DE19545188A1

DE19545188A1 - Mineral foam blank prodn

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Publication number: DE19545188A1
Application number: DE1995145188
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Niedner; Matthias Dipl Ing Franke; Bernd Lehmann
Original assignee: TECHNUM INST DR NIEDNER fur T
Current assignee: TECHNUM INST DR NIEDNER fur T
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1997-06-05

Abstract

To produce blanks of a mineral foam, pref. a closed-pore mineral foam, the premixed materials pass through a two-stage thermal process, followed by shaping together with added water. In the first stage the blanks are preheated. In the second stage, they are further heated and inflated and cooled until they reach shape stability. In both stages, the blank is protected from the direct effects of a flame or other heat source or contact with a heated wall or other heat conductor, by a fine grain material of a different type from the blank material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Pellets und anderen Formlingen aus Mineralschaum, insbesondere von Mineralschaum-Pellets bzw. -Formlingen mit einem besonders günstigen Verhältnis zwischen Korngröße, Rohdichte bzw. Schütt gewicht einerseits und Druckfestigkeit andererseits und einer Vorrichtung zur Herstellung dieser Pellets bzw. Formlinge, wobei die Gemengebildung zur Durchführung des Verfahrens in Abwesenheit von Wasserglas und in Abwesenheit eines organischen, in Wasserglas gelösten Blähmittels und die Bildung von Pellets bzw. Formkörpern mit Hilfe eine Zusatzes von Wasser erfolgt und wobei Blähtemperaturen im Bereich von 1000°C bis 1300 °C, vorzugsweise im Bereich von 1100°C bis 1250°C zur Anwendung kommen.The invention relates to a process for the continuous production of pellets and others Moldings made from mineral foam, in particular from mineral foam pellets or moldings with a particularly favorable ratio between grain size, bulk density or bulk weight on the one hand and compressive strength on the other hand and a device for production these pellets or moldings, the batch formation for carrying out the method in the absence of water glass and in the absence of an organic one, in water glass dissolved blowing agent and the formation of pellets or moldings with the help of an additive of water and with blowing temperatures in the range from 1000 ° C to 1300 ° C, preferably in the range from 1100 ° C to 1250 ° C.

Leichte Mineralschäume mit hoher Porosität (Rohdichten um 300 g/l und darunter) werden nach dem Stand der Technik aus Altglas oder eigens für die Herstellung von Mineralschaum erschmolzener Glasfritte als Hauptausgangsmaterial hergestellt.Light mineral foams with high porosity (bulk densities around 300 g / l and below) according to the state of the art from waste glass or especially for the production of mineral foam melted glass frit manufactured as the main raw material.

Diese bekannten, zu über 90 Gewichts-% auf dem Rohstoff Glas basierten Mineralschäume können bei Temperaturen um 800°C geschäumt werden. Bei diesen Temperaturen verläuft der Prozeß ohne besondere Komplikationen, da das Blähmittel ohne Schwierigkeiten kontrollierbar ist und dadurch so, wie geplant, zur Wirkung kommt, weil die Viskosität der Matrix und der Partialdruck des freigesetzten Schäumgases noch in einem Bereich sind, in dem deren Wirkung in Abhängigkeit von der Temperatur nach dem Stand der Technik beherrschbar ist. Eine unerwünschte Entgasung des Produktes durch Überhitzung mit der Folge der Bildung großer Poren, die unerwünscht ist, kann bei diesen Temperaturen und mit den bekannten Verfahren und den bekannten Vorrichtungen nach dem bekannten Stand der Technik zuverlässig vermieden werden.These well-known mineral foams based on more than 90% by weight of the raw material glass can be foamed at temperatures around 800 ° C. Runs at these temperatures the process without any special complications because the blowing agent is without difficulty is controllable and therefore works as planned, because the viscosity of the The matrix and the partial pressure of the released foaming gas are still in a range the effect of which depends on the temperature according to the prior art is manageable. Unwanted degassing of the product due to overheating with the Consequence of the formation of large pores, which is undesirable, can occur at these temperatures and with the known methods and the known devices according to the known state of the Technology can be reliably avoided.

Im Gegensatz hierzu geht bei Mineralschäumen, bei denen wegen der hohen Schmelz temperaturen, bedingt durch ihren geringen Anteil an Flußmittel in der Rezeptur, insbesondere an Glas, die Blähtemperaturen bei über 1000°C liegen, beim Blähen häufig die Bildung von Riesenporen durch "Auskochen" einher, wodurch die Druckfestigkeit des Produktes negativ beeinflußt wird.In contrast to this goes with mineral foams, because of the high melt temperatures, due to their low level of flux in the formulation, in particular on glass, the blowing temperatures are above 1000 ° C, often the formation of Giant pores due to "boiling out", which negatively affects the compressive strength of the product being affected.

Schwere Mineralschäume mit niedriger Porosität (Rohdichten um 400 g/l und darüber) kennt die Technik z. B. als Blähton.Knows heavy mineral foams with low porosity (bulk densities around 400 g / l and above) the technology z. B. as expanded clay.

Blähton wird bei Temperaturen um 1200°C gebläht. Die Herstellung ist aber gut beherrschbar, weil es sich um einen Prozeß der kerarnischen Technologie und nicht um einen von Rohstoff her basierten Produktionsprozeß der Glas-Technologie handelt. Der Prozeß zur Herstellung von Blähton läuft also nicht im schmelzfeuchten Bereich ab. Auch ist das Produkt Bälhton, das keine dem Mineralschaum vergleichbare Porenstrukur hat und offenporig ist, ein anderes Produkt als überwiegend amorpher, geschlossenporiger Mineralschaum. Expanded clay is expanded at temperatures around 1200 ° C. The production is good manageable because it is a process of ceramic technology and not one production process of glass technology is based on raw materials. The process of The production of expanded clay does not take place in the melt-moist area. The product is too Bälhton, which has no pore structure comparable to mineral foam and is open-pored different product than predominantly amorphous, closed-pore mineral foam.

Blähton ist als Leichtbaustoff aus der Sicht der Wärmedämmung jedoch im Vergleich zu Mineralschaum kein gleichwertiges Produkt. Blähton nimmt bei der Verarbeitung z. B. zu Betonsteinen und auch im späteren Gebrauch in unerwünschter Weise Wasser auf, wodurch insbesondere die Wärmedämmeigenschaften der Produkte aus Blähton leiden.Expanded clay is a lightweight building material from the point of view of thermal insulation compared to Mineral foam is not an equivalent product. Expanded clay takes z. B. too Concrete blocks and water in later use in an undesirable manner, whereby in particular the thermal insulation properties of expanded clay products suffer.

Gegenstand der Erfindung ist somit auch ein Verfahren zur Herstellung eines leichten und geschlossenporigen Mineralschaumes, der Blähton in seinen Eigenschaften aus der Sicht der Bauwirtschaft übertrifft.The invention thus also relates to a method for producing a light and closed-pore mineral foam, the expanded clay in its properties from the perspective of Construction industry outperforms.

