DK161829B - Fremgangsmaade til fremstilling af lette tilslagsmaterialer - Google Patents

Description

DK 161829 B

i

Den foreliggende opfindelse angår en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af lette tilslagsmaterialer.

Nærmere bestemt angår den foreliggende opfindelse en frem-5 gangsmåde til fremstilling af tilslagsmaterialer med ekstremt let vægt.

En populær kendt metode til fremstilling af lette tilslagsmaterialer ud fra skiferier som råmateriale er en fremgangsmåde, 10 der omfatter knusning af skiferierklumper til en partikelstørrelse på omkring fuldstændig passage gennem en 100 mesh-sigte, befugtning af pulveret med vand til en indstillet fugtighed, omdannelse af det våde pulver til småkugler eller pellets, tørring, og brænding af de tørre pellets.

15

De brændte pellets, der vindes ved denne fremgangsmåde, har imidlertid en ulempe ved, at de har en forholdsvis høj, tilsyneladende specifik vægtfylde på ca. 1,25, selv om de har en knusningsstyrke (ikke mindre end 50 kg i pellets med en diame-20 ter på 7 mm) og modstand mod vandabsorption (5 til 7 vægt% vandabsorption), der er tilstrækkelig for ethvert tilslagsmateriale.

1 de sidste år har det ønskelige i at udvikle bygningsmateria-25 ler med nedsat vægt og forøget varmeisoleringsevne fundet stigende anerkendelse. Under disse omstændigheder er der et stort behov for indføring af tilslagsmaterialer, der modstår brand, udviser tilstrækkelig styrke, og har en 1av specifik vægtfylde.

30

Fra norsk patentskrift nr. 133.542 er det kendt at benytte si-liciumcarbid som opskumningsmiddel sammen med ferrooxid og et oxidationsmiddel, der kan hæve jernoxidets oxidationstrin fra 2 til 3.

Der har været foreslået (japansk publiceret patentansøgning nr. SHO 50(1975)-98923) en hidtil ukendt fremgangsmåde til 35

DK 161829 B

2 fremstilling af lette tilslagsmaterialer, der angives at muliggøre en effektiv og stor nedsættelse af den ovennævnte tilsyneladende specifikke vægtfylde (i det følgende blot betegnet som "specifik vægtfylde").

5

Ved denne fremgangsmåde påstås det, at der opnås tilslagsmaterialer med en specifik vægtfylde på ca. 0,7, ved at blande 100 dele lerskifer eller slamsten med 10 til 30 dele papirmasse-slam, omdannelse af den vundne blanding til pellets og bræn-10 ding af de vundne pellets ved temperaturer på 800 til 1150eC.

For at kunne anvendes som et additiv på effektiv måde ved den ovenfor beskrevne metode må det kolloide papirmassesediment, der har et vandindhold på ca. 80 vægt%, og som stammer fra en 15 papirfabrik (eksempel 1 i den offentliggjorte japanske patentansøgning nr. SHOW 50(1975)-105718), befris for et stort rumfang vand ved afdampning i et stort tøranlæg, og det må tørres til et vandindhold på ca. 10 vægt%. Dette additiv viser sig således at være utilladeligt dyrt, og det giver absolut intet 20 bidrag som fyldstof.

Et primært formål med den foreliggende opfindelse er, at anvise en fremgangsmåde til fremstilling af tilslagsmaterialer, som gør det muligt at brænde produktet til opnåelse af en sta-25 dig lavere specifik vægtfylde uden at det medfører nogen af de ovenfor beskrevne ulemper.

Det er endvidere et formål med den foreliggende opfindelse at anvise en fremgangsmåde til fremstilling af tilslagsmateria-30 ler med yderst let vægt, som går det muligt at yderligere nedsætte den specifikke vægtfylde af de ovennævnte lette tilslagsmaterialer.

Det har overraskende vist sig, at når findelt skiferier blan-35 des med en passende mængde ferrioxid og si 1iciumcarbid tilsat dertil i form af findelte partikler eller i en flydende form, og når den vundne blanding pelleteres, og derpå brændes ved en

DK 161829B

3 passende temperatur i en passende atmosfære, vindes der et brændt produkt med en tydeligt nedsat specifik vægtfylde.

