DE3875616T2 - Schmelzofen. - Google Patents

Schmelzofen.

Info

Publication number
DE3875616T2
DE3875616T2 DE8888903856T DE3875616T DE3875616T2 DE 3875616 T2 DE3875616 T2 DE 3875616T2 DE 8888903856 T DE8888903856 T DE 8888903856T DE 3875616 T DE3875616 T DE 3875616T DE 3875616 T2 DE3875616 T2 DE 3875616T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
melt
combustion chamber
melting furnace
melting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE8888903856T
Other languages
English (en)
Other versions
DE3875616D1 (de
Inventor
John-Emil Lauren
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Partek Oy AB
Original Assignee
Partek Oy AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI871933A external-priority patent/FI871933A0/fi
Priority claimed from FI881135A external-priority patent/FI80665C/sv
Application filed by Partek Oy AB filed Critical Partek Oy AB
Publication of DE3875616D1 publication Critical patent/DE3875616D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3875616T2 publication Critical patent/DE3875616T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/02Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
    • F27B1/025Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey with fore-hearth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00Charging the melting furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/025Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by arc discharge or plasma heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating
    • C03B5/03Tank furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/04Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in tank furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/12Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235Heating the glass
    • C03B5/237Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23HGRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2900/00Special features of combustion grates
    • F23H2900/03021Liquid cooled grates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zur Herstellung einer Schmelze zur Produktion von Mineralwolle.
  • Bei der Produktion von Mineralwolle werden Minerale von Silizium und Metalloxyde oder Karbonate und/oder Schlacke als Rohmaterial verwendet. Das Rohmaterial wird in einem Ofen geschmolzen und die Schmelze wird in eine Spinneinrichtung geleitet, welche die Schmelze in Fasern umformt. Während des Spinnvorgangs wird ein Bindemittel zugefügt, welches aufgrund einer thermischen Behandlung die Fasern miteinander verbindet, um so ein formbeständiges Produkt zu schaffen. Um ein Produkt von guter Qualität bereitzustellen, ist es wesentlich, daß die Schmelze regelmäßig ist, und daß die Viskosität der Schmelze und der Fluß vom Ofen zur Spinneinrichtung konstant ist.
  • Der im allgemeinen meist benutzte Typ eines Schmelzofens ist der wassergekühlte Schachtofen, welcher mit einer Mischung aus mineralischem Rohmaterial und Koks beschickt wird. Beim Schachtofen ist ein Einsatz für die Verbrennungsluft vorgesehen, und die Verbrennungsluft wird gewöhnlich auf über 500ºC vorgeheizt. Steinrohmaterial aus Basalt oder vom Diabas- Typ schmilzt bei einer Temperatur von über 1200ºC. Die Schmelze wird im Ofen überhitzt, so daß sie mit ungefähr 1450ºC aus dem Ofen fließt. Aufgrund des mit dem mineralischen Rohmaterials vermischten Kokses findet die Schmelze in dem Schachtofen in einer Reduktionsatmosphäre statt. Die austretenden Abgase enthalten dann typischerweise 8 bis 10 % unverbranntes Kohlenmonoxyd (CO) und eine kleine Menge von Schwefelwasserstoff (H&sub2;S) und auch Schwefeldioxyd (SO&sub2;).
  • Ein schwerwiegender Nachteil der Schachtöfen besteht darin, daß sie in den meisten Fällen aus Umweltgründen mit einem Gasreiniger ausgerüstet sein müssen, der den Staub abscheidet und die Abgase nachverbrennt, und welcher zusätzlich das Vorheizen der Verbrennungsluft durchführt. Eine derartige Gasreinigungs- und Nachverbrennungsanlage ist normalerweise komplizierter und teurer als der gesamte Schachtofen für die Schmelze. Ein anderer Nachteil, der mit der Reduktionsatmosphäre zusammenhängt, wenn während des Betriebs der Schachtofen mit Koks beschickt wird, besteht darin, daß das im Rohmaterial vorhandene Eisenoxyd zu metallischem Eisen reduziert wird, weshalb der Ofen mit einer Vorrichtung zum Eisenabstich ausgestattet werden muß. Der Eisenabstich, welcher jeweils nach vier Stunden vorgenommen werden muß, verursacht außerdem einen Produktionsstop von ungefähr 15 Minuten.
  • Außerdem sind Schachtöfen aus Energiespargründen hergestellt worden, die als zusätzlichen Brennstoff Erdgas verwenden, wobei maximal 25 bis 30 % des Kokses durch Gas ersetzt werden. Jedoch bleibt das Problem der unvollständigen Verbrennung bestehen, das eine Nachverbrennung erfordert, sowie eine nutzlose Gasreinigung und einen Eisenabstich, welcher wiederum eine Produktionsunterbrechung zur Folge hat.
