DE2831981A1

DE2831981A1 - Verfahren zur homogenisierung, reinigung und zerkleinerung von hochofenschlacke zur herstellung eines in der glasfabrikation verwendbaren rohmaterial

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Publication number: DE2831981A1
Application number: DE19782831981
Authority: DE
Inventors: Nino Maderna
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-25
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1979-02-08
Also published as: PT68291A; GR64841B; ES472624A1; IT1024615B; FR2400492A1

Description

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Quadratur Berlin Quadratur Münchtn

TELEX: 183788 München, den 20. Juli 1978 TELEX: 522767

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M 3970

Nino Maderna, Via Parco Carelli 87, Neapel (Italien)

Verfahren zur Homogenisierung, Reinigung und Zerkleinerung von Hochofenschlacke zur Herstellung eines in der Glasfabrikation verwendbaren Rohmaterials

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Hochofenschlacke ist ein Nebenprodukt, für das schon eine Vielzahl industrieller Verwertungsmöglichkeiten gefunden wurde. Verschiedene Vorschläge sind bekannt, die ein Verfahren zur Umwandlung dieser Schlacke in ein für die Glasindustrie verwertbares Produkt umfassen. All diesen Vorschlägen ,liegt eine Methode.der Homogenisierung und Reinigung zugrunde, die sehr aufwendig und unwirtschaftlich ist und ein Trockenstadium enthält , in dem das Material auf eine Temperatur von etwa 150⁰C gebracht wird.

Es ist bekannt, daß die Wirksamkeit der Schlacke als Zusatz zu glasschmelzbaren Gemischen in Bezug auf die Erzielung einer reduzierenden, homogenisierenden und raffinierenden Wirkung wesentlich mit der Gegenwart von Sulfidionen in solch einer Schlacke zusammenhängt. Vermutlich ist der regelmäßige Ablauf der Redoxmechanismen in der Glasschmelze, in der die Sulfidionen gemeinsam mit anderen Komponenten des Gemenges eine Rolle spielen, in einem bestimmten Ausmaß eine Funktion der Konstanz der Sulfidionenkonzentration der Hochofenschlacke.

Es ist einleuchtend, daß durch eine Veränderung dieses Parameters die Redoxgleichgewichte verändert werden, da dadurch die oxidierenden Komponenten der zu Glas schmelzbaren Mischung (Sulfate), deren Menge in der Mischung konstant ist, zu viel oder zu wenig vorhanden sind. Dies bewirkt Veränderungen im Vergütungsverfahren und in der Farbe und erfordert eine Korrektur der Dosierung der oxidierenden Komponenten des Gemenges.

Während des Trockenstadiums in der offenen Flamme kommt es selbst bei den besten Arbeitsbedingungen zu einer unkontrollierten Oxidation der in der gekörn-

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ten Schlacke enthaltenen Sulfide, wodurch eine manchmal starke Änderung des Gehaltes dieses so wichtigen Bestandteils auftritt.

Der unkontrollierbare Charakter der oxidativen Nebenreaktion, die in unerwünschter Weise Sulfide verbraucht, wird durch die großen Schwankungen der Porosität des Rohmaterials bewirkt. Die Kontaktfläche des Materials mit der Flamme, von der die Menge der verlorengehenden Sulfide abhängt und die nur eine Funktion der Porosität des Rohmaterials ist, ist also der die schädliche Änderung der Konzentration der für die Verwendung der Schlacke in der Glasindustrie wichtigen Bestandteile verursachende Faktor.

Diese Schwankungen im Sulfidionengehalt der Schlacke können nicht durch eine Zugabe von Erdalkalimetallsulfiden nach dem Trockenstadium korrigiert werden, weil dadurch der -Produktionszyklus zu "aufwendig würde und überdies das nach der analytischen Bestimmung des ursprünglichen Sulfidgehalts zugegebene Sulfid ein recht verändertes Verhalten zeigte.

Das in der Hochofenschlacke ursprünglich enthaltene Sulfid befindet sich im Inneren des Kornes (die im basischen Verfahren bei Guß- und Roheisen zuerst abgetrennte Substanz ist Calciumsulfid, weil dieses am geringsten löslich ist) und wirkt wie ein Keim, auf dem die anderen Oxide wachsen und so angelagert werden.

Dieser strukturelle Aufbau der Schlacke ist für den befriedigenden Ablauf des Reaktionsmechanismus, in dem Calsiumsulfid beteiligt ist, wesentlich. Ein solcher Aufbau bewirkt, daß das Calciumsulfid erst nach dem Eintritt der es umhüllenden Oxide in die Glasmasse

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zur Reaktion gelangt, wodurch diese Zugabe in allen Reaktionen, die die vergütenden und färbenden Reaktionsschritte regeln, quantitativ ist.

Das Problem der Erhaltung der Schlacke in einer für die Verwendung in der Glasindustrie geeigneten Form und vor allem mit einem konstanten Sulfidgehalt konnte nur gelöst werden, indem man alle Reinigungsvorgänge ohne Trockenstadium durchführte oder so milde Bedingungen enthielt, daß alle oben beschriebenen Hindernisse vermieden wurden.

Die Aufgäbe war also, die schon nach einfacher physikalischer Homogenisierung des Rohmaterials vorhandenen chemischen Eigenschaften nicht durch Verfahren zu verändern, die wegen der Empfindlichkeit des Produktes ungeeignet sind.

Nach langen systematischen Versuchsreihen fand man ein Verfahren der Homogenisierung und Reinigung, das den Anforderungen der Glasindustrie vollständig genügt und das gemeinsam mit dem dabei erhaltenen Produkt Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines neuen Produktes, dessen chemische Eigenschaften überraschend konstant sind und das erstaunlich leicht verwertet werden kann.

Das Ausgangsprodukt für die Methode kann zum Beispiel eine mit Wasserstrahlen granulierte Schlacke sein. Im rohen Stadium ist das ein körniges Material mit mittlerer oder feiner Korngröße, das in vergleichweise bröckeligen und porösen Klumpen vorliegt, das naß und

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reich an Verunreinigungen, die im folgenden noch angeführt werden, ist und das in kleinen Mengen fremde und grobe Gegenstände verschiedenster Herkunft enthält. Di:e für die Glasherstellung brauchbaren Bestandteile dieses Materials können in sehr unterschiedlichen Anteilen enthalten sein (SiO₂' von 30 % bis 45 %, CaO von 15 % bis 50 %, MgO von 7 % bis 15 %).

