalischer Hinsicht nicht stabil sind und beim Altern einen physikalischen Abbau erleidenj. vorausgesetzt, daß sie nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt werden, welches darin besteht, daß die Schlacke bis zum Schmelzen (Schraalzvisko= sViät von ungefähr 15 Poise) erhitzt wird, worauf die Schmelze nach typischen Faserherstellungsverfahren durch Verspinnen von Strömen aus geschmolzener Schlacke Mittels eines Rades und Verblasen dieser Ströne zu Fasern weiter-» verarbeitet wird. Zn der vorstehend genannten Patentschrift wird ein neues Verfahren zur Überwindung dieser Schwierigkeiten beschrieben, indem die Schlacke vor der Faserher» stellung dadurch konditioniert wird, daß sie wenigstens ungefähr 10 Minuten lang auf eine Temperatur von wenigstens 100*C oberhalb der Temperatur erhitzt wird, bei welcher sie schmilzt und eine geeignete faserbildende Viskosität von 15 Poite besitzt. Bei dieser Konditlonierungstemperatur beträgt die Viskosität 7 oder weniger.

beschriebene Verfahren ist zur Herstellung brauchbarer und stabiler Fasern aus den reichlich vorliegenden und

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billigen Phosphorofentschlacken in hohem MaSe geeignet» Die Herstellung erfolgt nach einem Verfahren« welches darin besteht, daß Schlackenströme von einem Spinnrad versponnen werden und diese Sohlaokenströme zu Pasern mittels eines Gasstromes verblasen werden« Dieses Verfahren erfor·= dert jedoch eine große Wärmemenge zur Erhitzung der Schlacke, um sie auf ihre Konditionienmgstemperatur zu bringen und auf dieser Temperatur während der Konflitionierungs^ periode zu halten*

Es ist daher erwünscht und ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das vorstehend beschriebene Phosphorofen-=Schlaeke° Konditionierungsverfahren durch Vereinfachung der Ver° fahrensweise zu verbessern^ wobei gleichzeitig die Herstellung von Fasern aus einer derartigen Schlacke in einer brauchbaren und stabilen Form ermöglicht wird«

Es hat sich herausgestellt« daß das angestrebte Ziel der Herstellung von anfänglich starken Fasern aus einer Phosphor» ofen-Schlaoke,, die gegenüber einem physikalischen Abbau beim Altern beständig sind, dadurch erreicht werden kann* daß die aus einem Phosphorofen entfernte Schlacke in geschmolzenem Zustand einem Faserherstellungsverfahren zügeführt wirdj, welches ein Schlackenspinnrad (slag spinner wheel) und eine mit Gasen betriebene Verblasungsvorrichtung (gaseous attenuation means) verwendet, vorausgesetzt« daß die derart zugeführte Schlacke nicht auf eine Temperatur

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unterhalb der Temperatur abgekühlt wird, bei welcher sie viskoser als 7 Poise ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein Phosphat* enthaltendes Er?;., das sich im allgemeinen aus 22 bis 26#> PgO-, 29 bis h~}% CaO und 10 biß J0% SiOg, wobei der Rest aus kleineren Bestandteilen, wie beispielsweise ungefähr 3 bis 10$ Al₀O₇, 0,5 bis 2% Pe₉O-.* Feuchtigkeit und anderen Oxyden besteht« zusammensetzt, eine SiOg-Quelle und Koks einem elektrischen Ofen in relativen Mengen zugeführt, um ein grob angegebenes GewichtsverhUltnis von SiOp:CaO von 0,75 bis 1,05 Teilen SiOg:l Teil CaO zu ergeben. Der Koks wird in Mengen von 1 bi3 1,3 Teilen pro Teil P^Og. und vorhandene Ubergangsmetalle, berechnet als Oxyde, verwendet. Diese Charge wird elektrisch auf 2250 bis 1600⁰C erhitzt, wobei eine Ofenschmelze und Phosphordampf gebildet wird/ der Fhosphordampf wird zusammen mit dem als Nebenprodukt auftretenden Kohlenmonoxid aas dem Ofen Überkopf entfernt, während geschmolzener Perrophosphor (ferrophos) und ge~ schmolzene Schlacke bsi einer temperatur von wenigstens C (2500⁰P) von dem Gfenschmslssgut abgetrennt werden.