  • Andere Arten von Scvhmelzvorrichtungen sind Elektroöfen vom Wannen-Typ, bei denen die Schmelzenergie über drei Graphitelektroden zugeführt wird, an denen ein Wechselstrom von 150 bis 200 V und einer Stromstärke von 10 000 bis 20 000 A anliegt. Die Mengen der Abgase aus einem Elektroofen sind normalerweise klein genug, so daß keine Reinigung notwendig ist. Neben diesem Umweltvorteil hat der Elektroofen außerdem den Vorteil, daß er eine freiere Wahl des Rohmaterials (fein aufgeteilt) erlaubt und außerdem einen regelmäßigeren Schmelzfluß und und eine regelmäßigere Temperatur als der Schachtofen liefert. Jedoch hat der Elektroofen den Nachteil, daß er ungefähr viermal höhere Einrichtungskosten als ein Schachtofen mit Gasreinigung nach sich zieht, und daß er eine hochveredelte und teure Energieform erfordert.
  • Ferner werden mit Gas oder Öl beheizte Schmelzwannen, wie sie in der Glasindustrie üblich sind, verwendet, möglicherweise mit einerzusätzlichen Energie von 5 bis 10% aufgrund von Molybden-Elektroden. Mit Gas beheizte Wannen erfordern etwas höhere Einrichtungskosten als Elektroöfen des Wannen-Typs und weisen annähernd eine zweimal so große Schmelzbadoberfläche bei gleicher Kapazität auf. Gas und Öl haben den Vorteil, leicht verfügbare Brennstoffe zu sein, wohingegen mit Gas oder Öl beheizte Wannen den Nachteil haben, daß die Lebensdauer der Ausmauerung nur 3 bis 4 Jahre beträgt, und die Wiederherstellungskosten ungefähr 30 bis 40% einer neu gebauten Wanne betragen.
  • Alle oben genannten Öfen haben ihre eigenen Vorteile und Nachteile, was jeden von ihnen daran hindert, ideal zu sein, jedoch besteht heute der Trend, aus Umweltgründen (hauptsächlich wegen des Schwefels) mit Strom oder Gas beheizte Öfen zu verwenden.
  • Wie oben beschrieben, haben die letztgenannten Öfen den Nachteil, daß sie deutlich teurer als Schachtöfen mit Abgasreinigung sind, wobei sie gleichzeitig weniger anpassungsfähig an einen diskontinuierlichen Betrieb während der Wochenenden oder zum Beispiel bei einem Ein- oder Zweischichtbetrieb sind. Der Schachtofen benötigt nur ein paar hundert Kilogramm einer Schmelze auf seinem Boden, wohingegen die Wannen-Öfen eine Schmelzmenge von mehreren zehn Tonnen benötigen. Aus diesem Grund kann der Schachtofen sehr schnell heruntergefahren werden und von der Schmelze geräumt werden, ohne beachtentswerte Produktionszeit zu verlieren.
  • Beispielsweise kann der Schachtofen in sehr kurzer Zeit bei einem Ein- oder Zweischichtbetrieb heraufgefahren werden, gewöhnlich in ungefähr einer Stunde. Auf der anderen Seite dauert das Herauffahren von Wannen-Öfen ein bis drei Tage, was bezeichnend dafür ist, daß sie im Hinblick auf einen diskontinuierlichen Betrieb nicht anpassungsfähig gemacht werden können.
  • Die GB-Patentschrift 1 326 884 zeigt unter anderem einen mit Gas beheizten Eisen-Schmelzofen vom Schachtofen-Typ, bei dem das Schmelzen in einem Schacht stattfindet, bei dem der Bodenteil ein wassergekühltes Rost aufweist, welcher das zu schmelzende Eisenrohmaterial und eine Schicht von keramischen mit Graphit vermengten Füllkörpern trägt, welche langsam abschmelzen und mit der Schlacke vermischt werden, wobei die Eisenschmelze sich gleichzeitig mit Kohlenstoff verbindet. Die von einem derartigen Ofen erzeugte Eisenschmelze hat eine Temperatur von ungefähr 1350º und bietet die Temperatur, die auf die richtige Gußtemperatur zu erhöhen ist, was gewöhnlich in einem separaten Induktionsofen erfolgt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ofen zur Herstellung einer Schmelze für die Produktion von Mineralwolle bereitzustellen, bei welchem die oben angeführten Nachteile der früheren bekannten Mineralschmelzöfen beseitigt worden sind. Folglich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Schmelzofen, der für die Umwelt nicht schädlich ist, der einen regelmäßigen Fluß liefert, dessen Temperatur der endgültigen Arbeitstemperatur entspricht, der annehmbare niedrige Anlagekosten bietet, und an einen diskontinuierlichen Betrieb anpassungsfähig ist.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Typ eines Schmelzofens, bestehend aus einem Schacht zur Aufnahme, zum Vorheizen und zum Schmelzen des Mineralrohmaterials, einem im Bodenbereich des Schachtes angeordneten wassergekühlten Rost, welcher das Rohmaterial und die keramischen Füllkörper trägt, einer unterhalb des Schachtes angeordneten Brennkammer mit einem Bodenteil zum Sammeln der aus dem Schacht herabtropfenden Schmelze und einer Ausflussöffnung zum Ablassen der Schmelze, und mindestens einem in der Verbrennungskammer angeordneten Hauptbrenner. Der Hauptbrenner kann gasförmige Brennstoffe, flüssige Brennstoffe oder pulverisierte Kohle als Brennstoff benutzen.
  • Ein Schmelzofen des oben genanntenTyps ist durch die GB- Patentschrift 1 326 884 offenbart. Jedoch ist dieser frühere bekannte Schmelzofen ausschließlich zum Schmelzen von Eisen entwickelt und angewendet worden.
  • Aus der DE-A1-3 437 911 ist ein Schmelzofen zum Schmelzen von Metallen, wie zum Beispiel Eisen und Kupfer, bekannt, welcher irgendwelche Hilfsbrenner aufweist. Diese Entgegenhaltung sagt nichts über das Schmelzen von Rohmaterialien zur Erzeugung von Mineralwolle aus, sondern beruht statt dessen auf dem Gebrauch von Holz in der Füllmaterialschicht auf dem wassergekühlten Rost. Das Holz wird verkokst und hat eine metallurgische Reduktionswirkung auf die geschmolzenen Metalltropfen in der Schicht (s. Seite 10, Zeilen 26-29).