Eine typische Zusammensetzung eines solchen Materials ist folgende:

TABELLE 1

SiO

Al₂

Fe₂

CaO

MgO

Na₂

K₂O

MnO

TiO

2

°3

0

ro

Gesamtschwefel

39

14 1

"36 5,3 0,9 0,5 0,2 0,1 3,5

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Aus einem solchen Produkt möchte man ein Material mit einer definierten Korngröße gewinnen, die ungefähr dem folgenden Muster entspricht:

TABELLE 2 Sieb: Gewichts^

3,2 8,5 20,0 33,0 20,0 8,0 3,0 2,0 1,0 0,8 0,4 Spuren

und das einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt ( 3 % bis 5 %) bei konstanter chemischer Zusammensetzung, die ungefähr folgendem Muster (bezogen auf die getrocknete Substanz) entspricht, aufweist

TABELLE 5 SiO₂ 34,54 %

^2^3 12,02 %

Fe₂O₃ 0,27 %

CaO 42,16 %

MgO 6,76 %

Na₂O 0,99 %

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über	1,5 mm	1,0	mm
Bereich	1,5 -	0,8	mm
Il	1,0 -	0,6	mm
Il	0,8 -	0,4	mm
Il	0,6 -	0,3	mm
Il	0,4 -	0,2	mm
Il	0,3 -	0,15	mm
Il	0,2 -	0,10	mm
Il	0,15 -	0,08	mm
Il	0,10 -	0,06	mm
Il	0,08 -
Il	Reste

K₂O 0,55 %

TiO₂ 0,10 %

MnO 0,20 %

Gesamtschwefel 3/50 %

und das ebenfalls sehr kleine Mengen der schädlichsten Verunreinigungen (das sind Fe, Ti und Mn) bei möglichst konstanten Werten der Anteile der Stoffe, die für die Verwendung im Glas am wichtigsten sind (Eisen, Magnesium- und Calciumsulfide),enthält.

Ein Produkt, das den eben angeführten Bedingungen genügt, kann aus wirtschaftlichen Gründen nicht auf chemischem Wege hergestellt werden. Das Verfahren fußt ausschließlich auf der Anwendung der in der Erzanreicherungstechnik angewandten physikalischen Methoden auf das Schlackeproblem.

Die Hochofenschlacke muß in ein für die Glasindustrie verwendbares Produkt umgewandelt werden. Um dies zu ereichen, müssen mit geeigneten technischen Hilfsmitteln die folgenden Probleme gelöst werden:

a) Zuverlässigkeit des chemischen Gehaltes und Gleichheit der Zusammensetzung

Dieses Problem wird durch die Verwendung großer Mengen des Ausgangsmaterials, das eine bekannte chemische Zusammensetzung aufweist, gelöst. Durch sorgfältiges Mischen und Homogenisieren wird noch vor den Reinigungsarbeitsgängen ein homogenes Produkt erhalten.

Dieser Vorgang könnte auch erst nach der Reinigung erfolgen, wobei aber der Vorteil des zusätzlichen homogenisierenden Effektes der Reinigungsarbeitsgänge

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verlorengehen würde.

b) Entfernung der Verunreinigungen

Diese sind fast immer im Ausgangsmaterial enthalten. Sie kommen von zufälligen Verunreinigungen oder sind auf Grund von Auswirkungen des ursprünglichen Herstellungszyklus enthalten.

Verunreinigungen sind: Schrott, Abfall oder andere zufällig auftretende Stoffe großer Größe, zerbrochenes feuerfestes Steingut, Kohlestücke, metallisches Eisen und Eisenoxide in einer Vielzahl von Korngrößen, metallisches Eisen, das in Schlackekörnern eingeschlossen ist und Schlackekörner mit einem viel höherem Gehalt an Eisensilikaten als die saubere Schlacke.

Physikalische Eigenschaften, die .die angeführten Verunreinigungen von der sauberen Schlacke unterscheiden und die als Trennprinzip verwendet werden können, sind: Farbe, mechanische Widerstandsfähigkeit, tatsächliches und scheinbares spezifisches Gewicht, magnetische Permeabilität und elektrische Leitfähigkeit.

c) Feuchtigkeit

Das Material hat anfänglich einen von 6 % bis 10 % schwankenden Feuchtigkeitsgehalt. Auf Grund dieser hohen Feuchtigkeit tritt keine Agglomeration der Schlackekörner auf, die sonst Probleme mit der Fließfähigkeit verursachen könnte. Das Produkt kann auch im nassen Zustand für das zu Glas schmelzbare Gemenge verwendet werden^vorausgesetzt,. daß der Wassergehalt 5 % nicht übersteigt und konstant ist.

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Dies ist ein für das Verfahren der vorliegenden Erfindung kennzeichnendes Merkmal, v/eil es alle durch die thermische Labilität der Sulfide während des Trockenstadiums auftretenden Probleme beseitigt.

d) Korngröße

Das Rohmaterial erreicht die Anlage mit einer Korngröße von weniger als 150 mm. Für den weiteren Gebrauch muß die Korngröße auf ein der Verwendung entsprechendes Maß reduziert werden, wie später näher ausgeführt werden wird.

Die für den Reinigungsgang verwendbaren Prizipien sind:

A) Trennung durch unterschiedliphe Zerkleinerung (Verwendung der Unterschiede in der mechanischen Widerstandfähigkeit )

B) Trennung durch Sieben

C) Magnetische Trennung

Die besonderen chromatischen Eigenschaften der schädlichen Verunreinigungen werden bei einem ersten Sortieren von Hand ausgenützt, wenn das Rohmaterial die Anlage erreicht. Eine Verwendung der automatischen optischen Trennverfahren ist wirtschaftlich nicht ratsam. Die besonderen elektrischen Eigenschaften erwiesen sich als für die Bestimmung der Korngröße oder der Feuchtigkeit nicht geeignet.

Das tatsächliche und das scheinbare spezifische Gewicht der Verunreinigungen wird im Verfahren dieser Erfindung nicht ausgenützt, weil das, in einem wässerigen Medium durchgeführt, einen derartigen Zuwachs der

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Feuchtigkeit des Materials mit sich bringen würde, daß die folgenden Arbeitsgänge schwerer durchzuführen wären. Ein pneumatisches Verfahren würde ein Trocknungsstadium erfordern, was wie bereits ausführlich erläutert, unerwünschte Veränderungen des Endproduktes zur Folge hätte.

Die Vermeidung eines TrocknungsStadiums, was ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung ist, ermöglicht neben der Erreichung eines besseren und neuen Endproduktes die Erfüllung einer Reihe anderer Ziele, die nun angeführt werden:

I. Die Investitionskosten zur Errichtung der Anlage werden merklich gesenkt, weil keine Trockenanlage mit Zubehör und kein Staubfänger für den dabei entstehenden Rauch benötigt werden.

II.Die Betriebskosten der Anlage werden merklich verringert, sowohl wegen des auf Grund des einfacheren Produktionskreislaufes -geringeren Bedarfes an Arbeitskräften als auch wegen des geringeren Aufwandes für Instandhaltung, Sanierung und Energie.

