DK165057B - Fremgangsmaade og apparatur til smeltning af silikatholdige materialer, isaer til fremstilling af mineraluld - Google Patents

Description

i

DK 165057 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i krav 1 ' s indledning angivne art.

Ued smeltning af silikatholdige råmaterialer, især kornet basalt, men også sammentrykkede pellets, skår eller 5 skærver på silikatbasis, tilføres der smeltekarret til forbrænding af fossilt brændstof såsom olie en stor mængde luft, ved hvilken brændstoffet i en stor flamme forbrændes ved smeltebadets overflade, og der fremkommer en tilsvarende stor mængde varm spildgas. I rummet 10 over badets overflade optager spildgasstrømmen fra smel ten hidrørende forureninger såsom især fluor, chlor og svovldioxid. Disse forureninger er skadelige for miljøet og skal derfor bortfi 1 tre res fra karrets spildgas, inden denne slippes ud i atmosfæren. I smelten 15 findes især en bestemt andel fluor, navnlig som fluss- middel, og der skal drages omsorg for, at fra smelten udgående fluor atter føres tilbage til smelten til opretholdelse af fluorandelen i denne. Disse sammenhænge er nærmere forklaret f.eks. i US-patentskrift 4 521 523, 20 til hvilket der henvises.

Karrets spildgas udgår fra dette med en meget høj temperatur på ca. 1400°C. Denne energi skal dels gøres udnyttelig til forvarmning af forbrændingsluften og af råmaterialeblandingen og skal dels inden de skade-25 lige stoffers bortfiltrering i et elektrofilter sænkes til højst 450°C eller til under 200°C, såfremt der til filtrering anvendes et mekanisk tekstilmaterialefilter, da sådanne filtre ikke tåler højere driftstemperaturer.

I dette øjemed er det almindeligt kendt først at brin-30 ge karspildgassen i fortrinsvis rekuperativ varmeud veksling med forbrændingsluften og derved at unddrage karspildgassen så meget varme som muligt, samt dernæst at tilvejebringe en yderligere varmeudveksling med råmaterialeblandingen på den f.eks. i US-patentskrifter-

DK 165057 B

2 ne nr. 4 316 732, 4 330 314, 4 330 316, 4 338 112 og 4 362 543 beskrevne måde.

Ued varmeudvekslingen mellem den varme karspildgas og den med omgivelsernes temperatur indførte forbrændings-5 luft tilstræbes en så kraftig temperaturstigning i den ne som muligt og en drastisk sænkning af karspildgas-sens temperatur. Med en opvarmning af forbrændingsluften til ca. 900°C følger en sænkning af karspildgassens temperatur fra 1400°C til ca. 530°C. Ued varmeudveks-10 lingen med råmaterialeblandingen opvarmes denne til ca. 450°C, medens karspildgassens temperatur falder til ca. 300°C, og spildgassen fra karret med denne temperatur indføres i et egnet filter, ved den fra US-pa-tentskrift nr. 4 362 543 kendte teknik f.eks. i et elek-15 trostatisk opladet styrtgodsfilter, hvori temperaturen ved stationær drift kun falder lidt.

Ued anvendelsen af med vand bundne pellets som råmateriale som angivet i US-patentskrifterne nr. 4 330 314 og 4 338 112 anvendes en del af karspildgassens varme-20 energi til fortørring af de nævnte pellets, og spild gassen afkøles ved varmeudveksling med forbrændingsluften blot til ca. 800°C, så at spildgassen har den til fortørring af pellets uden kondensatdannelse nødvendige restenergi. En så høj spildgastemperatur ved spildgas-25 sens indføring i råmaterialeblandingen kræver, at ind retningen til forvarmning af råmaterialerne er fremstillet af specialstål, hvilket er meget bekosteligt og desuden indebærer en kun utilstrækkelig forvarmning af forbrændingsluften. På grund af den nødvendige for-30 tørring forringes således fremgangsmådens energiøkonomi.

Arbejdes der med en tør råmaterialeblanding, opnås ganske vist en god forvarmning af forbrændingsluften, men til gengæld udnyttes karspildgassens resterende energi kun utilstrækkeligt ved forvarmningen af råmaterialet.

DK 165057 B

3

Ued en fra US-patentskrift. nr. 4 225 332 kendt metode svarende til indledningen til foreliggende ansøgnings krav 1 består råmaterialeforvarmeren af to over hinanden beliggende kamre, gennem hvilke råmaterialeblandin-5 gen passerer i retning nedad, medens spildgassen fra smeltekarret strømmer gennem kamrene i retning opad.

Mellem de to kamre tilvejebringes der en varmeudveksling mellem spildgassen og f.eks. forbrændingsluft.

Spildgassen skal, når den strømmer ud af systemet, ha-10 ve en temperatur på kun lidt over 90°C. Ued denne tem peratur er der allerede stor risiko for syrekondensation i den efterfølgende skorsten eller det tilsluttede filter, så at der kræves særlige foranstaltninger for driften i efterfølgende elementer og aggregater 15 under syredannelsen, fordi syre og gasformige aggres sive bestanddele såsom fluor i spildgassen fra smelte-karret under råmaterialets forvarmning kun bortfiltreres i ringe grad, da råmaterialeblandingen ikke udgør noget særlig virksomt filter.

20 Det er den foreliggende opfindelses formål at opnå en så fuldstændig udnyttelse af energien i spildgassen fra smeltekarret som muligt, uden at de efterfølgende filtre eller skorstenen skal være udført syrefast. Dette formål opnås ved de i krav l's kendetegnende del 25 angivne foranstaltninger.

Derved, at der efter råmaterialeblandingens forvarmning påny finder en varmeudveksling sted mellem smeltekarrets spildgas og den endnu kølige forbrændingsluft, opnås en yderligere udnyttelse af restenergien 30 i spildgassen, som efter råmaterialeblandingens for varmning endnu kan have en temperatur på f.eks. 350°C, og dermed en forvarmning af forbrændingsluften fra omgivelsernes temperatur til f.eks. ca. 200°C, hvorved spildgassens temperatur kan aftage til 150°C eller min-

DK 165057 B

4 dre. Den på denne måde forvarmede forbrændingsluft bringes således med en temperatur på f.eks. 200°C - i stedet for med omgivelsernes temperatur - i forbrændingsluft-forvarmeren i varmeudveksling med den varme spildgas 5 fra smeltekarret, så at der selv i tilfælde af en tem peraturreduktion i spildgassen fra ca. 1400°C til f.eks.

650°C i forvarmeren endnu kan overføres en sådan varmemængde til den forvarmede forbrændingsluft til maksimering af råmaterialeblandingens forvarmning, at forbræn-10 dingsluftens temperatur derved kan øges til 1000°C.

På denne måde opnås ved hjælp af en bedre udnyttelse af den varme spildgas' varmeenergi såvel en bedre forvarmning af forbrændingsluften som en bedre forvarmning af råmaterialeblandingen.

15 Under varmeudvekslingen udskilles ved direkte berøring med råmaterialeblandingen alt efter fremgangsmådens styring en mere eller mindre stor del af forureningerne i smeltekarrets spildgas, især støv og aggressive medier såsom fluor, ved aflejring på råmaterialepartik-20 lerne. Disse forureninger tilføres med råmaterialet atter smelten. Især gasformige, aggressive stoffer såsom fluor, chlor og svovldioxid findes i betydelig mængde i spildgassen efter varmeudvekslingen med råmaterialeblandingen, hvorved en for kraftig temperatursænkning 25 i spildgassen under forbrændingsluftens forvarmning forhindres, idet en for lav temperatur på f.eks. 150°C eller mindre i spildgassen, der strømmer ind i skorstenen, vil medføre syrekondensation ved en temperatur under dugpunktet, så at skorstenen skal være syrefast.

Ved at rense smeltekarrets spildgas for sure gasformi-30 ge aggressive stoffer såsom fluor i tilslutning til råmaterialeblandingens forvarmning fjerner man fra spildgassen syredannende forureninger sammen med andre forureninger, så at selv en kraftig afkøling af spildgassen fra smeltekarret ikke indebærer risiko for en skadelig

DK 165057 B

5 syrekondensation. Den kraftige sænkning af spildgassens temperatur tillader en fuldstændig udnyttelse af det udnyttelige varmeindhold og mindsker den efterfølgende varmevekslers og filterets temperaturbelastning med 5 mere, uden risiko for syrekondensation.

Medens forbrændingsluften under dens påvirkning ved en stor temperaturforskel forvarmes af smeltekarrets varme spildgas, fortrinsvis i en i konstruktiv henseende enkel varmeveksler, f.eks. en rekuperativ varme-10 veksler bestående af et keramisk materiale, er en re generativ varmeveksler velegnet til forvarmning af råmaterialet, da den i et meget lille rum har en relativt stor varmeoverførende flade og dermed en god virkningsgrad.

15 Ifølge krav 3 kan de udskilte forureninger atter til føres smelten. Sammen med disse forureninger kan også de under den yderligere rensning udskilte forureninger, især fra smelten fjernede vigtige tilslagsstoffer såsom fluor, atter indføres i smelten.

20 Opfindelsen angår tillige et apparatur af den i krav 4's indledning angivne og fra DE-A1-28 55 492 kendte art til udøvelse af fremgangsmåden. Apparaturet er ejendommeligt ved det i krav 4's kendetegnende del angivne, hvorved der med konstruktivt enkle midler sikres en 25 intensiv kontakt mellem spildgassen og råmaterialeblan dingen. Herved fås ganske vist en forholdsvis stor relativ strømningshastighed også i udstrømningsområdet for karspildgassen fra råmaterialeblandingen, hvilket indebærer, at en betydelig mængde forureninger, især 30 støv, medrives af spildgasstrømmen, når denne forlader råmaterialeforvarmeren. Dette forhindres ved det i krav 5's kendetegnende del angivne, idet man derved opnår en homogen fordeling af spildgassen i råmaterialeblan

DK 165057 B

6 dingen og dermed en mindskelse af spildgassens strømningshastighed især i udstrømningsområdet, hvorved den af spildgassen fra råmaterialeblandingen atter fjernede mængde forureninger, især støv, mindskes.