Prozesse, die im schmelzfeuchtem Bereich überwiegend amorphe und geschlossenporige Mineralschäume unter Verwendung von Rezepturen herstellen, die eine Blähtemperatur im Bereich vom 1000°C bis 1300°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 1100°C und 1250°C erfordern, konnten bisher in der Technik nicht realisiert werden, weil sie bei der Anwendung der bekannten Verfahren apparativ nicht beherrscht werden konnten.Processes that are predominantly amorphous and closed-pore in the melt-moist area Produce mineral foams using recipes that have a blowing temperature in the Range from 1000 ° C to 1300 ° C, preferably in the range between 1100 ° C and 1250 ° C have so far not been able to be implemented in technology because they are used the known methods could not be mastered by apparatus.

Es wurde z. B. zur Umgehung der werkstofftechnologischen Grenzen vorgeschlagen, durch erhebliche Beigaben von Flußmitteln zur Rezeptur, insbesondere durch Beigabe von Wasserglas, Bedingungen zu schaffen, bei denen der Blähvorgang auch bei niedrigeren Temperaturen stattfinden kann. Dadurch sollen die apparativen Hürden verkleinert werden.It was e.g. B. proposed to circumvent the material technology limits by considerable additions of flux to the recipe, especially by adding Water glass to create conditions where the bloating process occurs even at lower levels Temperatures can take place. The aim is to reduce the hurdles in terms of equipment.

So wurde z. B. vorgeschlagen (Neue Europäische Patentschrift 0010069 B2) eine dünnflüssige Paste aus
100 Gewichtsteilen Wasser
32 Gewichtsteilen Wasserglas
4 Gewichtsteilen Glycerin
15 Gewichtsteilen Natriumbentonit
herzustellen, in die 500 Gewichtsteile Glasmehl zugegeben wird.So z. B. proposed (New European Patent 0010069 B2) a thin paste
100 parts by weight of water
32 parts by weight of water glass
4 parts by weight of glycerin
15 parts by weight of sodium bentonite
to produce, in which 500 parts by weight of glass powder is added.

Mineralschaum, der nach diesem Verfahren, also mit einem erheblichen Zusatz von Fluß mittel hergestellt wird, hat schlechte Festigkeitseigenschaften und ist nicht hinreichend Alkalibeständig und ist deshalb für viele Anwendungen im Bauwesen ungeeignet.Mineral foam made using this process, so with a significant addition of flow medium is manufactured, has poor strength properties and is not sufficient Resistant to alkali and is therefore unsuitable for many applications in construction.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das die Herstellung von Pellets bzw. Mineralschaum körpern hoher Qualität gestattet. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einer Gemengebildung in Abwesenheit von Wasserglas und in Abwesenheit von organischen Blähmitteln, eine Bildung der Pellets oder Formlinge mit Zugabe von Wasser erfolgt und dann ein zweistufiges thermisches Verfahren eingesetzt wird, wobei die Pellets oder Formlinge in einer ersten Stufe vorgewärmt und in einer zweiten Stufe gebläht werden und wobei die Pellets in beiden Stufen durch ein feinkörniges Medium vor der direkten Einwirkung der Flamme oder anderer Wärmequellen geschützt wird.The aim of the invention is a process which involves the production of pellets or mineral foam bodies of high quality allowed. This is achieved according to the invention in that at one Batch formation in the absence of water glass and in the absence of organic Blowing agents, formation of pellets or moldings with the addition of water and then a two-stage thermal process is used, the pellets or Preforms are preheated in a first stage and inflated in a second stage and the pellets in both stages through a fine-grained medium before the direct Exposure to flame or other heat sources is protected.

Ein solches Verfahren das auch die Werkstoffprobleme bei Blähtemperaturen bis 1300°C erstmals löst, ist Gegenstand der Erfindung.Such a process also addresses material problems at blowing temperatures up to 1300 ° C solves for the first time is the subject of the invention.

Denkbare und/oder im Labor erfolgreich durchgeführte, jedoch nach dem Stand der Technik bis heute nicht realisierbare Prozesse, lassen die Herstellung von solchen Mineralschäumen theoretisch möglich erscheinen, die zu weniger als 90%, vorzugsweise zu weniger als 30% auf dem Rohstoff Glas basiert sind. Conceivable and / or successfully carried out in the laboratory, but according to the state of the art Processes that are not yet feasible leave the production of such mineral foams theoretically possible, which are less than 90%, preferably less than 30% are based on the raw material glass.

Diese Mineralschäume hätten Eigenschaften von außerordentlichem Interesse. Ihre Druck festigkeit, ihre Brandschutzeigenschaften und ihre chemische Beständigkeit übertreffen die Werte von Mineralschäumen, die z. B. zu 90% oder mehr auf dem Rohstoff Glas basiert sind, erheblich. So ist z. B. die Formbeständigkeitsgrenze bei Mineralschäumen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, mit 900°C um ca. 300°C höher als die von Glasschäumen, die zu über 90% Glas als Rezepturkomponente haben.These mineral foams have properties of extraordinary interest. Your pressure strength, their fire protection properties and their chemical resistance exceed that Values of mineral foams, e.g. B. 90% or more are based on the raw material glass, considerably. So z. B. the dimensional stability limit for mineral foams, which after are produced according to the invention, at 900 ° C by about 300 ° C higher than that of glass foams that have over 90% glass as a recipe component.

Nach dem Stand der Technik stehen der Herstellung von Mineralschäumen bei hohen Tempe raturen u. a. folgende Schwierigkeiten entgegen:
Die bei der Herstellung von Glasschaum (Mineralschaum auf der Basis von Glas) übliche indirekte Beheizung der Schäum-Öfen ist aus Gründen der technologischen Grenzen der Werkstoffe nicht mehr möglich. Es wären metallische oder andere wärmeleitende Werkstoffe erforderlich, die oberhalb der Blähtemperatur, also im Temperaturbereich von 1100°C bis 1400°C eingesetzt werden können und die bei diesen Temperaturen eine hinreichende mechanische Festigkeit haben. In der Praxis können metallische Werkstoffe nur bei Temperaturen bis 1100°C zuverlässig verwendet werden.According to the state of the art, the production of mineral foams at high temperatures is countered by the following difficulties, among others:
The indirect heating of the foam ovens that is common in the production of glass foam (mineral foam based on glass) is no longer possible due to the technological limits of the materials. Metallic or other heat-conducting materials would be required which can be used above the expansion temperature, i.e. in the temperature range from 1100 ° C to 1400 ° C, and which have sufficient mechanical strength at these temperatures. In practice, metallic materials can only be used reliably at temperatures up to 1100 ° C.

Hitzebeständige Werkstoffe, sofern sie bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, können ferner das Produkt durch Abgabe von Schwermetallen, insbesondere von Chrom verunreinigen.Heat-resistant materials, provided they are used at high temperatures, can also the product by releasing heavy metals, in particular Contaminate chrome.

Die Verwendung von direkt beheizten Öfen hingegen hat lokale Überhitzungen der einzelnen Pellets bzw. Formlinge zur Folge. Wegen des hohen Partialdrucks des Schäumgases tritt dieses, unterstützt durch den mit der Überhitzung verbundenen Viskositätsabfall der Matrix aus dem Pellet bzw. Formling aus, was eine unerwünschte Erhöhung der Rohdichte und eine unerwünschte Vergrößerung der Poren zur Folge hat. Das Ergebnis ist minderwertiges Produkt.The use of directly heated ovens, however, has local overheating individual pellets or moldings. Because of the high partial pressure of the Foaming gas occurs this, supported by the overheating associated drop in viscosity of the matrix from the pellet or molding, which a undesirable increase in bulk density and an undesirable increase in Resulting in pores. The result is an inferior product.