III.Der Betrieb der Anlage ist bequemer und umweltfreundlicher, weil Staub und Rauch absolut wegfallen. Der Prozentanteil an Staub liegt im Betrieb weit unter den jüngst festgesetzten Höchstwerten.

IV.Der Betrieb der Anlage bewirkt keine Luftverschmutzung, im Gegensatz zu dem beträchtlichen und unkontrollierbaren Ausmaß, das bei mit Trocknern versehenen Anlagen auftritt. Der im Rohmaterial in Form von Sulfiden und Sulfaten enthaltene Schwefel wird dort zum Großteil zusammen mit dem Staub, der unvermeidlich mit dem von den Trockungsanlagen aufsteigenden Rauch mitgeführt wird, in die Luft ausgestoßen.

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Der Homop;eniüierunKü- und Reiiiiflungsarbeitsffang wird folgendermaßen durchgeführt:

Das feuchte Rolimaterial wird so wie es ist in einem großen Haufen unter einem breiten Schirmdach gelagert. Die Größe des Vorrates ist so bemessen, daß damit die Produktion bei voller Auslastung einen Monat lang betrieben werden kann. Die Lagerung des Ausgangsrohmaterials wird so durchgeführt, daß in einer Vielzahl von Haufen, wobei jedem Haufen eine analysierte Menge entspricht, jedem eine Abtropfzeit in der Größenordnung von mindestens 15 Tagen zugestanden.wird.

Während dieser Abtropfzeit wird die Restfeuchtigkeit der Schlacke in den Haufensp-itzen (Höhe eta 4 m) auf Werte zwischen 4 % und 5 % verringert. Hierauf wird das Material von den Spitzen mehrerer Haufen entnommen und in einer Dicke von 70 cm am Boden aufgeschichtet und 5-6 Tage liegengelassen.

Während dieses Stadiums sinkt wegen der größeren der Luft zugewandten Fläche und mit Hilfe starker Gebläse zur Erneuerung der Luft der Res-tfeuchtigkeitsgehalt des Materials auf 2 % bis 3 %> Anschließend wird die Schlacke wieder aufgehäuft und weiter homogenisiert und ist nun bereit für die Reinigungsanlage.

Während dieser Arbeitsgänge, die für die Erreichung der chemischen Homogenität und für die Verringerung der Restfeuchtigkeit sehr wichtig sind, werden in Abhängigkeit von der Güte der von den Stahlwerken bezogenen .Schlacke Vorkehrungen zur Entfernung fremder Stoffe und gröberer Verunreinigungen getroffen. Die Natur des Ausgangsmaterials einerseits und das dauernde Bewegen mit einer~mechanischen Schaufel anderseits

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bewirken gemeinsam mit der Verringerung der Restfeuchtigkeit und der Verbesserung der Homogenität die Bildung von Agglomeraten, die die Form von Klumpen mit einem Durchmesser von 12 cm bis 15 cm haben können.

Dagegen müssen Maßnahmen getroffen werden, um die Lagerung des Rohmaterials so durchzuführen, daß das alte Material systematisch aufgebraucht und Platz für neues Material geschaffen wird, wobei eine zu lange Lagerung von Teilen des alten Materials vermieden werden soll. Entstehen trotz aller Vorsichtsmaßnahmen in den beschriebenen Arbeitsgängen Klumpen, wird das Rohmaterial zur ersten Zerkleinerung geführt. Für diesen Arbeitsgang wird ein Desintegrator benutzt, wie er zum Zerkleinern von Lehmklumpen, Kohlestücken u.dgl. in Anwendung kommt. Die so erzielte unterschiedlich groß zerkleinerte Schlacke erfährt eine erste Reinigung. Es wurde nämlich beobachtet, daß sowohl das zerbrochene feuerfeste Steingut als auch die besonders an Eisen ITI-Eisen Il-Silikat reichen Schiackeklumpen und die Kohlestücke dem Zerkleinern mehr Widerstand entgegensetzen, und daß die für den angestrebten Gebrauch geeignete Schlacke wegen des plötzlichen Abschreckens porös bzw. schwammig ist. Dieses unterschiedliche Verhalten erlaubt bei geeigneter Einstellung der Maximalkorngröße des zerkleinerten Materials und der Sieböffnungen des angeschlossenen Siebes die Abtrennung einer Schlacke, die reich an den oben erwähnten Verunreinigungen ist und die entweder ausgestoßen werden muß oder einer anderen Verwendung zugeführt werden kann.

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Wegen der oben angeführten Gründe leuchtet ein, daß diese Verunreinigungen den Desintegrator mit einer Teilchengröße verlassen, die über der mittleren Größe des brauchbaren Materials liegt und in dem dem Desintegrator folgenden Sieb, .'mit Öffnungen von vorzugsweise 10 mm zurückgehalten werden.

Dieser Arbeitsgang wird nur verhältnismäßig selten notwendig und nur wenn im Rohmaterial große Mengen grober Teile enthalten sind und wenn nur eine kleine Menge erzeugt wird, die,bevor die anderen Arbeitsgänge durchlaufen werden, mit anderem Material gemischt wird.

Die homogenisierte Schlacke, deren Feuchtigkeitsgehalt im Mittel viel niedriger als der der Ausgangsschlacke liegt (2?o bis 3%), wird in einem Trichter, der als Lieferreservoir für die folgenden Arbeitsgänge dient, eingefüllt.

Hieraus wird die Schlacke mit einem Schwingförderer mit einer konstanten Flußrate auf ein vibrierendes Sieb mit einer Siebgröße von 5 mm gebracht und das gesamte Material mit größeren Teilchen ausgeschieden. Das feinere Material fällt auf ein Gummiförderband, das sich mit einer hohen, aber einstellbaren Geschwindigkeit fortbewegt, wodurch die Dicke der Schlackeschicht auf dem Band gleich gehalten werden kann.

Die Siebgröße von 5 nun ist im Vergleich zu der Siebgröße ν,οη 10 mm des nach dem Desintegrator angeordneten Siebes klein aber im Vergleich zu der erwarteten Größe des Endproduktes groß.

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Dies gefährdet jedoch weder den Wirkungsgrad der Anlage in Bezug auf ein brauchbares Produkt noch die Korngröße des Endproduktes.

Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Teile mit einem Durchmesser von mehr als 5 mm im wesentlichen aus unerwünschtem Material bestehen und nur einen kleinen Prozentsatz des Rohmaterials darstellen, wogegen das Material, das durch ein Sieb mit einer Siebgröße wie obangeführt geht, nur sehr kleine Anteile von Material einer Teilchengröße von 2 bis 5 mm enthält.

Das Material läuft, unmittelbar nachdem es in der oben beschriebenen Art auf das Förderband gebracht wurde, unter einem längs angeordneten Magnetabscheider durch, der 1,5 um lange Permanentmagnete aufweist, die im Inneren des Förderbandes angeordnet sind, auf das das angezogene mangnetische Material gebracht und dann ausgeschieden wird.