Die Schlacke setzt sich hauptsächlich exxn CaSiO, zusammen und enthält in typischer Weise 40 bis 505ε iJi.O_g und $5 bis 50$ CaOp wobei sich der Rest aus kleineren Bestandteilen, wie beispielsweise 0,1 bis 3% ^P2°5* 3 ^bis ¹⁰& ^A1g°3'

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O₁.1 bis 1# Fe₃O₃, 1 bis 2# P sowie ähnlichen Metalloxyden, die aus dem Erz herrühren* zusammensetzt. Erfindungsgemäß werden Fasern aus der Schlacke hergestellt« indem diese in noch geschmolzenem Zustand einem Schlackenspinnrad mit einer derartigen Temperatur zugeführt wird» daß sie auf dem Rad eine Temperatur von 1240 bis 1450⁰C und eine Viskosität von 0,5 bis 7 Poise besitzt. Die geschmolzene Schlacke wird von dem Schlackenspinnrad in Form von Strömen aus geschmolzener Schlacke weggeschleudert, wobei die auf diese Weise hergestellten Strömen aus geschmolzener Schlacke mittels eines gasförmigen Stromes mit hoher Geschwindigkeit (Wasserdampf« oder Luftstrom) verblasen oder verdünnt werden und anschließend die Fasern ge« sammelt werden.

Das verbesserte erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in sehr wirtschaftlicher Weise die Herstellung von starken Fasern, die gute physikalische Eigenschaften besitzen und gegenüber einem physikalischen Abbau beim Altern bestandig sind; dieses Verfahren bedient sich der vorzugsweise angewendeten Paserverspinnungs und Verblasungsmethode* wobei von typischen Phosphorofen-Schlacken ausgegangen wird.

Es ist von wesentlicher Bedeutung, daS durch Verwendung einer nicht verfestigten geschmolzenen Schlacke aus dem Ofen die mögliche Bildung von Kristallkeimen und anderen

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Feststoffen vermieden wird, die einer nachteilig im Wege stehen. Es 1st anzunehmen, daß derartige Feststoffe in den Phosphorofen-Schlacken zurück" bleiben, die sich verfestigt hatten und erneut auf die Temperatur geschmolzen wurden« die eine spinnbare Viskosität der Schlacke von 15 Poise zur Folge hat. Diese Theorie ist in der oben genannten deutschen Patentschrift als mögliche Erklärung dafür angegeben, weshalb das in dieser Patentschrift beschriebene Verfahren wirksam 1st. Diese Theorie ist in gleicher Weise zur Erklärung des vorliegen= den verbesserten Verfahrens geeignet* Unbeachtet der Richtigkeit dieser Erklärung ist jedoch das vorliegende Verfahren, bei welchem eine geschmolzene Phosphorofen» Schlacke ohne Verfestigung verwendet wird, und wobei die Schlackentemperatur oberhalb der Temperatur gehalten wird, bei welcher eine ScMackenviskosität von nicht mehr als ungefähr 7 Poise bis zum Verspinnen von dein Schlacken» spinnrad bei dem Faserherstellungsverfahren erhalten wird« äußeret wirksam und zur Herstellung von stabilen Faserprodukten mit eine? lohen Qualität geeignet.

In der beigefügten Zeichnung stellt Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen, sich im Betrieb befindlichen Phosphorofens und eines Schlackenaufbewahrungstanks dar, während die Fig. 2 eine schematlsche Seitenansicht einer, ebenfalls teilweise aufgeschnittenen,

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typischen"Fasei»hersfcellyiigs«=Apipai'afci2r' wiedergabt.