  • Somit bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Schmelzofen des oben angeführten Grundtyps, der jedoch gemäß der Erfindung so abgewandelt ist, daß er zur Herstellung einer Schmelze für die Produktion von Mineralwolle verwendbar ist und die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgeführten Merkmale einschließt.
  • Die keramischen Füllkörper, welche eine poröse Schicht bilden, die für die heißen Abgase der darunter liegenden Verbrennungskammer durchlässig ist, tragen das zu schmelzende Rohmaterial und vergrößern die Oberfläche der an ihnen entlang nach unten fließenden Mineralschmelze, um eine vergrößerte Oberfläche für den Kontakt zwischen der Schmelze und den Gasen für eine anfängliche Uberhitzung der Schmelze zu erzielen. Die Füllkörper bestehen aus einem schwer schmelzbaren Material, um dem Angriff der Mineralschmelze so gut wie möglich zu widerstehen. Geeignete schmelzresistente Materialien sind zum Beispiel Siliziumkarbid und verschiedene Chromoxydverbindungen, sowie Aluminiumoxyd enthaltene Materialien. Die Körper werden durch die heißen Abgase erhitzt und durch die über sie nach unten fließende Schmelze wieder gekühlt. Gleichzeitig halten sie auch die Porösität der Schicht aufrecht. Sie sind vorzugsweise Kugeln, die einen Durchmesser von 100 bis 200 mm haben.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Bodenfläche der Verbrennungskammer, das heißt, die Oberfläche des Schmelzbades größer, vorzugsweise 20 bis 400% größer als die Querschnittsfläche des Schachtes, um zu ermöglichen, daß die Hitze der Flammen die Temperatur der Schmelze auf ungefähr 1450ºC weiter erhöht, bevor die Abgase mit ungefähr 1600ºC aufwärts durch den Schacht strömen. Daher wird in dem Ofen eine Schmelze erzeugt, welche direkt der Spinneinrichtung zugeführt werden kann. Ein weiterer Vorteil der größeren Grundfläche der Verbrennungskammer ist, daß verhindert wird, daß die Schmelze entlang der Ve3rbrennungskammerwände herunterfließt und eine Erosion des Wandmaterials verursacht. Der Boden der Verbrennungskammer kann von viereckiger, sechseckiger, ovaler oder kreisförmiger Form sein, wobei andere Formen ebenso möglich sind. Die Wände der Verbrennungskammer können senkrecht oder schräg sein.
  • Die Hilfsbrenner sind vorzugsweise ringförmig oberhalb des wassergekühlten Rostes angeordnet. Die für diese verwendeten Brennstoffe können gasförmige Brennstoffe, wie Naturgas oder Flüssiggas, sein, und die Hilfsbrenner arbeiten vorzugsweise mit kalter, möglicherweise mit Sauerstoff angereicherter Luft. Die Aufgabe der Hilfsbrenner besteht besonders darin, ein regelmäßiges Abschmelzen zu gewährleisten, um so die Bildung von Tunnel im Schacht zu verhindern. Die Hilfsbrenner sind auch entscheidend beim Austrocknen des Schachtes, bevor die Produktion während der Wochenenden und ähnlichen Anlässen eingestellt wird.
  • Die den Hilfsbrennern zugeführte Energiemenge beträgt vorzugsweise 15 bis 30% der gesamten benötigten Energiemenge. Die Anzahl der Hilfsbrenner beträgt vorzugsweise 10 bis 30. Der Schacht und die Verbrennungskammer sind vorzugsweise vollständig mit geeigneten feuerfesten Auskleidungsmaterialien ausgekleidet.
  • Verschiedene Arten von Steinen, Schlacke oder Mischungen aus diesen können als Rohmaterial benutzt werden. Außerdem können Dolomit oder Kalkstein zugesetzt werden.
  • Geeignete Bruchstücke des Rohmaterials betragen 40 bis 80 mm, und mit diesen Bruchstücken wirkt die Rohmaterialschicht innerhalb des Schachtes als Staubfilter, und dadurch ist die Staubmenge dieses Typs von Ofen in den meisten Fällen klein genug, so daß ein Staubfilter nicht erforderlich ist.
  • Das Erhitzen des Rohmaterials auf die Schmelztemperatur von ungefähr 1200ºC geschieht mittels einer Wärmeübertragung durch Konvektion von den heißen Abgasen zu der Rohmaterialmasse. Der Schmelzvorgang findet also in einer neutralen oder milden Oxydationsatmosphäre statt, und daher kann kein unverbranntes Gas aus dem Ofen strömen. Es findet keine Reduktion des Eisenoxydanteils des Rohmaterials statt, und folglich ist es nicht notwendig eine Eisenabstichvorrichtung im Ofen vorzusehen, was bei mit Koks beheizten Schachtöfen und Elektroöfen mit Graphitelektroden der Fall ist.
  • Die Verbrennungskammer ist mit einem oder vorzugsweise einer Vielzahl von Hauptbrennern herkömmlicher Art ausgestattet. Vorzugsweise wird ein gasförmiger Brennstoff, wie Naturgas oder Flüssiggas, oder ein flüssiger Brennstoff, wie Öl, verwendet, aber es ist auch pulverisierte Kohle benutzbar. Um eine höhere Verbrennungstemperatur zu erreichen kann vorgeheizte Verbrennungsluft verwendet werden. Sauerstoffgas kann ebenfalls mit der Verbrennungsluft vermischt werden. Die Brenner sind vorzugsweise auf die Oberfläche des Schmelzbades gerichtet.
  • Der Schmelzofen kann auch mit verschiedenen Vorrichtungen zum Uberhitzen der Schmelze mittels elektrischer Energie durch Elektroden eines bekannten Typs ausgestattet sein, so zum Beispiel mit Molybdän-Elektroden.
  • Das Uberhitzen der Schmelze im Bodenbereich des Ofens kann auch mittels Plasmaenergie direkt in der Verbrennungskammer durchgeführt werden, wobei die Plasmaenergie von einer wassergekühlten Elektrode in der Wölbung des Ofens durch die Schmelze zu einer Elektrode im Ofenboden fließt.