Das System zur Entfernung des Eisens ist auch bei der Behandlung von feuchtem Material sehr wirksam, was ein besonders kennzeichnendes Merkmal der gegenständlichen Erfindung darstellt. Die Wirksamkeit der Abscheidung des im Ausgangsrohmaterial enthaltenen magnetischen Materials ist natürlich eine Funktion von verschiedenen Parametern, deren wichtigste die Zahl der hintereinander in der Anlage angeordneten Magnetabscheider, die Dicke des Rohmaterials auf dem Förderband, die Durchlaufgeschwindigkeit des Materials

unter dem längs angeordneten Magnetabscheider und die Restfeuchtigkeit des Rohmaterials sind.

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In nicht einschränkenden Beispielen werden im folgenden, die durch längere Zeit gezeigten Untersuchungsergebnisse angeführt.

Ausgehend von einem Material mit folgender chemischer Zusammensetzung

SiO₂ 36,75 %

Al₂O₃ 14,97 °/o Fe₂O₃ 1,05 %

CaO 40,55 % MgO 5,40 %

Na₂O Spuren
K₂O 0,20 %

Gesamtschwefel 2,80 %

MnO - 0,82 %

wurde die magnetische Trennung mit einem einzigen Permanentmagneten bei einer Feuchtigkeit von 4 % und einer Schichtdicke von 5 bis 6 mm auf dem Förderband durchgeführt und dabei die folgenden Fe₂0-Prozent- gehalte erhalten:
0,36 % - 0,37 % - 0,34 % - 0,35 % - 0,36 %

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Mit gleichem Ausgangsmaterial und bei den gleichen Werten des Feuchtigkeitsgehaltes und der Schichtdicke wurden bei der magnetischen Trennung mit zwei hintereinander angeordneten Magnetabscheidern die folgenden Fe-O-, Prozent^ halte erhalten: ·

0,31 % - 0,30. % - 0,29 % - 0,31 % - 0,28 %

Bei der Durchführung der magnetischen Trennung mit dem gleichen Ausgangsmaterial bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 1,5% und einer Schichtdicke von 5 bis 6 mm auf dem Förderband, wurden bei Verwendung von zwei hintereinander angeordneten Magnetabscheidern die folgenden FepO^-Prozentgehalte erzielt: 0,30 % - 0,30 % - 0,27 % - 0,28 % - 0,27 %.

Eine sorgfältige Untersuchung des' vom Eisen befreiten Produktes zeigte, daß die im Ausgangsmaterial enthaltenen stark magnetischen Teile, sogar wenn mit einem vergleichsweise hohen Feuchtigkeitsgehalt gearbeitet wird, schon während des ersten Durchganges entfernt werden.

Die folgenden Durchgänge erlauben die teilweise Entfernung der schwach ferromagnetischen Produkte, die Eisen in Ionform enthalten.

Die Enteisenuhgsmethode, die in der gegenständlichen Erfindung verwendet wird, ist sehr wirksam, weil sie die Entfernung aller Teile oder Körner erlaubt, die Eisen auch nur in winzigen Einschlüssen enthalten.

Genaue analytische Bestimmungen haben gezeigt, daß 99 % des in dem der Enteisenung unterworfenen Produktes enthaltenen Eisens in Ionform vorliegt.

Nachdem die Schlacke den oben beschriebenen Arbeitsgang der magnetischen Enteisenung durchlaufen hat, fördert man sie zu einem Haufenlagerplatz, wo sie wasserarmer wird, bevor sie in die Glasfabrik kommt.

Einer solchen Reinigung kann, wenn das Produkt qualitativ noch besser werden soll, ein die Unterschiede im spezifischen Gewicht der verschiedenen Komponenten des Ausgangsmaterials ausnützender Trennungsgang folgen.

Das tatsächliche spezifische Gewicht der Schlacke, die bei der oben beschriebenen Methode verwendet wird, schwankt zwischen 2,4 und 2,7; auf Grund der hohen Porösität ist jedoch das scheinbare spezifische Gewicht der Körner kleiner als 2. Das scheinbare spezifische Gewicht zeigt eine merkliche Streuung der Werte auch für Mengen mit dergleichen Zusammensetzung, weil die Porösität sich ändert.

Die Durchführung einer scharfen dichtemäßigen Trennung ist deshalb undenkbar, wenn auch die Körner mit einem über einer bestimmten Grenze liegenden scheinbaren spezifischem Gewicht, wie zum Beispiel von 2,7 bis 3» entfernt werden können, weil sie hauptsächlich aus unerwünschtem Material bestehen. Bei der Durchführung einer solchen Trennung kann man auf bekannte Verfahren zurückgreifen, die für das gleiche Objekt schon verwendet werden. Eines schlägt eine Trennung mit einem pneumatischen Sieb vor.

Das Material wird auf ein Netz mit einer durchlässigen Oberfläche, durch die ein pulsierender oder gleich-

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förmiger Luftstrom streicht, gebracht. Auf Grund des wiederholten Fallens werden die Körner in Abhängigkeit von ihrer Korngröße in Schichten angeordnet, wobei das spezifische Gewicht von der Spitze zum Boden zunimmt.

Beim Ausgang des pneumatischen Siebes werden nur die obersten Schichten gesammelt und zur Verwertung in die Glasfabrik verbracht, während die unteren Schichten ausgeschieden und anderen Verwendungen zugeführt werden.

Wie bereits oben ausgeführt, ist der wesentliche Teil der Erfindung der Vorschlag eines Verfahrens, das keinen Trocknungsarbeitsgang aufweist und so die Erzielung eines Produktes ermöglicht, das durch andere Verfahren nicht erreicht werden kann.

Ein besonderer* Vorteil liegt zudem in der Tatsache, daß die Enteisenung mit Permanentmagnetabscheidern alle unerwünschten magnetischen Substanzen, selbst die Behandlung eines feuchten Produktes, fast gänzlich entfernt.

Die Trennung durch Zerkleinerungsmethoden, wie sie im Zusammenhang mit der Zerkleinerung beschrieben wurde und die Trennung durch die Dichtedifferenzen mit Hilfe eines pneumatischen Siebes sind keine Merkmale der gegenständlichen Erfindung, weil sie bereits an sich bekannt sind.

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Die Verwendung raffinierter Hochofenschlacke in der Glasproduktion wird folgendermaßen durchgeführt:

Es ist schon lange bekannt, daß Hochofenschlacke,
ein Nebenprodukt der Stahlerzeugung, in zu Glas
schmelzbaren Mischungen verwendet werden kann. Die in der Schlacke enthaltenen Oxide sind die gleichen wie sie auch in gebräuchlichen Gemengen für Natriumcalciumgläser verwendet v/erden, wenn ihr Verhältnis sich auch scharf von dem im normalen Gebrauch
verwendeten unterscheidet.