Die Pig« "i zeigt einen elektrischen Reduktionsofen 10. iü aus den Aufg&betriehtern 12, lh und 16 Erz, Silicium-

und Koks zugesetzt werden. Die Reaktionsiiischung oder das öehmelzgut l8 in dem Ofen wird durch Elektroden QO_Λ 22 und 2^kh die nach einen? J-Phaeensjfsfcem aus der elekfcri. sehen Quelle K^ gespeist werden., in geschmolzenera Zustand gehalten» Der Ofen wird lüifc einer Energiezufuhr \?on 20 bis 50 Megawatt betrieben. Es können natürlich auch andere Kiekt rc densysteiae anstelle des gezeigten 5 -Elektrodenverwendet tferdeii.

Der in des! Ofen erzeugte Baispf aus elementaren? Phosphor wird zusammen tait dera als Mebenproäukt auftretenden Kohlen monoxid ifcer die Leitung 26 überkopf a-bgezog^u während sich geßciii^liöner Perrophosphor 28_P welcher scbtjsror als die Schlacke 50 ist,, absetzt 12nd awa dem Ofen Über tile Leitung 3>2 entfernt wird.

Die Schlacke 50 wird aus dsrä öfen :".n Form einer Schmelze bei einer Teiaperatur in der 6rößeni>rdnung von 13TO⁰C (2500⁰F) oder darüber abgesogen und üfces· üle Lsitung 5^· einem Lagerungsfeeaik 36 KUgefiÖKct., der Kit ErMfczungsvojra'ichtungeri 38 versehen ist, die äu^eh «ine elektrische Quelle E^ mit Energie viiFso^ßjt vrerden imd die- geschmolzene i5chlaclce auf

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der erforderlichen Temperatur halten.

Aus dem Lagerungetank, der zur direkten Weiterleitung der Schlacke aus dem Ofen 10 zu dem Spinnverfahren mit einer Leitung 40 versehen 1st, wird die geschmolzene Schlacke auf die nach oben gerichtete Seite 42 des Spinnrades 44 gegossen, von welchem sie an der Außenseite als Ströme 46 aus geschmolzener Schlacke weggeschleudert wird. Diese Schlackenströme 46 werden mittels Luft oder Wasserdampf zu Fasern verblasen; die Luft oder der Wasserdampf tritt aus Löchern 50 aus, die an einem Ring 52 vorgesehen sind, welcher etwas außerhalb des Krelsuafanges des Rades 44 und vor der die Schlacke aufnehmenden, nach vorne gerichteten Seite 42 des Rades angebracht 1st.

Die Pasern 54, die durch die Luft» oder Waeserdanpfströme 48 gebildet werden, werden in einer Kammer 56 gesammelt, die eine Öffnung 58 aufweist. Diese Öffnung ist derart ausgestaltet, daß eine Abtrennung von körnerartigen Teil·· chen aus dem Strom von leichteren Pasern erfolgt. Schwerere Körner fallen aus dem Strom aus, so daß nur Fasern durch die öffnung 58 hindurch in die Sammelkammer gelangen. Ein Förderband unterhalb der Kammer sammelt die Fasern als lockere Matte 64, die auf der Walze 66 aufgewickelt wird.

Die erf indungsgeraäß verwendeten Ers.e werden hauptsächlich in den restlichen Gebieten der U.S.A. und in Florida abge-

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baut-, es können aber auch ähnliehe,, in anderen Teilen der Welt geförderte Erze verwendet werden. Sie enthalten malerweise 22 bis 26# P₃O₅, 29 bis 4^ CaO und 10 bis

p₅ viobsl der Best aus in geringer-sr Menge vorliegenden Be standteilen» wie beispielsweise ungefähr > bis 10^* AlgO__# 0,5 bis 29» Fe₂O.,, Feuchtigkeit und anderen Oxyden, besteht. Das Erz wird dem elektrischen Ofen am besten in Form von Kugeln zugeführt, die einen durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 6,3 bis 76 mm (^ bis j>") besitzen. Derartige Kugeln werden normalerweise auf die übliche Art bei 1250 bis 2370^eC (2250 bis 2500⁰F) in einem Drehrohrofen, einem aus einem Rost bestehenden Röstofen o.dgl« ealcinlert, bevor sie zur Herstellung von Phosphor verwendet werden.

