DE2406563A1

DE2406563A1 - METHOD AND DEVICE FOR FIBERATING MINERAL WOOL

Info

Publication number: DE2406563A1
Application number: DE19742406563
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. C03c 17-22 Antrag
Original assignee: RICHARDSON SERVICE DIVISION
Current assignee: RICHARDSON SERVICE DIVISION
Priority date: 1973-02-26
Filing date: 1974-02-12
Publication date: 1974-09-12
Also published as: FR2219124A1; IL44274A0; DD110030A5; BR7401366D0; AU5694673A; JPS5024535A; BE811339A; NL7402523A; ZA741094B

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

OR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHON WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL-ING. SELTINGOR.-ING. BY KREISLER DR.-ING. ALREADY FOREST DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL-ING. SELTING

5KOLN^DEICHMANNHAUs5KOLN ^ DEICHMANNHAUs

11. Feb. I974 Sch-DB/lsFeb. 11, 1974 Sch-DB / ls

Richardson Service DivisionRichardson Service Division

2820 Kilgore Avenue, Muncie, Indiana 47504, U.S.A.2820 Kilgore Avenue, Muncie, Indiana 47504, U.S.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Zerfaserung von Mineralwolle Method and device for defibering mineral wool

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Mineralwolle durch Zerfaserung geschmolzener Mineralien, z.B. Gestein,. Schlacke, Glas, Sand, Kohlenasche und Mischungen dieser Stoffe.The invention relates to the production of mineral wool by fiberizing molten minerals, e.g. rock. Slag, glass, sand, coal ash and mixtures of these substances.

Es sind zahlreiche verschiedene Verfahren zur Herstellung von Mineralfasern bekannt. Eines der einfachsten Verfahren besteht darin, einen Strom geschmolzenen Mineralstoffes, z.B. Schlacke, auf eine rotierende schlakkeaufnehmende Fläche einer Rotorscheibe aufzubringen. Die Schmelze wird durch Zentrifugalkraft von der die schlackeaufnehmenden Rotorfläche in die Bahn eines Zerfaserungsstrahles überhitzten Dampfes hoher Geschwindigkeit hineingeschleudert. Die von dem Rotor abgeschleuderte Schmelze erscheint in Form fein verteilterNumerous different methods of manufacturing mineral fibers are known. One of the easiest The method consists in applying a stream of molten mineral material, e.g. slag, to a rotating slag-absorbing unit Apply surface of a rotor disk. The melt is driven by centrifugal force from the die slag-absorbing rotor surface into the path of a fiberizing jet of superheated steam at high speed thrown in. The melt thrown off by the rotor appears finely divided

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Schmelzeströme, die von dem Dampf angeblasen werden und zu Fasern erstarren. Ein solches Verfahren ist in den US-PSen 2 689 373 und 3 336 125 beschrieben.Streams of melt that are blown by the steam and solidify into fibers. Such a procedure is in U.S. Patents 2,689,373 and 3,336,125.

Es wurde bisher angenommen, daß die Streckleistung des Dampfstrahles vollständig von dem Druekwert abhing, der in der Dampfleitung erzeugt werden konnte. Unter normalen Umständen liegt bei bekannten Verfahren der . Dampfdruck bei etwa 6,30 kg/cm . Die Düsenöffnungen sind dabei extrem klein, damit der hohe Leitungsdruck in dem Zerfaserungssystem aufrechterhalten wird. Bei der Herstellung von Mineralwolle aus geschmolzener Schlacke beträgt die Kapazität eines solchen Zerfaserungssystems etwa 2,7122 t/h aus einem Schachtofen gewonnener Schlackeschmelze. Wenn viel größere Mengen von Schlackeschmelzen zu verarbeiten sind, ist die gegenwärtige Verwendung von Dampf unpraktisch, weil sie beträglich hohe Temperaturen und Drücke bedingt.It was previously assumed that the stretching power of the steam jet depended entirely on the pressure which could be generated in the steam line. Under normal circumstances, known methods are the. Steam pressure at about 6.30 kg / cm. The nozzle openings are extremely small in order to maintain the high line pressure in the defibering system. at the production of mineral wool from molten slag is the capacity of such a defibering system about 2.7122 t / h of slag melt obtained from a shaft furnace. If much larger amounts of To process slag melts, the current use of steam is impractical because it is cumbersome high temperatures and pressures conditional.

Die Verwendung von Dampf bringt für die Umgebung erhebliche Gefahren mit sich. Beispielsweise ergeben sich durch die Hinzufügung von Salz als Weichmachermittel, die Verwendung von Erdgas und anderen fossilen Brennstoffen zur Dampferhitzung sowie den für das System erforderlichen übermäßigen Viasserbedarf beträchtliche Wasserverschmutzungen. Weitere Nachteile sind mit dem Einsatz von Dampf dort verbunden, wo der Taupunkt innerhalb der Absetzkammer erreicht wird, wodurch Kondensat anfällt, daß die Mineralwolle anfeuchtet. Feuchte ?4ineralwolle ist jedoch Ausschuß. Außerdem ist es bei der Verwendung von Darnpfstrahlen zur Zerfaserung der Schmelze erforderlich, innerhalb der Absetzkammer ti zu ver-The use of steam poses significant risks to the environment. For example, result through the addition of salt as a softening agent, the use of natural gas and other fossil fuels for steam heating as well as the excessive amount of water required by the system Water pollution. Further disadvantages are associated with the use of steam where the dew point is within the settling chamber is reached, whereby condensate accumulates that moisten the mineral wool. Damp mineral wool however, it is scrap. It is also the case with the use of steam jets to defiber the melt required to dispose of within the settling chamber ti