Die chemische Zusammensetzung der Schlacke kann sehr stark schwanken und ist im wesentlichen eine Funktion der Bedingungen, unter denen die Behandlung von Roheisen durchgeführt wird. Diese Schwankungen können in der im folgenden angeführten Größenordnung liegen.

ν TABELLE 4

SiO₂ von 20 bis 40 %

Al O₃ + TiO₂ » 2 " 25 %

CaO " 15 " 60 %

MgO " Spuren " 20 %

Fe O, " 0,1 " 2 %

MnO " Spuren " 3 %

Na₂O + K₂O " " " 5 %

S- "809886"/082A " ³ °^/o

Ein für die granulierte Schlacke typisches Analysenergebnis zeigt die Tabelle 3. Bei Verwendung von Schlacke in verglasbaren Gemengen müssen die Mengen der anderen Bestandteile so eingestellt werden, daß

-t η

das erzeugte Glas die erwartete Zusammensetzung aufweist.

Die Glasindustrie verwendet seit neuestem dieses Produkt in Glasgemengen wegen der Vorteile, die es mit sich bringt.

Diese sind hauptsächlich die folgenden:

a) Wegen des hohen AlpO^-Gehaltes (5 bis 25 %) kann die Schlacke Feldspat, Wephelin oder wässerige Tonerde (Material das AIpO-, liefert) ersetzen, was wirtschaftliche Vorteile hat«,

b) Wegen ihrer kleinen Glühverluste verringert die Schlacke die Glühverluste des verglasbaren Gemenges und bringt so Vorteile, sowohl in Bezug auf den für das Zerkleinern der bei Abwesenheit der Schlacke benötigten Salze nötigen Energieverbrauch als auch in Bezug auf den Vergütungsvorgang, weil bei der gleichen erzeugten Glasmenge eine kleinere Menge Gase vertrieben werden muß.

Wegen den im Rohmaterial enthaltenen Verunreinigungen (vor allem Fe^O-, und MnO) einerseits und der nur kleinen Mengen, die auf Grund der besonderen chemischen

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Zusammensetzung verwendet werden anderseits, konnten die in a) und b) angeführten erwarteten Vorteile bisher nicht ausgenützt werden.

Es war klar, daß zur besten Ausnützung der Produktionskapazität und zur Erzielung von Gläsern mit verbesserter Qualität, die in einem solchen Material enthaltenen verunreinigenden Oxide nicht toleriert v/erden konnten. So verblich die ursprüngliche Begeisterung für dieses Rohmaterial wegen der mit einem Reinigungsverfahren verbundenen hohen Kosten.

Erst viel später wurde ein Verfahren bekannt, das eine besondere Eignung der behandelten Hochofenschlacke für die Herstellung von bernsteinfarbigen Gläsern aufweist, was durch die Gegenv/art von Eisen- und Magnesiumsulfid begründet wird. Dieses Verfahren zeigt eine bemerkenswerte Eigenschaft solch einer Schlacke, so daß sie leicht von Schlacken, die das Ergebnis eines alkalischen Aufschlusses von Roheisen sind, unterschieden werden kann. Die Gegenwart von Sulfiden und Sulfaten ist eine natürliche Folge des chemischen Verfahrens, dem das Roheisen vor dem Gießen unterzogen wird.

Der Anmelder fand als Ergebnis seiner Untersuchungen überraschende und ungewöhnliche Eigenschaften der Hochofenschlacke, indem er die chemischen Reaktionen, die ihre Wirkung regeln, ergründete und darauf die oben beschriebene Reinigungs- und Homogenisierungsmethode gründete, was dem Prinzip der Nichtänderung des Gehaltes aller jener Komponenten im Endprodukt,

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deren Veränderung die Erreichung der gewünschten Vorteile verhindert, entspricht.

Hochofenschlacke, die zur Entfernung des Großteiles des Eisenoxides und zur Verringerung der Schwankungen in der Zusammensetzung und zur Erreichung einer Korngröße, die die Verwendung in üblichen verglasbaren. Gemengen erlaubt, sorgfältig behandelt wurde, kann für die Herstellung jeder Glassorte verwendet werden.

Der durch die Gegenwart von Sulfiden hervorgerufene reduzierende Effekt kann in den oxidierten (weißen, gebrochen-weißen und grünen) Gläsern durch eine geeignete Erhöhung der Menge der oxidierenden Bestandteile wie z.B. der Sulfate von Calcium, Barium, Natrium oder der Nitrate von Natrium., Kalium od.dgl. wettgemacht werden.

In den reduzierten Gläsern (bernsteinfarben, welkblatt-farben u.dgl.) muß das Stadium der Reduktion des Glases unter kritischeren Bedingungen kontrolliert werden, was in gleicher Weise durch saubere Korrekturen der Oxidationsmittel erfolgt, wobei die im Vergleich zur Kontrolle des Oxidationsgrades der oxidierten Gläser enorme Schwierigkeit der Kontrolle des Reduktionsgrades der reduzierten Gläser dadurch bedingt wird, daß in den oxidierten Gläsern die Mengen der oxidierenden Komponenten im Gemenge wesentlich geringer sind. Jede Veränderung eines solchen Mittels könnte bei ungenauer Ausführung die Redoxgleichgewichte des geschmolr-zenen Glasbades merklich verändern.

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Die Kontrolle des Redoxmechanisinus ist sehr wichtig, um alle Vorteile, die die Verwendung von Schlacke mit sich bringt, zu erreichen.

Die Verwendung von Schlacke im allgemeinen und von Hochofenschlacke im besonderen, die während der Homogenisierungs- und Reinigungsverfahren thermischen oder physikalischen Bedingungen, die einen unkontrollierten Verlust von Sulfiden bewirkende chemische Reaktionen fördern oder die irgendwie das in solch einer Schlacke vorhandene Verhältnis von Sulfiden und Sulfaten verändern, unterworfen werden, verhindert die vollständige Erzielung der dadurch bedingten Vorteile, die hiebei nur unter sehr kritischen, schwer reproduzierbaren Bedingungen erzielt werden können.

Unvorhergesehene und unvorhersehbare Veränderungen so fundamentaler Parameter bewirken eine wechselweise Folge von Überschüssen der oxidierenden und/ oder der reduzierenden Verbindungen. Dies wiederum verursacht unkontrollierbare Nebenreaktionen, die in oxidierten Gläsern die Erzeugung von Blasen (Reaktionsblasen) und eine Veränderung des Prozentgehaltes des oxidierten Eisens bewirken. Das ist deshalb so schädlich, weil eine Verringerung des Prοζentgehaltes des oxidierten Eisens bei gleichbleibendem Gesamtgehalt an Eisen gleichzeitig die Durchlässigkeit der Glasschmelze für Infrarotstrahlen senkt, was wiederum eine Änderung des gesamten ther-

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Ir

mischen Gleichgewichtes im Schmelzofen "bewirkt.