  • Die zusätzliche elektrische Energie, die mittels Elektroden oder Plasmatechnik zugeführt wird, repräsentiert maximal 20% der erforderlichen Gesamtenergie.
  • Um die Energierückgewinnung des Schmelzofens zu verbessern, kann das Abluftrohr der Abgase, die eine Temperatur von ungefähr 700 bis 800ºC haben, mit einem Gasvorwärmer zum Vorheizen der Verbrennungsluft versehen sein.
  • Ein wesentlicher Vorteil des Aufbaus des Ofen gemäß der Erfindung ist die Möglichkeit der direkten Rückführung der fest gewordenen überschüssigen Schmelze, die während des Spinnprozesses nicht versponnen worden ist, und welche daher aus dem Bereich der Fasern entfernt werden muß, in den Schmelzraum. Diese überflüssige Schmelze ist meistens ein Material von hoher Qualität, das vorteilhafterweise in den Prozess zurückzuführen ist. Wenn ein Schachtofen benutzt wird, ist dies nicht möglich ohne Brikett. Ein weiterer Vorteil wird durch die Tatsache erreicht, daß dieser Aufbau des Ofens das Zuführen von fein aufgeteiltem zusätzlichem Material direkt auf die Oberfläche des Schmelzbades erlaubt.
  • Die Erfindung wird nachstehend ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Schmelzofens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und
  • Figur 2 einen horizontalen Schnitt entlang der Linie A-A in der Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab darstellt,
  • Figur 3 einen senkrechten Schnitt durch eine andere bevorzugte Ausführungsform des Schmelzofens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • Figur 4 einen senkrechten Schnitt durch die Verbrennungskammer des Schmelzofens entlang der Linie B-B in der Figur 3 zeigt, und
  • Figur 5 den gleichen Schmelzofen wie in Figur 4 von oben gesehen zeigt.
  • Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ofen umfasst einen senkrechten Schacht 2 zm Vorheizen und Schmelzen der Beschickung, das heißt, des zu schmelzenden Steinmaterials 6 (passende Bruchstücke von 40 bis 80 mm), und eine Verbrennungskammer 3, die unterhalb des Schachtes 2 angeordnet ist. Das Steinmaterial 6 wird in einen wassergekühlten Zuführungsschacht 1 gefüllt, der am oberen Ende des Schachtes 2 angeordnet ist. Am Boden des Schachtes 2 ist ein wassergekühlter Rost 5 vorgesehen, welches eine poröse Schicht von keramischen kugelförmigen Füllkörpern 4 mit einem Durchmesser von 100 bis 200 mm und das Steinmaterial 6 trägt. Die Hauptbrenner 9, die Gas, Öl oder pulverisierte Kohle als Brennstoff benutzen, sind ringförmig in der Verbrennungskammer 3 angeordnet. Das Steinmaterial 6 im Schacht 2 wird vorgeheizt und durch Wärmeübertragung von den heißen Abgasen der Hauptbrenner 9 auf die Schmelztemperatur erhitzt. Die aus dem Schacht 2 tropfende Schmelze 14 wird ferner im Bodenteil 11 der Verbrennungskaminer gesammelt, und ist durch Wärmeübertragung von den Abgasen und durch Energiezuführung durch die Molybdänelektroden 8 auf Arbeitstemperatur überhitzt, und wird über eine Ausflussöffnung 12 abgelassen, welche in einer bestimmten Höhe über dem Boden der Verbrennungskammer 3 angeordnet ist, so daß in dem genannten Bodenteil 11 ein Schmelzbad 7 gebildet wird. Der hohe elektrische Strom von den Molybdänelektroden 8 durch die Schmelze bewirkt, daß die Schmelze in Bewegung gebracht wird, wodurch eine Homogenität der Schmelze erreicht wird.
  • Die Hauptbrenner 9 sind gegen die Oberfläche des Schmelzbades 7 gerichtet, wobei die Hitze der Brennstoffflammen auf die Schmelze übertragen wird, bevor die Abgase mit ungefähr 1600ºC in den Schacht 2 abfließen. Die heißen Abgase werden aus dem Schacht 2 über das Abluftrohr 13 abgeleitet. In dem Abluftrohr 13 kann ein Gasvorwärmer 15 für die heißen Abgase zum Vorheizen der Verbrennungsluft, die von den Hauptbrennern 9 benutzt wird, vorgesehen sein.
  • Über dem wassergekühlten Rost sind Hilfsbrenner 10 vorgesehen, die als Brennstoff Gas verwenden. Die Hilfsbrenner 10 unterstützen das Schmelzen des Steinmaterials 6. Jedoch besteht ihre Hauptaufgabe darin, die Bildung von Tunnel in dem schmelzenden Steinmaterial zu verhindern und die Schicht von keramischen Füllkörpern während des Herunterfahrens zu reinigen.
  • Das Bodenteil 11 der Verbrennungskammer ist mit einer keramischen Auskleidung versehen, welche zum Teil der heißen Schmelze ausgesetzt ist, wodurch die Auskleidung von Zeit zu Zeit erneuert werden muß, und daher kann das Teil 11 so ausgebildet sein, daß es für einen schnellen Austausch mit einem neu ausgekleideten Bodenteil abnehmbar ist.
  • Der Schmelzofen kann ferner mit einer Vorrichtung, zum Beispiel einer Zuführungsschraube 16, zum Zurückführen von Faserresten direkt in die Verbrennungskammer ausgestattet sein.
  • Eine bevorzugte Bodenoberfläche der Verbrennungskammer 3 beträgt 4 bis 10 m2 und eine bevorzugte Querschllittsfläche des Schachtes 2 ist ungefähr 3 m² für einen Ofen, der eine Schnielzkapazität von ungefähr 5 t/h besitzt.
  • Es sind oben nur eine Anzahl von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, und der Schmelzofen gemäß der Erfindung kann selbstverständlich innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche abgewandelt werden.