Das SiO_ wird gewöhnlich in Form von Quarzsand eingesetzt. Es wird dazu verwendet, ein höheres Qewichtsverhältnis SiOp:CaO in der Beschickung für den elektrischen Ofen von 0,75 bis 1,05 Teilen 3i0_gsl Tell CaO zu ermöglichen. Dieser Bestandteil wird am besten in Form von Kieselsteinen mit einem Durchmesser in der 3iößenordnung von wenigstens 6 iran {ψ) zugeführt.

Der Koks wird ebenfalls normalerweise in Stücken zugesetzt* die zu wenigstens 80$ einen Durchmesser von mehr als 6 mm (7-*) besitzen. Ee ist nicht wesentlich, daß Koks selbst verwendet wird, vielmehr können andere reduzierende kohlenstoff haltige Brennstoffe, in erster Linie Kohle, eingesetzt wer«

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den. Sofern in der vorliegenden Anmeldung von Koks die Rede ist,, soll damit zum Ausdruck gebracht werden, daß auch die genannten äquivalente verwendet werden können. Der Koks wird in einer Menge von 1 bis 1,1 Teilen pro Teil PgOe und pro Teil Ubergangsroetalle, berechnet in Form der Oxyde, verwendet* Er dient sowohl als elektrischer Leiter zwischen den Elektroden des Ofens, die bei ungefähr 1550 bis i600"C arbeiten, sowie als ileduktionsmittel für PgOeo Bei der Reaktion wird elementarer Phosphor und Kohlen» monoxyd erhalten, wobei beide Produkte in Form von Oasen abgeführt werden.

Die Reaktion in dem Ofen läßt sowohl eine geschmolzene Masse, die als Ferrophosphor (ferrophos) bekannt ist und sich aus 55 bis 60$ Eisen, 20 bis 28£ Phosphor, Λ bis 5$ Vanadin, k% Chrom und anderen geringfügigeren Bestandteilen zusammensetzt, und eine Schlacke, die in der Hauptsache aus CaSiO, besteht, zurück. Die Schlacke setzt sich aus * 40 bis 50Ji SiOg₉ 45 bis 50# CaO_s 0,1 bis 3J< PgO,* und anderen in geringerer Menge vorliegenden Bestandteilen, wie beispielsweise 0,1 bis yf> P₂ ⁰K" 5 bis 10j£ Al₂O-, 0,1 bis 1$ FegO- und 1 bis 5Ji F zusammen.

Der Perrophoephor ist schwerer als die Schlacke und wird vom Boden des Ofens entfernt. Die Schlacke wird aus einem Punkt etwa in der Mitte des Ofens bsi einer Temperatur von

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wenigstens 137O⁰C (2500⁰P) abgezogen.

Die aus den Ofen entfernte Schlacke kann entweder direkt bei einer zur Faserherstellung geeigneten Temperatur» die eine Schlackenviskosität von ungefähr 7 Poise oder weniger bedingt, dem Faserherstellung&verfahren zugeführt werden; mann kann auch so verfahren» daß die Schlacke in einem Tank aufbewahrt wird, der mit Erhitzungsvorrichtungen versehen ist» um sie eine unbestimmte Zeitlang vor der Verwendung zur Herstellung von Fasern auf einer geeigneten Temperatur zu halten.