In reduzierten Gläsern "bewirken die gleichen Reaktionen zusätzlich zu den "bei den oxidierten Gläsern auftretenden Problemen, die oben angeführt sind, Farbveränderungen. Die Farbe ist₍ wie bekannt, eine Funktion des Sulfidgehaltes.

Diese Probleme können im voraus durch Erhöhung oder Erniedrigung der Dosen der oxidierenden Komponenten des Gemenges beseitigt werden, wenn im erzeugten Glas Unregelmäßigkeiten wegen einem zu viel oder zu wenig an Oxidationsmitteln festgestellt werden. Diese Art des Eingriffes ergibt überhaupt keine zufriedenstellenden Ergebnisse, weil es zum Beispiel vorkommen kann, daß gleichzeitig mit dem Eingriff die ursprüngliche Beschaffenheit der Schlacke in der entgegengesetzten Richtung verändert wird.

Der obige Eingriff ist wenig geeignet, weil bei einer Kontrolle des Sulfid- und Sulfatgehaltes der verschiedenen Mengen durch chemische Analysen, das Analysenergebnis wegen der Umständlichkeit der Analysenmethode erst zu spät erhalten wird.

Außerdem ist die Zahl der Analysen zu groß, die zur Durchführung der Proben für eine verläßliche Änderung der Dosierung der anderen Komponenten benötigt werden.

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Die oben beschriebene Hornogenisierungs- und Reinigungsmethode, die gemeinsam mit der praktischen Anwendung ein bestimmender Teil der vorliegenden Erfindung ist, erlaubt die Produktion einer Schlacke, die eine so konstante chemische Zusammensetzung und einen so konstanten Sulfid- und Sulfatgehalt aufweist, daß alle oben aufgezeigten Probleme ausgezeichnet überwunden und die im folgenden angeführten Vorteile erzielt werden konnten:

1) Ein merklicher Anstieg der Vergütungsgeschwindigkeit auf Grund der Konstanz der hiefür wichtigen Bestandteile (Sulfide und Sulfate). Diese Tatsache erlaubt eine Erhöhung der spezifischen Produktionsleistung des Schmelzofens, wobei die Qualität des erzeugten Glases gleichbleibt.

2) Entfernung von Komponenten, die in herkömmlichen Gemengen als raffinierende oder vergütende Komponenten verwendet werden. Sie werden wegen der Konstanz der Schlackenzusammensetzung, wie vorstehend erläutert, (wie z.B. CaF2, NaCl, ASpO₇.) nicht mehr benötigt, wobei auch die Emission von Schadstoffen aus den Schornsteinen verringert wird.

3- Erhöhung der Schmelzgeschwindigkeit und Vorteile im spezifischen Ausstoß der Öfen.

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4. Reduktion der Temperaturv/erte des Schmelzofens

mit einer daraus resultierenden höheren Lebensdauer.

5. Reduktion des spezifischen Brennstoffverbrauches.

6. Merklicher Zuwachs der Homogenität des erzeugten Glases und bestimmte Verbesserungen der Verarbeitbarkeit. Das mit Gemengen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Hochofenschlacken enthalten, hergestellte Glas erlaubte im Bereich der Behälter und Gefäße eine Erhöhung der Produktionsleistung, eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und eine Verbesserung des Aussehens der Gefäße.

Die Verv/endbarkeitskriterien, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, hängen· mit der extrem wichtigen Wirkung einiger weniger Bestandteile, denen früher nur eine zweitrangige Bedeutung beigemessen wurde, zusammen.

Die unter 1) beschriebene Wirkung, die auch den unter b) beschriebenen Vorteil bedingt, hängt mit der Gegenwart einer konstanten Konzentration von Calciumsulfid im Produkt zusammen. Calciumsulfid, das das unlöslichste aller in der Schlacke vorhandenen chemischen Verbindungen ist und deshalb zuerst abgeschieden wird, wirkt als Keim, auf dem alle anderen Oxide abgelagert werden. Dieser ganz spezielle Aufbau ermöglicht diesem Salz, seine vergütende Wirkung im Brennofenbereich zu entfalten, was äußerst wünschenswert ist.

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Die Konstanz der Konzentration des CaIciumsulfids in der Schlacke und damit auch im Glasbad erlaubt eine sehr wirkungsvolle Kontrolle der Redoxmechanismen, indem man die die oben beschriebenen Probleme verursachenden sekundären Erscheinungen unterdrückt.

Die Verbesserung der Schmelzgeschwindigkeit (3) hängt mit der Neigung des Calciumsulfids, in Gegenwart von Basen wegen des totalen Fehlens von Glühverlusten leichter in den geschmolzenen Zustand überzugehen, zusammen. Es wirkt so als Katalysator, der den Übergang der gesamten verglasbaren Masse in dem geschmolzenen Zustand erleichtert.

Die Vorteile 3) und 6) sind eine Folge der oben angeführten. Es ist einleuchtend, daß ein Gemenge, das sich leichter schmelzen und vergüten läßt, bei einer niedrigeren Temperatur behandelt werden kann, wodurch der Brennstoffverbrauch verringert wird.

Für die Erscheinung 6) ist noch keine befriedigende Erklärung gefunden worden, obwohl die angegebenen Verbesserungen der Verarbeit^barkeit wiederholt bestätigt wurden und überdies voo. allen angeführten Vorteilen dieser der wichtigste für die Hohlglasartikel herstellende Industrie ist.

Die im folgenden angeführten Beispiele zeigen deutlich die oben angeführten Vorteile.

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BEISPIEL 1

Verwendung von Hochofenschlacke, die nach der oben beschriebenen Methode homogenisiert und gereinigt worden ist, für grünes Glas.

Der Gemengemischer v/ird mit folgenden Komponenten beschickt:

Quarzsand 719,9 kg

Schlacke 35,8 kg

Calciumcarbonat 80,9 kg

Dolomit 99,7 kg

Natriumcarbonat 241,6 kg

Natriumsulfat 9,1 kg

Chromit 4,3 kg

Mit dem Gemenge, das gründlich vermischt ist, wird ein konventioneller Schmelzofen kontinuierlich beschickt, wodurch ein Glas mit der folgenden chemischen Zusammensetzung erreicht wird:

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% 68.681

Al₂O₃ % 3.901

Fe₂O^ % O.14O

CaO % 10.234

MgO % . 1.819

Na₂O % 13.016

K₂O % 2.159

SO₃ % 0.048

Im folgenden werden die Ergebnisse beschrieben, die

unter Verwendung von mit der neuen feuchten Methode aufbereiteter Schlacke erzielt wurden und mit den Ergebniss en verglichen, die bei Verwendung von mit der herkömmlichen trockenen Methode aufbereiteter Schlacke und die bei der Herstellung mit einem herkömmlichen verglasbaren Gemenge, in dem die Dosierung der Mengen der Rohmaterialien so gewählt wurde, daß ein Glas mit der oben angeführten chemischen Zusammensetzung entsteht, erzielt wurden.