Pellets bzw. Formlinge haben in den üblichen langen, nur aus einem einzigen Drehrohr bestehenden Öfen, mit nicht genau kontrollierbarem Temperaturregime, unzulässig viel Abrieb bereits in der Erwärmungszone. Dieser Abrieb ist eine Folge der am Anfang der Ofenbehandlung noch geringen mechanischen Festigkeit der Pellets. Die Folge ist Staubbildung, Trennmittelverschmutzung und schlecht kalibriertes Produkt. Auch sinkt der Ausbringungsfaktor.Pellets or moldings have the usual long, just from a single rotary tube existing ovens, with a temperature regime that cannot be precisely controlled, are not permitted a lot of abrasion already in the heating zone. This abrasion is a result of the Beginning of the furnace treatment still low mechanical strength of the pellets. The result is dust formation, release agent contamination and poorly calibrated Product. The application factor also drops.

Pellets bzw. Formlinge werden durch die Einwirkung der Flamme oder der Strahler im direkt beheizten oder durch Strahler beheizten Blähofen örtlich überhitzt. Das hat ungleichmäßige und z. T. überhöhte Rohdichten des Mineralschaum-Produktes zur Folge. Auch hat ein solches Produkt eine ungleichmäßige Porenstruktur und schlechte Festigkeitseigenschaften.Pellets or moldings are caused by the action of the flame or the emitter in the directly heated or locally heated blowing furnace. That has uneven and z. T. excessive bulk densities of the mineral foam product Episode. Such a product also has an uneven pore structure and poor Strength properties.

Als Folgen der Überhitzung in der Schmelz- und Blähzone treten Agglomerationen auf, bis hin zu Verstopfungen des Ofens. Agglomerations occur as a result of overheating in the melting and expanding zones on, up to blockages in the oven.

Als Folge der ungleichmäßigen Erwärmung der Pellets bei ihrem Durchlauf durch den Ofen treten unerwünschte Entgasungen von Blähmittel bereits in Zonen vor der eigentlichen Blähzone auf. Das hat wiederum ungleichmäßige Produktqualität zur Folge, die nur unzureichend durch überhöhte (teure) Blähmittelzugabe kompensiert werden kann.As a result of the uneven heating of the pellets as they pass through the Unwanted degassing of blowing agents occurs in zones before the furnace actual inflation zone. This in turn has uneven product quality Consequence that is insufficiently compensated for by excessive (expensive) blowing agent addition can be.

Diese Schwierigkeiten führten dazu, daß bis dato Mineralschaumprodukte mit einer Rohdichte von ca. 300 g/l und darunter und einer Formstabilität bis in den Bereich von 900°C aus Rezepturen, die im Bereich von Temperaturen zwischen 1000°C und 1300°C, vorzugsweise im Bereich zwischen 1100°C und 1250°C geschäumt werden, nicht produziert und am Markt angeboten werden. Das ist für die Anwender von Mineralschaumprodukten von Nachteil. Mineralschaum, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt würde, hätte große technologische und ökonomische Vorteile, denn:
Er ist formbeständig bis ca. 900°C (wichtig bei Brandschutz im Hochbau), während zu über 90% auf dem Rohstoff Glas basierter Mineralschaum nur bis zu ca. 600 °C formbeständig ist.These difficulties have led to the fact that mineral foam products with a bulk density of approx. 300 g / l and below and a shape stability up to the range of 900 ° C. preferably from formulations in the range of temperatures between 1000 ° C. and 1300 ° C. foamed in the range between 1100 ° C and 1250 ° C, not produced and offered on the market. This is disadvantageous for the users of mineral foam products. Mineral foam, which would be produced according to the present invention, would have great technological and economic advantages because:
It is dimensionally stable up to approx. 900 ° C (important for fire protection in building construction), while mineral foam based on the raw material glass is only dimensionally stable up to approx. 600 ° C.

Er ist bis zu 3 mal so druckfest, wie ein Mineralschaum auf über 90%iger Rohstoff basis Glas (wichtig im Hoch- und Tiefbau, insbesondere bei Wandbausteinen).It is up to 3 times more pressure-resistant than a mineral foam on over 90% raw material basis glass (important in building and civil engineering, especially for wall blocks).

Er ist so inert, wie Granit, Basalt und anderes Urgestein (wichtig für die Haltbarkeit und den Gesundheitsschutz).It is as inert as granite, basalt and other primary rocks (important for durability and health protection).

Er kann aus sehr preiswerten Rohstoffen (Stäube, Sande, Schluffe, Tone) hergestellt werden. Diese Rohstoffe sind überall auf der Welt in praktisch unbegrenzter Menge verfügbar (wichtig für Standortwahl, Versorgungssicherheit und Umwelt).It can be made from very inexpensive raw materials (dusts, sands, silt, clays) will. These raw materials are practically unlimited in quantity all over the world available (important for location selection, security of supply and environment).

Er kann beliebig oft recycliert werden, da seine Zusammensetzung derjenigen der Erdkruste nahe kommt, weshalb er unempfindlich gegen die Verschmutzung durch Fremdstoffe ist (wichtig im Hinblick auf die Ressourcenschonung).It can be recycled any number of times, since its composition is that of Earth's crust comes close, which is why it is insensitive to pollution from Foreign matter is (important in terms of resource conservation).

Es entsteht weder bei der Produktion noch bei der Verarbeitung schwer zu entsor gender Abfall (wichtig aus Sicht des Umweltschutzes).It is difficult to dispose of, neither in production nor in processing gender waste (important from an environmental perspective).

Die Erfindung hat zum Gegenstand ein Verfahren zur Herstellung von Mineralschaum in dem besagten Bereich der Zusammensetzung der Rohstoffe.The invention has for its object a method for producing mineral foam in the said area of composition of raw materials.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll die Anwendung von Mineralschaum mit überlegenen Eigenschaften im technischen Maßstab erstmals ermöglichen.The method according to the invention is said to be superior to the use of mineral foam Enabling properties on a technical scale for the first time.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Pellets bzw. Formlingen, welche aus einer Rezeptur aus den zu verschäumenden Stoffen in Form von Pulvern dosiert, gemischt und anschließend unter Zusatz von Wasser zu Grün-Pellets bzw. Grün-Formlingen geformt und vorgewärmt und gehärtet werden. The invention further relates to a method for producing pellets or moldings, which doses from a recipe from the substances to be foamed in the form of powders, mixed and then with the addition of water to green pellets or green moldings molded and preheated and hardened.

Es kann sich dabei um Grün-Pellets als Ausgangsprodukt für die Herstellung von Schaum- Pellets mit einer Fertigkörngröße von 0 mm bis 50 mm handeln, ferner um Formlinge mit einer anderen als kugelförmigen Gestalt, ferner um Körnungen, die aus der Zerkleinerung von plattenförmigem Ausgangsmaterial gewonnen werden, sowie aus andersförmigen Teilen.It can be green pellets as the starting product for the production of foam Trade pellets with a finished grain size of 0 mm to 50 mm, furthermore with molded products a shape other than spherical, and also grits resulting from the crushing of plate-shaped starting material can be obtained, as well as from other shaped parts.