5 Som efter råmaterialeforvarmeren indskudt apparat til rensning af spildgassen anvendes fortrinsvis en fra US-A-4 362 543 kendt konstruktion. Ved dette kendte renseapparat passerer filterkornene fra oven og nedadtil gennem beholderen, hvorved spildgassen strømmer 10 gennem filterkornene, og der ved elektrostatisk oplad ning af disse skal aflejres forureninger på filterkornene. De opbrugte filterkorn tilføres et ekspansions-kammer, i hvilket vedhængende forureninger i form af støv atter fjernes fra filterkornene.

15 Bortset fra, at filterkornenes elektriske opladning øger apparaturets komplexitet og risikoen for drifts- . forstyrrelser, er den også kun i begrænset grad effektiv til fastholdelse af støv på filterkornene under disses bevægelse, så at en betydelig andel støv og i 20 dette indeholdte, indtrængte gasformige forureninger atter undviger fra renseapparatet. Dette forhindres ved det i krav 6's kendetegnende del angivne, idet opbrugte filterkorn først fjernes fra det pågældende kammer, efter at dette er spærret mod spildgasstrømmen.

25 På denne måde opnås, at spildgassen fra smeltekarret til stadighed passerer gennem filterkorn, der ikke bevæges, og som ikke på grund af relativbevægelser atter frigiver vedhængende støv. Til trods herfor opnås i kontinuerlig drift en fjernelse af opbrugte filterkorn 30 og disses erstatning med friske filterkorn. Dette ude lukker selvfølgelig ikke yderligere foranstaltninger til udskillelse af støv i systemer, f.eks. i cyklonudskillere og foranstaltninger til yderligere forbedring af støvets vedhængning ved filerkornene, f.eks. ved

DK 165057B

7 elektrisk opladning af disse.

Ifølge krav 7 indføres spildgassen i f i 1terkornbunker-ne i de enkelte kamre og fjernes spildgassen fra disse gennem strømningskanaler, der er afgrænset ved et tag-5 formet øvre dæksel og af den under dette værende fil- terkornbunkes naturlige skråningsvinkel. På denne måde sikres - lige som ved apparaturet til forvarmning af råmaterialeblandingen - en homogen indføring af spildgassen og en stor berøringsintensitet mellem denne og 10 filterkornene.

Ifølge krav 8 kan strømningskanalerne være anbragt over hinanden og indbyrdes forsat på en sådan måde, at spildgassen, der udstrømmer under to naboindstrømningskanalers sidekanter, atter samles i en overliggende udstrøm-15 ningskanal og bortledes, idet spildgassen tilføres og bortledes på to modstående sider af beholderen.

Krav 9 kendetegner en i konstruktiv henseende særlig enkel udførelsesform for renseapparatet. Ved spærring af spildgassamlerummet hindres strømningsteknisk tilli-20 ge indstrømning af spildgas fra spildgastilførselsrum met, så at der ikke er nogen strømningsbevægelse, og der ved tømning af kammeret for opbrugte filterkorn ikke kan medføres frigjort støv ud af kammeret.

Ved den i krav 10 kendetegnede udførelsesform for ren-25 seapparatet er skillevæggene mellem kamrene beliggen de i indstrømningskanalers vertikalplan, så at kanalerne af væggene opdeles i to halvdele hørende til hvert sit af to nabokamre. Herved sikres det også ved snævre kamre, hvis bredde er mindre end den dobbelte bredde 30 af to V-formede strømningskanaltage, at en udstrømnings- kanal fører til det til det pågældende kammer hørende spildgassamlerum, medens de mod det fælles spildgast il-

DK 165057 B

8 førselsrum åbne indstrømningskanaler ikke kræver nogen entydig tilordning til et kammer.

Filterkornene regenereres ifølge US-patentskrift nr.

4 362 543 i et separationskammer, hvori ved filterkor-5 nene fasthængende støv fjernes fra disse og tilføres smeltekarret, medens de på denne måde for støv rensede filterkorn atter tilføres renseapparatets beholder.

Dette medfører imidlertid ingen regenerering af filter-kornene med henblik på disses evne til optagelse af 10 gasformige forureninger, især filterkornenes evne til sorption af fluor, idet'fluor er i stand til at trænge meget dybt ind i filterkornets krystalgitterstruktur, så at filterkornenes fluorsorptionsevne i og for sig er stor. Denne fluorsorption hæmmes imidlertid ved, 13 at andre gasformige forureninger, især chlor, kun sor- beres i filterkornenes overfladelag og derefter hæmmer en yderligere indtrængning af fluor. Dette indebærer, at filterkornenes sorptionsevne ved en behandling ifølge US-patentskrift nr. 4 362 543 hurtigt vil være op-20 brugt, skønt kun et overfladelag er mættet med gasformi ge forureninger, medens mange gasformige forureninger, især chlor, alligevel ikke kan nå frem til filterkornets indre zone, og fluor ikke kan trænge ind i denne, fordi det ikke kan trænge gennem det ydre hæmmelag be-25 stående af andre forureninger. Denne mangel afhjælpes ved det i krav 11 angivne, hvorved man opnår, at filter-kornene i renseapparatet regenereres således, at ikke blot støvet separeres fra kornene, men også disses overfladelag slides af, i hvilket forureningerne er koncen-30 treret, og dybere liggende lag blotlægges, så at fluor påny uhæmmet kan trænge dybt ind i filterkornene, og en gentagen overfladenær sorption af de andre forureninger, især chlor er mulig.

