DE3543987C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuleiten geschmolzener metallurgischer Schlacke aus einem Schmelzofen über ein Warmhalteaggregat in eine Zer­ faserungseinheit.

Die Herstellung wärmebeständiger und feuerfester Faserstoffe erfolgt im allgemeinen in Kupolöfen, die jedoch verschiedene Nachteile haben, beispielsweise den einer schlechten Quali­ tätskontrolle. Darüber hinaus haben Kupolöfen nur eine gerin­ ge Produktionskapazität. Das hat aber zur Folge, daß die Schmelzdauer des Materials bei der Herstellung ziemlich kurz wird, was die Qualitätskontrolle erschwert, so daß es dem Endprodukt leicht an Homogenität fehlt.

Neuerdings geht man mehr und mehr zur Verwendung von Elek­ troöfen über, in denen die Ausgangsstoffe für Mineralwolle geschmolzen werden. Bei der Verwendung eines Elektroofens können große Chargen gleichzeitig behandelt werden, so daß das Herstellungsverfahren beschleunigt wird. Hierdurch ver­ ringern sich die Herstellungskosten, und eine Qualitätskon­ trolle ist leichter möglich als früher. Darüber hinaus kann das Volumen der Schmelze in einem Elektroofen in vorteil­ hafter Weise eingestellt werden. Auch bei Verwendung eines Elektroofens bleibt jedoch die Tatsache bestehen, daß das Ausgangsmaterial in Chargen geschmolzen wird, während das Zerfasern von Mineralwolle kontinuierliche erfolgen muß, wenn ein gutes Endprodukt erhalten werden soll.

Ein Warmhalteaggregat zwischen dem Schmelzofen, der char­ genweise betrieben wird, und der Zerfaserungseinheit dient als eine Ausgleichseinrichtung für den Fluß der Schmelze zwecks Erzielung einer kontinuierlichen Zuleitung. Eine solche Ausgleichseinrichtung stellt aber per se noch keine gleichmäßige Zuleitung der Schmelze zur Verfaserungseinheit sicher.

Gemäß Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auf­ lage, Band 11, Seite 365 werden die Schmelzen unmittelbar der Zerfaserung zugeführt. Von einem zwischengeschalteten Warmhalteaggregat ist nicht die Rede. Das Lexikon der Hüt­ tentechnik, herausgegeben von Hans Grothe, Band 5, Seiten 505 und 506 beschreibt sogenannte Roheisenmischer, das sind beheizte Vorratsbehälter, für die Aufnahme der einzelnen Roheisenabstiche bis zur Weiterverarbeitung. Von einer gleichmäßigen Weiterführung des geschmolzenen Roheisens ist nicht die Rede. Die US-PS 33 32 758 betrifft eine Vor­ richtung zur Herstellung von Glasfasern, bestehend aus einem Kupolofen, einem Vorwärmofen und einer Zerfaserungseinheit. Der Vorwärmofen empfängt die unvollständig erschmolzene Glascharge aus dem Kupolofen, um sie weiter zu einem quali­ tativ hochwertigen und homogenen Produkt aufzubereiten. Es gibt keinerlei Ausführungen darüber, daß ein gleich­ mäßiger Abfluß vom Vorwärmofen zur Zerfaserungseinheit ange­ strebt werden solle. Die US-PS 35 73 017 beschäftigt sich damit, die Brennstoffzufuhr zum Brenner in Abhängigkeit von Abweichungen der von der jeweiligen Füllung abhängigen Ofentemperatur zu steuern.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, zur Qualitätssiche­ rung nicht nur eine kontinuierliche, sondern auch eine gleichmäßige Zuleitung der Schmelze zur Zerfaserungseinheit zu bewirken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Nach der Erfindung wird die Oberfläche der Schmelze innerhalb des Warmhalteaggregats unabhängig von dessen Füllgrad gegen­ über dem Abstich auf vorgegebener Höhe gehalten. Damit wird die chargenweise aus dem Ofen kommende Schlacke der Zerfase­ rungseinheit im wesentlichen gleichmäßig und kontinuierlich zugeführt. Das Warmhalteaggregat ist hierzu mit einer Steuer­ vorrichtung versehen, die das Warmhalteaggregat zwischen verschiedenen Füllpositionen verlagert. Die Steuervorrich­ tung dreht das Warmhalteaggregat in Abhängigkeit vom Füll­ grad zweckmäßig um eine Achse, die sich in Längsrichtung des Warmhalteaggregats durch den Abstich erstreckt.