Für die kontinuierliche Herstellung von Formlingen durch Blähen bei niedrigen Temperaturen von 800°C bis 1000°C werden in der Praxis nach dem Stand der Technik für mittlere und große Durchsatzleistungen Drehrohr-Öfen und für kleinere Durchsatzleistungen Band-Tunnel- Öfen verwendet.For the continuous production of moldings by blowing at low temperatures from 800 ° C to 1000 ° C are in practice according to the state of the art for medium and high throughputs rotary kilns and for smaller throughputs belt tunnel Ovens used.

Drehrohröfen sind nur für Pellets und andere abrollende Formkörper geeignet. Auch haben sie beim Einsatz bei Prozeßtemperaturen über 1000°C den Nachteil, daß durch die Abwälz bewegung im Drehrohr die Pellets stark beschädigt und/oder verdichtet werden. Damit sind nach dem bekannten Stand der Technik Drehrohröfen bei Temperaturen über 1000 °C nicht für die Herstellung von Mineralschaumpellets mit genauer Kalibrierung und/oder mit besonders geringen Rohdichten geeignet.Rotary kilns are only suitable for pellets and other rolling moldings. They also have when used at process temperatures above 1000 ° C the disadvantage that the passing on movement in the rotary tube, the pellets are severely damaged and / or compressed. With that not according to the known prior art rotary kilns at temperatures above 1000 ° C. for the production of mineral foam pellets with precise calibration and / or with particularly suitable for low bulk densities.

Diese Nachteile der Drehofen-Verfahren zur Herstellung von Pellets und anderen Formlingen aus Mineralschaum zu überwinden ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung.These disadvantages of the rotary kiln process for the production of pellets and other moldings Another object of the present invention is to overcome mineral foam.

Um eine Beschädigung der Grün-Pellets oder Grün-Rohlinge zu verhindern und um die Verunreinigung des Wärmeübertragungsmediums bzw. Trennmittels zu minimieren, wird entsprechend der Erfindung die Aufwärmung einerseits und das Blähen der Pellets bzw. Formlinge andererseits in 2 völlig getrennten verfahrenstechnischen Stufen durchgeführt.In order to prevent damage to the green pellets or green blanks and around the To minimize contamination of the heat transfer medium or release agent According to the invention, the warming up on the one hand and the pellet puffing or Moldings, on the other hand, are carried out in two completely separate procedural stages.

In einem Vorwärmofen werden die frischen und feuchten Grünpellets eingetragen und getrocknet, erwärmt und gehärtet.The fresh and moist green pellets are introduced into a preheating oven dried, heated and hardened.

Erfindungsgemäß werden als Wärmeübertragungsmedium im Vorwärmofen Rohstoffe für die Mineralschaumherstellung und zwar eine oder mehrere Rezepturkomponenten des späteren Mineralschaumproduktes verwendet. Besonders eignen sich als Wärmeübertragungsmedien auch solche Rezepturkomponenten, die Kohlenstoffverbindungen enthalten, die beim Blähprozeß stören würden und deshalb ohnehin vor der Gemengebildung ausgebrannt werden müßten. Das Ausbrennen hat sich als so günstig für den Prozeß erwiesen, daß sogar andere Kohlenstoffträger, wie Braun- und Steinkohle, Stäube mit organischem Gehalt, Sägespäne, landwirtschaftliche und forstwirtschaftliche Abfälle, Öl und dergl. mit Erfolg zugegeben werden konnten. Auf diese Weise kann Energie, die weniger als handelsübliche Energie oder sogar gar nichts kostet, zum Einsatz kommen.According to the invention, raw materials for the heat transfer medium in the preheating furnace Mineral foam production and one or more recipe components of the later Mineral foam product used. Particularly suitable as heat transfer media also those recipe components that contain carbon compounds that the Would disrupt the swelling process and would therefore be burned out anyway before the batch formation ought to. Burning out has proven so beneficial to the process that even others Carbon carriers, such as lignite and hard coal, dusts with organic content, sawdust, agricultural and forestry wastes, oil and the like added successfully could become. This way energy can be less than commercial energy or even cost nothing, can be used.

Auch werden durch die Mahlbewegung während des Drehofenprozesses Agglomerationen der Rohstoffe bzw. der Rezepturkomponenten aufgelöst und damit das Material für die Gemengeanlage vorbereitet. Auf diese Weise wirkt der Vorwärmofen sogar als Gemenge vorbereiter.The grinding movement during the rotary kiln process also agglomerates the Raw materials or the recipe components dissolved and thus the material for the Batch plant prepared. In this way, the preheating furnace even acts as a batch preparer.

Nicht zuletzt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren handelsübliche Energie gespart, da der Kohlenstoffgehalt erfindungsgemäß energetisch im Prozeß genutzt wird. Last but not least, the method according to the invention saves commercially available energy since the carbon content according to the invention is used energetically in the process.

Der wichtigste Vorteil ist jedoch, daß erfindungsgemäß Feinanteil, resultierend aus einer Zerstörung der Grünpellets bzw. aus Pelletabrieb, automatisch, d. h. ohne eine zusätzliche Maßnahme oder Vorrichtung rezirkuliert wird und damit vollständig im Kreislauf verbleibt und schließlich zu Produkt wird. Durch diese Rezirkulation von Feinanteil wird eine eventuelle Verschmutzung des Wärmeübertragungsmittels der 2. Ofenstufe (Blähofen) zuverlässig vermieden, denn die vorgewärmten Pellets, die dem Blähofen zugeführt werden, sind bereits hart und neigen nicht mehr zu Abrieb oder Zerstörung.The most important advantage, however, is that, according to the invention, fine fraction resulting from a Destruction of the green pellets or from pellet abrasion, automatically, d. H. without an additional Measure or device is recirculated and thus remains completely in the circuit and eventually becomes a product. Due to this recirculation of fine fraction, a possible contamination of the heat transfer medium of the 2nd furnace stage (expanded furnace) reliably avoided, because the preheated pellets that are fed to the blowing furnace are already hard and are no longer prone to abrasion or destruction.

Erfindungsgemäß werden die Pellets sowohl im Vorwärmofen, als auch im Blähofen, vollständig oder nahezu vollständig vom Wärmeübertragungsmedium umschlossen, wodurch eine besonders gleichmäßige Erwärmung der Pellets erreicht wird.According to the invention, the pellets are used both in the preheating furnace and in the expanding furnace, completely or almost completely enclosed by the heat transfer medium, whereby a particularly uniform heating of the pellets is achieved.

Störend sind beim Blähen Kohlenstoffanteile in den Rohstoffen und zwar bereits ab 2 Gewichts-% bezogen auf die Rezeptur-Gesamt-Menge. Diese Kohlenstoffanteile werden erfindungsgemäß im Vorwärmofen ausgebrannt, so daß der Vorwärmofen zusätzlich die Funktion eines Gemengeentkohlers bekommt.Carbon components in the raw materials are disruptive when swelling, starting at 2 % By weight based on the total recipe amount. These carbon parts will burned out according to the invention in the preheating furnace, so that the preheating furnace additionally the Function of a batch decarburizer.