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sprühen, um den in der Kammer entstehenden atmosphärischen Dunst zu beeinflussen.spray to influence the atmospheric haze generated in the chamber.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird ein Schmelzestrom einer rotierenden schlackeaufnehmenden Fläche einer Rotorscheibe zugeführt und zur Bildung der Mineralfasern von der Rotorscheibe durch Fliehkraft abgeschleudert. Hierbei wird die Rotorscheibe selbst mit hoher Geschwindigkeit gedreht und ausreichend gekühlt, damit die Schmelze bei ihrer Bewegung über die schlackeaufnehmende Fläche erstarrt. Das abgekühlte Material wird tangential von der rotierenden Scheibe nach außen geschleudert und gestreckt. Neben der rotierenden Scheibe wird ein gasförmiges Medium zugeführt, das lediglich dazu dient, die gestreckten Fasern von der Rotorscheibe weg zur nächsten Bearbeitungsstation zu tragen. Luft oder anderes gasförmiges Medium bewirkt dabei keinerlei Streckung der Faser selbst. Es wird mit verhältnismäßig niedrigen Drücken und verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit gearbeitet und es fehlt daher ausreichende Schlagkraft zur wirksamen Streckung von Fäden. Ein derartiges Vorgehen wird in der US-PS 2 882 552 beschrieben. In another known method, a melt stream is applied to a rotating slag-receiving surface fed to a rotor disk and thrown off the rotor disk by centrifugal force to form the mineral fibers. The rotor disc itself is rotated at high speed and cooled sufficiently, so that the melt solidifies as it moves over the slag-absorbing surface. The cooled material is thrown tangentially by the rotating disk and stretched outwards. Next to the rotating disk a gaseous medium is supplied, which only serves to remove the stretched fibers from the rotor disk to be carried away to the next processing station. Air or other gaseous medium has no effect whatsoever Stretching of the fiber itself. It is done with relatively low pressures and relatively less Worked at speed and therefore lacking sufficient power to effectively stretch threads. A such a procedure is described in US Pat. No. 2,882,552.

Fine andere Art der Faserherstellung ist das Sprühspinnen. Dabei wird ein Faden mechanisch geformt und dann mittels eines Blasstromes gestreckt. Der Strom kann in Verbindung mit der Fadenformapparatur gemäß US-PS 3 543 332 verwendet werden oder der Gasstrom kann gegen den Faden angeblasen werden, wenn dieser durch eine öffnung oder eine andere bei anderen Verfahren bekannte Kernbildungsstelle geformt worden ist.Another type of fiber production is spray spinning. A thread is mechanically formed and then stretched by means of a blow stream. The current can in connection with the thread forming apparatus according to U.S. Patent 3,543,332 or the gas stream can be blown against the thread if it is through an opening or another with other methods known nucleation site has been formed.

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Es ist bekannt, einen Gasstrom, z.B. Luft, gegen einen Strom geschmolzenen Materials in Richtung quer zum Schmelzestrom auf treffen zu lasser.. Hierbei liegt jedoch das entstehende Produkt in Staubform vor und wird im allgemeinen als "shot" bezeichnet. Bis jetzt wurden gestreckte Fasern nicht aus Schmelze dadurch gewonnen, daß ein Luftstrom in Richtung quer zum Strömungsverlauf der Schmelze auf diese auftrifft.It is known to flow a gas flow, e.g., air, against a flow of molten material in a direction transverse to the Melt flow meets too lasser .. However, this is the resulting product in dust form and becomes commonly referred to as a "shot". Until now, stretched fibers have not been obtained from the melt by that an air flow in the direction transverse to the flow of the melt impinges on this.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus geschmolzenem Mineralstoff gestreckte Fasern herzustellen, indem ein Luftstrom mit kontrollierter hoher Geschwindigkeit in Richtung quer zum Strömungsverlauf der Schmelze gegen diese geblasen wird. Dabei soll zur Faserherstellung kein Dampf verwendet werden, wodurch sich erhebliche Einsparungen an Brennstoffverbrauch, Raumbedarf, Faserausschuß und Wasser ergeben.The invention is based on the object of molten Mineral material produce stretched fibers by creating a stream of air at a controlled high speed is blown against this in the direction transverse to the flow path of the melt. It is intended for fiber production no steam is used, which results in significant savings in fuel consumption, space requirements, Fiber waste and water result.

Vorrichtung und Verfahren gemäß der Erfindung sollen die Herstellung von Mineralwolle aus großen Schmelzemengen ermöglichen, was bisher mit bekannten Techniken nicht möglich war. Das Verfahren zur Zerfaserung von Mineralwolle soll eine große Anzahl von Regelmöglichkeiten enthalten, damit viele verschiedene Mineralwollarten herstellbar sind. Die Vorrichtung soll einfach aufgebaut sein und bei Zufuhr extrem großer Schmelzemengen hohe Faserstofferträge bringen, wobei alle Nachteile überwunden werden sollen, die mit der Herstellung von Fasern durch überhitzten Hochdruckdampf verbundenThe device and method according to the invention are intended to produce mineral wool from large quantities of melt enable what was previously not possible with known techniques. The process for defibering Mineral wool is said to contain a large number of control options, thus many different types of mineral wool can be produced. The device should have a simple structure and extremely large quantities of melt are supplied bring high fiber yields, all disadvantages should be overcome with the production of fibers connected by superheated high pressure steam

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Zusammenfassung der.ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgaben und andere Vorteile werden durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Vorrichtung und das Verfahren· erreicht . Es wurde überraschend festgestellt, daß vollständig gestreckte Fasern von einem Luftstrom gekühlt und geformt werden können, der vorher nur kurze Partikel und Staub auszubilden vermochte. Dies wird erreicht, indem ein Luftstrahl geringen Druckes und extrem hoher Geschwindigkeit bei Einsatz eines Druckgebläses das gewünschte Faserprodukt selbst dann erzeugt, wenn große Mengen von Schmelze anfallen. Es wurde überraschend festgestellt, daß der Kühlluftstrom bei ausreichend hoher Geschwindigkeit vollständig gestreckte Fasern aus einem dünnen bewegten Mineralschmelzeschleier herstellt. These objects and other advantages are achieved by the device and the method characterized in the claims. achieved . It has surprisingly been found that fully drawn fibers are cooled by a stream of air and can be shaped, which was previously only able to form short particles and dust. This is achieved by creating a jet of air at low pressure and extremely high speed using a pressure fan produces the desired fiber product even when large amounts of melt are produced. It was surprising found that the cooling air flow at a sufficiently high velocity completely stretched fibers made from a thin veil of molten mineral melt.