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SiO_{0 0}/ rrr* -7<~,C

2 /o d9 .32o

₃ ?o 2.697

Fe₀O₇, % 0.341 2 3

CaO % ;· 9.388

MgO % 2.396

Na₂O ?6 14.631

K₂O % 0.850

SO₃ % 0.200

Cr₂O₃ % 0.172

Im folgenden werden die Ergebnisse angeführt, die mit der verbesserten (nassen) Methode erzielt wurden und mit denen bei Verwendung der herkömmlichen trockenen Methode und bei Verwendung «eines verglasbaren Gemenges der herkömmlichen Art verglichen, worin bei letzterer das Rohmaterial so dosiert wird, daß ebenfalls ein Glas mit der vorstehend angeführten chemischen Zusammensetzung entsteht.

Ohne Trockene Nasse Schlacke Schlacke Schlacke

1. Spezifische tägliche 2,40 2,70 3,2 Produktionsleistung

(t/m2)

2. Zahl der Blasen pro 4 2 Gramm Glas

3. Wirksamkeit der 92 95 Formung desselben

Artikels

4* Temperatur der Brenn- 1530 1490 1495

kammer (⁰C)

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und keine Fluoride in den vom Schmelzofen herrührenden Rauchgasen enthalten sind.

Der Gebrauch der mit der neuen Methode erhaltenen Schlacke erforderte, im Gegensatz zu bekannten Herstellungsverfahren keine Veränderung des Matriumsulfatgehaltes, um Blasenbildungen zu hemmen und die Durchlässigkeit der Schmelze für Infrarotstrahlen sicherzustellen.

BEISPIEL 2

Verwendung von Hochofenschlacke, die mit der oben beschriebenen Methode homogenisiert und gereinigt wurde, für Bernsteinglas.

Ein Gemengemischer wird mit den folgenden Bestandteilen beschickt:

Quarzsand 722,9 kg

Schlacke 67,9 kg

Calciumcarbonat '92,7 kg

Dolomit 63,7 kg

Natriumcarbonat 222,2 kg

Natriumsulfat 2,5 kg

Das gründlich durchmischte verglasbare Gemenge wird kontinuierlich einem konventionellen Schmelzofen zugeführt, wodurch man ein Glas mit der folgenden chemischen Zusammensetzung erhält:

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Ohne Trockene Nasse

Schlacke Schlacke Schlacke

1. Spezifische tägliche 2,55 . 2,90 3,30 Produktionsleistung ·'

C-. ·	Gramm Glas	4-6	2-5	1-2
3.	Wirksamkeit der For mung des gleichen Artikels	90	93	94,5
4.	Temperatur der Brennkammer ⁰C	1540	1500	1490

Außer den bemerkenswerten Vorteilen, die in der Tabelle aufgezeigt werden, erlaubte die Verwendung der neuen Schlacke die Erzielung der gewünschten Farbe ohne die Verwendung irgendwelcher teurer gefärbter Zuschläge.

Bei einer sechs Monate dauernden Produktionsreihe für Bernsteinglas wurde eine überraschende Konstanz der Farbe (Durchlässigkeit bei 1.000 und bei 550 Millimikron) ohne eine einzige Korrektur der Natriumsulfatdosis erzielt. Diese Tatsache ist der überzeugendste Beweis für die absolute Konstanz der Prozengehalte der Sulfide und der Sulfate in der mit der neuen Methode aufbereiteten Schlacke.

BEISPIEL 3

Ve-rwendung von Hochofenschlacke, die mit der oben beschriebenen Methode homogenisiert und gereinigt worden war, für gebrochen-weißes Glas.

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Ein Geraengemischer wird mit den folgenden Bestandteilen beschickt

Quarzsand / 731,7 kg

Schlacke 29,6 kg

Calciumcarbonat 109,2 kg

Dolomit 82,2 kg

Natriumcarbonat 255,0 kg

Natriumsulfat 7,8 kg

Ein herkömmlicher Schmelzofen wird kontinuierlich mit dem gut durchmischten verglasbaren Gemenge beschickt, wodurch man ein Glas mit folgender chemischer Zusammensetzung erhält:

SiO₂ % 69.896

Al₂O₃ % 2.807

Fe₂O₃ % 0.105

CaO % 10.139

MgO % 2.027

Na₂O % 13.471

K₂O % 1.562

SO-, % 0.200

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Im folgenden werden die Ergebnisse, die bei Verwendung von erfindungsgemäß behandelter Hochofenschlacke und einer nach dem herkömmlichen trockenen Verfahren unterworfenen Schlacke angeführt und mit den Ergebnissen verglichen, die bei der Verwendung eines herkömmlichen verglasbaren Gemenges ohne jede Schlacke erzielt werden konnten, wobei hiebe!-die Dosierung der Rohmaterialien so gewählt worden ist, daß ein Glas mit der eben angeführten chemischen Zusammensetzung entsteht .

Ohne Schlacke	Trockene Schlacke	Feuchte Schlacke
2,3	2,7	3,1
2-4	2-3	1-2
90	92	92

1. Spezifische tägliche
Produktionsleistung

2. Zahl der Blasen pro
Gramm Glas

3. Wirksamkeit der Formung desselben
Artikels

4. Temperatur der 1530 1490 1500 Brennkammer (°C)

809886/082A

Zusätzlich zu den aus der Tabelle ersichtlichen Vorteilen, bewirkte die Verwendung der neuen Schlacke eine Konstanz der Durchlässigkeitswerte für Infrarotstrahlen durch die Glasschmelze, wodurch auch die thermischen Bedingungen im Schmelzofen gleichblieben, ohne daß die Dosierung des Natriumsulfats verändert werden mußte. Diese Tatsache ist ein schlagender Beweis dafür, daß bei Verwendung der neuen Schlacke, deren Sulfid und Sulfatgehalt konstant ist und die Redoxgleichgewichte nicht gestört werden.

BEISPIEL 4:

Verwendung von Hochofenschlacke, die mit der eben beschriebenen Methode homogenisiert und gereinigt wurde, für Weißglas.