Den ovennævnte fremgangsmåde omfatter formindskelse af det som 5 råmateriale anvendte skiferiers partikelstørrelse til under 15 pm i gennemsnit, tilsætning af et uorganisk skumningsmiddel med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 20 pm i en andel på 0,2 til 2,5 vægt%, og ferrioxid med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 20 pm i en andel på 2 til 10 10 vægt% regnet på blandingens samlede vægt, blanding af komponenterne, befugtning af den vundne blanding til indstilling af fugtigheden, pelletering af den våde blanding ved hjælp af et pel leteringsapparat og brænding af de vundne pellets ved en temperatur på 1050 til 1120°C.

15

Ved denne fremgangsmåde kan der fremstilles lette tilslagsmaterialer med en specifik vægtfylde, der er ca. det halve af den specifikke vægtfylde for tilslagsmaterialer fremstillet ved den konventionelle fremgangsmåde.

20

Den konventionelle fremgangsmåde til fremstilling af letvægtstilslag omfatter knusning af klumper af skifeler til en partikelstørrelse på mindre end 150 pm i diameter, befugtning af det således dannede pulver med vand, omdannelse af det våde 25 pulver til pellets, tørring af de vundne pellets og påfyldning af de tørre pellets til en rotationsovn for at brænde dem ved en temperatur der ligger fra 1000eC til 1500°C i 10 til 20 minutter i en atmosfære med en oxygenkoncentration på 8 til 9%.

Ifølge den konventionelle fremgangsmåde indfanges carbonmon-30 oxid fremstillet ved omsætning mellem carbon i udgangsmateri-let og oxygen i ferrioxid (C + Fe203 -♦ 2FeO + CO) i den flydende fase af pellets til dannelse af bobler deri, hvorved de dannede pellets kvælder, og der dannes letvægtstilslag. Det således dannede tilslag udviser en knusestyrke på ikke under 35 50 kg, en vandabsorption på 5 til 7 vægt% og en tilsyneladende specifik vægtfylde på ca. 1,2 til 1,4. For at nedsætte den tilsyneladende specifikke vægtfylde er det nødvendigt at hæve 4

DK 161829 B

brændingstemperaturen for derved at forøge den flydende fase i pelletserne, hvorved disse blødgøres og for at fremkalde gas ved en høj temperatur, således at de dannede pellets vil rumme mange bobler ensartet fordelt. Imidlertid vil forøgelsen af 5 brændingstemperaturen få pelletsernes overflade til at smelte sammen, hvorved de klæber til hinanden eller det smeltede ma- teriale gror fast på roterovnens vægge under brændingen af pelletserne, således at ovnen kan blive ufunktionsdygtig. End- i videre vil anvendelsen af kun carbon og ferrioxid fremkalde en 10 utilstrækkelig mængde gas.

Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes en fremgangsmåde til fremstilling af letvægtstilslag til med specifik vægtfylde, der er lettere end den hos konventionelle tilslag.

15 Fremgangsmåden omfatter pulverisering· a-f et hovedudgangsmateriale, skiferier, og tilsætningsstofferne, ferrioxid og sili-ciumcarbid til en gennemsnitlig partikelstørrelse på mindre end 15 pm, fortrinsvis mindre end 10 pm, det pulveriserede pulver omdannes til pellets, og disse brændes ved en tempera-20 tur på 1050°C til 1150°C i en atmosfære med en oxygenkoncentration på 8 til 9%.

Grunden til, at den gennemsnitlige partikelstørrelse i udgangsmaterialet skal være mindre end 15 pm og at de dannede 25 pellets brændes i en svagt oxiderende atmosfære, er, at pelletserne under brændingen deraf kan brændes ved en høj temperatur, hvor de blødgøres uden at overfladen på pelletserne smelter sammen for at klæbe sammen til hinanden, og uden at sammensmeltede pellets sætter sig fast på roterovnens vægge.

30 Pulveriseringen af udgangsmaterialet til e'n partikelstørrelse på mindre end 15 pm med tilsætning af ferrioxid og silicium-carbid, som tidligere har været knust til mindre end 20 pm i partikelstørrelse, sikrer homogen blanding af udgangsmaterialet med tilsætningsstofferne, hvilket letter reaktionen mel-35 lem si 1 iciumcarbid, som har en lav reaktionsdygtighed, med ferrioxidet. Når således alle pellets er blødgjort ved en høj temperatur, vil reaktionen mellem siliciumcarbid og ferrioxid

DK 161829B

s blive gennemført hurtigt, således at der dannes carbonmonoxid-gas (SiC + 3Fe203 -+ 6FeO + Si02 + CO), og det således dannede carbonmonoxidgas forårsager opskumning af pelletserne, hvorved der dannes letvagtstilslag som ensartet fordelt deri indehol-5 der mange bobler, således at tilslaget har en lav specifik vagtfylde. De således opnåede letvagtsaggregater har en knuse-styrke på mere end. 22 kg, et vandabsorptionsforhold på 1,4 vægt% og en tilsyneladende specifik vagtfylde på 0,7 til 0,4.

10 Ved en yderligere forbedring af fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan der fremstilles tilslagsmaterialer med tydeligt nedsat vagt ved, at man underkaster skiferier, der i forvejen er knust til et niveau på mindre end 250 pm, samtidig knusning med forskellige additiver, befugter den vundne findelte blan-15 ding til en indstillet fugtighed, pelleterer den våde blanding og brander de vundne pellets i stedet for at findele råmaterialet og additiverne hver for sig og blande de vundne pulvere.

Fremgangsmåden ifølge en udførelsesform for den foreliggende 20 opfindelse omfatter nedsattelse af den gennemsnitlige partikelstørrelse for skiferier som et hovedråmateriale til under 15 pm, tilsatning af ferrioxid og si 1iciumcarbid med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 20 pm i andele på henholdsvis 2 til 10 vagt% (Fe203) og 0,2 til 2,5 vagt% (SiC), 25 blanding af komponenterne, befugtning af den vundne blanding til indstillet fugtighed, omdannelse af den våde blanding til pellets eller småkugler og branding af småkuglerne.

Ved den første udførelsesform for opfindelsen findeles skifer-30 leret og tilsatningsstofferne til en efter almindelig standard overordentlig lille partikelstørrelse. Grunden til en sådan fin neddeling er, at partiklerne i småkuglerne under branding af disse har en reaktionsdygtighed, der er tiIstrakkelig stor til, at fremkalde fine ensartede bobler, når de har en sådan 35 lille partikelstørrelse. Hvis disse partikler havde en større størrelse ville man aldrig kunne opnå den foreliggende opfindelses virkning uanset, hvor omhyggeligt der blev sørget for 6

DK 161829 B

de øvrige betingelser, såsom oxygenatmosfæren og temperaturen i løbet af brændingen, brændingsperioden, og tilsætningen af forskellige tilsætningsstoffer indbefattet ferrioxid, carbonat og aluminiumoxid.

5

Som additiver tilsættes ferrioxid i en andel på 2 til 10 vægt% og si 1iciumcarbid i en andel på 0,2 til 2,5 vægt% baseret på blandingens samlede vægt. Andelenes grænser er specificeret så nøje, fordi nedsættelsen af de brændte småkuglers specifikke j

10 vægtfylde ikke er så fremtrædende, når andelene ikke når op I

til de respektive nedre grænser, og anvendelsen af additiverne ud over de øvre grænser forventes ikke at fremkalde nogen yderligere forbedring af virkningen. Specielt bør det bemærkes, at overdreven anvendelse af si 1iciumcarbid må undgås om-15 hyggeligt, da det fremkalder unormal skumning. Om ønsket kan man anvende si 1iciumnitrid i stedet for siliciumcarbid.

Hed hensyn til småkuglernes brændingstemperatur har de brændte småkuglers specifikke vægtfylde en tendens til at falde med 20 stigende brændingstemperatur. Hår denne temperatur er- for høj smelter småkuglerne imidlertid også på deres overflade, og kommer derfor til at klæbe sammen med hinanden under brændingen i en roterende ovn. Derfor ønskes brændingstemperaturen ikke højere end 1120°C og ikke under 1050eC, fortrinsvis ikke 25 over 1115°C og ikke under 1100°C. Temperaturen ved ovnens indløb, hvor der indføres ubrændte småkugler, ønskes fastsat til omkring 630°C. Småkuglernes opholdstid i højtemperaturzonen ligger ønskeligt inden for området fra 20 til 30 minutter. Yderligere forøgelse af temperaturen i småkuglebrændingszonen 30 kan synes at være en tilsyneladende rigtig metode til at nedsætte de brændte småkuglers specifikke vægtfylde. Hvis den øvre grænse på 1120eC i det foretrukne område for brændings-temperaturen ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen overskrides (hvilken temperatur varierer med oxygenatmosfæren), er resul-35 tatet et uønsket fænomen, hvor småkuglerne smeltes jævnt på deres overflade, og kommer til at klæbe til hinanden. Det er derfor ønskeligt, at opholdstiden for småkuglerne i brændings- 7

DK 161829 B

zonen ligger i området fra 20 til 30 minutter eller endog i et kortere tidsrum. I dette tilfælde behøver oxygenindholdet for atmosfæren i ovnen kun at være 8 til 10 rumfangsprocent i brændingszonen og 12 til 13 rumfangsprocent ved indføringssi-5 den for råmateriale. I modsætning til ved den konventionelle fremgangsmåde er det ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen ikke nødvendigt at begrænse oxygenkoncentrationen i størst muligt omfang.

10 Knusningen af råmateriale og tilsætningsstoffer, blandingen af de knuste råmaterialer, befugtningen af det vundne blandede pulver for at indstille fugtigheden, og pel leter ingen af den våde blanding gennemføres ved anvendelse af almindelige apparater, såsom en rørmølle til knusning og et pel leteringsappa-15 rat af pande-typen til pelletering. Disse behandlinger medfører ingen specielle operationer.

1 overensstemmelse med fremgangsmåden ifølge opfindelsen som beskrevet ovenfor kan der på sikker måde fremstilles et let 20 tilslagsmateriale med en specifik vægtfylde i størrelsesordenen 0,6 til 0,5 uden henvisning til diameteren og formen (rørformet, elliptisk, osv.) af de fremstillede pellets. Det bemærkes, at udtrykket "småkugler" i nærværende beskrivelse og krav benyttes som synonym til begrebet "pellet" og at småkug-25 lerne således ikke nødvendigvis er nøjagtigt kugleformede, men også kan være rørformede, elliptiske, osv.

Et yderligere træk ved den foreliggende opfindelse omfatter en første nedsættelse af skiferiers gennemsnitlige partikelstør-30 relse til under 250 pm, hvorefter der tilsættes ferrioxid, med en partikelstørrelse på ikke over 20 pm, fortrinsvis ikke over 10 pm, i en andel på 2 til 10 vægt%, si 1iciumcarbid med lignende partikelstørrelse i en andel på 0,2 til 2,5 vægt%, og efterfølgende blanding af komponenterne, mens de findeles ved 35 hjælp af en rørmølle til en partikelstørrelse på ikke over 15 pm, fortrinsvis ikke over 10 pm.

e DK 161829 B

Den derved fremstillede blanding kan derpå underkastes trin til befugtning for at indstille fugtigheden, pelletering, tørring og brænding under de samme betingelser som beskrevet j ovenfor.

i 5 I den nærværende udførelsesform for opfindelsen bliver skiferleret og en passende mængde dertil satte tilsætningsstoffer findelt til en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 15 μ«η, fortrinsvis ikke over 10 pm. Grunden til denne findeling 10 er, at partiklernes reaktionsdygtighed under brændingen af småkuglerne forbedres i samme grad som partikelstørrelsen nedsættes.

Knusningen af blandingen af skiferier og tilsætningsstofferne 15 ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen gennemføres i tilstrækkeligt omfang på ca. 30 minutter til 1 time med en almindelig mølle, selv om denne varighed varierer med den pågældende type knuseapparat, der benyttes.

20 Denne knusningsgrad er vigtigt for at sikre en rigeligt lav specifik vægtfylde for de brændte småkugler. De brændte små-kugler får til stadighed en lav specifik vægtfylde så længe partikelstørrelsen er rigeligt lille som defineret. Således må knusningsbetingelserne fastlægges med skyldig hensyntagen til 25 målingerne af det knuste pulvers partikelstørrelse. Hvis partiklerne er større end de her definerede grænser vil den foreliggende opfindelses formål aldrig blive opnået, uanset hvor omhyggeligt man sørger for de øvrige betingelser.

30 Det ved den foreliggende udførelsesform for opfindelsen vundne brændte produkt opnår en specifik vægtfylde i størrelsesordenen på ikke over 0,6 til 0,4 uden at der fremkommer en negativ virkning med hensyn til knusningsstyrke og evnen til at modstå vandabsorption. Produktet kan således med fordel tjene som 35 varmeisolator, ildfast materiale eller fyldstof dertil.

Den foreliggende opfindelse gør ikke nogen forskel mellem de lette tilslagsmaterialer på basis af størrelsen af de enkelte 9

DK 161829 B

klumper, der udgør tilslagsmaterialerne. Af praktiske grunde ligger størrelsen i området fra 5 til 20 mm i diameter. For en fastlagt specifik vægtfylde stiger tilslagsmaterialets knus-ningsstyrke og vandabsorptionsgraden falder i samme grad som 5 diameteren af de enkelte klumper stiger. I tilfælde af kugleformede brændte pellets med en gennemsnitlig partikeldiameter på ca. 7 mm fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er knusningsstyrken ca. 25 kg, og vandabsorptionsforholdet 1 til 4 vægt%, når småkuglerne er fremstillet i overensstemmel-10 se med den første udførelsesform for opfindelsen, mens knusningsstyrken er ca. 20 kg og vandabsorptionsforholdet 2 til 5 vægt%, når småkuglerne er fremstillet i overensstemmelse med den anden udførelsesform for opfindelsen. Ud over at tilslagsmaterialet har en mærkbar lav specifik vægtfylde, udmærker 15 tilslagsmaterialet ifølge opfindelsen sig ved, at have de foi— trin som det er nødvendigt at have, for at tilslagsmaterialet skal kunne opfylde sin egen funktion.

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende ved hjælp af nogle 20 udførelseseksempler.

Eksempel 1

Skiferier knustes groft med en enkelt kæbeknuser, tørres der-25 efter med et tørreapparat af den roterende ovntype og underkastes en sekundær knusning med en vingehjulsmøl le og knuses fint med en rørmølle (produkt fra Otsuka Iron Works Co., Ltd., med en diameter på 2,5 m, en længde på 5,6 m, en kuglestørrelse på 50 til 75 mm og et omdrejningstal på 20 omdrejninger pr.

30 min.) til en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 15 pm. Derefter tilsattes til 60 kg af det således fint knuste hovedråmateriale hematit (produkt fra Tetsugen Co., Ltd.; pulformet Fe203) med en gennemsnitlig part i keldi ameter på ikke over 5 pm i en andel på 7 vægt% og si 1iciumcarbid med en gen-35 nemsnitlig partikeldiameter på ikke over 5 pm i en andel som beskrevet i tabel 2. Disse komponenter blandedes i en betonblander med et indre rumfang på 0,03 m3, og ved at følge en

DK 161829 B

10 almindelig fremgangsmåde blev den vundne blanding derefter be-fugtet for at indstille fugtigheden og pelleteret til en gennemsnitlig partikeldiameter på ca. 5 mm med et pelleterings-apparat af pande-typen. De ubrændte småkugler fremstillet på 5 denne måde tørredes fuldstændigt i et tørreapparat og førtes med en hastighed på 300 g pr. min. til en prøveovn med en indre diameter på 500 mm, en længde på 4000 mm og en hældning på 4,5% og et omdrejningstal på 3 omdrejninger pr. min. under anvendelse af en propanbrænder som varmekilde under opretholdel-10 se af en brændingstemperatur på 1080® til 1115®C, en indgangs-temperatur på 630°C, idet oxygenkoncentrationen reguleredes i områderne henholdsvis 8 til 9 rumfangsprocent og 12 til 13 rumfangsprocent ved henholdsvis brændingszonen og indløbssiden af den pågældende ovn, og idet småkuglerne fremførtes med 15 en sådan hastighed, at der opretholdes en opholdstid for småkuglerne i brændingszonen på 20 min. På denne måde brændes småkuglerne i en periode på 30 minutter.

De således brændte småkugler blev henstillet til afkøling og 20 måltes derefter for gennemsnitlig partikeldiameter, og afprøvedes for andre egenskaber i overensstemmelse med JIS A1135.

Det i dette tilfælde anvendte skiferier havde en sammensætning som vist i tabel 1. Resultaterne er vist i form af gennemsnit i tabel 2.

25 Råmaterialets partikelstørrelse og tilsætningsstoffernes partikelstørrelser bestemtes ved hjælp af et lysgennemtrængningstids-par ti kel størrelses-måleapparat. 1 35

DK 161829 B

11

Tabel 1 sammensætning af skiferier (vægt%) 5 Si02 Al2°3 Pe2°3 Ca0 M9° Na2° K2° 67,53 14,52 5,10 1,54 1,56 1,86 3,03 ' gløde- krystal-

TiC>2 MnO BaO tab vand S C

10________ 0,54 0,11 0,05 3,18 2,21 0,37 0,55

Tabel 2 15 - *-*———--—-----------1

Temperatur JVfengde fousnings Vandabsorp- Partikel- nr. i brandings tilsat Specifik styrke tionsgrad diameter for zone (°C) silicium-vægtfylde (kg) (vægt%) pellets (barbid (mm) 20__(væcrt%)_______ 1 1115 0,1 0,78 25,3 1,3 7,3 2 " 0,3 0,65 24,5 1,8 7,1 3 *1040 0,5 1,05 29,5 1,0 7,0 4 1100 1,0 0,60 23,0 1,4 7,2 25 5 1120 2,0 0,55 22,1 3,0 7,2 6 1115 2,5 0,56 23,0 3,2 7,2 30 Note: Den med mærkede værdi repræsenterer en typisk lav temperatur i brændingszonen vist til sammenligning.

Det fremgår af tabel 2, at småkuglerne fra forsøgsnummer 4, 5 og 6, der opfylder de ifølge opfindelsen nærmere angivne græn-35 ser, havde lave værdier for specifik vægtfylde og udviste tilfredsstillende niveauer af knusningsstyrke og vandabsorptionsgrad. De viste knusningsstyrker repræsenterer gennemsnittet af

DK 161829B

12 belastningsværdier udøvet af et trykprøveapparat på 100 prøvestykker ved brud.

Eksempel 2 5

Der fremstilledes brændte småkugler ved at følge fremgangsmå- J

den i eksempel 1 bortset fra, at den tilsatte mængde silicium-carbid ændredes til en andel på 0,5 vægt%, og mængden af hema-tit varieredes i området fra 1,0 til 10,0 vægt% og temperatu-10 ren i brændingszonen i prøveovnen ændredes til 1115°C. De brændte pellets afprøvedes for deres egenskaber. Resultaterne er vist i tabel 3.

Tabel 3 15___ Mængde fjil-! Knusnings- Vandabsorp- Partikeldia-

Nr. sat hema- Specifik styrke tionsgrad meter for tit (vsegt%) vægtfylde (kg) (vægt%) pellets (mm) 20 7 1,0 0,85 26,9 1,1 7,2 8 2,0 0,65 25,5 1,3 7,1 9 5,0 0,58 24,9 1,6 7,1 10 7,0 0,53 22,5 3,5 7,2 11 9,0 0,54 23,1 3,3 7,0 25 12 10,0 0,58 24,0 2,6 7,1

Det fremgår af tabel 3, at småkuglerne fra forsøg nr. 7, hvor der anvendes hematit (Ρβ2θ3) i en mindre mængde (end det an-30 givne område), havde en høj værdi for den specifikke vægtfylde, mens småkuglerne fra de øvrige prøver bortset fra prøve nr. 8, hvori der anvendes hematit i den lavest tilladelige andel, viste rigeligt lave niveauer af specifik vægtfylde i størrelsesordenen 0,5.

Småkuglerne fra forsøg nr. 12, hvor der anvendes hematit i en stor andel (den øvre grænse for det ifølge opfindelsen angivne 35 13

DK 161829 B

område) viste et forholdsvis højt niveau af den specifikke vægtfylde, hvilket viser at tilsætning af hematit i en større andel er temmelig skadeligt.

5 Eksempel 3

Klumper af skiferier knustes groft med en enkelt kæbeknuser, tørredes derefter i et tørreapparat af den roterende ovntype og underkastedes derefter en sekundær knusning med en vinge-10 hjulsmølle til en partikelstørrelse på ikke over 250 μπι.

Derefter sattes der til den pulveriserede skiferier ferrioxid af reagenskvalitet 1 med en partikeldiameter på ikke over 15 pm i en andel på 3 vægt%, samt si 1iciumcarbid med en partikel-15 diameter på ikke over 15 pm i en varierende andel som vist i tabel 5, og blandingen indførtes i en rørmølle (leveret af Otsuka Iron Works Co., Ltd. med en diameter på 2,5 m, en længde på 5,6 m og en kuglestørrelse på 50 til 75 mm og et omdrejningstal på 20 omdrejninger pr. min.), og knustes deri med en 20 opholdstid for blandingen i møllen fastlagt til 30 minutter.

Derved vandtes 70 kg fint pulveriseret prøve.

Den således findelte prøve viste sig at have en gennemsnitlig partikeldiameter på 8,5 pm (målt ved hjæl af et lysgennem-25 trængnings-partikelstørrelses-måleapparat).

Pulveret befugtedes til en indstillet fugtighed og pelletere-des ved hjælp af et pel 1eteringsapparat af pande-typen til en gennemsnitlig partikeldiameter på ca. 5 mm ved at følge en 30 konventionel fremgangsmåde. De således vundne ubrændte småkug-ler tørredes rigeligt i et tørreapparat, og førtes med en hastighed på 300 g pr. min. til en prøveovn med en indre diameter på 500 mm, en længde på 4000 mm og en hældning på 4,5% og et omdrejningstal på 3 omdrejninger pr. min. under anvendelse 35 af en propanbrænder som varmekilde, idet der blev opretholdt en brændingszonetemperatur i området fra 1050 til 1115°C, en oxygenkoncentration i brændingszonen i området fra 8 til 9 14

DK 161829 B

rumfangsprocent, en indløbstemperatur for de ubrændte småkugler på 635°C og en oxygenkoncentration ved indløbet for de ubrændte småkugler i området fra 12 til 13 rumfangsprocent, og idet der blev opretholdt en opholdstid for småkuglerne i bræn-5 dingszonen på 15 minutter. På den ovenfor beskrevne måde blev småkuglerne brændt i 30 minutter. De således brændte småkugler blev henstillet til afkøling og måltes derefter til bestemmelse af den gennemsnitlige partikeldiameter og afprøvedes for øvrige egenskaber i overensstemmelse med JIS A1135.

10

De angivne knusningsstyrker repræsenterer gennemsnittet af værdierne fra belastning udøvet af et kompressionsprøveapparat på 100 prøvestykker ved brud.

15 Sammensætningen af skiferieren som råmateriale var som vist i tabel 4. Resultaterne er vist i tabel 5.

Tabel 4 sammensætning af skiferier (vægt%) 20 Si02 Al203 f®2Q3 Ca0 Na20+K20 Ti® 2 69,78 13,30 4,94 1,50 1,39 4,37 0,50 gløde- krystal

MnO BaO tab vand S C

0,14 0,04 3,14 1,75 0,37 0,52 25

Tabel 5

Temperatur Mængde til Vandabsorp- i brændings--s at silicium Specifik Knusnings- tionsgrad sintrede

Nr. zone (°C) carbid (vægt vægtfylde styrke (vægt%) småkugler 30 *) (kg) tøn) 1 2 3 4 5 6 7 8 1115 0,1 0,73 24,8 1,5 7,2 2 " 0,2 0,60 24,3 2,5 7,2 3 35 15 " 0,3 0,55 24,0 2,8 7,2 4 *1030 0,5 1,03 29,0 0,8 7,0 1 5 1100 " 0,60 23,2 .2,5 7,1 6 1115 1,0 0,45 22,0 3,0 7,2 7 " 2,0 0,41 21,5 3,8 7,1 8 1120_2^5_0,43 22,5_3,6 7 , u

DK 161829 B

15

Note·, den med * mærkede værdi repræsenterer en typisk lav temperatur i brændingszonen og er vist til sammenligning.

Det fremgår af tabel 5, at småkuglerne fra forsøgene bortset 5 fra forsøg nr. 16, der havde en lav brændingstemperatur (afvigende fra det ifølge opfindelsen angivne grænseområde), samt forsøg nr. 13, hvor der anvendes siliciumcarbid i en mindre andel (afvigende fra det ifølge opfindelsen angivne område), viste lave niveauer for specifik vægtfylde i størrelsesorden 10 fra mindre end 0,6 til 0,4, og havde tilfredsstillende egenskaber .

Eksempel 4 15 Der fremstilledes brændte småkugler ved at følge fremgangsmåden ifølge eksempel 3, bortset fra at partikeldiameteren af de ubrændte småkugler ændredes til ca. 7 mm, de brændte småkugler afkøledes langsomt til 110eC (A) eller 200°C (B) i en roterende ovn, og de således afkølede småkugler fjernedes til et rum 20 og bratkøledes ved påsprøjtning af vand.

Resultaterne er vist i tabel 6.

25 Tabel '6

Nr. Temperatur Mængde til Specifik Knusnings Vandabsorp- Sintrede λ ^ 4· q T T T *** i brændings ciumcarbid strYke tionsgrad småkugler 3 0 zone (°C) (vægt*) (kg) (vægts) (mm) A31 1115 0,5 0,47 55,0 9,1 10,2 A32 " 1,0 0,45 52,1 9,8 10,3 B33 1120 1,2 0,42 33,2 20,5 10,1 35 B34 " 1,5 0,44 35,0 19,1 10,4 I _____________________I_[_ )__________________

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af lette tilslagsmaterialer, 15 kendetegnet ved, at man til knust skiferier med en gennemsnitlig part i kel større! se på ikke over 250 μη» sætter ferrioxid med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 20 pm i en andel på 2 til 10 vægt%, samt siliciumcarbid med samme partikelstørrelse i en andel på 0,2 til 2,5 vægt%, knu-20 sér den resulterende blanding til en gennemsnitlig partikel-størrelse på ikke over 15 μη», befugter den knuste blanding med vand til indstilling af fugtigheden, pelleterer den våde blanding og brænder de resulterende pellets eller småkugler.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at skiferleret knuses i forvejen til en partikelstørrelse på ikke over 15 pm.

3. Fremgangsmåde til fremstilling af et let tilslagsmateriale, 30 kendetegnet ved, at man til knust skiferier med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 15 pm sætter ferrioxid med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 20 pm i en andel på 2 til 10 vægt%, og siliciumcarbid med samme gennemsnitlige partikelstørrelse i en andel på 0,2 til 2,5 35 vægt%, befugter den vundne blanding til indstilling af fugtigheden, pelleterer den våde blanding og brænder de vundne pellets eller småkugler. DK 161829B

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at ferrioxidet og si 1iciumcarbidet, hvert har en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 10 μιη.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det knuste produkt er findelt til en gennemsnitlig partikelstørrelse på ikke over 10 μιη.

5 Skønt der i udførelseseksemplerne angivet ovenfor overalt anvendes skiferier som hovedråmateriale kan fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes med tilsvarende effekt på andre råmaterialer, som f.eks. perlit, slamsten og vulkansk sand uden nogen modifikationer. 10 Patentkrav. ! i

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at 10 findelingen gennemføres i 30 minutter til 1 time.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet ved, at brændingen gennemføres ved en temperatur på 1050°C til 1120°C. 15

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at brændingen gennemføres ved en temperatur på 1100°C til 1115°C.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 3, kendetegnet 20 ved, at brændingen gennemføres med en opholdstid inden for brændingszonen i området fra 20 til 30 minutter. 25 1 35