Claims (9)

1. Schmelzofen, bestehend aus einem Schacht (2) zum Vorheizen und Schmelzen des zu schmelzenden Rohmaterials, einem im Bodenbereich des Schachtes angeordneten wassergekühlten Rost (5), welcher eine Schicht von keramischen Füllkörpern (4) sowie das Rohmaterial (6) trägt, einer unterhalb des Schachtes (2) angeordneten Brennkammer (3) mit einem Bodenteil (11) zum Sammeln der aus dem Schacht (2) herabtropfenden Schmelze (14) und einer Ausflussöffnung (12) zum Ablassen der Schmelze und einem in der Verbrennungskammer (3) angeordneten Hauptbrenner (9), dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzofen über dem Rost (5) im unteren Bereich des Schachtes (2) Hilfsbrenner (10) enthält, die zur Verhinderung der Bildung von Kanälen in dem schmelzenden Rohmaterial den keramischen Füllkörpern (4) benachbart sind , und daß die Bodenfläche der Verbrennungskammer (3) größer als die Querschnittsfläche des Schachtes (2) ist, um so den Ofen zum Schmelzen von Rohmaterial (6) für die Produktion von Mineralwolle geeignet zu machen.
2. Schmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsbrenner (10) ganz oder teilweise auf die Schicht der keramischen Füllkörper (4) gerichtet sind.
3. Schmelzofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Rost (5) getragenen keramischen Füllkörper (4) aus Chromoxyd mit gebundenem Aluminiumoxyd bestehen und einen Durchmesser von 100 bis 200 mm besitzen.
4. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche der Verbrennungskammer (3), das heißt die Oberfläche des Schmelzbades (7) 20 bis 400 % größer als die Querschnittsfläche des Schachtes (2) ist.
5. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausflussöffnung (12) für die Schmelze zur Bildung eines Schmelzbades (7) in einer entsprechenden Höhe über dem Boden der Verbrennungskammer angeordnet ist.
6. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Vorrichtungen (8) zur Zuführung zusätzlicher elektrischer Energie mittels Elektroden oder Plasmatechnik aufweist, um die Schmelze in der Verbrennungskammer (3) weiter bis zur Arbeitstemperatur zu überhitzen.
7. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er im Abluftrohr (13) einen Gasvorwärmer (15) für die heißen Abgase aufweist, um die Verbrennungsluft vorzuheizen.
8. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (11) der Verbrennungskammer, welcher mit einem keramischen Belag ausgekleidet ist, auswechselbar ausgeführt ist.
9. Schmelzofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Vorrichtung (16) zur Rückführung faserartiger Überreste direkt in die Verbrennungskammer ausgestattet ist.
DE8888903856T 1987-04-30 1988-04-28 Schmelzofen. Expired - Fee Related DE3875616T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI871933A FI871933A0 (fi) 1987-04-30 1987-04-30 Smaeltugn.
FI881135A FI80665C (sv) 1988-03-10 1988-03-10 Smältugn
PCT/FI1988/000064 WO1988008411A1 (en) 1987-04-30 1988-04-28 Melting furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3875616D1 DE3875616D1 (de) 1992-12-03
DE3875616T2 true DE3875616T2 (de) 1993-04-15