Je nach dem angewandten Herstellungsverfahren können Zu­ schläge dem Ausgangsstoff für die Mineralwolle entweder vor dem Warmhalteaggregat oder erst vor der Zerfaserungseinheit zugefügt werden. Es ist von Vorteil, wenn das Legieren beispielsweise in der Gießpfanne erfolgt, die zur Verlagerung des Ausgangsstoffs aus dem ursprüngli­ chen Schmelzofen in das Warmhalteaggregat benutzt wird. Es ist auch möglich, die Zuschläge der in erfindungsgemäßer Weise erzeugten, im wesentlichen kontinuierli­ chen Strömung der Schmelze hinzuzufügen, die aus dem Warm­ halteaggregat in der Zerfaserungseinheit fließt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Schema eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Vorderansicht längs der Linie II-II des Warmhalteaggregats für Schlac­ ke bei dem in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird das Rohmaterial für Mine­ ralwolle zunächst mittels eines Stellförderers 1 in einen Vorwärmofen 2 und von dort in einen Schmelzofen 3 für Schlacke gefördert. Die geschmolzene Schlacke wird in einer Gießpfanne 4 in ein Warmhalteaggregat 5 für Schlacke weiter­ transportiert. Das Warmhalteaggregat 5 wird so betrieben, daß ein Abstich 13 für Schlacke bei dem ganzen Verfahren an der gleichen Stelle bleibt, so daß das Rohmaterial der Mi­ neralwolle im wesentlichen kontinuierlich in einen Ofen 6 für Mineralwolle fließen kann. Die bei der Herstellung von Mineralwolle weiter benötigten Zuschläge werden dem Ofen 6 für die Mineralwolle aus entsprechenden Vorratsbehältern 7 zugeführt. Je nach der Zusammensetzung der herzustellenden Mineralwolle handelt es sich bei diesen Zuschlägen um Cal­ ciumoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, um Silikate und vorzugsweise Zirkonoxid, Zinkoxid und Titan­ oxid ebenso wie Chrom(III)-oxid einzubringen. Mittels dieser Zuschläge kann die Viskosität der Schlacke und die Zerfase­ rungstemperatur in Anpassung an die jeweilige Mineralwolle eingestellt werden. Aus dem Ofen 6 für Mineralwolle wird das geschmolzene Mineralwollmaterial einer Einheit 8 für die Herstellung von Mineralwolle zugeleitet, in der die Zer­ faserung, die sogenannte Defibration durchgeführt wird. Das dabei entstehende Produkt wird in einer Sammelkammer 9 gewonnen und anschließend zu einer Ver­ packungseinheit 10 oder zur weiteren Behandlung weitergelei­ tet.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Warmhalteaggregat 5 über einen Kolben 11 mit einem Arbeitszylinder 12 verbunden, der entweder hy­ draulisch oder pneumatisch betätigbar sein kann. Der Arbeits­ zylinder 12 dient zum Einstellen der Lage des Warmhalteaggregats 5, so daß dessen Abstich 13 für geschmolzene Schlacke im we­ sentlichen an der gleichen Stelle bleibt. Das bezieht sich auf seine Lage ebenso wie auf die Oberfläche der Schmelze, gleichgültig wieviel Schlacke im Warmhalteaggregat 5 enthalten ist. Wenn das Warmhalteaggregat 5 die in Fig. 2 gezeigte Stel­ lung einnimmt, enthält es eine große Menge Schlacke, bei­ spielsweise unmittelbar nach der Zufuhr einer geschmolzenen Charge. Da die Herstellung der Mineralwolle im wesentlichen kontinuierlich erfolgt, verringert sich die Menge der im Warmhalteaggregat 5 enthaltenen Schlacke kontinuierlich. Um die Oberfläche der Schmelze auf der gleichen Höhe zu halten wie den Abstich 13, wird das Warmhalteaggregat 5 mittels des Arbeits­ zylinders 12 mit solcher Geschwindigkeit in vertikale Lage gedreht, daß die Oberfläche der Schmelze im wesentlichen auf gleicher Höhe gegenüber dem Abstich 13 bleibt. Wenn das Warmhalteaggregat 5 mit einer neuen Charge geschmolzener Schlacke beschickt wird, wird es in Übereinstimmung mit dem Zufluß mittels des Arbeitszylinders 12 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Stellung abgesenkt. So bleibt der Abstich 13 für die Schlacke immer in vorteilhafter Lage gegenüber der Ober­ fläche der Schmelze, und es entsteht eine gleichmäßige, kon­ tinuierliche Strömung der Schmelze.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Her­ stellung von Mineralwolle ermöglicht eine große Kapazität, wobei gleichzeitig die Höhe der Oberfläche der Schmelze in­ nerhalb des Warmhalteaggregats so niedrig wie möglich und im we­ sentlichen auf gleichem Niveau gehalten werden kann, um eine vorteilhafte Wärmeübertragung zu ermöglichen. So kann auch die Oberfläche der Schmelze im Mineralwollofen 6 im we­ sentlichen auf gleicher Höhe gehalten werden. Ferner kann im Warmhalteaggregat ein geneigter Boden vorgesehen sein, so daß es leichter und praktischer als früher geleert werden kann. Schließlich können unterschiedliche Auskleidungen in unterschiedlichen Teilen des Aggregats vorgesehen sein, weil, wie Fig. 2 zeigt, nur ein Teil der Auskleidung in unmittel­ bare Berührung mit der Schmelze gelangt. Schließlich kann die Verlagerung des Warmhalteaggregats mittels des Arbeitszylinders so erfolgen, daß das Aggregat zwei verschiedene untere Stellungen hat, die an beiden Seiten des Abstichs benutzbar sind. In diesem Fall ist die Auskleidung des Warmhalteaggregats im wesentlichen überall gleich. Der Verschleiß der Auskleidung kann durch diese alternative Verlagerung des Warmhalteaggregats reduziert werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Zuleiten geschmolzener metallurgi­ scher Schlacke aus einem Schmelzofen (3) über ein Warmhalte­ aggregat (5) in eine Zerfaserungseinheit (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Schmelze innerhalb des Warmhalteaggregats (5) unabhängig von dessen Füllgrad gegenüber dem Abstich (13) auf vorge­ gebener Höhe gehalten und damit die chargenweise aus dem Ofen (3) kommende Schlacke der Zerfaserungseinheit (6, 18) im wesentlichen kontinuierlich zugeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Schmelzofen (3), einem Warmhalteaggre­ gat (5) und einer Zerfaserungseinheit (6), dadurch gekennzeichnet, daß das Warmhalte­ aggregat (5) mit einer Steuervorrichtung (12) versehen ist, die das Warmhalteaggregat zwischen verschiedenen Füll­ positionen verlagert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Warmhalte­ aggregat (5) um eine Achse, die sich in Längsrichtung des Warmhalteaggregats durch den Abstich (13) erstreckt, drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervor­ richtung einen hydraulischen Arbeitszylinder (12) umfaßt.