Durch diesen erfindungsgemäßen Gedanken können auch Abfälle, die einen variierenden Kohlenstoffanteil haben, als Rohstoffe sinnvoll eingesetzt werden wie:This idea according to the invention can also be used for waste that varies Have carbon content, as raw materials are used sensibly such as:

Rohstoffe mit geringem Kohlenstoffanteil, die im Vorwärmofen überwiegend als Wärme übertragungsmedium und als Aufnahmemedium für Pelletabrieb dienen. Für sie ist die
Ausbrennfunktion des Vorwärmofens nicht von Bedeutung. Jedoch kann im Vorwärmofen zusätzlich Gemenge vorbereitet werden (Beispiele):Raw materials with a low carbon content, which mainly serve as a heat transfer medium and as a recording medium for pellet abrasion in the preheating furnace. For them it is
Burn-out function of the preheating furnace is not important. However, batches can also be prepared in the preheating furnace (examples):

Rohstoffe mit höherem Kohlenstoffanteil, die im Vorwärmofen vor allem ausgebrannt werden (Beispiele):Raw materials with a higher carbon content, which are primarily burned out in the preheating furnace (Examples):

Rohstoffe mit anderen flüchtigen Bestandteilen als Kohlenstoffverbindungen, wie z. B. Karbonaten, Kristallwasser etc., die ebenfalls vor dem Blähprozeß in ihrem Anteil reduziert werden bzw. fast vollständig ausgetrieben werden müssen, können erfindungsgemäß ebenfalls im Vorwärmofen behandelt werden.Raw materials with other volatile components than carbon compounds, such as. B. Carbonates, water of crystallization etc., which also reduces their share before the swelling process are or must be driven out almost completely, can also according to the invention be treated in the preheating furnace.

In beiden Stufen des Verfahrens, im Vorwärmofen und im Blähofen, wird die gleichmäßige Erwärmung bzw. Blähung einer Schüttung der Pellets oder Formlinge erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sie in ein Bett oder in eine Schüttung eines feinkörnigen Mediums mit besonders guter Wärmeleitfähigkeit eingebettet werden.In both stages of the process, in the preheating furnace and in the expanding furnace, the Heating or bloating a bed of pellets or moldings according to the invention achieved in that they are in a bed or in a bed of a fine-grained medium particularly good thermal conductivity can be embedded.

Solche Medien können im Blähofen z. B. feiner Quarzsand oder technische Tonerde oder andere Medien sein, die bei der Prozeßtemperatur weder erweichen noch in der Prozeßumwelt im Blähofen Reaktionsteilnehmer werden.Such media can in the blowing furnace z. B. fine quartz sand or technical clay or other media that neither soften at the process temperature nor in the process environment become reactants in the blowing furnace.

Auch eignen sich Medien mit geringerem Schüttgewicht als Quarzsand oder Tonerde, wie z.B Schamottepulver oder andere Pulver mit niedrigem Schüttgewicht.Media with a lower bulk density than quartz sand or alumina are also suitable, e.g. Fireclay powder or other powder with low bulk density.

Das Wärmeübertragungsmedium übernimmt im Blähofen in der Regel auch die Funktion eines Trennmittels, d. h. es verhindert das Zusammenbacken der Pelletts bzw. Formlinge in der Zone des Blähofens, in der keine Formstabilität vorhanden ist oder in der die Oberfläche der Pellets schmelzflüssig ist.The heat transfer medium usually also takes over the function in the blowing furnace a release agent, d. H. it prevents caking of the pellets or moldings in the Zone of the blowing furnace in which there is no dimensional stability or in which the surface of the Pellets is molten.

Rezepturen:
In den beiden nachstehenden Beispielen werden typische Zusammensetzungen von einer zu über 90% auf dem Rohstoff Glas basierten und einer zu weniger als 90% auf dem Rohstoff Glas basierten Rezeptur gezeigt:Recipes:
The two examples below show typical compositions of a recipe based on more than 90% glass and less than 90% based on glass:

Typische chemische Zusammensetzungen von Schäumen, die im Temperaturbereich zwischen 1000°C und 1300°C, vorzugsweise im Temperaturbereich zwischen 1100°C und 1250°C herstellbar sind, liegen im Bereich der Zusammensetzung vom Urgestein der Erdkruste und damit in folgenden Bereichen: Typical chemical compositions of foams in the temperature range between 1000 ° C and 1300 ° C, preferably in the temperature range between 1100 ° C and 1250 ° C can be produced, lie in the range of the primary rock of the earth's crust and thus in the following areas:

Die wichtigsten Elemente mineralischer Stoffe The most important elements of mineral substances

Verfahrensbeschreibung:
Abb. 1:
Die verschiedenen Rezepturkomponenten werden in den Silos der Gemengeanlage (1) bevoratet und zur Verarbeitung aus den Silos abgezogen, gewogen und exakt dosiert einem Mischer (2) zugeführt, in dem sie homogen vermischt werden. Das homogene Gemenge mit der gewünschten Rezeptur wird dem Pelletierer (3) zugeführt, in welchem es unter Zugabe von Flüssigkeit, in der Regel Wasser, zu Rohpellets geformt wird.Process description:
Fig. 1:
The various recipe components are prepared in the silos of the batch plant ( 1 ) and drawn off for processing from the silos, weighed and precisely metered to a mixer ( 2 ) in which they are mixed homogeneously. The homogeneous mixture with the desired recipe is fed to the pelletizer ( 3 ), in which it is formed into raw pellets with the addition of liquid, usually water.

Falls kein Pelletierer zum Einsatz kommt, werden Formkörper auf andere Weise gebildet. Das kann durch eine Strangpresse mit "Spagetti"-Mundstück und nachgeschaltetem Schneidwerk oder durch ein Walzwerk mit nachgeschaltetem Brecher, durch eine Tablettiermaschine oder durch andere Vorrichtungen erfolgen.If no pelletizer is used, shaped bodies are formed in a different way. The can by an extrusion press with a "spagetti" mouthpiece and a downstream cutter or by a rolling mill with a downstream crusher, by a tableting machine or done by other devices.

Die so geformten Grün-Pellets bzw. Grün-Formlinge werden erfindungsgemäß in einem Vorwärmofen (4) vorbehandelt und auf 400°C bis 700°C erwärmt. Im Vorwärmofen (4) vollziehen sich erfindungsgemäß ganz oder zum Teil folgende Verfahrensstufen:
Trocknen der Grünpellets in einem wärmeübertragenden Medium,
Vorwärmen der Grünpellets bis nahe zu dem Punkt, an dem eine Erweichung einer Rezepturkomponente oder die Reaktion des Blähmittels durch Ausgasung beginnen würde (1. Erwärmung),
In einer nachgeschalteten Siebmaschine (11) erfolgt das Härten der Grünpellets und die Trennung von Wärmeübertragungsmedium und vorgewärmten Pellets.The green pellets or green moldings thus formed are pretreated according to the invention in a preheating oven ( 4 ) and heated to 400 ° C to 700 ° C. According to the invention, the following process stages are carried out in whole or in part in the preheating furnace ( 4 ):
Drying the green pellets in a heat transfer medium,
Preheating the green pellets to the point where softening of a recipe component or the reaction of the blowing agent by outgassing would begin (1st heating),
The green pellets are hardened and the heat transfer medium and preheated pellets are separated in a downstream screening machine ( 11 ).