Afslidning af filterkornenes overfladelag ved hjælp

DK 165057 B

9 af en rystesi som angivet i krav 12 er særlig enkel, driftssikker og effektiv, og afslidningen kan intensiveres ved det i krav 13 angivne.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp 3 af tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en udførelsesform for apparaturet til udøvelse af fremgangsmåden, fig. 2 ligeledes skematisk, perspektivisk en til et renseapparat hørende beholder med tildels bortskårne 10 vægge, og fig. 3 en principskitse for et rense- og regenererings-apparat.

I fig. 1 ses et sædvanligt smeltekar 1 til smeltning af silikatholdige råmaterialer, f.eks. til fremstilling 15 af mineralfibre. Til tilførsel af varmeenergien for smelteprocessen indføres ved 2 i rummet over smelteba-det. forbrændingsluft og ved 3 et fossilt brændstof, f.eks. gas eller olie, der danner en langtrukken flamme over smeltebadets overflade. Den herved dannede spild-20 gas i karret ledes ud af dettp gennem en kanal 4 og tilføres en varmeveksler 3, ved den viste udførelsesform en modstrøms-rekuperator, i hvilken der gennem en ledning 6 indføres forbrændingsluft som et medium, der skal forvarmes, og som optager varme fra spildgassen.

25 Forbrændingsluften ledes fra varmeveksleren 3 gennem en ledning 7 ind i smeltekarret 1, medens karrets spildgas fra varmeveksleren 5 gennem en ledning 8 tilføres en råmaterialeforvarmer 9, i hvilken der på den ved pilen 10 antydede måde indføres en råmaterialeblanding 30 med omgivelsernes temperatur. Fra forvarmeren overføres den af smeltekarrets spildgas forvarmede råmateriale-

DK 165057B

10 blanding til smeltekarret 1 som antydet ved pilen 11.

Råmaterialeforvarmeren 9 har en tilførselsbeholder 12 for råmaterialeblandingen. Ved beholderens ene ende findes indstrømningsåbninger 13 for spildgassen, me-5 dens der ved beholderens modsatte ende findes udstrøm ningsåbninger 14 for spildgas. Til indstrømningsåbningerne er sluttet indstrømningskanaler 15 for spildgassen, hvilke foroven er afgrænset ved et tag 16 med et omvendt V-formet tværsnit af metalplade, medens strøm-10 ningskanalerne nedadtil'er afgrænset ved den frie over flade med en naturlig skråningsvinkel på råmateriale-blandingen. Ved deres modsat indstrømningsåbningerne 13 beliggende ende er strømningskanalerne 15 lukket af beholderen 12’s pågældende endevæg.

15 Over indstrømningskanalerne 15 anbragte og i forhold til disse til siden forsatte tage 17 med omvendt V-formet tværsnit danner udstrømningskanaler 18, som ved deres ene ende er lukket af beholderen 12's ene endevæg med indstrømningsåbningerne 13, og hvis anden ende er 20 dannet af udstrømningsåbningerne 14. Spildgassen fra smeltekarret 1 strømmer således fra ledningen 8 gennem indstrømningsåbningerne 13 ind i indstrømningskanalerne 15, passerer hen under disses sidekanter ind i råmaterialeblandingen, stiger op gennem denne som antydet 25 ved pilene 19 og samles atter i de øvre udstrømningska naler 18 og forlader råmaterialeforvarmeren 9's beholder 12 gennem udstrømningsåbningerne 14, til hvilke er sluttet en afgangsledning 20, der udmunder i et i fig.

1 kun skematisk antydet og til apparaturet hørende ren-30 seapparat 21, som beskrives nærmere i det følgende i forbindelsé med fig. 2 og 3. Fra renseapparatet 21 føres spildgassen via en ledning 22 ind i en regenerator, i det foreliggende tilfælde en rotationsvarmeveksler 23, hvorfra spildgassen tilføres en skorsten 24, hvor

DK 165057 B

11 spildgassen eventuelt kan underkastes en slutrensning eller filtrering. Varmeveksleren 2 3 tjener til forvarm-ning af fra omgivelserne tilsuget forbrændingsluft som antydet ved pilen 25. Denne luft tilføres efter forvarm-5 ningen varmeveksleren 5 gennem ledningen 6.

For at forbrændingsluftens temperatur i varmeveksleren 5 fra omgivelsernes temperatur på ca. 20 til 30°C kan øges til ca. 900°C, skal der unddrages spildgassen, der i kanalen 4 har en temperatur på ca. 1400°C, så 10 meget varme, at spildgastemperaturen synker til ca.

530°C. Derved ville råmaterialeblandingen i forvarmeren 9 kun kunne opvarmes til ca. 450°C, medens spildgassen i rørledningerne 20 og 22 ville have en temperatur på henholdsvis 300 til 350°C og uden anvendelse 15 af varmeveksleren 23 ville strømme ud i omgivelserne med denne temperatur.

Derved, at forbrændingsluften i varmeveksleren 23 opvarmes fra omgivelsernes temperatur på mellem -20°C på kolde vinterdage og 30°C på varme sommerdage, fås 20 i ledningen 6 forvarmet forbrændingsluft med en tempe ratur på mellem ca. 130°C og 180°C. Denne forvarmede forbrændingsluft kan i varmeveksleren 5 i varmeudveksling med den 1400°C varme spildgas bringes op på en højere temperatur på f.eks. 9-50°C, hvilket imidlertid 25 kun medfører en mindsket temperatursænkning i smelte- karrets spildgas i ledningen 8 til 600-650°C. Hermed kan råmaterialeblandingen i forvarmeren 9 forvarmes op til en ligeledes højere temperatur på 520-580DC, hvorved spildgassens temperatur i ledningen 8 kan væl-30 ges så høj, at arbejdstemperaturen i råmaterialeforvar meren 9 selv på varme dage lige netop ikke overskrides.

Uden anvendelse af specielle materialer såsom keramik svarer dette til en spildgastemperatur på ca. 650°C i ledningen 8.

DK 165057 B

12

Ved stationær drift har spildgassen i ledningerne 20 og 22 en temperatur på tilnærmelsesvis 300 til 350°C, så at spildgassen med denne temperatur står til disposition for forbrændingsluftens forvarmning i varmeveks-5 leren 23 og derved nedkøles til 150-200°C.

Alt i alt udnyttes således spildgassens varmeenergi ikke blot ved afkøling af spildgassen ned til ca. 300°, men ned til ca. 150°C, hvorved såvel forbrændingsluftens temperatur i ledningen 7 som råmaterialeblandin-10 gens forvarmetemperatur i materialeforvarmeren 9 øges, hvilket indebærer en tilsvarende besparelse i forbruget af fossilt brændstof ved smeltekarret l's drift. I området ved spildgasskorstenen 24 kan spildgassen have en temperatur, der ikke længere er højere, end at man 15 kan anvende filterklæde, så at spildgassen kan renses endeligt på enkel vis. Da den til opsmeltning af materialeblandingen i smeltekarret 1 nødvendige energi mindskes især på grund af den kraftigere forvarmning af materialeblandingen, kan smeltebadtemperaturen holdes 20 på en lavere værdi, hvilket medfører en mindsket emis sion af skadelige stoffer, især fluor, så at alene i så henseende spildgassens belastning med fluor er mindsket. En del af fluoret indføres ved aflejring på råmaterialeblandingen straks igen i smeltekarret 1.

25 Alligevel er spildgassen i ledningen 20 endnu vidgtå- ende forurenet med støv og især aggressive gasformige bestanddele, især fluor, så at renseapparatet 21 primært tjener til at beskytte den efterfølgende varmeveksler 23 mod korrosion. Desuden medfører en så fuld-30 stændig udskillelse af aggressive gasformige forurenin ger såsom fluor, chlor og svovldioxid en sænkning af syredugpunktet, så at spildgassen kan afkøles ned til en lavere temperatur uden risiko for syredannelse. Dette er grunden til, at renseapparatet 21 har stor betyd-

DK 165057 B

13 ning ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, idet det desuden bidrager til opnåelse af en så fuldstændig gen-. vinding som muligt af spildgassens forureninger som nødvendige bestanddele af smelten.

5 Fig. 2 viser perspektivisk en udførelsesform for appa- ratet 21 i fig. 1 bestående af en beholder 30 indeholdende kalkhol dige filterkorn. Beholderen gennemstrømmes af spildgas fra ledningen 20 i fig. 1 og er ved hjælp af skillevægge 32 opdelt i seks kamre 31, som 10 ved deres indstrømningsende er lukket ved hjælp af en fælles endevæg 33 og ved den modsatte udstrømningsende ved hjælp af en fælles endevæg 34. Endevæggen 33 ved indstrømningsenden afgrænser et for alle kamre fælles tilførselsrum 33 for spildgas, i hvilket denne indfø-15 res som antydet ved pilen 36. I endevæggen 33 findes indstrømningsåbninger 37 til indstrømningskanaler 38 i kamrene 31, medens der i den modstående endevæg 34 findes udstrømningsåbninger 39 til spi1dgassamlerum 41, fra hvilke der udgår spildgasudstrømningskanaler 20 40. For hvert kammer 31 findes ét spildgassamlerum 41.

Strømningskanalerne 38 og 40 er beliggende i filter-korn fy 1 dni ngen og er dannet af tagformede elementer 42 med et omvendt U-formet tværsnit, som opadtil afgrænser strømningskanalerne 38 og 40, der nedadtil af-25 grænses af frie overflader med naturlig skråningsvin kel på filterkornfyldningen. Udstrømningskanalerne 40 er placeret oven for indstrømningskanalerne 38 og forsat i forhold til disse på en sådan måde, at den spildgas, der neden for sidekanterne på to naboindstrømnings-30 kanaler 38's tagelementer 42 passerer ud i filterkorn-massen og op gennem denne, atter samles i den mellem og oven for disse kanaler placerede udstrømningskanal 40 og gennem dennes udstrømningsåbning 39 i væggen 34 tilføres spildgassamlerummet 41. I dette øjemed er ind-

DK 165057 B

14 strømningskanalerne 38 ved deres bageste ende lukket af endevæggen 34, medens udstrømningskanalerne 40 i den modsatte ende er lukket af endevæggen 33. Ued den viste udførelsesform deler skillevæggene 32 indstrøm-5 ningskanalerne 38 i to halvdele, der er beliggende i hvert sit af to nabokamre 31, medens udstrømningskanalerne 40 er beliggende midt i hvert sit kammer 31.

Hvert spildgassamlerum 41 kan selektivt spærres ved forskydning af et i retning af pilene bevægeligt spær-10 reorgan 43. Når et spildgassamlerum 41 er spærret af organet 43, vil der ikke kunne strømme spildgas ind i det med spærreorganet flugtende kammer 31 fra spildgastilførselsrummet 35, selv om dette kammer 31's indstrømningsåbning 37 stadig er fri, fordi der da ikke 15 kan strømme spildgas bort fra det pågældende kammer 31. Da der til hvert spildgassamlerum 41 kun hører én udstrømningsåbning 39, og da indstrømningskanalerne 38 mellem nabokamre 31 er lukket af skillevæggene 32, kan der ikke strømme spildgas ud af det af spærreorga-20 net 43 lukkede kammer 31.

Under driften holdes ved hjælp af spærreorganet 43 til stadighed skiftevis et af kamrene 31 lukket, så at der ikke er nogen gennemstrømning gennem det lukkede kammer. Dette kammer tømmes på den i det følgende nærmere 25 forklarede måde for filterkorn, hvorfra støvet fjernes, og som regenereres eller om fornødent erstattes med friske filterkorn. De rensede eller friske filterkorn indføres atter i samme kammer eller i et senere for filterkorn tømt kammer 31, hvorefter spærreorganet 43 30 forskydes, og det pågældende kammer derved frigives for gennemstrømning, medens et andet kammer 31 spærres på den angivne måde, så at dette kammers filterkorn kan regenereres. På denne måde strømmer spildgassen til stadighed gennem et stationært leje af filterkorn,

DK 165057 B

15 så at på disse aflejret støv/ bliver hængende på kornene og ikke passerer ind i spi1dgassamlerummene 41 og den til disse sluttede ledning 22, som det tvangsmæssigt ville være tilfældet, såfremt filterkornlaget be-5 vægedes under sorptionsprocessen.

Fig. 3 viser skematisk beholderen 30 med kamrene 31, spi 1dgasti 1førse 1 s rummet 35, spi1dgassamlerummene 41 samt spærreorganet 43's mulige stillinger. På materialeudløbssiden findes til fjernelse af opbrugte filter-10 korn skakter 44 med hvert sit spærreorgan 45, hvorigen nem filterkorn, der skal fjernes, deponeres på en ren-deformet rystetransportør 46. Via rystetransportøren tilføres filterkornene en rystesi 47, der sammen med rystetransportøren 46 tjener til regenerering af fiJ — 15 terkornene derved, at på kornenes overflade aflejret støv rystes løs samt ved, at filterkornenes overfladelag slides af og sammen med støvet gennem en ledning 48 tilføres smeltekarret. De rensede filterkorn føres gennem en ledning 49 til en paternostertransportør 50, 20 fra hvilken filterkornene via en ledning 51 tilføres en kædetransportør 52 med transport trug.

Rystetransportøren 46 er udformet som en bunkerafløbsrende. Ved indbygning af medsvingende mellembunde og doseringsskydere kan der samtidigt fra flere kamre 31 25 i beholderen 30 doseret fjernes styrtgodsmateriale.

Kædetransportøren 52 fordeler filterkornene på beholderen 30's forskellige kamre 31. I reverseringsdrift kan filtermaterialet via en ledning 43 tilføres en forrådssilo 54. Kædet ransportøren 52 med transporttrug 30 er forsynet med en overløbsiedning 55 med sonder og til indikation af overløbsledningens fyldningsgrad.

DK 165057B

16

Kamrene 31 i den endnu tomme beholder 30 fyldes fra forrådssiloen 54 via en cellehjulssluse 56 og en ledning 57. Fra forrådssiloen 54 føres filterkornene til en rystesi 47, og fra denne til paternostertransportø-5 ren 50, ledningen 51 og trugkædetransportøren 52. Den allerede ved det første kammer igangsatte rystesi 47 sikrer, at filterkornene i støvfri tilstand indføres i beholderen 30's kamre 31.

Under driften aflejres der på den i forbindelse med 10 fig. 2 forklarede måde på filterkornene udskilt støv og sorberes især fluorforbindelser. På grund af støv-aflejringen øges tryktabet i smeltekarspildgassen på udstrømningssiden under gassens passage gennem rense-apparatet 21. Denne trykstigning kan konstateres som 15 startværdi for en regenererings begyndelse.

Så snart den maksimalt tilladelige trykdifference er nået, lukkes det pågældende kammer 31 ved hjælp af skyderen 43. Ved hjælp af en endeomskifter frigiver det pågældende spærreorgan 45 passagen gennem den respekti-20 ve udløbsledning 44 for filterkornene. Rystetransportø ren 46 transporterer de udstrømmende filterkorn til rystesien 47. Så snart en sonde på rystetransportøren 46's udløbskant indikerer materiale ved denne, begynder regenerationstiden for det pågældende kammer 31.

25 Efter udskillelsen af støv og afslidning af filterkor nenes overfladelag på rystesien 47 transporteres filterkornene tilbage til det pågældende kammer 31 via paternostertransportøren 50 og trugkædetransportøren 52.

30 Sonden L^ forneden i overløbsledningen 55 mellem trugkædetransportøren 52 og paternostertransportøren 50 tjener til styring af cellehjulsslusen 56. Så snart

DK 165057 B

17 den nedre sonde 1_2 ikke længere indikerer tilstedeværelse af filterkorn i overløbsledningen 55, igangsættes cellehjulsslusen 56, der roterer, indtil sonden L2 i overløbsledningen 55 atter indikerer tilstedevæ-5 relse af nyt filtermateriale i overløbsledningen 55, hvilket er tildoseret fra forrådssiloen 54 via ryste-sien 47, paternostertransportøren 50 og trugkædetrans-portøren 52. På denne måde sikres det, at der fra forrådssiloen 54 til stadighed kompenseres for filterkorn-10 gennemløbet gennem rystesien 47.

Når regenerationstiden er udløbet, lukkes det pågældende spærreorgan 45 i den pågældende udløbsledning 44, og så snart indikationen fra sonden er negativ, er regenereringen afsluttet. Spærreorganet 43 til det på-15 gældende kammer 31 åbnes, så at dette igen kan gennem strømmes af spildgas fra smeltekarret.

SondenL^ foroven i overløbsledningen 55 tjener udelukkende til at sikre mod overfyldning. I tilfælde af en positiv indikation fra sonden reverseres trugkæde-20 transportøren 52 og transporterer det overskydende fil termateriale tilbage til forrådssiloen 54.

Som det fremgår af forudgående redegørelse, opnås ved renseapparatet 21's opbygning en kompakt konstruktion og med enkle og robuste midler en stor filtreringsydel-25 se, idet der foruden spærreorganer i området ved selve filterbeholderen 30 ikke findes andre bevægelige dele.

På denne måde sikres med enkle og driftssikre midler tilførsel og bortledning af spildgas samt en homogen gennemstrømning af filtreringsmaterialet med spildgas-30 sen. Ued hjælp af flerkammersystemet og modulopbygnin gen fås dels fleksibilitet hvad angår dimensioneringen, og dels til trods for de periodiske renseprocesser en så godt som kontinuerlig drift. Den automatiske rege-

DK 165057B

18 nerering kræver ikke nogen betjeningsindgreb udefra og sikrer størst mulig sparsommelighed i filtermaterialeforbruget og samtidigt en optimal regenerering af filterkornene såvel med henblik på støvudskillelsen 5 som med henblik på sorptionen af gasformige forurenin ger, især fluor.

Claims (12)

1. Fremgangsmåde til smeltning af si 1ikatholdige råmaterialer, især til fremstilling af mineraluld, fortrinsvis stenuld ud fra basalt, hvor den nødvendige smeltevarme tilføres et smeltekar (1) ved forbrænding af fos-5 silt brændstof, hvor ved hjælp af den varme spildgas fra smeltekarret først forbrændingsluften og dernæst i direkte kontakt med spildgassen den tilførte råmaterialeblanding forvarmes, og hvor forbrændingsluften kun forvarmes, indtil temperaturen af smeltekarrets 10 spildgas derved er sænket til en temperaturværdi, der svarer til spildgassens maksimalt tilladelige indstrømningstemperatur i en råmaterialeforvarmer (9), kendetegnet ved, at spildgassen fra smeltekarret efter råmaterialeblandingens forvarmning påny bringes 15 i varmeudveksling med den endnu kølige forbrændings luft, og at spildgassen fra smeltekarret mellem råmaterialeforvarmeren (9) og et apparat (23) til yderligere forvarmning af forbrændingsi uften renses for sure, gasformige aggressive medier såsom fluor i et renseap-20 parat (21) til maximal udnyttelse af den resterende varme i spildgassen fra smeltekarret (1), uden at der kondenserer syre.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den yderligere varmeudveksling med forbrændings- 25 luften gennemføres regenerativt.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at de udskilte forureninger atter tilføres smelten.

4. Apparatur til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 30 1, 2 eller 3 og med et med fossilt brændsel opvarmet DK 165057B 20 smeltekar (1), en af spildgas fra smeltekarret (1) gennemstrømmet varmeveksler (5) til forvarmning af forbrændingsluft, samt en råmaterialeforvarmer (9), som i smeltekar-spildgassens strømningsretning er indskudt 5 bag ved varmeveksleren (5), og i hvilken spildgassen bringes i direkte kontakt med råmaterialeblandingen, kendetegnet ved, at der i et kredsløb bag ved råmaterialeforvarmeren (9) er indskudt et apparat (21) til rensning af smeltekarrets (1) spildgas for 10 sure, gasformige aggressive stoffer såsom fluor, at der efter renseapparatet (21) er anbragt en anden varmeveksler (23) til forvarmning af forbrændingsluften, og at den anden varmeveksler (23) i forbrændingsluftens strømningsretning er anbragt før den første varme-15 veksler (5) til forvarmning af forbrændingsluften.

5. Apparatur ifølge krav 4, kendetegnet ved en tilførselsbeholder (12) for råmaterialeblandingen, i hvilken beholder råmaterialeblandingen under indvirkning af tyngdekraften kan transporteres nedad forbi 20 hindringer, og som i sin ene endevæg har mindst én ned re indstrømningsåbning (13) og ved sin modstående ende har mindst én øvre udstrømningsåbning (14) for spildgassen fra smeltekarret, og ved, at indstrømningsåbningen (13) munder i en ved beholderens modsatte ende luk-25 ket horisontal indstrømningskanal (15) i en charge af råmaterialeblanding i beholderen, hvilken kanal opadtil er afgrænset ved hjælp af et konvekst tagelement (16) med et f.eks. omvendt V-formet tværsnit og nedadtil er afgrænset af en fri overflade med naturlig skrånings-30 vinkel på råmaterialeblandingen, at der i beholderens nævnte to endevægge findes et antal jævnt fordelte indstrømningsåbninger (13) henholdsvis udstrømningsåbninger (14), og at der for hver udstrømningsåbning (14) -findes en til indstrømningskanalerne (15) svarende udstrømningskanal (18). DK 165057 B 21

6. Apparatur ifølge krav 4, kendetegnet ved, at renseapparatet (21) indbefatter en beholder (30) indeholdende kalkholdige filterkorn til udskillelse af stavformede og/eller gasformige bestanddele såsom 5 uorganiske fluorider fra smeltekarrets spildgas, og ved, at beholderen (30) er opdelt i kamre (31), i hvilke filterkornene er anbragt ubevægelige og kan gennemstrømmes af spildgassen, og at kamrene selektivt kan spærres mod den gennemstrømmende spildgas, til fjernel- 10 se af støv og/eller opbrugte filterkorn og til indføring af rensede eller friske filterkorn i det pågældende kammer.

7. Apparatur ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der i kamrene (31) findes strømningskanaler (39, 15 40) for spildgassen, hvilke er beliggende i filterkorn- fyldningen i kamrene og i denne opadtil er afgrænset ved hjælp af et tagrygformet element (42) med f.eks. omvendt V-formet tværsnit, og som nedadtil er afgrænset af en fri overflade med naturlig skråningsvinkel på 20 fi 1terkornmassen.

8. Apparatur ifølge krav 7, kendetegnet ved et antal over hinanden beliggende og på tværs af deres længderetning indbyrdes forsatte strømningskanaler (38, 40), af hvilke nogle kanaler (38) er indstrømningskana- 25 ler og åbne ved deres indstrømningsende, medens de er lukket ved deres modsatte ende, medens andre kanaler (40) tjener som udstrømningskanaler og er lukket ved beholderens indstrømningsende og åbne ved udstrømnings-enden. 3Q

9. Apparatur ifølge krav 8, kendetegnet ved, at der ud for andstrømningskanalernes (38) indstrømningsende i beholderen (30) findes et for alle kamre (31) fælles rum (35) til tilførsel af spildgas, og at DK 165057 B 22 der i beholderen ud for udstrømningskanalernes (40) udstrømningsende for hvert kammer (31) findes et separat spildgassamlerum (41), der kan spærres selektivt.

10. Apparatur ifølge krav 9, kendetegnet 5 ved, at kamrene (31) er adskilt fra hinanden ved skillevægge (32), der opdeler i det mindste en del af indstrømningskanalerne (38) i to halvdele, som hører til hvert sit af to nabokamre (31).

11. Apparatur ifølge et vilkårligt af kravene 6 til 10 10, kendetegnet ved en indretning til rege nerering af filterkornene under fjernelse af på disses overflade aflejret støv, som eventuelt atter tilføres smeltekarret, og ved et organ til afslidning af overfladelag på filterkornene til fjernelse af i disse over-15 fladelag absorberede andre gasformige bestanddele såsom især chlor, der hæmmer indtrængning af fluor langt ind i filterkornene.

12. Apparatur ifølge krav 11, kendetegnet ved, at organet til afslidning af filterkornenes over- 20 fladelag er en rystesi (47). 1 Apparatur ifølge krav 11 eller 12, kendetegnet ved en rystetransportør (46) til transport af filterkornene, der skal regenereres fra beholderen (30) med filterkornene til afslidningsorganet (47).