DE60204575T2 - Verfahren zur herstellung einer zu fasern verarbeitbaren schmelze eines mineralmaterials - Google Patents

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zu Fasern verarbeitbaren Schmelze eines mineralischen Materials.
  • Es ist bekannt, mineralische Fasern wie Steinfasern und Schlackenfasern durch einen Spinnvorgang aus einer Schmelze eines mineralischen Materials herzustellen. Die Schmelze wird üblicherweise in einem Kupolofen hergestellt, der mit abwechselnden Schichten eines kohlenstoffhaltigen Materials wie Koks und einer Mischung von Mineralien beschickt wird und der durch Verbrennung des kohlenstoffhaltigen Materials beheizt wird. Der Sauerstoff für die Verbrennung wird dem Inneren des Kupolofens in Form von Wind durch eine Anzahl von in der Wand des Ofenschacht vorgesehenen Windformen zugeführt.
  • Es ist bekannt, einen Ofenschacht mit Windformen zu verwenden, welche eine kleine Strecke einwärts von der Schachtwand vorragen und nahe der Schachtwand befindliche Auslassöffnungen aufweisen.
  • Die Verwendung solcher Windformen hat den Nachteil, dass eine Säule unverbrannten Koks dazu neigt, in dem mittigen Bereich des Ofenschachts ausgebildet zu werden, weil der durch die Windformen zugeführte Wind den mittigen Bereich nicht in einer ausreichenden Menge erreicht, um eine vollständige Verbrennung des in diesem Bereich befindlichen Koks zu bewirken. So verursacht der Koks, anstatt an der hitzeerzeugenden Verbrennungsreaktion teilzuhaben, das Ablaufen einer energieverbrauchenden CO2 Gasbildung, wobei das durch die Verbrennung erzeugte CO2 mit dem Koks zu CO reagiert.
  • Folglich wird der kalorische Wert des in dem Zentralbereich vorhandenen Koks nicht genutzt, und darüber hinaus vergeudet die CO2 Gasbildung erhebliche Mengen der Verbrennungsenergie.
  • Weiter wird die Abwärtsbewegung der Ladung von Mineralmaterial und Koks in dem Mittelbereich des Ofens verlangsamt.
  • Dieses Problem verschärft sich mit ansteigenden Durchmessern des Ofenschachts, z. B. Durchmessern von 1,8 m oder größer.
  • Ein besonderes Problem, das bei Benutzung von Ofenschächten mit solch großen Durchmessern entsteht, besteht darin, dass die Energieerzeugung in der Form einer erhöhten Menge an Koks auf ein inakzeptables Niveau erhöht werden muss, und der Betrieb instabil wird, wenn es anschließend an eine erwünschte zeitweilige Verminderung des Leistungsvermögens des Ofens auf unter etwa 70 % erwünscht ist, den gewöhnlichen Betrieb wieder herzustellen. Es wird angenommen, dass eine stationäre („tote") zylindrische Masse während der verringerten Produktion in der Mitte des Ofenschachts gebildet wird und dass diese Masse nicht mehr in Bewegung gesetzt werden kann.
  • Allgemein bringt die Benutzung von Öfen mit großen Durchmessern wie z. B. über 1,8 m Probleme mit sich, wenn das Leistungsvermögen des Ofens vermindert werden soll. Das Leistungsvermögen wird typischerweise vermindert, indem die durch die Windformen zugeführte Luftmenge verringert wird, aber bei einer Verringerung der Luftmenge ist es schwierig, dem mittigen Bereich des Ofens Luft zuzuführen.
  • Es ist versucht worden, eine gleichmäßigere Verbrennung des Koks und somit eine bessere Hitzeverteilung in Schachtöfen zu erreichen, indem Windformen mit einer festen Länge benutzt wurden, die näher an der Mitte des Schachts endeten, aber diese Lösung ist nicht erfolgreich gewesen.
  • Solche Windformen neigen nämlich dazu, Brückenbildung zwischen den Windformen zu bewirken und solche Brücken neigen dazu, das Entleeren des Ofens nach Öffnung des Bodens des Schachtofens zu verhindern, wenn die Produktion angehalten ist.
  • Die US 5 465 942 offenbart ein Gefäß zur Frischung von Metall mit Windformen, um ein Behandlungsmittel wie Luft oder Kohlenstaub in das geschmolzene Metall und unterhalb dessen Oberfläche einzuführen. Das Gefäß weist Windformen auf, die in einem Block eines in der Wand des Gefäßes eingepassten Schamottenmaterials axial gleitbar sind.
  • Während des Frischungsbetriebs brennen die Windformspitzen weg, und die axial gleitbaren Windformen können eine geeignete Strecke nach innen gedrückt werden, so dass die verbrauchte Windformspitze ersetzt wird. Ähnliche Windformen, die es erlauben, dass der Abstand zwischen der Ofenwand und dem Ende der Windform konstant gehalten wird, sind in dem kanadischen Patent Nr. 992 311 beschrieben.
  • Das Verfahren der Erfindung umfasst die Schritte des Einführens einer Ladung Mineralien und kohlenstoffhaltigen Materials in das Innere eines mit einer Anzahl von Windformen versehenen Schachtofens und des Einblasens von Wind durch die Windformen in den Ofen, um eine das Schmelzen der Mineralien bewirkende Verbrennung des kohlenstoffhaltigen Materials zu erzeugen, und des Abführens der so gebildeten Schmelze von dem unteren Ende des Ofenschachts, wobei die Methode dadurch charakterisiert ist, dass die Lage der Spitze wenigstens einer der Windformen relativ zu der Zentrallinie des Schachtofens einstellbar ist und dass diese Spitze, wenigstens während eines Teils des Betriebs des Ofens in einem Abstand zwischen 10 und 70 %, vorzugsweise 30 bis 60 % und besonders bevorzugt 45 bis 55 % von r aufgestellt ist, wobei r der Innenradius des Schachtofens ist, gemessen von dessen Zentrallinie auf dem Niveau der Windformen.
  • Folglich kann über den gesamten Querschnittsbereich des Ofenschachts eine gleichmäßige Hochtemperaturzone errichtet werden, indem die Spitzen der Windformen in einer Lage innerhalb des oben erwähnten Bereichs eingestellt werden.
  • Weiter ist es durch Bewegung der Spitzen der Windformen nahe zu der Zentrallinie des Schachts sogar möglich, in der Mitte des Schachts eine höhere Temperatur als an der Schachtwand zu erzeugen, und so den Wärmeverlust an die Schachtwand zu verringern.
  • Die Möglichkeit, die Spitzen der Windformen relativ zu der Zentrallinie des Ofens zu bewegen, kann die oben erwähnten in Verbindung mit einer erwünschten zeitweiligen Verminderung des Leistungsvermögens des Ofens auftretenden Probleme lösen und kann ebenfalls zur Regelung des Leistungsvermögens des Ofens verwendet werden.
  • Wenn die Windformen von der Ofenwand in den Schacht vorragen, können sie aufgrund von Brückenbildung die Ladung von Rohmaterialien stützen, und, wenn der Schmelzbetrieb angehalten wird und der Ofen geleert werden soll, kann eine solche Brückenbildung verhindern, dass das ungeschmolzene Material durch den geöffneten Ofenboden herausfällt.
  • Dieses Problem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst werden, indem die Spitzen der Windformen zu einer Stellung nahe der Ofenwand zurückgezogen werden.
  • Wenn eine solche Brückenbildung während des Normalbetriebs geschieht, kann eine ähnliche Handlung vorgenommen werden oder kann das Temperaturprofil mit dem Ziel geändert werden, dass die Brücken zusammenbrechen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Schmelzen von Ladungen, die Komponenten enthalten, die wie etwa Al2O3 hohe Schmelzpunkte besitzen. Solche Komponenten sind in der von den anderen Komponenten der Schmelze gebildeten Schmelze aufzulösen, und durch Bewegung der Spitzen der Windformen nahe zu der Mitte des Ofens wird es möglich, in dieser Zone eine Hochtemperaturschmelze bereitzustellen, welche die Auflösungsrate der Komponenten mit hohem Schmelzpunkt erhöht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahren der Erfindung wird (werden) vor dem Öffnen des Bodens des Ofens die Spitze(n) der Windform(en) zu einer Stellung nahe der Ofenwand bewegt und zeitweise in dieser Stellung belassen, um so ungeschmolzenes Material, was an der Wand anhaftet, zum Schmelzen zu bringen und so das Entleeren des Ofens zu erleichtern.
  • Die einstellbaren Windformen weisen vorzugsweise ein Rohr auf, welches von der Schachtwand vorragend teleskopartig beweglich in einer herkömmlichen Windform angebracht ist und welche eine mit einem Wind-Zuführsystem verbundene Öffnung aufweist.
  • Das teleskopartig bewegliche Rohr besitzt vorzugsweise einen Außendurchmesser, der etwas kleiner als der Innendurchmesser der vorragenden Windform ist, um so eine freie Bewegung der einstellbaren Windform zu erlauben.
