DE687185C - Verfahren zur Zerfaserung von Silicatmassen o. dgl., insbesondere von Schlacken, mittels eines Verblasestrahles - Google Patents

Description

Es ist eine Reihe von Vorschlägen bekannt, um die Eigenschaften von zu Wolle zu verblasender Schlacke dadurch zu verbessern, daß die Schlacke, wie vorzugsweise Hochofenschlacke, von schädlichen Bestandteilen befreit und ihr für das Enderzeugnis wertvolle Stoffe zugeführt werden.

So hat man als Ausgangsstoff bereits kupferhaltige Schlacken verarbeitet, weil sich der Kupfergehalt auf die Zähigkeit der Faser günstig auswirkt.

Gemäß einem anderen Vorschlag sollen

oxydierend wirkende Mittel in den aus Luft oder Wasserdampf bestehenden Verblasestrahl für die flüssige Schlacke eingeführt werden, um den Schwefel der Schlacke zu oxydieren.

Bei einem anderen Verfahren wird als Ausgangsstoff nicht eisenhaltige Schlacke benutzt, sondern Eisensilicatmineralien, deren Eisenoxyde zu niederen Oxydationsstufen reduziert werden, worauf die Bildung der Fäden durch Dampf oder Preßluft erfolgt.

Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, gemäß welchem der Schlacke im Schmelzofen hohe Prozentsätze von Magnesiumsilicaten oder Magnesium-Aluminium- Silicaten zugesetzt werden, um Zähigkeit und Widerstandsfähigkeit der Fäden zu verbessern.

Man hat ferner auch schon vorgeschlagen, die ausfließende Schlacke durch einen Verblasestrahl zu zerfasern, in welchen Öl eingeführt wird, um dadurch möglichst wasserbeständige Schlackenwolle zu erhalten.

Endlich ist es auch bereits bekannt, die zu Wolle zu verblasende Schmelze als möglichst breites dünnes Band über eine breite Überlaufkante zum Ausfluß zu bringen und vom Verblasestrahl quer zu beaufschlagen, um dem

Verblasestrahl eine tunlichst große Angriffsoberfläche zu bieten.

Diese verschiedenen Verfahren sind aber, auch, bei zweckentsprechender Kombination, nicht geeignet, Schlacke, wie insbesondere Hochofenschlacke, so aufzubereiten, daß ein Fasermaterial mit erreichbar besten Eigenschaften erhalten werden kann. Um das zu erzielen, müssen folgende Gesichtspunkte be ίο rücksichtigt werden:

1. der zweckmäßig überhitzten, von Schwefel und sonstigen Verunreinigungen befreiten und vorzugsweise als breites dünnes Band ausfließenden Schlacke müssen unmittelbar vor dem Zerfaserungsvorgang zur Vergütung die Stoffe zugesetzt werden, die für das Endprodukt wesentlich sind.

2. Während dieser Vergütungsbehandlung darf das ausfließende Schlackenband keine Gelegenheit haben, mit Stoffen in Berührung zu kommen, die einen nachteiligen Einfluß haben konnten.

3. Vor, während und nach der Zerfaserung muß eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, die eine Versprödung der Fasern verhütet.

Zur Durchführung dieser Aufgaben wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das Schlackenband in einer zwisehen Überlaufkante und Verblasung zwisc'hengeschalteten, vorzugsweise unter Überdruck stehenden Durchlauf kammer einer Wärmebehandlung durch vorzugsweise tangential an das Schlackenband zur Wirkung gelängende, dieses überhitzende und/oder reduzierende bzw. an sich bekannte oxydierende Wirkung ausübende Wärmequellen zu unterwerfen und/ oder ihm in der Durchlaufkammer Zusatzstoffe, wie beispielsweise Calcium, Kupfer, Blei, Aluminium, Magnesium o. dgl., in festem oder dampfförmigem Zustand zuzuführen.

Dabei können die in der Durchlaufkammer auf das Schlackenband einwirkenden Flammen gleichzeitig auch als Träger für in Dampfform in die Schlacke einzuleitende Stoffe dienen. Sollten sauerstoffgespeiste Öl- oder Gasflammen nicht ausreichend sein, so kann auch elektrische Beheizung benutzt werden. Vorausgesetzt ist in allen Fällen, daß die Heizmittel dieselbe Breite wie das Schlakkenband haben und auf diesem an allen Stellen möglichst gleichmäßig zur Wirkung kommen.

In solchen Fällen, in denen die Zuschlagstoffe nicht in Dampfform durch den Brenner aufgegeben werden können, weil sie mit dem Sauerstoffgehalt der Brenngase reagieren würden, muß für ihre gesonderte Zufuhr gesorgt werden, so daß sie außerhalb des aus Kohlensäure und Kohlenoxyd bestehenden Flammenkernes in die Durchlaufkammer eintreten und mit dem Schlackenband in Berührung kommen. Das würde z. B. für Magnesium zutreffen, das bei 11 oo° verdampft.

Vorteilhaft werden die Eintritts- und Austrittsöffnungen der . Durchlaufkammer so schmal gehalten, daß durch die Flammengase in der Kammer ein Überdruck aufrechterhalten bleibt. Dadurch, wird nicht nur der Reaktionsverlauf günstig beeinflußt, sondern die am Eingang und Ausgang der Durchlauf kammer ausströmenden Gase üben auf das Band eine Zugwirkung aus, so daß es in seiner Dicke weiter verringert wird, wodurch einerseits der Reaktionsverlauf begünstigt und andererseits die folgende Einwirkung des Verblasestrahles in günstiger Weise beeinflußt wird.