Als Vorwärmofen (4) der direkt oder indirekt oder im Kombibetrieb direkt + indirekt beheizt wird, eignet sich erfindungsgemäß ein Drehrohr.A rotary tube is suitable according to the invention as a preheating furnace ( 4 ) which is heated directly or indirectly or in combination + directly + indirectly.

Auch ein Bandvorwärmofen und ein Wirbellbettvorwärmofen können erfindungsgemäß eingesetzt werden. Auch eignen sich letztere Öfen erfindungsgemäß auch für die 3 Beheizungsarten, wie für den Drehrohrvorwärmofen beschrieben. A belt preheater and a fluidized bed preheater can also be used according to the invention be used. The latter ovens are also suitable according to the invention for the third Types of heating as described for the rotary kiln preheating furnace.

Die vorgewärmten Pellets bzw. Formlinge werden anschließend in den eigentlichen Blähofen (Drehrohrofen) (5) geleitet, in welchem sie eingebettet in einem Wärmeübertragungsmedium, das in der Regel gleichzeitig als Trennmittel wirkt, gebläht werden.The preheated pellets or moldings are then passed into the actual blowing furnace (rotary kiln) ( 5 ), in which they are expanded, embedded in a heat transfer medium, which generally also acts as a release agent.

Im Vorwärmofen (4), d. h. im Drehrohrofen, im Bandofen oder im Wirbelbett vollziehen sich erfindungsgemäß ganz oder z. T. folgende Verfahrensstufen:
Mischen von Wärmeübertragungsmedium und Pellets und schnelles Erwärmen der vorgewärmten Pellets oder vorgewärmten Formkörper bis in die Nähe der Blähtemperatur (2. Erwärmung).In the preheating oven ( 4 ), ie in a rotary kiln, in a belt oven or in a fluidized bed, according to the invention, entirely or z. T. following process stages:
Mixing of the heat transfer medium and pellets and rapid heating of the preheated pellets or preheated moldings to near the expansion temperature (2nd heating).

Sehr schnelles Durchfahren der Blähzone, in der Regel in 20 bis 100 Sekunden.Very fast passage through the inflation zone, usually in 20 to 100 seconds.

Sehr schnelles Abkühlen des Produktes in der Regel in 10 bis 100 Sekunden bis hinreichende Formstabilität erreicht ist und keine Gefahr einer Verbackung des Produktes mehr besteht.Very quick cooling down of the product usually in 10 to 100 seconds sufficient dimensional stability has been achieved and there is no danger of caking of the Product.

Keramisierung des Produktes in einer Temperaturhaltezone.Ceramization of the product in a temperature maintenance zone.

Nach dem Vorwärmofen (4) erfolgt die Trennung von Wärmeübertragungsmedium und Produkt.After the preheating furnace ( 4 ) the heat transfer medium and product are separated.

Kühlung des Produktes auf Lagerungstemperatur.Cooling the product to storage temperature.

In Abb. 1 ist das Verfahren zur Herstellung von Pellets bzw. Formlingen aus Mineralschaum schematisch dargestellt.In Fig. 1 the process for the production of pellets or moldings from mineral foam is shown schematically.

Aus den verschiedenen Vorratssilos (9) der Gemengeanlage (1) wird Rohstoff gewogen abgezogen. Aus den einzelnen Rohstoffen wird in einem Mischer (2) ein homogenes Gemenge erzeugt, das in der anschließenden Pelletieranlage (3) zu Grünpellets geformt wird. Die Vorwärmung der Grünpellets erfolgt im Vorwärmofen (4). Die vorgewärmten und gehärteten Pellets gelangen anschließend in den Blähofen (5). Vom Blähofen (5) gelangen die geblähten Pellets zum Sieb (6), von dort in den Kühler (7) und schließlich in das Fertig produktlager (8).Raw material is drawn off in a weighed manner from the various storage silos ( 9 ) of the batch plant ( 1 ). A homogeneous mixture is produced from the individual raw materials in a mixer ( 2 ), which is formed into green pellets in the subsequent pelletizing plant ( 3 ). The green pellets are preheated in the preheating furnace ( 4 ). The preheated and hardened pellets then reach the blowing oven ( 5 ). From the blowing furnace ( 5 ) the expanded pellets reach the sieve ( 6 ), from there into the cooler ( 7 ) and finally into the finished product store ( 8 ).

In der Gemengeanlage werden Rohstoffe aus den Silos (9) zu der gewünschen Rezeptur des Produktes zusammengestellt und genau verwogen. Die Mischung wird anschließend im Mischer (2) homogenisiert. Das homogene Gemenge wird im Pelletierer (3) zu Grünpellets unter Zugabe von Wasser geformt. Die Günpellets werden anschließend in den Vorwärmofen (4) geleitet. Hier treffen sie zusammen mit dem Wärmeübertragungsmedium, das entweder aus der Siebmaschine (11) oder den Vorratssilos (12) kommt oder eine Rohstoffzugabe aus den Vorratssilos (9) ist und werden mit ihm gemischt. In den Vorratssilos (12) sind Rohstoffe, die vor der Zuführung zur Gemengeanlage noch thermisch vorbereitet werden müssen. Sie müssen z. T. von flüchtigen Bestandteilen befreit, kalziniert und/oder z. T. desagglomeriert werden. In the batch plant, raw materials from the silos ( 9 ) are put together to form the desired product recipe and weighed exactly. The mixture is then homogenized in the mixer ( 2 ). The homogeneous mixture is formed in the pelletizer ( 3 ) into green pellets with the addition of water. The Günpellets are then fed into the preheating furnace ( 4 ). Here they meet together with the heat transfer medium, which either comes from the screening machine ( 11 ) or the storage silos ( 12 ) or is a raw material addition from the storage silos ( 9 ) and is mixed with it. In the storage silos ( 12 ) there are raw materials that have to be prepared thermally before being fed to the batch system. You need z. T. freed from volatile constituents, calcined and / or z. T. be deagglomerated.

Im Vorwärmofen (4) werden die Grünpellets mit dem Wärmeübertragungsmedium gemischt. Das Wärmeübertragungsmedium deckt die Grünpellets vollständig oder zumindest weitgehend ab. Im Zuge des Durchlaufes durch den Vorwärmofen (4) trocknen die Pellets, werden erwärmt und gehärtet. Die Vorwärmtemperatur ist produktabhängig. Die Vorwär mung darf nicht eine Temperatur erreichen, in der schon Schmelztemperaturen auftreten oder bei der die Blähmittel bereits beginnen, Gas abzugeben. Diese Reaktionen sollen erfindungsgemäß erst im Blähofen zustande kommen. Andererseits sollte die Vorwärmtemperatur so hoch wie möglich gewählt werden. In der Praxis hat sich herausgestellt, dar Vorwärmtemperaturen zwischen 400°C und 700°C vorzugsweise Temperaturen zwischen 500°C und 600°C mit gutem Erfolg angewendet werden können.The green pellets are mixed with the heat transfer medium in the preheating furnace ( 4 ). The heat transfer medium completely or at least largely covers the green pellets. In the course of the passage through the preheating furnace ( 4 ), the pellets dry, are heated and hardened. The preheating temperature depends on the product. The preheating must not reach a temperature at which melting temperatures are already occurring or at which the blowing agents are already starting to release gas. According to the invention, these reactions should only take place in the blowing furnace. On the other hand, the preheating temperature should be chosen as high as possible. In practice it has been found that preheating temperatures between 400 ° C and 700 ° C, preferably temperatures between 500 ° C and 600 ° C can be used with good success.