  • Um zu verhindern, dass die Windformen z. B. durch Verformung oder Schmelzen beschädigt werden, sollten sie aus einem hitzeresistenten Material gemacht sein und/oder durch Wasser oder Öl gekühlt werden.
  • In einem herkömmlichen Kupolofen sind die Windformen üblicherweise in einer oder zwei sich umfänglich erstreckenden Reihen angebracht, die jede eine Anzahl von Windformen aufweist.
  • Das Verfahren der Erfindung ist besonders zur Anwendung in einem Kupolofen geeignet.
  • In einem Kupolofen sind zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wenigstens eine und vorzugsweise drei oder mehr Windformen einstellbar.
  • Die Erfindung wird nun in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche schematisch eine vertikale Schnittansicht durch eine eine longintudinal einstellbare Windform aufweisende Ofenwand darstellt.
  • Die Zeichnung zeigt eine innere Schachtwand 1 und eine äußere Schachtwand 2, welche zusammen einen Strömungsweg 3 für ein Kühlmedium wie Wasser definieren.
  • Die Zeichnung zeigt weiter zwei Windformen 4 und 5, welche von der Schachtinnenwand vorragen und in einer Spitze 6 enden. Das entgegengesetzte Ende einer jeden Windform ist mit einer Windzuführleitung 7 verbunden.
  • Ein Rohr 8 ist axial beweglich in der Windform 5 angebracht. An der Seite des Rohrs 8 ist eine Öffnung 9 vorgesehen, und die Öffnung stellt eine Verbindung zu der Windzuführleitung 7 her. Der Durchmesser des Rohrs 8, sondern etwas kleiner als der Innendurchmesser der Windform 5, so dass Wind nicht nur innerhalb des Rohrs 8 aber ebenfalls entlang ihrer Außenseite strömen kann.
  • Das äußere Ende 10 des Rohrs 8 ist verschlossen und mit (nicht gezeigten) Einrichtungen zur axialen Lageeinstellung des Rohrs 8 relativ zu der Windform 5 verbunden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung einer zu Fasern verarbeitbaren Schmelze eines mineralischen Materials, welches die Schritte Einführung einer Ladung Mineralien und kohlenstoffhaltigen Materials in das Innere eines mit einer Anzahl von Windformen (4, 5) versehenen Schachtofens und Einblasen von Wind durch die Windformen (4, 5) in den Ofen, um eine das Schmelzen der Mineralien bewirkende Verbrennung des kohlenstoffhaltigen Materials zu erzeugen, und Abführen der so gebildeten Schmelze von dem unteren Ende des Ofenschachts, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Spitze (6) wenigstens einer (5) der Windformen (4, 5) relativ zu der Zentrallinie des Schachtofens einstellbar ist, dass diese Spitze (6), wenigstens während eines Teils des Betriebs des Ofens in einem Abstand von zwischen 10 und 70 % von r aufgestellt ist, wobei r der Innenradius des Schachtofens ist, gemessen von dessen Zentrallinie auf dem Niveau der Windformen (4, 5).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (6) der Windform (5) vor dem Öffnen des Bodens des Ofens zu einer Stellung nahe der Ofenwand bewegt wird und zeitweise in dieser Stellung belassen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Windform (5) ein Rohr (8) aufweist, welches von der Schachtwand (1) vorragend teleskopartig beweglich in einer Windform (5) angebracht ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtofen ein Kupolofen mit einem Innendurchmesser von vorzugsweise wenigstens 1,8 m ist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2029307A (en) * 1932-11-25 1936-02-04 Lee R Campbell Method and apparatus for manufacturing products by subjecting a material to relatively high temperatures
CA992311A (en) * 1972-07-17 1976-07-06 Sydney Steel Corporation Adjustable tuyere
FR2598792B1 (fr) * 1986-05-13 1988-07-22 Saint Gobain Isover Perfectionnement aux procedes et dispositifs de fusion de materiaux fibrables
DK222686D0 (da) * 1986-05-14 1986-05-14 Rockwool Int Mineraluldsfremstilling
US4822388A (en) * 1987-02-27 1989-04-18 Gee Kenneth H Method of operating mineral wool cupolas and using spent electrolytic aluminum pot lining
DE4136552A1 (de) * 1991-11-06 1993-05-13 Kortec Ag Dueseneinrichtung zum einleiten von medien in eine schmelze und verfahren zum betrieb dieser dueseneinrichtung

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