Family

ID=26158136

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE198888903856T Pending DE357655T1 (de) 1987-04-30 1988-04-28 Schmelzofen.
DE8888903856T Expired - Fee Related DE3875616T2 (de) 1987-04-30 1988-04-28 Schmelzofen.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE198888903856T Pending DE357655T1 (de) 1987-04-30 1988-04-28 Schmelzofen.

Country Status (16)

Country Link
US (1) US5107517A (de)
EP (1) EP0357655B1 (de)
JP (1) JPH02503306A (de)
KR (1) KR960008626B1 (de)
CN (1) CN1014982B (de)
AT (1) ATE81839T1 (de)
AU (1) AU614084B2 (de)
BG (1) BG60099B2 (de)
CA (1) CA1321070C (de)
DE (2) DE357655T1 (de)
DK (1) DK541289D0 (de)
HU (1) HU207973B (de)
NO (1) NO885679L (de)
PL (1) PL160334B1 (de)
WO (1) WO1988008411A1 (de)
YU (1) YU46333B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008003567U1 (de) 2008-03-13 2008-07-03 Grenzebach Bsh Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
DE202008010090U1 (de) 2008-07-28 2008-10-02 Grenzebach Bsh Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwollefasern
EP2100858A1 (de) 2008-03-13 2009-09-16 Linde AG Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
DE102008035129B3 (de) * 2008-07-28 2009-11-05 Grenzebach Bsh Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwollefasern, Computerprogramm und maschinenlesbarer Träger
EP2284130A1 (de) 2009-07-07 2011-02-16 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle
RU2498949C2 (ru) * 2008-06-24 2013-11-20 Линде Акциенгезелльшафт Способ производства минеральной ваты

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3742349C1 (de) * 1987-12-14 1988-12-08 Korf Engineering Gmbh Verfahren zum Schmelzen von Metallschrott und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
JP2657689B2 (ja) * 1989-01-06 1997-09-24 チッソ株式会社 液晶性化合物
AU643611B2 (en) * 1991-04-10 1993-11-18 Mintek Direct resistance heating electrical furnace assembly and method of operating same
US5579705A (en) * 1993-03-08 1996-12-03 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Plasma furnace and a method of operating the same
US5399833A (en) * 1993-07-02 1995-03-21 Camacho; Salvador L. Method for vitrification of fine particulate matter and products produced thereby
DE4339675C1 (de) * 1993-11-22 1995-05-04 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einschmelzen von festen Verbrennungsrückständen
DE4415342C1 (de) * 1994-05-02 1995-09-07 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Abfall
US6987792B2 (en) * 2001-08-22 2006-01-17 Solena Group, Inc. Plasma pyrolysis, gasification and vitrification of organic material
US7409838B2 (en) * 2005-01-12 2008-08-12 Praxair Technology, Inc. Reducing corrosion and particulate emission in glassmelting furnaces
US8118892B2 (en) * 2006-05-12 2012-02-21 Inentec Llc Gasification system
US7854775B2 (en) 2006-05-12 2010-12-21 InEn Tec, LLC Combined gasification and vitrification system
US9206364B2 (en) 2006-05-12 2015-12-08 Inentec Inc. Gasification system
EP1944272A1 (de) * 2007-01-15 2008-07-16 Rockwool International A/S Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mineralischen Schmelze
US9222039B2 (en) 2008-01-14 2015-12-29 Inentec Inc. Grate for high temperature gasification systems
US9284503B2 (en) * 2008-04-21 2016-03-15 Christopher Lawrence de Graffenried, SR. Manufacture of gas from hydrogen-bearing starting materials
DE102009009943B4 (de) 2009-02-20 2011-02-24 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Glasschmelzen mit einem Schmelzschacht
DE102009009942B4 (de) 2009-02-20 2012-01-19 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Glasschmelzen mit einem Schmelzschacht
DE102009021921B3 (de) * 2009-05-19 2010-06-17 Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Glasschmelzen mit einem Schmelzschacht
US9500362B2 (en) 2010-01-21 2016-11-22 Powerdyne, Inc. Generating steam from carbonaceous material
US20120107759A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 Christopher Moran Flameless impingement preheating furnace
CN102913948B (zh) * 2011-08-04 2015-12-09 烟台龙源电力技术股份有限公司 用于w火焰锅炉的点火装置
WO2014039723A1 (en) 2012-09-05 2014-03-13 Powerdyne, Inc. Method for sequestering heavy metal particulates using h2o, co2, o2, and a source of particulates
WO2014039706A1 (en) 2012-09-05 2014-03-13 Powerdyne, Inc. Methods for power generation from h2o, co2, o2 and a carbon feed stock
BR112015004834A2 (pt) 2012-09-05 2017-07-04 Powerdyne Inc método para produzir combustível
US9410452B2 (en) 2012-09-05 2016-08-09 Powerdyne, Inc. Fuel generation using high-voltage electric fields methods
KR20150052257A (ko) 2012-09-05 2015-05-13 파워다인, 인코포레이티드 플라즈마 소스들을 사용하여 수소가스를 발생시키기 위한 방법
EP2892984A4 (de) 2012-09-05 2016-05-11 Powerdyne Inc System zur erzeugung von brennstoffmateralien mit fischer-tropsch-katalysatoren und plasmaquellen
US9765270B2 (en) 2012-09-05 2017-09-19 Powerdyne, Inc. Fuel generation using high-voltage electric fields methods
CA2887250A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Rockwool International A/S Process and apparatus for forming man-made vitreous fibres
EP2906505A1 (de) * 2012-10-12 2015-08-19 Rockwool International A/S Verfahren und vorrichtung zur bildung von künstlich geschaffenen glasfasern
CN103017509A (zh) * 2012-12-11 2013-04-03 青岛青力环保设备有限公司 一种炉栅式天然气冲天炉碳质换热床
CN103601363B (zh) * 2013-11-11 2016-07-13 山东建筑大学 一种岩棉生产的燃气冲天炉热量梯级利用的方法
CN104315838B (zh) * 2014-09-28 2016-02-03 谌守兵 燃气冲天炉
CN104359313A (zh) * 2014-11-14 2015-02-18 耒阳市焱鑫有色金属有限公司 一种桥型熔炼炉
CN104496168A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司 用于生产玄武岩连续纤维的电气结合熔化炉
CN104880057A (zh) * 2015-05-28 2015-09-02 贾继康 多排燃气熔炼竖炉
FR3086740B1 (fr) * 2018-09-28 2021-01-01 Saint Gobain Isover Four a bruleur immerge
FR3109810B1 (fr) * 2020-04-30 2022-09-09 Saint Gobain Isover Four à fort rendement énergétique
CN113798307B (zh) * 2021-09-15 2022-08-23 浙江伊诺环保科技股份有限公司 一种飞灰高温熔融循环再利用处理工艺
DE102021004675B4 (de) 2021-09-17 2024-02-01 Technische Universität Bergakademie Freiberg, Körperschaft des öffentlichen Rechts Hybrid-Verfahren und Hybrid-Vorrichtung für CO2-ärmere bzw. CO2-freie Hochtemperaturtechnologien zur thermischen Behandlung bzw. Herstellung von anorganischen Werkstoffen
EP4426653A1 (de) 2021-11-05 2024-09-11 Rockwool A/S Verfahren zur herstellung einer schmelze für die herstellung von künstlichen mineralfasern
CN115371428A (zh) * 2022-08-15 2022-11-22 江苏慈智科技有限公司 一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉
DE102022122280A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Technische Universität Bergakademie Freiberg, Körperschaft des öffentlichen Rechts Kombination elektrischer Heizelemente, enthalten einen Verbundwerkstoff, mit Mikrowellen-Plasmabrennern für Hochtemperaturanwendungen in der Metallurgie, in der chemischen Industrie und in der Zementindustrie