Am Ausgang des Vorwärmofens (4) werden in einer Siebmaschine (11) die gehärteten Pellets sorgfältig vom Wärmeübertragungsmedium getrennt. Das Wärmeübertragungsmedium wird entweder im warmen Zustand zurück zum Einlauf des Vorwärmofens (4) geführt oder im Kühler (13) gekühlt und in die Silos (9) der Gemengeanlage (1) oder direkt in den Mischer (2) zur Verarbeitung geleitet.At the exit of the preheating furnace ( 4 ), the hardened pellets are carefully separated from the heat transfer medium in a screening machine ( 11 ). The heat transfer medium is either returned to the inlet of the preheating furnace ( 4 ) when it is warm or cooled in the cooler ( 13 ) and fed into the silos ( 9 ) of the batch system ( 1 ) or directly into the mixer ( 2 ) for processing.

Die gehärteten Pellets aus dem Vorwärmofen (4) werden in den Blähofen (5) geleitet und werden dort mit Wärmeübertragungsmedium, das für den Blähprozeß geeignet ist, gemischt. Als geeignet haben sieh u. a. Tonerde, Quarzmehl und Schamottemehl erwiesen. Auch im Blähofen ist es zweckmäßig, daß die Pellets vollständig oder zumindest weitgehend durch das Wärmeübertragungsmedium abgedeckt sind. Bei Temperaturen von 850 bis 1250°C, vorzugsweise bei 1000 bis 1200°C werden die Pellets im Wärmeübertragungsmedium gebläht.The hardened pellets from the preheating furnace ( 4 ) are fed into the expanding furnace ( 5 ) and are mixed there with heat transfer medium which is suitable for the expanding process. See alumina, quartz flour and fireclay flour, among others, to be suitable. It is also expedient in the expanding furnace that the pellets are completely or at least largely covered by the heat transfer medium. At temperatures of 850 to 1250 ° C, preferably 1000 to 1200 ° C, the pellets are expanded in the heat transfer medium.

Abb. 2:
In Abb. 2 ist der Vorwärmofen (4) schematisch dargestellt. Er kann sowohl über eine Muffel (14) mit Brennern (15) indirekt beheizt werden als auch über einen direkt in den Prozeßraum wirkenden Brenner (16). Auch kann eine indirekte Beheizung durch einen im Prozeßraum angeordneten Strahler, der elektrisch oder mit Gas beheizt werden kann, erfolgen (19). Die Beheizung des Vorwärmofens (4) kann ausschließlich indirekt, ausschließlich direkt und im Kombibetrieb direkt/indirekt erfolgen. Ferner kann die Beheizung vollständig oder teilweise durch die Auskohlung des Wärmeübertragungsmediums (17) erfolgen, wobei in diesem Fall der Vorwärmofen mit Luftüberschuß betrieben wird, um eine vollständige Verbrennung (20) des ausgegasten Kohlenstoffs zu gewährleisten. Ist genügend Energie aus der Auskohlung zur Verfügung, so daß der gesamte Bedarf an Energie aus dieser Quelle gedeckt werden kann, dann wird der Brenner (16) nur als Zünd- und/oder Stützbrenner betrieben. Die Pellets oder Formlinge (18) sind vollständig oder fast vollständig im Wärmeübertragungsmedium (17) eingebettet und werden auf diese Weise schonend und gleichmäßig erwärmt. Fig. 2:
The preheating furnace ( 4 ) is shown schematically in Fig. 2. It can be heated indirectly via a muffle ( 14 ) with burners ( 15 ) as well as via a burner ( 16 ) acting directly in the process space. Indirect heating can also be carried out by a radiator which is arranged in the process space and can be heated electrically or with gas ( 19 ). The preheating furnace ( 4 ) can only be heated indirectly, exclusively directly and in combination mode directly / indirectly. Furthermore, the heating can be carried out completely or partially through the decarburization of the heat transfer medium ( 17 ), in which case the preheating furnace is operated with excess air in order to ensure complete combustion ( 20 ) of the outgassed carbon. If sufficient energy is available from the decarburization so that the entire energy requirement from this source can be covered, then the burner ( 16 ) is only operated as a pilot and / or auxiliary burner. The pellets or moldings ( 18 ) are completely or almost completely embedded in the heat transfer medium ( 17 ) and are gently and evenly heated in this way.

Abb. 3:
In Abb. 3 ist der Blähofen (5) schematisch dargestellt. Die vom Vorwärmofen (4) kommenden gehärteten und vorgewärmten Pellets werden in einer Siebmachine (11) sorgfältig von dem Wärmeübertragungsmedium der Vorstufe getrennt und dem Blähofen (5) zugeführt. Sie werden in der Aufheizzone (21) des Blähofens thermisch vorbereitet und in der Blähzone (22) gebläht. Von der Blähzone kommen sie in die 1. Abkühlzone (23), in der Formstabilität oder nahezu Formstabilität erzeugt wird. Anschließend kommen sie in die Temperaturhaltezone (24) und von dort in den Produktaustrag (25), in das Sieb (6) und in den Produktkühler (7), der die 2. Abkühlzone darstellt. Fig. 3:
The expanding furnace ( 5 ) is shown schematically in Fig. 3. The hardened and preheated pellets coming from the preheating furnace ( 4 ) are carefully separated from the heat transfer medium of the preliminary stage in a sieving machine ( 11 ) and fed to the blowing furnace ( 5 ). They are thermally prepared in the heating zone ( 21 ) of the blowing furnace and expanded in the blowing zone ( 22 ). They come from the expansion zone into the first cooling zone ( 23 ), in which dimensional stability or almost dimensional stability is produced. Then they come into the temperature maintenance zone ( 24 ) and from there into the product discharge ( 25 ), into the sieve ( 6 ) and into the product cooler ( 7 ), which is the second cooling zone.

Der Blähofen in Abb. 3 ist ein Drehrohr. Statt einem Drehrohr kann auch ein anderer Ofen, der die erfindungsgemäßen Aufgaben erfüllen kann, verwendet werden, wie z. B. ein fluidisiertes Bett.The blowing furnace in Fig. 3 is a rotary tube. Instead of a rotary tube, another oven that can perform the tasks according to the invention can be used, such as. B. a fluidized bed.

Abb. 4:
Zeigt Details zum Blähofen wie die Aufheizzone (21), die Blähzone (22) mit dem Brenner (26), den Hitzeschild (27), der vorzugsweise verstellbar ist, die 1. Abkühlzone (23), den Luftverteiler (28), der vorzugsweise verstellbar ist und die Temperaturhaltezone (24). Fig. 4:
Shows details of the expanding furnace such as the heating zone ( 21 ), the expanding zone ( 22 ) with the burner ( 26 ), the heat shield ( 27 ), which is preferably adjustable, the 1st cooling zone ( 23 ), the air distributor ( 28 ), which is preferably is adjustable and the temperature maintenance zone ( 24 ).