Um den Reaktionsablauf zu regeln und die Durchlauf geschwindigkeit des Bandes zu verlangsamen, kann das Schlackenband auch schräg und, wenn nötig, annähernd waagerecht geleitet werden. Es muß dann der Gasdruck unterhalb des Schlackenbandes so gewählt werden, ^aß der Druck der Flammengase das Band trägt.

Die in- der Durchlaufkammer auf das Schlackenband einwirkenden Flammen können auch entgegengesetzt zur Durchlauf richtung des Bandes gerichtet sein, um dadurch eine Regelung bzw. Verringerung der Durchlaufgeschwindigkeit desselben vornehmen zu können.

Auf das aus der Durchlauf kammer austretende Band kommt der Verblasestrahl zur Einwirkung, um es zu zerfasern. Dieser soll so hoch und so breit sein und das Band an seinen Kanten derart umfassen, daß eine weitgehende Zerfaserung des dünnflüssigen Bandes eintritt. Sollte es erforderlich sein, so können hierzu auch Preßgasflammen benutzt werden. Es ist vorteilhaft, das flache Düsenmundstück über seine Breite in mehr oder weniger scharf voneinander getrennte Einzelstrahlen aufzulösen und diese mit abwechselnd schwächerem und stärkerem Druck arbeiten zu lassen, um eine möglichst hohe Tiefenwirkung in der Zerfaserung zu erreichen.

Vor, während und nach der Zerfaserung wird so gemäß der Erfindung für eine solche Wärmebehandlung gesorgt, daß nicht durch zu schnelles Durchlaufen etwaiger Umwandlungspunkte des Materials die Sprödigkeit der Fasern unnötig erhöht wird.

Mit dem zur Zerfaserung dienenden Verblasestrahl können weiterhin den sich bildenden Fasern bzw. in dieselben solche Stoffe in regelbaren Mengen zu- bzw. eingeführt werden, welche für die Weiterverarbeitung der Faser nötig sind, z. B-. Zementstaub u. dgl., der an den Fasern haftenbleibt.

Endlich kann der so zerfaserte Strang, vorzugsweise unmittelbar an die Zerfaserung anschließend, auf eine Trommel o. dgl. aufgewickelt werden.

Zur Erläuterung des neuen Verfahrens ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar in

Abb. ι in einem Längsschnitt und in

Abb. 2 in einer teilweise geschnittenen Vorderansicht.

Die flüssige, beispielsweise in einem beheizten Vorherd überhitzte Schlacke« fließt über den breiten Überlauf b in einem breiten"

_1S dünnen Bande aus, wobei der Überlauf zwecks mehr oder weniger scharfer Unterteilung des Bandes in Einzelstrahlen mit abwechselnden Erhöhungen und Vertiefungen versehen sein kann.

Das Schlackenband α geht dann zwischen den Brennern C₁ und C₂ hindurch, die für Überhitzung sorgen und eine Raffination bewirken. Es fließt weiterhin zwischen zwei sich nahezu berührenden, geeignet gestalteten Stücken von metallischem Calcium^ und d₂ hindurch und nimmt hier die nötigen Mengen an Calcium auf. Dann tritt das Band in die Durchlauf kammer e ein, welche durch die Brenner Z₁ und /₂ beheizt wird. In die Kammer kann durch die Rohre ^₁ und g₂ beispielsweise Magnesiumdampf so eingeleitet werden, daß er mit dem Sauerstoff der Flammen nicht in Berührung kommt.

Unterhalb der Durchlaufkammer erfolgt dann die Zerfaserung des Schlackenbandes durch den aus dem Blasmundstück k austretenden VerblasestrahL wobei das Blasmundstück h durch Querwände in einzelne Teilströme / unterteilt ist. Die Rolle k wickelt den zerfaserten Strang auf.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zum Zerfasern von Silicatmassen o. dgl., wie insbesondere von Schlacken, mittels eines Verblasestrahles, wobei die Schlacke o. dgl. Masse vorzugsweise als breites dünnes Band über eine Überlaufkante zum Ausfluß gebracht und vom VerblasestrahL vorzugsweise in ihrer ganzen Breite etwa quer beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlakkenband in einer zwischen die Überlaufkante und Verblasung zwischengesehalteten, vorzugsweise unter Überdruck stehen- sy den Durchlauf kammer einer Wärmebehandlung durch vorzugsweise tangential an das Schlackenband zur Wirkung gelangende, dieses überhitzende und/oder reduzierende bzw. an sich bekannte oxydierende Wirkung ausübiende Wärmequellen unterworfen wird, und/oder ihm in der Durchlaufkammer Zusatzstoffe, wie beispielsweise Calcium, Kupfer, Blei, Aluminium, Magnesium o. dgl.,, in festem oder dampfförmigem Zustand zugeführt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der mit einem Ein- und Austrittsschlitz versehenen Durchlaufkammer mit Überdruck arbeitende Flammen auf das Schlackenband derart zur Einwirkung gelangen, daß dadurch eine die Stärke des Bandes verringernde Zugwirkung ausgeübt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlakkenband schräg oder waagerecht durch die Durchlauf kammer geführt wird, wobei es von dem Druck der Flammen und der Flammgase getragen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung bzw. Regelung der Durchlauf geschwindigkeit des breiten Schlackenbandes in der Durchlaufkammer Flammen entgegengesetzt zur Durchlaufrichtung des Bandes zur Wirkung gelangen.
5. 5. Vorrichtung zur Ausführung der Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Durch- g₀ laufkammer unmittelbar hinter der Überlaufkante bzw. unmittelbar hinter den Brennern, in welcher das Band berührende Zusatzstoffe und gegebenenfalls weitere Brenner o. dgl. Wärmequellen angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen