DK157243B - Fremgangsmaade og anlaeg til opsamling og haandtering af mineralfibre - Google Patents

Description

DK 157243 B

Den foreliggende opfindelse vedrerer en fremgangsmàde til opsamling af mineralfibre, soin dannës ved partiel fibrering af en mineralsmel-te, og som indeholder bâde mineralfibre og ufibrerede partikler og klumper af tungere materiale, ved hvilken fremgangsmàde det partielt 5 fibrerede materiale opsamles og dispergeres i et vandbad, i hvilket de ufibrerede partikler tillades at synke til bunden.

Mineralfibre kan dannes pâ mange forskellige mâder ud fra mineralske smelter. I princippet findes der tre hovedmetoder: a) trækning 10 b) blæsning c) slyngning.

Trækning giver en fibermasse i hovedsagen uden indslag af ufibreret materiale. Det kan med en vis réservation ogsâ siges om de blæsnings-metoder, hvor fiberdannelsen sker med hede gasstromme.

15 I ovrigt giver blæsning og fremfor ait slyngning kun partiel fibre-ring af den tilforte smelte, idet der ved fibreringen frembringes sâkaldte perler. For at undgâ, at disse perler i ait for hoj grad forringer produktets egenskaber, soger man allerede under processen at foretage en séparation, sædvanligvis ved, at man med en luft-20 eller gasstrom afbojer det partielt fibrerede materiale, som det kommer fra fibreringsstedet. Fibrene afbojes da lettere end perlerne. Separationen bliver dog i praksis aldrig perfekt, men i bedste fald opnâs en fraktion, som er rig pâ perler og fattig pà fibre, og en anden fraktion, som er fiberrig og perlefattig. Delingen mellem disse 25 to fraktioner kan som pâpeget ovenfor foretages med sterre eller mindre held.

Dette illustreres i fig. la og lb, hvor fig. la viser en mindre hel-dig séparation, hvor perlerne, der er repræsenteret af omrâdet A, kun ufuldstændigt er adskilt fra fibrene, der repræsenteres af omrâ-30 det B. Det for omrâderne fælles felt C repræsenterer den del af den partielt fibrerede materialestrom, hvor perler og fibre forekommer blandet.

2

DK 157243 B

Pâ tilsvarende mâde viser fig. lb en mere heldig séparation. Det fælles felt C udgor her en meget mindre del af den sammenlagte materialestrom.

Man kan ogsâ forskyde delingen sâledes, at den ene af fraktionerne 5 bliver mere ren end den anden. Dette illustreres i fig. 2. Ogsâ i denne figur repræsenteres omrâdet A perlerne og omrâdet B fibrene.

Hvis materialestrommen nu deles, som linje a-a angiver, opstâr to dele, af hvilke den ene indeholder flere perler end fibre, og den anden er af modsat karakter. Hvis det var være muligt at tilveje-10 bringe en deling, som linje b-b viser, ville den ene delstrom bestâ udelukkende af perler, medens den anden strom foruden en del perler ville indeholde aile fibre. En anden tænkelig deling af interesse repræsenteres af linjen c-c, som adskiller en helt perlefri fiberdel.

Til normal anvendelse af mineralfibre, forst og fremmest i uldform 15 til isolation, er en mindre andel perler ikke særligt forstyrrende.

Det er til disse anvendelser mere væsentligt, at sâ mange som muligt af fibrene nyttiggores. Delingen bliver da i reglen en eller anden mellemting mellem linjerne a-a og b-b. Linjen b-b repræsenterer ligesom linjen c-c hypotetiske delinger, som ikke kan tilvejebringes 20 i virkeligheden i de processer, der kommer pâ taie, og som er af en meget stokastisk natur.

For de anvendelsesomrâder, hvor man onsker en sâ perlefri fibermasse som muligt, f.eks. fibre til armering af polymère materialer, har man sâledes i praksis ingen mulighed for at forlægge delingen til linjen 25 c-c, og selv om dette ville være muligt, ville denne deling medfore stort fibertab, hvilket repræsenteres af den del af det omrâde B, som i fig. 2 ligger til venstre for linjen c-c.

For at man skal kunne nyttiggore en optimal stor andel af fibrene, har der hidtil ikke eksisteret nogen anden udvej end at forsoge at 30 forlægge delingen sâledes, at man i en fraktion fâr de fleste fibre.

Denne fraktion, som sâ indeholder en væsentlig andel af perler, fores derefter til et andet trin, hvor materialet dispergeres i et vandbad, fortrinsvis ved hjælp af et befugtningsmiddel som dispergeringsmid-del. Den dannede dispersion kan derefter udsættes for mere eksakt 3

DK 157243 B

virkende separationsforanstaltninger, f.eks. med en eller anden form for vâde cykloner. Forst efter dette trin har man en ren fibermasse.

Den sâledes opnâede fibermasse repræsenterer dog ikke aile dannede fibre. Hvis man skulle tilstræbe at opnà dette, ville det være nod-5 vendigt i den behandlede fraktion at medtage en væsentlig del af perlefraktionen. Dette indebærer to ulemper. Dels ville det vâde rengoringsSystem blive meget belastet, men især ville fibrene blive udsat for en skadelig indvirkning fra den store masse af perler, som jo naturligt afkoler meget langsommere end fibrene.

10 Pâ baggrund af ovenstâende problemanalyse er den foreliggende opfin-delse blevet tilvejebragt. Formâlet med opfindelsen er sâledes at opnâ en bedre fraseparering af klumper og ansamlinger i vandbadet ved den indledningsvis nævnte, kendte fremgangsmàde.

Formâlet opnâs ved at udove fremgangsmâden af den indledningsvis 15 angivne art sâledes, at det partielt fibrerede materiale opfanges direkte og uden ansamling i ter tilstand og tilferes vandbadet ved hjælp af én eller flere mediumstremme, som i det mindste delvis bestâr af vand, og som virker i en retning, der er i hovedsagen vinkelret pâ den retning, i hvilken det partielt fibrerede materiale 20 udslynges fra fibreringsstedet.

Opfindelsen kan anvendes, hvor en mineralsk smelte fibreres partielt, hvad enten dette sker ved udslyngning fra roterende fibreringshjul, eller det sker ved blæsning eller ved en eller anden kombination af disse metoder, og ved hvilken procès man sâ vidt muligt onsker at fâ 25 en ren fibermasse frem.

I underkravene 2-8 er angivet fordelagtige udforelsesformer for fremgangsmâden ifolge opfindelsen.

Den del af den tilforte smelte, som ikke overfores i fiberform, dan-ner enten mindre partikler, sâkaldte perler, eller storre eller min-30 dre regelbundne klumper. Det kan være formâlstjenligt at fore disse store klumper separat ud af systemet, da dette kan ske forholdsvis enkelt, uden at nogle af fibrene folger med. De udtagne klumper kan

DK 157243 B

4 f.eks. renspules, efter at de er taget ud af systemet, og spulevandet kan indfores i systemet.

Udtagningen af fibre fra dispersionen kan ske i ét eller flere trin med en eller anden dynamisk separationsmetode, f.eks. med cykloner.

5 Fra den tilbageværende del af suspensionen kan ovrige partikler til-sammen med i dispersionen tilbageværende fibre udtages og fraskilles fra vandfasen. Ogsà fra fiberdispersionen eller fiberdispersionerne kan vandfasen fraskilles. Dette kan ske med aile mulige slags indret-ninger sâsom sibândspresser, centrifuger med mere.

10 Det sâledes fraskilte vand fores hensigtsmæssigt tilbage i processen. Tilbageforingen af vand sker af flere forskellige grunde. Bl.a. kan udslip medfore miljoproblemer i recipienten og kræve en i længden dyr râvandstilforsel. Desuden udnyttes de tilsætningsstoffer, som af forskellige grunde tilsættes vand, f.eks. befugtningsmiddel. En mindre 15 del af disse forer ganske vist med de fra systemet fjernede mate- rialefraktioner, men det er i reglen onskeligt og hensigtsmæssigt, i det mindste nâr det gælder fiberdelen, som medforer den storste mængde vand.

Det sâledes bortforte vand med éventuelle tilsatsstoffer ma erstattes 20 i systemet, og det samme gælder det vand, som afgâr ved fordampning. Ligeledes mâ tabte eller forbrugte tilsatsstoffer erstattes mere eller mindre kontinuerligt.

Med det partielt fibrerede materiale, som tilfortes vandbadet og dermed vandsystemet i dets helhed, tilfortes vandsystemet varmeener-25 gi, som forer til en successiv opvarmning til en mæthedstilstand og en temperatur, som foruden den tilforte energimængde beror pà, hvil-ken tilsigtet eller utilsigtet varmeafgang, der er taie om. Den util-sigtede varmeafgang opstâr pâ grund af fordampning fra systemets frie overflader og varmeafgivning fra cisterner, ledninger, pumper 30 med mere.

I en vis udstrækning kan disse varmeafgange styres ved ventilation i forening med mere eller mindre fuldstændig indelukning af apparatur, ogsâ hvad gælder fordamping og ogsà ved isolation, nâr det drejer sig

DK 157243 B

5 om anden varmeafgang. Fordampningen kan ogsâ forceres ved gennemblæs-ning med luft, hvilket ogsâ kan tjene soin omraring.

Yderligere varmeafgang kan klares med koleindretninger, der kan være nedsænket i systemet i form af spiraler eller batterier, eller som 5 endnu bedre er indsat som særlige elementer i systemet.

Den foreliggende opfindelse vedrorer ogsâ et anlæg til udovelse af fremgangsmâden ifelge opfindelsen og til opsamling af mineralfibre, som dannes ved partiel fibrering af en mineralsmelte, og som inde-holder bâde mineralfibre og ufibrerede partikler og klumper af tun-10 gere materiale, hvilket anlæg har et organ til ud fra en mineralsmelte at danne et tæppe af delvis fibreret materiale, midler til frigivelse og borttransport af det delvis fibrerede materiale samt et vandbad til opsamling af det delvis fibrerede materiale, i hvilket vandbad det ufibrerede materiale og klumperne af tungere materiale 15 kan fjernes, efter at dette materiale og disse klumper er sunket til bunds, hvilket anlæg i overensstemmelse med opfindelsen er ejendom-meligt ved, at vandbadet er placeret umiddelbart grænsende op til organet til dannelse af det nævnte tæppe af delvis fibreret materiale, og at midlerne til fjernelse og borttransport af det delvis 20 fibrerede materiale til vandbadet udgeres af ét eller flere mund- stykker til udsproj tning af én eller flere médiumstromme, som i det mindste delvis bestâr af vand, mod det fra fibreringsorganet udslyn-gede, delvis fibrerede materiale og i en retning i ait væsentligt vinkelret pà udslyngningsretningen fra fibreringsorganet.

25 I underkravene 10-14 er der angivet fordelagtige udforelsesformer for anlægget ifelge opfindelsen.

Opfindelsen vil nu blive mere detaljeret beskrevet under henvisning til tegningen. Pâ tegningen viser figurerne la, lb og 2 pâ skematisk mâde forskellige delinger af fraktioner med rene fibre, perler eller 30 klumper eller blandinger af disse fraktioner. Fig. 3 viser skematisk et anlæg til udovelse af fremgangsmâden ifolge opfindelsen.

Det er underforstâet, at den i det folgende beskrevne fremgangsmâde og det i tilslutning til fig. 3 viste anlæg kun udgor belysende

DK 157243 B

6 eksempler, der ikke begrænser opfindelsen pâ anden mâde end det, der bestemmes af de efterfalgende patentkrav.

Figurerne la, lb og 2 er indgâende blevet beskrevet ovenfor og yder-ligere beskrivelse anses for overflodig.

5 I fig. 3 er det vist, hvordan en mineralsmelte 1 fra en smelterende 2 tilfores et cylindrisk legeme 3, som roterer pâ en vandret aksel 4.

Legemet 3 kan være et konventionelt fibreringsanlæg med fibrerings-hjul. Fra fibreringshjulet 3 kastes smelten 1 ud i et radiait plan i form af et tæppe 5 af fibre og ufibrerede partikler, sâkaldte perler 10 (engelsk "shots”).

Dette tæppe 5 af fibre ranimes et stykke fra det roterende legemes 3 overflade af médiumstromme 6, der hidrorer fra mundstykker 7, som tilfores vand fra en fordelingsledning 8 samt eventuelt ogsâ med gas under tryk i en ledning 9. Mundstykkerne er anbragt rundt omkring 15 legemet 3 pâ en sâdan mâde og er indrettet til at give en stram af en sàdan art, at tæppet af fibre og perler afbojes i en mere eller vandret bane, der pâ grund af tyngdekraftens indvirkning mere og mere bojes nedefter mod overfladen 10 af et vandbad 11 i et bassin, hvor materialet vædes og synker nedefter mere eller mindre hurtigt afhæn-20 gig af fibrenes og perlernes hydrauliske diameter.

En omrorer 12 sorger for en vis homogenisering og holder vandbadet 11 i en sâdan bevægelse, at ingen af fibrene og heller ikke de mindste ufibrerede partikler kan lægge sig pâ bunden. Der nâr kun de grove ufibrerede partikler ned, og disse fores ud af vandbadet af et lang-25 somtgâende endelost skrabebând 13, f.eks. bestâende af to kæder 14, der lober rundt om to par af kædehjul 15a og 15b, af hvilke det overste par er drivende. Mellem kæderne 14 er monteret parallelle skrabere 16.

Skraberne 16 pâ den kædepart, der gâr nærmest bunden, bevæger sig 30 opefter langs bunden og medforer dermed de grove, ufibrerede smelte-partikler, som har nâet bunden, og de fores op over vandbadet 11's overflade 10 og over kanten 17 pâ bassinet, hvorfra de sâledes fra vandbadet bortskaffede partikler kan falde ned i en beholder 18.

7

DK 1 57243 B

Ved hjælp af brusere, der kun er antydet i fig. 3, kan man opnâ, at éventuelle fibre, soin er fulgt med de tungere partikler op mod bas-sinkanten 17, kan spules tilbage ned i vandbadet, sâ at det mate-riale, soin havner i beholderen 18, er praktisk taget helt fiberfrit.

5 Den suspension af mineralsk materiale, der dannes i vandbadet 11 under medvirken af omroreren 12, pumpes ved hjælp af en pumpe 19 gennem en rorledning 20 til en cyklon 21, ud fra hvilken en perlefri fraktion gennem en ledning 22 fores til en afvandingsindretning, som i det viste tilfælde er en sigtebândspresse 23.

10 Pâ det vandgennemtrængelige sigtebând 24 af denne presse udbredes den fiberholdige suspension fra ledningen 22, hvorved hovedparten af van-det afgâr til et trug 25, fra hvilket det med en ledning 26 overfores til et filter 27. Filteret 27 har til opgave at skâne de pumper, som forer vandet rundt i systemet.

15 De pâ sigtebândet 24 fraskilte fibre afvandes yderligere under ind-virkning af et pressebând 28 og fores derefter til en her ikke vist yderligere behandlingsstation ved hjælp af transportindretninger 29.

Det vand, som i filteret 27 er blevet befriet for mekaniske forure-ninger, kan via et udlob 30 stromme ned i en puffercisteme 31.

20 Rejektorstromme 32 fra cyklonen 21 fores via en ledning til en afvan dingsindretning 33 af en type, som ligner sibândspressen 23. Det a£-vandede faste materiale 34 fores til en beholder 35. Det fraskilte vand opsamles i et trug 36 og fores via en ledning 37 til filteret 27 eller et med dette parallelt anbragt lignende filter.

25 Oven over vandbadet 11 er der monteret en beskyttelseshætte 38. Det af hætten omsluttede luftvolumen fornyes ved hjælp af en ventilator 40, der forer luften ud gennem en ledning 41.

Med en pumpe 42 fores vand fra puffercisternen 31 forst via en ledning 43 og derefter via en ledning 44 til fordelingsledningen 8.

Claims (13)

1. Fremgangsmâde til opsamling af mineralfibre, som dannes ved partiel fibrering af en mineralsmelte (1), og som indeholder bâde mineralfibre og ufibrerede partikler og klumper af tungere materiale, 20 ved hvilken fremgangsmâde det partielt fibrerede materiale (5) opsam-les og dispergeres i et vandbad (11), i hvilket de ufibrerede partikler tillades at synke til bunden, kendetegnet ved, at det partielt fibrerede materiale (5) direkte og uden ansamling i tor tilstand opfanges og tilfores vand-25 badet (11) ved hjælp af én eller flere médiumstrornme (6), som i det mindste delvis bestâr af vand, og som virker i en retning, som er i hovedsagen vinkelret pà den retning, i hvilken det partielt fibrerede materiale udslynges fra fibreringsstedet.

2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, 30 kendetegnet ved, at vandet i médiumstrommen (6) eller - strommene udgor en del af det recirkulerende vandsystem, til hvilket det opsamlende vandbad (11) horer. DK 157243 B

3. Fremgangsmàde if0lge krav 1, kendetegnet ved, at suspensionen af vand og delvis fibre-ret materiale holdes i en sâdan bevægelse ved hjælp af en omrorer (12), at praktisk taget ingen fibre kan sedimentere.

4. Fremgangsmàde ifolge krav 1 og 2, kendetegnet ved, at suspensionen af mineralfibre og vand undergâr en dynamisk séparation (i 21, 33) i ét eller flere trin.

5. Fremgangsmàde ifolge krav 4, kendetegnet ved, at en dynamisk séparation finder sted ved 10 hjælp af en vâdcyklon (21).

6. Fremgangsmàde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at flere fraktioner udtages (gennem 22, 32), hvilke fraktioner hver især indeholder praktisk taget udeluk-kende fibreret materiale, men af forskellig fysisk karakter.

7. Fremgangsmàde ifolge et hvilket som helst af de foregâende krav, kendetegnet ved, at opsamlingen af delvis fibreret materiale sker i et lukket luftkammer (38) oven over vandbadet (11), i hvilket luftkammer (38) luften fornyes og suges ud ved hjælp af en ventilator (40).

8. Fremgangsmàde ifelge krav 1, kendetegnet ved, at det til bunden af vandbadet (11) ned-sunkne materiale fraskilles ved hjælp af et pâ vandbadets (11) bund virkende skrabeorgan (13).

9. Anlæg til udavelse af fremgangsmâden ifalge krav 1, hvilket anlæg 25 har et organ (3) til ud fra en mineralsmelte (1) at danne et tæppe (5) af delvis fibreret materiale, midler til frigivelse og bort-transport af det delvis fibrerede materiale samt et vandbad (11) til opsamling af det delvis fibrerede materiale, i hvilket vandbad det ufibrerede materiale og klumperne af tungere materiale kan fjernes, 30 èfter at dette materiale og disse klumper er sunket til bunds, DK 157243 B kendetegnet ved, at vandbadet (11) er placeret umiddelbart grænsende op til organet (3) til dannelse af det nævnte tæppe (6) af delvis fibreret materiale, og at midlerne til fjernelse og borttrans-port af det delvis fibrerede materiale til vandbadet (11) udg0res af 5 ét eller flere mundstykker (7, 9) til udspr0jtning af én eller flere médiumstr0mme, som i det mindste delvis bestâr af vand, mod det fra fibreringsorganet (3) udslyngede, delvis fibrerede materiale og i en retning i ait væsentligt vinkelret pâ udslyngningsretningen fra fibreringsorganet (3).

10. Anlæg ifolge krav 9, kendetegnet ved, at det indeholder et organ (12), som holder fiberdelen i det delvis fibrerede materiale i suspension, men tillader ufibreret og tungere materiale at synke til bunds i vandbadet (11).

11. Anlæg ifolge krav 9 eller 10, kendetegnet ved, at det indeholder i det mindste to for-skellige organer (23, 33) til opsamling og dynamisk separering af suspensionen af vand og fibre.

12. Anlæg ifolge krav 9, 10 eller 11, 20 kendetegnet ved, at det indeholder midler (26 - 37, 44) til genvinding og recirkulering af vandet fra vandbadet (11).

13. Anlæg ifolge et hvilket som helst af kravene 9-12, kendetegnet ved, at vandbadet (11) og midlerne (3) til dannelse af mineralfibrene er indesluttet i en beskyttelseshætte 25 (38), der danner et luftkammer, i hvilket luften fornyes og suges ud, sâ at de dannede mineralfibre holdes suspenderet i luft, inden de synker ned i vandbadet (11). 1 Anlæg ifolge et hvilket som helst af kravene 9-13, kendetegnet ved, at midlerne til akkumulering og opsamling 30 af ufibreret materiale, som er sunket til bunds i vandbadet (11) bestâr af et endelost roterende skrabebând (13), som opfanger og bort-transporterer dette materiale fra vandbadet (11).