Ein Merkmal der Erfindung ist die Verwendung eines Kühlluftstromes hoher Geschwindigkeit in einem Verfahren zur Zerfaserung von Mineralwolle durch Zuführung von Schmelze zu einem Spinnrotorteller. Der Kühlluftstrom prallt gegen einen dünnen bewegten Schmelzeschleier, der von der Abwurfkante des Rotortellers abgeschleudert wird. Während bisher die Schmelze nur in staubartige Partikel umgebildet wurde, wird die Schlacke bei Vorliegen hoher Geschwindigkeiten über eine längere Strecke gestreckt, bevor sie durch die Kühlwirkung der Luft vollständig ausgekühlt ist. Solche Geschwindigkeiten wurden bisher nicht bei der Herstellung von Fasern eingesetzt. WennA feature of the invention is the use of a flow of cooling air high speed in a process for defibering mineral wool by supplying melt to a spinning rotor plate. The flow of cooling air collides with a thin, moving veil of melt, which is fed by the discharge edge of the rotor plate is thrown off. While so far the melt only in dust-like particles has been transformed, the slag is stretched over a longer distance at high speeds, before it is completely cooled down by the cooling effect of the air. Such speeds were previously not used in the manufacture of fibers. if

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mit geringeren Luftgeschwindigkeiten beim Aufprall gegen einen solchen dünnen bewegten Schmelzeschleier gearbeitet wird, erstarrt das Material, bevor die Kraft der aufprallenden Luft Gelegenheit hat, die Schmelze ausreichend weit mitzunehmen, um gestreckte Fasern auszubilden. with lower air velocities on impact against Such a thin, moving veil of melt is worked, the material solidifies before the force the impinging air has the opportunity to take the melt with it far enough to form stretched fibers.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird ein Druckgebläse mit auf parallelen Wellen angeordneten Rotoren benutzt, die sich innerhalb des Gehäuses nach entgegengesetzten Richtungen drehen. Ein solches Gebläse schafft eine ausreichende volumetrische Luftströmung, um eine Kühlluftgeschwindigkeit zu erzeugen, die die gewünschte Faserbildung bewirkt.In an expedient embodiment of the invention, a pressure fan is arranged on parallel shafts Used rotors that rotate in opposite directions within the housing. One such Blower creates sufficient volumetric airflow to generate cooling air velocity, which causes the desired fiber formation.

Beschreibung der ZeichnungDescription of the drawing

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:Further details of the invention are explained using an exemplary embodiment shown in the drawing is shown. It shows:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Faserherstellung,Fig. 1 is a partially sectioned side view of a device according to the invention for fiber production,

Fig. 2 eine Endansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,Fig. 2 is an end view of the device of Fig. 1,

Fig. J5 eine Gesamtansicht der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,Fig. J5 shows an overall view of the device for implementation of the method according to the invention,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Inneren eines Druckgebläses zur Erzeugung einer Luftströmung,Fig. 4 is a schematic representation of the interior of a Pressure blower to generate an air flow,

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Pig. 5 eine Ansicht längs der Linie V-V in Fig. 5 zur Veranschaulichung der Düsenanordnung undPig. 5 is a view taken along line V-V in FIG to illustrate the nozzle arrangement and

Fig. 6 und 7 teilperspektivische Ansichten' anderer Düsenringe, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar sind.6 and 7 are partial perspective views of other nozzle rings which are used in connection with the inventive Device are used.

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Die Maschine 10 weist eine Absetzkammer 12 und einen Spinnapparat 11 auf und ist in stehender Anordnung mit Fallsystem ausgebildet. Die von dem Spinnapparat 11 erzeugten Fasern bewegen sich in Richtung der Pfeile A nach unten auf einen Förderer Γ5· Die Fördererfläche ist durchlässig, so daß Luft aus der Kammer 12 durch den Förderer IJ hindurchgezogen und von einem Absauger 22 durch eine Gebläseöffnung 14 ausgestoßen wird. Der Förderermotor 21 bewegt den Förderer I^ und bewirkt damit einen Austrag der Schicht aus Faserstoff oder Mineralwolle aus der Absetzkammer 12. Das Gehäuse 15 umschließt die faserbildende Zone unmittelbar und die Faser wird durch die Einlaßleitung 16 in die Kammer 12 eingebracht.The machine 10 has a settling chamber 12 and a spinning apparatus 11 and is in a standing arrangement with Case system trained. The fibers produced by the spinning apparatus 11 move in the direction of the arrows A. down on a conveyor Γ5 · The conveyor surface is permeable so that air from the chamber 12 is drawn through the conveyor IJ and from an aspirator 22 is expelled through a fan opening 14. The conveyor motor 21 moves the conveyor I ^ and thus effects a discharge of the layer of fiber or mineral wool from the settling chamber 12. The housing 15 encloses the fiber-forming zone immediately and the fiber is introduced into chamber 12 through inlet conduit 16.