Die Temperatur, auf welcher die Schlacke gehalten wird, ist derart» daß sie in geschmolzenem Zustand verbleibt und eine Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Tem« peratur unterbleibt» bei der sie eine Viskosität von 7 Poise oder mehr hat» wenn sie auf das Spinnrad gelangt» mittels dessen sie versponnen wird; dabei sind Wärmeverluste, die bei der Zuführung zu dem Spinnrad auftreten können, zu berücksichtigen. Beachtet man diese Erfordernisse nicht, so wird oft eine Schlacke erhalten, die eine bestimmte Kondltionlerungszeit lang auf ihre Konditionlerungstemperatur erhitzt werden taue (vgl. die oben angegebene deutsche Patentschrift)» sofern alterungsbeständige Fasern mit guter Eigenschaft erhalten werden sollen. Bei dieser Verfahrensweise wird natürlich die Wirtschaftlichkeit beeinflußt.

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Außerdem kommen die Vorteile hinsichtlich der Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht zur Geltung, bei »reichem es nicht notwendig ist* große Wäraemengen (zusätzlich zu der Ofenwarme) der Schlacke zuzuführen;, um Pasern aus dieser herzustellen. Die erfindungsgemäßen Bedingungen sind nur auf Verfahrensinaßnahroen gerichtet, bei welchen die Schlacke mittels eines Schlackenspirmrades unter Bildung von Schlackenströmen versponnen wird, worauf die Ströme mittels eines gasförmigen Mediums mit hoher Geschwindigkeit zu Fasern !^erarbeitet werden. Andere Verfahren arbeiten unter verschiedenen Bedingungen.

Die Bildung der Pasern aus der erfindungsgemäßen Schlacke wird unter Verwendung herteönanlicher Vorriohtungen durch«= geführt, wobei ein Schlackenspinnrad zum Spinnen von Strömen aus geschmolzener Schlacke eingesetzt wird und diese Schlackenströme mittels eines gasförmigen Mediums mit hoher Geschwindigkeit zu Fasern verarbeitet werden. Beispiele für diese Nethoden sind in den US-Patentschriften 2_tj528,7l4, 2,646,593, 2, 795,395 o.dglc angegeben. Bei einem typischen Faserherstellungsverfahren wird die geschmolzene Schlacke entweder auf die Vorderseite oder auf die Außenfläche eines scheibenförmigen, napfartigen oder geriffelten Rades auf» gegeben, welches sich mit einer Geschwindigkeit von 700 bis 25OO Upm dreht.'.Typische Räder besitzen einen Durchmes-

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von ungefähr 127 bis 50Ö mra (5 bis 20"), es Können jedoch auch größere oder kleinere Räder in besonderen Fällen verwendet werden. Die geschmolzene Schlacke wird von den Rädern weggesponnen, worauf die Ströme oder möglichen Pasern aus geschmolzener Schlacke, die im vorliegenden Falle alle als Ströme bezeichnet werden» mittels eines gasförmigen Mediums mit hoher Geschwindigkeit (beispielsweise geblasener Wasserdampf oder Luft) zu Fasern verblasen werden. Die Fasern können mittels einer Vielzahl von Vorrichtungen, beispielsweise auf einem Förderband, in einem Trichter oder in einem wässrigen oder anderem flüssigen Medium, gesammelt werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Die in den Beispielen,» in der Beschreibung und in den Ansprüchen angegebenen Temperaturen wurden oifetels eines optischen Pyrometers ermittelt. Sie sind um unge fähr 60^eC niedriger als die innere Temperatur der geschmolzenen Schlacke, welche mit Hilfe von in die Schlacke eingebrachten Thermoelementen bestimmt wurde.

Beispiel 1 ° Herstellung; der Schlacke 53»5 t/Std, eines Phosphatschiefers (western phosphate shale), der 24£ P₃O₅, 33# CaO, 28# SiO₂, 1# Fe₃O₅, 4# Al₃O₃, \% HgO und 9£ Feuchtigkeit enthielt, 2,9 t/Std. Quarzeand und 2,7 t/Std. Koks, jeweils in Form von Kugeln mit einem

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mittleren Durohmesser von ungefähr 6 bis 65 um (^ ?%' )v wurden kontinuierlich einem elektrischen Bogenofen Mt drei eintauchenden Elektroden (3-Phasenofen), der mit 50 Megawatt betrieben wurde* augegeben.