Die eigentliche Blähzeit ist sehr kurz, sie beträgt 20 bis 200 Sekunden. Unmittelbar nach dem Blähen verläßt das Produkt die Blähzone (22) und gelangt in die 1. Abkühlzone (23), in der kontrolliert eine Absenkung der Temperatur bis oder in die Nähe der Formstabilität des Produktes erfolgt.The actual blowing time is very short, it is 20 to 200 seconds. Immediately after expansion, the product leaves the expansion zone ( 22 ) and reaches the 1st cooling zone ( 23 ), in which the temperature is lowered in a controlled manner to or close to the dimensional stability of the product.

Damit die Temperaturabsenkung nicht von der Hitze der Blähzone (22) beeinflußt wird, sind diese beiden Zonen durch einen verstellbaren Hitzeschild (27) getrennt. Das Ende der ersten Abkühlzone (23) wird durch einen verstellbaren Luftverteiler (28) und einem weiteren Hitzeschild (29) gebildet. Der Luftverteiler (28) und das Hitzeschild (29) haben, wie der Hitzeschild (27), die Aufgabe, jeweils zwei Zonen thermisch zu trennen.So that the temperature drop is not influenced by the heat of the inflation zone ( 22 ), these two zones are separated by an adjustable heat shield ( 27 ). The end of the first cooling zone ( 23 ) is formed by an adjustable air distributor ( 28 ) and a further heat shield ( 29 ). Like the heat shield ( 27 ), the air distributor ( 28 ) and the heat shield ( 29 ) have the task of thermally separating two zones each.

Im vorliegenden Fall trennt der Luftverteiler (28) die erste Abkühlzone (23) und die Temperaturhaltezone (24). Die Sekundärluft der Ofenanlage wird über ein konzentrisch um das Brennerrohr angeordnetes Luftrohr (30) und von dort über den Schild (29) des Luftverteilers (28) in den Ofen eingeleitet.In the present case, the air distributor ( 28 ) separates the first cooling zone ( 23 ) and the temperature maintenance zone ( 24 ). The secondary air of the furnace system is introduced into the furnace via an air pipe ( 30 ) arranged concentrically around the burner tube and from there via the shield ( 29 ) of the air distributor ( 28 ).

Am Ausgang des Blähofens werden die fertigen Pellets in einer Siebeinrichtung (6) vom Medium getrennt und in einem Kühler (7) auf ca. 100°C gekühlt und anschließend in einer weiteren Siebanlage in die einzelnen Korngrößen klassiert.At the exit of the blowing furnace, the finished pellets are separated from the medium in a sieving device ( 6 ) and cooled to approx. 100 ° C. in a cooler ( 7 ) and then classified into the individual grain sizes in a further sieving system.

Claims

1. A process for the production of moldings from mineral foam, preferably from closed-pore mineral foam, in a 2-stage thermal process, the components of the mixture being mixed before the thermal treatment and then shaped with the addition of water, characterized in that the moldings are in a 1st stage are preheated and in a 2nd stage reheated, heated, bloated and cooled until dimensional stability is achieved, the molded products in each stage being exposed to a different fine-grained medium before the direct action of a flame or another radiation source or be protected from a heated wall or from another heat conductor by a surrounding heat transfer medium.

2. The method according to claim 1, characterized, that the heat transfer medium in the preheating stage from one or more There are raw materials of the recipe with the best possible thermal conductivity and that this Raw materials are refined in the preheating furnace while they are the green pellets preheat and that the refinement of the raw materials in burning out, in calcining, in Drying, disagglomeration and / or mixing of the raw materials can and that the heat transfer medium in the abrasion of the green pellets or green moldings absorbs it and returns it to the batch system and thus completely recirculates.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized, that the raw materials forming the heat transfer medium are burned out, calcined, dried and / or deagglomerated.

4. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized, that the medium consists entirely or partially of brown coal ash.

5. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized, that the medium consists entirely or partially of coal ash.

6. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized, that the medium is wholly or partly from drilling mud, and / or from contaminated soil and / or contaminated port or river silt and / or other carbon contains mineral material.

7. The method according to claim 1, 2, or 3, or 4, or 5 or 6, characterized, that the pellets are preheated to temperatures between 400 ° C and 700 ° C.

8. The method according to claim 1, 2, or 3, or 4, or 5 or 6, characterized, that the pellets are preheated to temperatures between 500 ° C and 600 ° C.

9. The method according to claim 1, characterized, that after the preheating stage, the heat transfer medium with a screening machine is completely separated from the hardened pellets.

10. The method according to claim 1 characterized, that after leaving the preheating the heat transfer medium Preheat stage completely or in part in the warm state at the entrance of the Furnace is returned.

11. The method according to claim 1 characterized that after leaving the preheating furnace, the heat transfer medium of the preheating stage in whole or in part to the raw material warehouse or batch plant becomes.

12. The method according to claim 1 and 11 characterized that the heat transfer medium before the supply line to the raw material warehouse or Batch plant is cooled to a temperature below 150 ° C.

13. The method according to claim 1, characterized, that the heat transfer medium of the expansion stage in addition to the function of protection Overheating of the product also functions as a heat exchanger and one Release agent takes over.

14. The method according to claim 1 and 13, characterized, that the heat transfer medium is alumina.

15. The method according to claim 1 and 13, characterized, that the heat transfer medium is quartz powder.

16. The method according to claim 1 and 13, characterized, that the heat transfer medium is fireclay flour.

17. The method according to claim 1 and 13 characterized, that the blowing process takes place at temperatures between 1000 ° C and 1300 ° C and between Lasts 20 and 200 seconds from the start of the melting phase.

18. The method according to claim 1 and 13 characterized, that the blowing process takes place at temperatures between 1100 ° C and 1250 ° C and between Lasts 20 and 100 seconds from the start of the melting phase.

19. Process for producing moldings from mineral foam, preferably from closed-pore mineral foam in a two-stage thermal process Claim 1 characterized, that the preheating furnace is a rotary kiln, either directly or indirectly or combined can be heated directly / indirectly.

20. A method for producing mineral foam according to claim 1 in a blowing furnace, preferably in a rotary tube, marked by a heating zone, an inflation zone, a heat shield, a 1st cooling zone, one Air distributor and a temperature maintenance zone.

21. The method according to claim 1 and 20 marked by a heat shield arranged at the end of the expansion zone, which shows the expansion zone in the furnace from the 1st Cooling zone separates thermally and preferably from the tube casing of the burner Expanded gas is carried.

22. The method according to claim 1 and 20 marked by an air distributor arranged at the outlet of the first cooling zone, the air distributor together with the heat shield the first cooling zone is limited and being in the first Cooling zone is admitted in the area of the air distributor cooling air, which is under cooling of the product in the direction of the expansion zone and in the expansion oven in the area of the expansion zone as Secondary air contributes to the combustion.

23. The method according to claim 1 and 20 marked by an axially adjustable heat shield.

24. The method according to claim 1 and 20 marked by an axially adjustable air distributor.

25. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized, that the heat transfer medium is a mixture of substances that according to the thermal Pretreatment in the preheating furnace in its composition either directly Target batch or a subset of the target batch of the end product.

26. The method according to claim 1 to 7, wherein the heat transfer medium after the 1st stage Use for the target recipe is processed, characterized, that the heat transfer medium is the abrasion of the green pellets or green moldings picks up and that the abrasion of the moldings together with the medium to the target recipe is processed.

27. The method according to claim 1 and 2, characterized, that spent heat transfer medium of the blowing furnace as part of the batch of the mineral foam is used.