Zu dem Spinnapparat 11 gehört ein am Ende einer Welle 26 befestigter Rotor 17 (Fig. 3)> der von einem Antriebsmechanismus 18 gedreht wird. Der Rotorteller YJ ist mit einer schlackeaufnehmenden Fläche versehen, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel konkav gestaltet ist. Der Teller VJ wird durch Wasser gekühlt, das ihm über das Ventil 24 durch die Welle 26 zugeführt und durch das Ventil 25 anschließend abgelassen wird. Die Wasserkühlung dient lediglich dazu, den Teller 17 gegen das auf ihn auftreffende geschmolzene Material zu schützer, und hat nicht wie bei bekannten Verfahren Einfluß auf die Kühlung des geschmolzenen Materials zum Zwecke der Aushärtung.To the spinning apparatus 11, a fixed end of a rotor shaft 26 belongs> which is rotated by a drive mechanism 18 17 (FIG. 3). The rotor plate YJ is provided with a slag-absorbing surface which is concave in the illustrated embodiment. The plate VJ is cooled by water which is supplied to it via the valve 24 through the shaft 26 and then drained through the valve 25. The water cooling serves only to protect the plate 17 against the molten material hitting it, and does not, as in known methods, influence the cooling of the molten material for the purpose of hardening.

Die Schmelze wird in einem Schachtofen 27 hergestellt und durch einen Auslauf 28 über eine Leitfläche 29 der schlackeaufnehmenden Fläche des Rotortellers 17 zugeführt. Der Rotorteller 17 arbeitet gemäß der ErfindungThe melt is produced in a shaft furnace 27 and through an outlet 28 over a guide surface 29 of the Slag-absorbing surface of the rotor plate 17 is supplied. The rotor plate 17 works according to the invention

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mit einer Geschwindigkeitsrate, die gewährleistet, daß der zu zerfasernde Mineralstoff sich noch in geschmolzenem Zustand befindet, wenn er tangential von der Abwurfkante des Rotortellers 17 weggeschleudert wird. Es ist zu betonen, daß die. Schmelze geschmolzen bleibt und nicht erhärtet, wenn sie über die schlackeaufnehmende Fläche des Rotortellers 17 gleitet. Ein Rotorteller 17 mit einem Durchmesser von etwa 47,02 cm wird mit einer Geschwindigkeit von etwa I.5OO bis 2.000 U/min, gedreht, um die gewünschte Abschleuderung des geschmolzenen Materials von der Abwurfkante zu erzielen.at a rate of speed that ensures that the mineral to be shredded is still in a molten state when it is tangential to the dropping edge of the rotor plate 17 is thrown away. It should be emphasized that the. Melt stays molten and not hardened when it slides over the slag-absorbing surface of the rotor plate 17. A rotor plate 17 with a diameter of about 47.02 cm is used with a Speed from about 1,500 to 2,000 rpm, rotated, to achieve the desired throwing off of the molten material from the discharge edge.

Ein Ring I9 bildet eine Düse, durch die ein Kühlluftstrom mit hoher Geschwindigkeit in Richtung quer zum Strom des dünnen sich bewegenden Schmelzeschleiers, der von dem Rotorteller 17 nach außen geschleudert wird, austritt. Der Ring I9 besitzt einen vollständig um die 'Peripherie des Rotortellers herumgeführten durchgehenden Schlitz. Es sind auch andere Formen von öffnungen möglich, z.B. runde Löcher oder Schlitze, die über die Peripherie des Rotortellers verteilt angeordnet sän können (Fig. 6 und 7)A ring I9 forms a nozzle through which a flow of cooling air at high speed in the direction transverse to the stream of the thin moving veil of melt flowing from the rotor plate 17 is thrown outwards, emerges. The ring I9 has a completely around the 'periphery the rotor plate around the through slot. Other shapes of openings are also possible, e.g. round holes or slots that can be distributed over the periphery of the rotor plate (Fig. 6 and 7)

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß sich Fasern bilden, wenn eine Geschwindigkeit eingehalten wird, die ausreichend hoch ist, um aus der Schmelze in den Schmelzeschleiern vollkommen gestreckte Fasern herzustellen, bevor das Material gänzlich ausgehärtet ist. Dies ist außerordentlich verblüffend wegen der Tatsache, daß diese Art von Gasstößen in einen Schmelzestrom bei bekannten Vorrichtungen die Bildung von Staub oder sehr kurzen Partikeln hervorgerufen hat.It has surprisingly been found that fibers form when a speed is maintained that is sufficiently high to produce completely stretched fibers from the melt in the melt veils, before the material is fully cured. This is extraordinarily startling because of the fact that this Type of gas surges in a melt flow in known devices, the formation of dust or very short Has caused particles.

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Die Faser beginnt nicht mit ihrer Ausbildung, bis sie von dem auf sie aufprallenden Kühlluftstoß getroffen wird. Wenn die Bildung der Paser einsetzt, bevor sie von dem Luftstoß erfaßt wird, wird sie vor ihrer Vollendung aus der Schlacke herausgebrochen, wodurch eine kurze Faser entsteht. Der nichtzerfaserte Teil der Schlakke würde abkühlen, so daß er nicht zerfasert werden könnte und würde der Wolleschicht in Form alter Schlackepartikel zugeschlagen, die in der Industrie als "shot" bezeichnet werden. Bei Anwendung der erwähnten Rotationsgeschwindigkeit des Rotortellers 17 wird die Schlacke für die Zerfaserung vorbereitet, indem sie in Millionen von Teilchen, Partikeln oder Tröpfchen aufgeteilt wird, die einen dünnen Schleier sich bewegender Schmelze bilden, der den Rotor genau dann verläßt, wenn die Teilchen bereit sind, von dem schnellen Kühlluftstrom zu einer Faser geblasen zu werden.The fiber does not begin its formation until it is hit by the blast of cooling air striking it will. If the paser begins to form before it is captured by the puff of air, it will be before it is completed broken out of the slag, creating a short fiber. The non-frayed part of the slag would cool so that it could not be frayed and would remove the wool layer in the form of old slag particles slammed, which are referred to in the industry as "shot". When using the above-mentioned speed of rotation of the rotor plate 17, the slag prepared for fiberization by breaking it up into millions of particles, particles or droplets, which form a thin veil of moving melt that leaves the rotor exactly when the particles ready to be blown into a fiber by the rapid flow of cooling air.

Die erforderliche Geschwindigkeit wird durch Verwendung einer Niederdruckluftzuführung mit großer Förderleistung erreicht. Die Luftzuführung zudem schnellströmenden Strahl kann bei einem Leitungsdruck von weniger als etwa 1,76 atü (25 psig) aufrechterhalten werden. Die Förderleistung der Luftzuführung zu dem aus dem Ring'19 austretenden schnellströmenden Kühlluftstrahl hat einen Wert größer als etwa 113*3 nr/min. Der Förderleistungsbereich der Luftzuführung zu dem Kühlluftstrom kann in einem Bereich von etwa 113,3 nr/min. bis etwa 25^,9 nr/min. liegen. Ein begrenzterer Bereich erstreckt sich von etwa l4l,6 nr/min. bis etwa 198,3 nr/min. Die resultierende Geschwindigkeit durch die Düse bzw. den Ring I9 kann beim Aufprall auf die von dem Rotprteller I7 abgeschleuderte Schmelze aufThe required speed is achieved by using a low-pressure air supply with a large flow rate achieved. The air supply in addition to the fast-flowing jet can be at a line pressure of less than about 1.76 atmospheres (25 psig) can be maintained. The delivery rate of the air supply to the one emerging from the Ring'19 fast-flowing cooling air jet has a value greater than about 113 * 3 nr / min. The conveying capacity range of Air supply to the cooling air flow can be in a range of about 113.3 nr / min. up to about 25 ^, 9 nr / min. lie. A more limited range extends from about 14.6 nr / min. up to about 198.3 nr / min. The resulting speed through the nozzle or the ring I9 can open upon impact with the melt thrown off by the red plate I7

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einem Wert größer als etwa 9*144 km/min, gehalten werden. Der Bereich der Geschwindigkeiten für die auf die Schmelze aufprallende Luft kann auf einem Wert von etwa 9,144 km/min, bis etwa 38>1 km/min, gehalten werden. Ein eingeschränkterer Bereich liegt zwischen etwa 12,2 km/min, bis 27,4 km/min.a value greater than about 9 * 144 km / min. The range of velocities for the air impinging on the melt can be at a value of approximately 9.144 km / min until about 38> 1 km / min. A more restricted range is between about 12.2 km / min to 27.4 km / min.

Bei einer besonderen Ausfünrungsart dieses Verfahrens zur Zerfaserung von Mineralwolle wird einem Spinnrotorteller 17 Schmelze zugeführt und es wird Kühlluft gegen einen dünnen Schleier der Schmelze geblasen, der am Abwurf rand des Tellers entsteht. Das geschmolzene Material, z.B. Schlackeschmelze, kann dem Rotorteller I7 in einer Menge von mehr als etwa 4,5^ t/h zugeführt werden. Gegenwärtige Zuführungsmengen von etwa 4,54 t bis 5,44 t/h sind geeignet. Obwohl ein einziger Rotorteller bei dieser Ausführungsform verwendet wird, können auch verschiedene Formen von Rotoren benutzt werden. Beispielsweise kann ein Mehrstufenmotor in Verbindung mit dem Luftstrom hoher Geschwindigkeit eingesetzt werden. "Je größer die gesamte schlackeaufnehmende Fläche ist, um so größer ist die Kapazität des Systems. Es können nun auf sehr viel engerem Raum mehrere Spinnvorrichtungen vorgesehen werden, um die nun mögliehe große Produktionsleistung zu erreichen.A spinning rotor plate is used in a special execution of this process for the defibration of mineral wool 17 melt is supplied and cooling air is blown against a thin veil of melt at the discharge point edge of the plate arises. The melted material, e.g. slag melt, can be transferred to the rotor plate I7 in a Amount of more than about 4.5 ^ t / h can be fed. Present Feed rates of about 4.54 t / h to 5.44 t / h are suitable. Although a single rotor plate with this one Embodiment is used, various shapes of rotors can also be used. For example a multistage motor can be used in conjunction with the high speed airflow. "The bigger they are total slag-receiving area, the greater the capacity of the system. It can now be very In a much smaller space, several spinning devices can be provided in order to achieve the large production output that is now possible to reach.

Die erforderlichen Geschwindigkeiten des aus dem Ring 19 ausgestoßenen Luftstromes werden durch ein Gebläse 36 erzeugt. Bei dieser Ausführungsform weist das Gebläse .36 zwei Rotoren 38 auf, die auf parallelen Wellen 39 montiert sind und sich innerhalb eines Gehäuses 40 in entgegengesetzten Richtungen drehen. Bei Drehung derThe required speeds of the air stream expelled from the ring 19 are set by a fan 36 generated. In this embodiment, the fan .36 two rotors 38 on parallel shafts 39 are mounted and rotate within a housing 40 in opposite directions. When rotating the

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Rotoren 38 wird Umgebungsluft in den Raum zwischen den Rotoren j58 und dem Gehäuse 40 angesaugt. Bei Weiterdrehung der Rotoren öffnen sie gegen den Auslaß und drücken das eingeschlossene Luftvolumen hinaus, wodurch eine erhebliche Luftbewegung hervorgerufen wird. Dieser Vorgang wird für jede Umdrehung der Rotoren J>8 zweimal oder für jede Umdrehung der Antriebswelle viermal wiederholt. Hierdurch ergibt sich ein praktisch gleichmäßiger Luftstrom. Rotors 38, ambient air is sucked into the space between the rotors j58 and the housing 40. As the rotors continue to turn, they open towards the outlet and push the trapped air volume out, causing a considerable movement of air. This process is repeated twice for each revolution of the rotors J> 8 or four times for each revolution of the drive shaft. This results in a practically even flow of air.

Bei der dargestellten Ausführungsform war das Luftgebläse so ausgelegt, daß es in der Luftzuführungsleitung 3IIn the illustrated embodiment, the air blower was designed so that it is in the air supply line 3I

-ζ ρ-ζ ρ

l4l,6 nr Luft/min, mit einem Druck von 0,525 kg/cm erzeugte. Da sich in der Leitung ^l ein Widerstand gegen den Luftstrom aufbaut, bildet sich ein statisches Druckgefälle von 1,76 atü (25 psig) oder weniger. Die Luftströmung in der Leitung Jl und der Druckwert können durch einen Kontrollventilmechanismus 55 gesteuert werden.14l, 6 nr air / min, with a pressure of 0.525 kg / cm. As in the conduit l ^ a resistance against the air flow builds up a static pressure difference of 1.76 atm forms (25 psig) or less. The air flow in the line J1 and the pressure value can be controlled by a control valve mechanism 55.

Es hat sich herausgestellt, daß bei einem Leitungsdruck von l,4l atü (20 psig) die Luftgebläsefördermenge von l4l,6 rc?, 169,6 m^ und 198,2 rrrVmin. veränderliche Geschwindigkeiten an der Düse I9 in Abhängigkeit von der Größe der Düsenöffnung hervorruft. Bei der Düsenanordnung besteht also ein Verhältnis zwischen der öffnungsgröße und der Leistung der Luftzuführungseinrichtung zur Erzielung der erforderlichen Strömungsgeschwindigkeit der Kühlungsluft. Tabelle I zeigt das Verhältnis zwischen Öffnungsgröße und geschätzter Förderleistung verschiedener Gebläseanordnungen. Als Fördergebläse können beispielsweise Roots-Rotationspumpen der Fa. Dresser Industries, Inc. verwendet werden.It has been found that at a line pressure of l, 4l atm (20 psig), the air flow rate of fan L4L, 6 ?, rc ^ 169.6 m and 198.2 rrrVmin. causes variable speeds at the nozzle I9 depending on the size of the nozzle opening. In the case of the nozzle arrangement, there is therefore a relationship between the opening size and the performance of the air supply device in order to achieve the required flow rate of the cooling air. Table I shows the relationship between opening size and estimated flow rate for various fan arrangements. Roots rotary pumps from Dresser Industries, Inc., for example, can be used as conveying fans.

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Table I.

Strömungsgeschwindigkeit des Kühlluftstrahles als Funktion der Öffnungsgröße und der GebläseleistungFlow speed of the cooling air jet as a function of the opening size and the fan power

ÖffnungsgrößeOpening size

141,6 nrVmi-n. 169,6 m^/min. 198,2 n?/m±n, (5000 cfm) (6000 cfm) (7000 cfm) 141.6 nrVmi-n. 169.6 m ^ / min. 198.2 n? / M ± n, (5000 cfm) (6000 cfm) (7000 cfm)

22,2 mm χ 167,6 cm 19,1 mm χ 167,6 cm 15,8 mm χ 167,6 cm 12,7 mm χ 167,6 cm 9,5 mm χ Io7,6 cm 6,5 mm y. 167,6 cm 4,7 mm χ 1β7,6 cm 5,2 mm χ 1ο7,6 cm22.2 mm χ 167.6 cm 19.1 mm χ 167.6 cm 15.8 mm χ 167.6 cm 12.7 mm χ 167.6 cm 9.5 mm χ Io7.6 cm 6.5 mm y . 167.6 cm 4.7 mm 1.76.6 cm 5.2 mm χ 1ο7.6 cm

rchrrchr n. 10,909n.10.909 15,09115.091 15,27215.272 ItIt 12,46712,467 14,96c14.96c 17,45417,454 HH 14,54514,545 17,45417,454 20,56520,565 HH 17,45417,454 20,94520.945 24,45524,455 trtr 21,81821,818 26,18126,181 50,54550.545 ttdd 29,09029.090 54,90854.908 40,72840.728 ttdd 45,65645.656 52,56552.565 61,09061.090 ttdd 58,18058.180 69,81669.816 81,45681.456 ttdd 87,27287.272 104,726104.726 122,180122.180

Die Öffnung ist als durchgehender Schlitz gemäß Pig. 5 ausgebildetThe opening is as a continuous slot according to Pig. 5 trained

Notwendigenfalls kann die Temperatur der Umgebungsluft durch einen Ofen 52 erhöht werden, dessen Brenner an Gaseinlaßventile 54 angeschlossen sind. Bei dieser Ausführungsform kann die Umgebungsluft zur Zerfaserung der Schlackeschmelze benutzt werden, solange die richtige Geschwindigkeit des Luftstromes zur Erzielung des gewünschten Resultats erreichbar ist. Instrumente in den Leitungen des Systems, die auf den Brenner 52 bzw. das Entlüftungsventil 55 einwirken, können eine automa tische- Steuerung des Ventils ermöglichen.If necessary, the temperature of the ambient air can be increased by a furnace 52, its burner are connected to gas inlet valves 54. At this Embodiment, the ambient air can be used to defiber the slag melt, as long as the correct one Speed of the air flow to achieve the desired result is achievable. Instruments in the lines of the system that act on the burner 52 and the vent valve 55, an automa enable table control of the valve.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung heißer Druckluft abgestellt, die große Kompressoren sowie Speicher-The invention is not directed to the use of hot compressed air, which large compressors and storage

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oder Klärtanks erforderlich macht. Unerwartet hat sich herausgestellt, daß der Zerfaserungsvorgang eine Funktion der Geschwindigkeit der auf den an der Abwurfkante des Rotortellers 17 gebildeten Schmelzeschleier aufprallenden Luft ist. Die Umgebungsluft wird von dem Gebläse 36 durch ein Filter 37 in das System eingesaugt. Sodann wird die gewünschte Luftmenge durch einen verengten Leitungsteil 30 in den Düsenring I9 eingeblasen, damit ein Luftstrahl mit zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses erforderlicher Strömungsgeschwindigkeit erzeugt wird. Je größer die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstrahles ist, um so leichter und aufgelockerter ist die Schicht des Faserstoffes auf dem Förderer 13· Je heißer die Luft ist und je höher die Geschwindigkeit, um so feiner wird die Faser. Durch Verminderung der Temperatur und/oder der Geschwindigkeit der strömenden Luft kann die Faser vergröbert werden und der Luftströmungswiderstand durch die Mineralwollschicht wird erheblich verringert. Andererseits bedingt eine feine Faser eine Zunahme des Luftströmungswiderstandes durch das Mineralwollbett auf dem Förderer I3.or clarification tanks. Unexpectedly, it has been found that the defibering process has a function the speed of the melt curtain hitting the veil of melt formed on the discharge edge of the rotor disk 17 Air is. The ambient air is sucked into the system by the fan 36 through a filter 37. Then the desired amount of air is blown through a narrowed line part 30 into the nozzle ring I9, so that a Air jet generated with the flow speed required to achieve the desired result will. The greater the flow speed of the air jet, the lighter and more relaxed it is Layer of pulp on the conveyor 13 · The hotter the air is and the higher the speed, the finer the fiber becomes. By lowering the temperature and / or the speed of the flowing air, the fiber can be coarsened and the air flow resistance by the mineral wool layer is considerably reduced. On the other hand, a fine fiber requires one Increase in air flow resistance through the mineral wool bed on conveyor I3.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung bringt zahlreiche Vorteile mit sich . Dadurch, daß nicht wie bisher in der gesamten Industrie üblich als Blasstrahl zum Strecken von Fasern Dampf benutzt wird, ergeben sich eine erhebliche Kosteneinsparung und bedeutende Fortschritte auf dem Gebiet der Luft- und Wasserverschmutzungsbekämpfung. Schachtemissionen, deren Reinigung beinahe unmöglich ist, stel-The invention has numerous advantages. Because not as before in the entire industry Usually steam is used as a blow jet for stretching fibers, there is a significant cost saving and significant advances in air and water pollution control. Shaft emissions, whose cleaning is almost impossible,

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len nicht langer ein Problem dar, wenn als Zerfaserungs- ■ fluid in dem Gasblasstrom Kühlluft verwendet wird.len no longer pose a problem when used as a fiber-■ fluid is used in the gas blow stream cooling air.

Bei der Benutzung von Dampf ist eine wirksame Geschwindigkeitssteuerung praktisch unmöglich. Die Zerfaserung des Materials hängt von dem in dem überhitzten Dampf vorhandenen Wärmewert ab.An effective speed control is when using steam practically impossible. The fiberization of the material depends on that in the superheated steam existing heat value.

Da im Vergleich zu dem Dampfstrahlverfahren während des erfindungsgemäßen ZerfaserungsVorganges ein Minimum an Peinstpartikeln anfällt, ist nicht die gleiche Menge öl in der Absetzkammer zur Verhinderung von Schachtemissionen aus dieser Kammer erforderlich. Hierin liegt eine andere Produktionsersparnis.Since compared to the steam jet process during the defibering process according to the invention, a minimum Peinstpartikel accumulates, is not the same amount of oil in the sedimentation chamber to prevent shaft emissions from this chamber required. This is another production saving.

Der Faserertrag in jedem ,Produktionsgang ist mit etwa 30 fo shot annehmbar, jedoch läßt die Erfindung einen Faserertrag mit nur etwa I5 % shot erreichen.The fiber yield in all, production is fo shot transition acceptable with about 30, but the invention can be a fiber yield with only about I5% achieve shot.

Die Erfindung gestattet eine Steuerung der Geschwindigkeit über einen sehr großen Bereich, wenn Schlackeschmelze vollständig zu Fasern geblasen wird. Auch eine automatische Steuerung läßt sich durchführen, indem man verschiedene Öffnungsgrößen wählt, Volumen und Druck durch das Ventil 35 regelt und die Temperatur der Luft über denOfen 32 beeinflußt. Bisher war nur eine geringe bis gar keine Steuerung von Temperatur und Geschwindigkeit an der Düse möglich. Der Schachtofen kann nun gegen einen Elektroofen ausgetauscht werden, der Mineralstoffe, z.B. Schlacke, mit viel größerem Durchsatz schmilzt und daher erheblich größere Schmelzemengen zur Zerfaserung bringt. Bei herkömmlichen Verfahren war der Einsatz vonThe invention allows control of the speed over a very wide range when slag melting is completely blown into fibers. Automatic control can also be carried out by using various Selects opening sizes, regulates volume and pressure through the valve 35 and the temperature of the air over affects the furnace 32. So far it was only a low up No control of temperature and speed possible at the nozzle. The shaft furnace can now against one Electric furnace that melts minerals, e.g. slag, with a much greater throughput and therefore causes considerably larger amounts of melt to be defibrated. In conventional procedures, the use of

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Elektroöfen unmöglich wegen der durch ihre Produktionskapazitäten auferlegten Beschränkungen.Electric furnaces impossible because of the limitations imposed by their production capacities.

Durch die Möglichkeit der Verarbeitung von in einem Elektroofen hergestellter Schmelze ist es notwendig, daß ein stehendes System verwendet wird, weil die Spinnapparatur besser auf dem Boden vorgesehen wird als hoch in der Luft oberhalb der Absetzkammer. Ein solches System wird nun durch die Ausnutzung der Schnelligkeit eines Luftstromes mit hoher Strömungsgeschwindigkeit möglich. Mit überhitztem Dampf ist eine solche Anordnung nicht realisierbar.Due to the possibility of processing melt produced in an electric furnace, it is necessary to that a standing system is used because the spinning equipment is better placed on the ground than high in the air above the settling chamber. Such a system is now made by taking advantage of the rapidity of a Air flow with high flow speed possible. Such an arrangement is not possible with superheated steam realizable.

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Claims

Expectations

1./Method for defibering mineral wool, e.g. from slag, glass, stone and the like, thereby characterized by a thin, moving veil. created from molten mineral material and a jet of air at high speed blown by a low pressure source in a direction transverse to the outflow direction of the thin melt veil will that on the thin. Veil of melt impinges and causes its solidification, and that the flow velocity of the air jet is sufficiently high to completely remove the melt from the melt veil produce stretched strands before the material solidifies.

2. The method according to claim 1, characterized draws that the air is ambient air.

3 · The method according to claim 1, characterized in that the air at a temperature higher than the ambient temperature. ". ■

4. The method according to claim 1, characterized in that the air is kept at a pressure which is greater than atmospheric pressure.

5. The method according to claim 1, characterized in that the air with the air jet high flow velocity in an amount of about 113.3 m / min. up to about 254.9 rrr / min. fed

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will.

6. The method according to claim 5 * thereby ge.kenn draws that the air to the air jet at high speed in an amount of about l4l, 6 no / min. up to about 198.2 m / min. is fed.

7. The method according to claim 1, characterized in that the speed of the air jet to a value greater than about 9 »l44 km / min, is held when it hits the melt veil.

8. The method according to claim i, characterized draws that the speed of the air jet at a value of about 9 * 144 km / min, up to about 38.1 km / min.

9- The method according to claim 8, characterized in that the speed of the air jet is maintained at a value of about 12.2 km / min to about 27.4 km / min.

10. The method according to claim 1, characterized in that the air jet with high Air flow rate at a line static pressure less than about 1.76 atm (25 psig).

11. Method according to claims 1 to 10, thereby characterized in that molten material is fed to a spinning rotor plate and the to

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The thin veils of molten material created by the discharge edge of the rotor plate create a sharp jet of fluid is exposed, the conveying air of a low-pressure source used as the fluid and used for this purpose is to cool the molten material to solidification temperatures, and that the air on a The flow rate is maintained which is sufficient to produce completely drawn mineral wool fibers, before the melt has solidified under the influence of the cooling effect of the air.

12. The method according to claim 11, "characterized in that that slag is used as the melt, which is fed to the spinning rotor plate in an amount of more than about 4.540 t / h.

15. The method according to claim 11, characterized in that that slag is used as the melt, which is fed to the spinning rotor plate in an amount of about 4.540 t to 5.44 t / h.

14. The method according to claim 11, characterized in that the rotational speed of the rotor plate is sufficient to ensure that the mineral material to be shredded is melted State when it is thrown tangentially from the discharge edge of the rotor disk.

15. The method according to claim 14, characterized in that that the speed of rotation of the rotor plate is around I.50C to 2,000 revolutions / min, amounts to.

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l6. Device for the production of mineral fibers melted mineral, marked with a pith by a rotatably mounted rotor plate (17) with a melt-absorbing surface, by drive means (l8), which turn the rotor plate (17) so fast that the melt over the plate surface slides and is thrown outwards from the rotor, through a nozzle arrangement (I9) in the area of the rotor plate (17) »the one jet of cooling air transversely to the veil of melt thrown off tangentially from the rotor plate directed against him and by means (36), the speed of the cooling air jet on a Maintain value sufficient to produce fully stretched mineral wool fibers before the melt undergoes the influence of the cooling air has solidified.

17 · Device according to claim 16, characterized that a heating device (32) keeps the cooling air at a temperature which is higher than the ambient temperature is.

l8. Device according to Claim 16, characterized that the means (36) for maintaining the flow speed of the nozzle arrangement (I9) the air at a speed of about 113.3 m / min. up to about 25 ^, 9 m / min. feeds.

19 · Device according to claim 16, characterized in that in the nozzle arrangement (19) an effective relationship between the opening size and the performance of the air conveyor

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(36) prevails to the required flow rate of the cooling air jet.

20. The device according to claim 16, characterized in that the means (36) for Maintain the flow rate of the cooling air at a pressure greater than atmospheric pressure holds.

21. The device according to claim 16, characterized in that that the means (36) for maintaining the flow rate, the cooling air jet at a speed of about 9.144 km / min, up to about 38.1 km / min, applied when this hits the melt.

22. The apparatus according to claim 16, characterized in that the means for maintaining the flow velocity has a pressure fan (36).

27). Device according to Claim 22, characterized in that the fan (36) has two rotors (38) which are mounted within a housing on parallel shafts so that they can rotate in opposite directions.

24. The device according to claim l6, characterized in that the rotor plate (17) is cylindrical, and that the nozzle device has a circular ring (I9) around the periphery of the rotor plate (17) has distributed perforations.

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25 · Device according to claim 24, characterized in that that the circular ring (19) is arranged around the periphery of the rotor plate Has slot opening.

26. The device according to claim l6, characterized by means for supplying ambient air for nozzle arrangement (19)

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