Phosphordampf und Kohlenmonoxyd wurden kontinuierlich Überkopf abgezogen und der Phosphor unter Wasser gewonnen. Der Ferrophoaphor wurde kontinuierlich in der Höhe des Bodens seitlich von dem Ofen abgestochen» während die geschmolzene Schlacke mit einer Zusammensetzung von 44,4$ SiO₂, 46,6* CaO, 4,6* Al₂O₅, 0,84g Fe_g0_?, 0,96* MgO, 1,5* P₂O₅ und 1,1# F kontinuierlich oberhalb der Perropbosphor > schicht;, die unter die Schlacke abgesunken war, entfernt wurde. Die Schlacke wurde in einer Menge von 27 t/Std. gewonnen, ihre Temperatur betrug beim Verlassen des Ofens 1570 bis 154O^#C (25OO - 280O^#F).

Beispiel g - Herstellung von Fasern

Die geschmolzene Schlacke wurde aus dem Ofen nach der in Beispiel 1 beschriebenen Welse bei einer Tenperatur von 137Ο bis 154O°C (23ΟΟ - 28OO°F)entfernt und einem Aufbewahrungstank zugeführt, der mit elektrischen Heizvorrichtungen versehen war; im Inneren wurde eine Temperatur von 13ΟΟ bis l400°C aufrechterhalten. Diese Temperatur reicht dazu aus, das Material in geschmolzenem Zustand und innerhalb des für eine Faserbildung geeignete Viskos!tätshereiches, näm-

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lieh zwischen 0,5 und 7 Poise, zu halten. Nach einer durchschnittlichen Verweilzeifc von 5 Stunden wurde das Material aus den Aufbewahrungstank bei einer Temperatur von 155O⁰C auf die Vorderseite eines vertikal angebrachten Rades aufgebracht, das einen Durchmesser von 555 ras (I**") besaß und sich mit 1400 Uprn drehte. Dieses Rad wurde nöttels Wasser gekühlt, welches durch sich in Ihm befind» liehe Kanäle gepumpt wurde; die Schlacke auf dem Rad besaß eine Temperatur von 1250^cC.

Die seitlich von dem Rad weggeschleuderte Schlacke wurde mittels eines Wasserdarapfstroraes mit einem Druck von 7a Ί· kg/cm (105 pslg), der aus Löchern austrat, die ring·= förmig außerhalb der Peripherie des Rades und leicht vor der schlackenaufnehmenöen Seite des Rades angebracht waren, zur Herstellung von Fasern verblasen, die auf einem För° derband gesammelt wurden, unter welchem sich eine Saugvorrichtung befand.

Die auf diese Heise hergestellten Fasern wurden in Form einer sehr lockeren Hatte auf einem endlosen Sairanelband gesammelt. Sie wurden anschließend in Säcke verpackt. Unmittelbar nach der Herstellung und Abkühlung sowie nach einer j5~monatigen Lagerung wurden die Fasern im Hinblick auf ihre AufschlHmmungsstabilität (slurry stability) getestet. In beiden Fällen waren die Eigenschaften im wesentlichen

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gleich. Die Anfangsaufschläromungsstabllltät betrug 270 ml, «rührend diejenige, die nach der Lagerung von 5 Monaten gemessen wurde, 262 ml betrug. Die Aufsohlgiamungsstabilitäten werden gemessen, indem eine 25 g-Wollprobe in 500 na Wasser (21 * 2°C) 20 Sekunden lang in einem "Waring Blendor" (15 000 Upm), der mit gehärteten Klingen versehen 1st, gerührt wurde. Die Aufschlämmung wird schnell in einen graduierten 1000 ral-Zylinder überführt, worauf die H3he (in ml) der sich absetzenden Wolle naoh 5 Minuten bestimmt wird. Eine Wollhöhe von 250 ml oder darüber zeigt an, daß es sich um ein Material handelt, welches für ein Naßverfahren, beispielsweise zur Herstellung von Pappen, gut geeignet ist. Pasern mit einer Aufsohlämmungsstabllltät von ungefähr 225 al oder darüber eignen sich für Isolationszwecke sowie andere Zwecke, bei denen trockene Fasern verwendet werden.

Beispiel A - Yergleichsverauch

Das Verfahren gemäß Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Erhitzungevorrichtungen in dem Aufbewah« rungstank nicht in Betrieb gesetzt wurden. Auf diese Weise fiel die Temperatur der Schlacke auf 1220*C, die Viskosität betrug 8 Poise. Die Schlacke wurde einem Rad zugeleitet, auf welchem sie eine Temperatur von HjJO^-C besaß. Die auf diese Welse hergestellten Fasern besaßen eine anfängliche AufsohlH—LUm,ustabil 1 tat (naoh dem Faserherstellungaverfahren) von 170 ml und eine Aufsohlämmungsstabilitftt naoh ? Monaten von ungefähr 1*0 ml.

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Claims

Patentansprüche

1» Verfahren zur Herstellung von elementarem Phosphor» Perrophosphor und mineralischen Fasern aus einem Phosphorenthaltenden Schiefer« der sich im allgemeinen aus 22 bis 26£ P₂O₅, 29 bis 43# CaO und 10 bis ?0£ SiO₂ zusammen« setzt* wobei der Rest aus kleineren Bestandteilen* wie beispielsweise 3 bis 10$ AIgO-* 0,5 bis 2% Fe₃O₅ und Feuchtigkeit besteht* sowie aus einer SiO_g-Quelle und Koks* dadurch gekennzeichnet* daß einem elektrischen Bogen» ofen eine Charge zugeführt wird* die aus dem erwähnten Schiefer* einer SiÖg«Quelle und Koks besteht« wobei ein Gewichtsverhältnis von SlOg:CaO von 0*75 bis 1*05 Tel« len SiOg:l Teil CaO und 1 bis 1*1 Teile Koks pro Teil PgOe und pro Veil Ubergangsmetalle* berechnet in Form ihrer Oxyde* aufrechterhalten wird* die Charge in dem elektrischen Bogenofen auf 1350 bis l600°C zur Gewinnung einer Ofanschmelze sowie von Phosphor·« und Kohlenmonoxyddämpfen elektrisch erhitzt wird* der Phosphor und das Kohlenmonoxid aus dem Ofen entfernt werden* Ferrophosphor und eine geschmolzene Schlacke mit einer Temperatur von wenigstens Ij)TO⁰G (2500⁰F) aus der Ofenschmelze getrennt gewonnen werden» wobei sich die Schlacke im wesentlichen aus JM) bis 50* SiO₂, 45 bis $0$ CaO* 0*1 bis 3% P₃O₅, bis 10£ AIgO,* 0*1 bis 1% Pe₃O- und 1 bis yf> F und aus anderen in kleineres* Menge vorliegenden Bestandteilen zu«· eaaneneetzt* und aus dieser geschmolzenen Schlacke dadurch

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Fasern hergestellt werden» daß die Schlacke In gesohaolsener Fora alt einer Temperatur von 1240 bis 1^50*C und einer Viskosität von nicht «ehr als 7 Poise eine« Sohlaokenspinnrad zugeführt wird» wobei sie in geschmolzene* Zustand und bei einer derartigen Temperatur gehalten wird» daß sie nicht auf eine !temperatur abkühlt» bei welcher ihre Viskosität auf den Schlaokenspinnrad holier als 7 Poise ist» und die von de» Spinnrad weggeschleuderten StrQs» aus gesehaolsener Schlacke von eines aus eine« gasförmigen Mesiu« bestehenden Streu« «it hoher Geschwindigkeit erfaßt und xur Herstellung von Fasern verblasen werden·

2· Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der geschmolzenen Schlacke auf de« Schlackenspinnrad 0,5 bis 7 Poise beträgt·

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