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US750094A (en) * 1904-01-19 Process of smelting materials and producing carbid
US2015642A (en) * 1931-07-28 1935-09-24 Electro Lime & Ice Corp Method for treating limestone
SU63649A1 (ru) * 1943-03-11 1943-11-30 Л.П. Богомолов Способ газовой плавки чугуна в вагранке
NL84076C (de) * 1949-10-31 1957-02-15
US3156753A (en) * 1961-09-19 1964-11-10 Heraeus Gmbh W C Melting furnace for metals
GB1314034A (en) * 1969-07-01 1973-04-18 Ward Dev Martin Self levelling lamps for vehicles
BE738718A (fr) * 1969-09-11 1970-03-11 Elphiac Sa Procédé de fabrication d'un four et four fabriqué suivant ce procédé
US3899628A (en) * 1973-09-04 1975-08-12 Southern California Gas Co Electric arc furnace with auxiliary burners
ZA791995B (en) * 1978-05-09 1980-12-31 Pilkington Brothers Ltd Heating of glass batch material
US4311519A (en) * 1979-12-26 1982-01-19 Southwire Company Melting furnace for granulated metal
GB2093574B (en) * 1981-02-20 1984-08-08 Cherny Anatoly A Cupola
AT381788B (de) * 1984-09-18 1986-11-25 Voest Alpine Ag Elektroschmelzofen
DE3437911A1 (de) * 1984-10-12 1986-04-24 KGT Giessereitechnik GmbH, 4000 Düsseldorf Verfahren zum schmelzen von metall und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4998486A (en) * 1989-04-27 1991-03-12 Westinghouse Electric Corp. Process and apparatus for treatment of excavated landfill material in a plasma fired cupola

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008003567U1 (de) 2008-03-13 2008-07-03 Grenzebach Bsh Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
EP2100858A1 (de) 2008-03-13 2009-09-16 Linde AG Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
DE102008014044A1 (de) 2008-03-13 2009-09-17 Grenzebach Bsh Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
DE102008014044B4 (de) * 2008-03-13 2013-04-04 Grenzebach Bsh Gmbh Verfahren zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
RU2498949C2 (ru) * 2008-06-24 2013-11-20 Линде Акциенгезелльшафт Способ производства минеральной ваты
DE202008010090U1 (de) 2008-07-28 2008-10-02 Grenzebach Bsh Gmbh Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwollefasern
DE102008035129B3 (de) * 2008-07-28 2009-11-05 Grenzebach Bsh Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mineralwollefasern, Computerprogramm und maschinenlesbarer Träger
EP2284130A1 (de) 2009-07-07 2011-02-16 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Mineralwolle

Also Published As

Publication number Publication date
CN88102498A (zh) 1988-12-28
DK541289A (da) 1989-10-30
NO885679D0 (no) 1988-12-21
PL160334B1 (pl) 1993-02-26
CN1014982B (zh) 1991-12-04
KR960008626B1 (en) 1996-06-28
YU79288A (en) 1989-10-31
CA1321070C (en) 1993-08-10
WO1988008411A1 (en) 1988-11-03
US5107517A (en) 1992-04-21
HU207973B (en) 1993-07-28
DE357655T1 (de) 1990-11-29
DK541289D0 (da) 1989-10-30
JPH02503306A (ja) 1990-10-11
EP0357655B1 (de) 1992-10-28
NO885679L (no) 1989-02-20
BG60099B2 (bg) 1993-10-29
YU46333B (sh) 1993-05-28
ATE81839T1 (de) 1992-11-15
DE3875616D1 (de) 1992-12-03
AU1703588A (en) 1988-12-02
AU614084B2 (en) 1991-08-22
EP0357655A1 (de) 1990-03-14
PL272155A1 (en) 1989-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3875616T2 (de) Schmelzofen.
DE69914777T2 (de) Direktschmelzverfahren und -vorrichtung
EP0237852B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einschmelzen von Schrott
DD246103A5 (de) Glasschmelzverfahren
DE102008014044B4 (de) Verfahren zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
EP0182775A2 (de) Verfahren zur Herstellung von flüssigem Roheisen oder Stahlvorprodukten sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE1433431A1 (de) Schmelzofen zur Herstellung von Stahl und Verfahren zum Betrieb des Ofens
DE3244943A1 (de) Verfahren und anlage zum brennen von zementklinker
CH638296A5 (de) Verfahren und anlage zum brennen von karbonhaltigen rohstoffen mittels zerkleinerten festen brennstoffen in einem gleichstrom-regenerativ-schachtofen.
DD252202A5 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von geschmolzenen eisen
DE3610498C2 (de)
DE202008003567U1 (de) Vorrichtung zur Herstellung von silikatischen Schmelzen
DE68909259T2 (de) Verfahren zum Einschmelzen von kaltem Eisen.
DE69904477T2 (de) Schmelzofen mit scherbenvorheizung und hinter-first-schornstein mit unterstützungssystem
DE3437911C2 (de)
DE2504620A1 (de) Mineralwolle
EP0521523B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kupolofens
DE3920522A1 (de) Aggregat zur gewinnung von metallischem blei aus sulfidischen bleikonzentraten
EP2185881A1 (de) Verfahren zum aufarbeiten von metalloxidhältigen stäuben oder schlacken sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE2710106A1 (de) Verfahren zur erzeugung von fluessigem roheisen
DE69805648T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von glasartigen synthetischen fasern
DE3324064C2 (de)
AT395598B (de) Verfahren zum kontinuierlichen einschmelzen von shredderschrott und mischschrott
DD281648A5 (de) Schmelzofen
DE4407769A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Stahlschmelzen aus Schrott

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee