DE2536122A1

DE2536122A1 - Brikettieren von basalt zum einsatz in schmelzoefen

Info

Publication number: DE2536122A1
Application number: DE19752536122
Authority: DE
Inventors: Hansgeorg Prof Dr Ing Foerster
Original assignee: Individual
Current assignee: Kalenborn Kalprotect - Dr Mauritz & Co Kg 5 GmbH
Priority date: 1975-08-13
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE2536122C2

Description

Beschreibung Brikettieren von Basalt zum Einsatz in Schmelzöfen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einsatz von Basalt und anderen Rohstoffen in Schmelzöfen der Gesteinshüttenindustrie, insbesondere zur Herstellung von Schmelzbasalt, Gesteins-, Basalt- und Mineralwolle sowie Flaschenglas.
Der Einsatz von Basalt in derartigen Schmelzöfen hat so zu erfolgen, daß eine homogene Schmelze bestimmter chemischer Zusammensetzung entsteht, deren Viskosität und Kristallisationsverhalten eine störungsfreie Verarbeitung (durch Gießen, Stababziehen, Schleudern oder Düsenblasen) erlauben und nur zu geringem Ausschuß führen. Diese Eigenschaften der Schmelze müssen über Jahre hinweg gewährleistet sein.
Es ist bekannt, daß zur Erfüllung dieser Erfordernisse die Öfen (Wannenöfen, Schachtöfen) mit stückigem Rohbasalt (gebrochen, sortiert als Schotter oder in der Körnung 20;/50mm) beschickt werden (Deutsches Reichspatent 615260; "Verschleiß" -Werksschrift des Schmelzbasaltwerks Kalenborn bei Linz/Rhein, 1972, S.21/22; "Mineral Wool Plant" - Prospekt der Fa. Jungers Verkstads AB Göteborg/Schweden, 1974). Dabei geraten im Basalt enthaltene bis hühnereigroße Einschlüsse von Nebengestein und Akkumulationen schwer schmelzbarer Mineralien (Olivin, Enstatit) in die öfen (Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte, Jg.
1955, S.161-168). Diese Einschlüsse und Akkumulationen werden nicht oder nur unvollständig eingeschmolzen; sie bedingen Störungen im Produktionsablauf (Verstopfen der Gießeinrichtung, Zusetzen der Düsen) und führen zu stark erhöhtem Ausschuß (Bersten der Gußstücke, zu geringe Basaltwollfaserstabilität).
Außerdem verhindern die Einschlüsse und Akkumulationen, daß die Schmelze die gewünschte chemische Zusammensetzung erreicht.
Vorkommen von an Einschlüssen und Akkumulationen reichen Basalten sind daher für die Rohstoffversorgung von Gesteinshütten nicht geeignet. Geologisch bedingte Änderungen des Rohbasalts im Gewinnungsbereich führen zu Unterschieden in der Verarbeitbarkeit der Schmelze. Bei Erschöpfung eines Vorkommens von hochwertigem Rohbasalt und Übergang auf ein andersartiges Basaltvorkommen ändert sich die Verarbeitbarkeit der Schmelze beträchtlich.
Es ist weiterhin bekannt, daß dem Basaltschotter Soda und Magnetit (Radex-Rundschau 1958, Heft 5, S.224-234) oder gebrochener Dolomitstein (Tr. inst geol. rudn.mestoroshd.petrograf.
miner. 1958, Band 30, S.56-87) sowie andere Stoffe zugesetzt werden können, um eine Schmelze der gewünschten Verarbeitbarkeit zu erhalten. Dabei treten jedoch durch Entmischung zwischen Basaltschotter und feinkörnigen Zusätzen Inhomogenitäten in der Schmelze auf. Außerdem lösen sich zugesetzter grober Dolomit-oder Kalkstein nicht völlig in der Schmelze; Dolomit oder Erdalkalioxide akkumulieren und führen zu den bereits genannten Störungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, reproduzierbar eine homogene Schmelze gewünschter chemischer Zusammensetzung zu erzielen, den störenden Einfluß von groben Einschlüssen und Akkumulationen im Basalt und/oder von Dolomitakkumulationen zu mindern sowie Zusätze gleichmäßig im einzuschmelzenden Gut zu verteilen.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß der Rohbasalt fein zerkleinert, mit den gemahlenen Zusätzen gründlich gemischt und gegebenenfalls nach Zusatz eines Bindemittels auf einer Brikettpresse bekannter Ausführung zu Basaltbriketts gepreßt wird, mit denen die Öfen anstelle von Basaltschotter beschickt werden.
Weitere Ausbildungen der Erfindung bestehen darin, daß andere Gesteine, die auf silikatische Schmelzen weiter verarbeitet werden, wie Nephelinsyenit, Phonolith oder Foidit zur Herstellung von Flaschenglas oder Pyroxenit-Wollastonit-Gemische zur Herstellung von Guß stücken mit geringer und linearer Wärmeausdehnung, brikettiert werden und daß dem Basalt beziehungsweise den anderen Gesteinen preisgünstige Ausgangsstoffe wie Mergel, Löß, dolomitischer Mergel, Ton, Tonschiefer, Peridotit, Quarzit, Quarzsand, gebrochene metallurgische Schlacken und Flotationsabgänge vor dem Brikettieren zugesetzt werden.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die natürlichen Schwankungen des Rohbasalts (chemische und mineralogische Zusammensetzung, Anteil von Einschlüssen und Akkumulationen) ausgeglichen werden, daß der strende Einfluß von groben Einschlüssen und Akkumulationen im Easalt und von Dolomitakkumulationen durch das dem Brikettieren vorangehende weitgehende Zerkleinern gemindert wird und daß die beim Einsatz von Basaltschotter mit feinkörnigen Zusätzen eintretenden Entmischungen vermieden werden. Weiterhin ist es vcil Vorteil, daß der begrenzte Vorrat an hochwertigem Basalt gestreckt werden kann durch Zumischen von weniger wertvollem Basalt aus anderen Vorkommen oder/und von preisgünstigen Ausgangsstoffen wie Mergel, Löß, gebrochene metallurgische SchlQkken und Flotationsabgänge, wobei der Einsatz von feinkörniger Stoffen wie Flotationsabgängen erst durch das Brikettieren sinnvoll wird, und daß die Basaltbriketts in den Öfen schnel;; eingeschmolzen werden als Basaltschotter. Diese Vorteile gel-en sinngemäß für die anderen aufgeführten Gesteine.
Für die im folgenden näher beschriebenen Ausführungsbeispiele gilt allgemein, daß die Mischungsverhältnisse aus den bekannten chemischen Analysen des Rohbasalts und der Zusätze (nach Abzug der Glühverluste) und der gewünschten chemischen Analyse der Schmelze berechnet werden und daß der feingebrocoene Rohbasalt mit den Zusätzen auf einer Brikettpresse, wie s-e in der Eisenerzvorbereitung oder zur Herstellung von Stahlweskalkbriketts (Tonindustrie-Zeitung, Jg.95, 1971, S.49-66) im Einsatz ist, zu Basaltbriketts gepreßt wird. Zur Regulierung der Gehalte an CaO, MgO, Al203 und SiO2 werden je nach Bedarf und Angebot folgende Stoffe zugesetzt: Kalkstein, Dolomitstenn, gebrannter Kalk, gebrannter Dolomit, gelöschter Kalk, halbgelöschter Dolomit, Mergel, Löß, dolomitischer Mergel, Ton, Tonschiefer, Peridotit, Pyroxenit, Wollastonit, Zement, Quarzit, Quarzsand, gebrochene metallurgische Schlacken und Flotationsabgänge. Geeignete Zusätze zur Änderung der Gehalte an Wa20 und K20 sind: Soda, Wasserglas, Salpeter, Pottasche, Nephelinsyenit, Phonolith und Foidit. Zur Änderung des Kristallisa£ionsverhaltens der Schmelze können Magnetit, Zunder (Hammerschlag> oder Chromit zugesetzt werden. Als Bindemittel kommen Braunkohlenteer, Steinkohlenteer, Bitumen oder Molasse in Frage, soweit nicht bereits durch Zusätze von Kalk, Zement oder Wasserglas eine ausreichende Festigkeit der Basaltbriketts erreicht wird.
Ausführungsbeispiel 1: Ein Rohbasalt, dessen chemische Analyse unter Berücksichtigung des Glühverlustes mit der gewünschten chemischen Analyse der Schmelze übereinstimmt, wird mit seinen Einschlüssen und Akkumulationen auf kleiner 3mm gebrochen, mit 3-5% Teer angerührt und zu Basaltbriketts gepreßt.
Ausführungsbeispiel 2: Zu 9 Teilen Rohbasalt mit 43% SiO2 der Körnung o/3mm wird zur Erhöhung des SiO2-Gehalts der Schmelze 1 Teil gemahlener Wollastonit zugesetzt. Die Mischung wird mit 3 bis 5% Teer angerührt und zu Basaltbriketts gepreßt.
Ausführungsbeispiel 3: Zu 9 Teilen Rohbasalt mit 48% SiO2 der Körnung o/3mm wird zur Erniedrigung des SiO2-Gehalts der Schmelze 1 Teil gelöschter Kalk zugesetzt. Diese Mischung kann ohne Zusatz eines bituminösen Bindemittels zu Basaltbriketts gepreßt werden.
Ausführungsbeispiel 4: Zu 45 Teilen foiditischem Phonolith mit 16% (Na2O+K2O) der Körnung o/3mm werden 42 Teile Quarzsand (als Glasbildner), 7 Teile Soda (als Flußmittel), 3 Teile Kalkstein der Körnung 2/3mm und 1 Teil Na2S04 (als Läuterungsmittel) zugesetzt. Die Mischung wird mit 3-5% Teer angerührt und zu Phonolithbriketts (Glasofenbriketts) gepreßt.

Claims

P A T E N T A N 5 P R ü C H E

1. Verfahren zum Einsatz von Basalt und ähnlichen Gesteinen in Schmelzöfen der Gesteinshüttenindustrie, beispielsweise zur Herstellung von Schmelzbasalt, Gesteins-, Basalt- und Mineralwolle, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohbasalt fein zerkleinert, mit den gemahlenen Zusätzen gründlich gemischt und gegebenenfalls nach Zusatz eines Bindemittels auf einer Brikettpresse bekannter Ausführung zu Basaltbriketts gepreßt wird, mit denen die öfen anstelle von Basaltschotter beschickt werden.

2. Verfahren zum Einsatz von anderen Gesteinen, die auf silikatische Schmelzen weiter verarbeitet werden, wie Nephelinsyenit, Phonolith oder Foidit zur Herstellung von Flaschenglas oder Pyroxenit-Wollastonit-Gemische zur Herstellung von Gußstücken mit geringer und linearer Wärmeausdehnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesteine fein zerkleinert, mit den gemahlenen Zusätzen gründlich gemischt und gegebenenfalls nach Zusatz eines Bindemittels auf einer Brikettpresse bekannter Ausführung zu Briketts gepreßt werden, mit denen die Öfen anstelle von gebrochenem Gestein beschickt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den genannten Gesteinen preisgünstige Ausgangsstoffe wie Mergel, Löß, dolomitischer Mergel, Ton, Tonschiefer, Peridotit, Quarzit, Quarzsand, gebrochene metallurgische Schlacken und Flotationsabgänge vor dem Brikettieren zugesetzt werden.