Ein Gemengemischer wurde mit folgenden Bestandteilen beschickt:

Quarzsand 736,5 kg

Schlacke - 9,5 kg

Calciumcarbonat 173,8 kg

Dolomit 40,7 kg

Natriumcarbonat 226,6 kg

Natriumsulfat 6,5 kg

Natriumnitrat 10,0 kg

Arsentrioxid 0,4 kg

Entfärbungsmittel q.s. kg (q.s. = die erforderliche Menge)

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35

Ein herkömmlicher Schmelzofen wird mit dem gründlich durchgemischten Gemenge kontinuierlich beschickt, wodurch ein Glas mit folgender chemischer Zusammensetzung entsteht:

SiO₂ % 71.449

Al₂O₃ % 1.291

Fe₂O₃ % 0.050

CaO % 11.385

MgO % 0.927

Na₂O % 13-835

K₂O % _m 0.863

SO₃ % 0.198

Im folgenden v/erden die Ergebnisse wiedergegeben, die bei Verwendung von erfindungsgemäß behandelter Schlacke und einer nach dem herkömmlichen Verfahren unterworfenen Schlacke erzielt' wurden und mit jenen verglichen, die man bei Verwendung eines herkömmlichen verglasbaren Gemenges ohne jedoch jede Schlacke erzielen konnte, wobei die Dosierung der Rohmaterialien so gewählt wurde, daß ein Glas der eben angeführten chemischen Zusammensetzung entsteht.

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tr

Ohne Trockene Feuchte Schlacke Schlacke Schlacke

1. Spezifische tägliche 2,35 2,70 3,2 Produktionsleistung

(t/m2)

2. Zahl der Blasen 2-4 1-2 - 1 pro Gramm Glas

3. Wirksamkeit der For- 90 92 92 mung des gleichen

Artikels

4. Temperatur der 1520 1480 1485 Brennkammer (⁰C) "

Zusätzlich zu den aus der Tabelle ersichtlichen Vorteilen erlaubte die neue Schlacke ein Konstanthalten der Farbcharakteristik des weißen Glases, die bekannterweise mit dem Oxidationsgrad des Glases schwankt. Dieser Umstand bewirkte verständlicherweise eine merkliche Verringerung der Korrekturen der Mengen der entfärbenden Zusätze des Gemenges, was ihren Verbrauch verminderte.

In diesem Fall (Weißglas) hat die Verwendung der neuen Schlacke Verbesserungen der Homogenität und des Aussehens des Weißglases bewirkt, was der Tabelle nicht entnommen werden kann.

Bei der Verwendung der neuen Schlacke für Gemenge, die zur Weißglasherstellung bestimmt sind, ist es ratsam, um Erhöhungen des zu Farbverschlechterungen führenden IfepO^-Gehaltes des Glases zu verhindern, die Schlacke einer doppelten Enteisenung mit zwei hintereinander angeordneten Permanentmagneten zu unterwerfen und außerdem zur Durchführung des Reinigungsganges ein weniger feuchtes Produkt (Feuchtigkeit 2% bis 3 %) und eine dünnere Schicht des Materials (2 bis 4 mm) zu verwenden. So wird ein möglichst Fe-O^-armes Produkt erhalten.

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Lf-fl

Die Beschreibung der Reinigungsmethoden, des Gebrauches und der Ergebnisse, die mit. dem neuen TProdukt erzielt v/erden konnten und in den Beispielen angeführt sind, sind nicht als Einschränkung, sondern nur'als Erläuterung gedacht. Ähnlich interessante Ergebnisse wurden auch bei Verwendung der Schlacke in einem viel höheren Dosierungsbereich erzielt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Homogenisierung, Reinigung und Zerkleinerung von Hochofenschlacke zur Herstellung eines in der Glasfabrikation verwendbaren Rohmaterials in aufeinanderfolgenden Trennungsarbeitsgängen, dadurch gekennzeichnet, daf3 die feuchte Schlacke zum Entzug der Feuchtigkeit durch einen Abtropfeffekt einleitend einem Lager- und Homogenisierungsarbeitsganges unterworfen wird und anschließend in aufeinanderfolgenden Arbeitsstufen die darin enthaltenen schädlichen körnigen Verunreinigungen wie zerbrochenes Steingut, Eisen, Eisenoxide und an Eisen III - Eisen II-

ϊ*θχο1ιθ IC Ö χ* ¹^ θχ*
Silikaten/abgeschieden v/erden, so daß ein Endprodukt mit einem zulässigen Gehalt von - 1 % der Hauptoxide, 0,05 % an magnetischem Eisen (Fe₂O^) und von 0,02 % an Sulfiden und Sulfaten der Erdalkalimetalle erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reinigung der feuchten Schlacke von Eisen eine Permanentmagnete aufweisende Einrichtung Verwendung findet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlacke die Feuchtigkeit von einer damit in Kontakt stehenden Wärmequelle mit einer Temperatur unter 700° entzogen wird, so daß ein besonders reines Endprodukt mit konstanter Zusammensetzung der Komponenten entsteht, die die Redoxgleichgewichte beeinflussen.

809 8 8 6 / 082i Γ-INS*"*

4. Vorfahren nach Anspruch 3, dadurch geknnzeichnet, daß der Schlacke die Feuchtigkeit spontan oder bei Umgebungstemperatur, in der Atmosphäre und ohne Wärmezufuhr von außen entzogen wird.

5- Hochofenschlacke für verglasbares Gemisch, hergestellt nach dem Verfahren von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus folgenden Bestandteilen zusammengesetzt ist:

SiO₂ 20 bis 40 % Al₂O 2 bis 25 %, CaO 15 bis 60 %,

MgO maximal 20 %, Na₉O maximal 5 %, SO, ungefähr 3 %, S ungefähr 3 %, Fe₂O-, maximal 0,40 % und MnO maximal 0,2 %,

wobei Toleranzen von - 1 % für SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO von

- 0,2 % für S und SO-, und - 0,05 ?ό für den Eisengehalt (Fe₂O₇₅) zulässig sind.

6. Verglasbares Gemisch mit einem nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellten Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen 0,1 % und 30 % dieses Produktes enthält und eine Zusammensetzung nach Anspruch 5 aufweist.

7- Verglasbares Gemisch mit einem nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellten Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine Zusammensetzung wie in den Beispielen 1,2,3 oder 4 aufweist.

8. Verglasbares Gemisch nach Anspruch C,dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine Zusammensetzung wie in den Beispielen 1,3 und 4 aufweist und wegen der besonderen Konstanz der Sulfide und Sulfate, die in dem ■verfahrensmäßig hergestellten Schlackenprodukt enthalten sind, eine verläßliche Kontrolle der Redoxreaktionen ermöglicht.

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—. "i —

9- Verglasbares Gemisch nach Anspruch 6 zur Herstellung von .Bernsteinglas ohne Verwendung von Farbstoffen _T dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen eine Zusammensetzung wie im Beispiel 2 aufweist und wegen der Gleichmäßigkeit des verfahrensmäßig hergestellten Sehlackenproduktes die Farbe auf Dauer beibehält.

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