EA017391B1 - Способ получения минеральных волокон - Google Patents

Способ получения минеральных волокон Download PDF

Info

Publication number
EA017391B1
EA017391B1 EA200970685A EA200970685A EA017391B1 EA 017391 B1 EA017391 B1 EA 017391B1 EA 200970685 A EA200970685 A EA 200970685A EA 200970685 A EA200970685 A EA 200970685A EA 017391 B1 EA017391 B1 EA 017391B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fuel
melt
oxygen
zone
combustible gas
Prior art date
Application number
EA200970685A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200970685A1 (ru
Inventor
Ларс Эльмекилле Хансен
Ларс Боллунн
Ларс Крестен Хансен
Петер Фаркас Биндеруп Хансен
Лейф Меллер Енсен
Original Assignee
Роквул Интернэшнл А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роквул Интернэшнл А/С filed Critical Роквул Интернэшнл А/С
Publication of EA200970685A1 publication Critical patent/EA200970685A1/ru
Publication of EA017391B1 publication Critical patent/EA017391B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C03B3/026—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet by charging the ingredients into a flame, through a burner or equivalent heating means used to heat the melting furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/12—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235—Heating the glass
    • C03B5/2353—Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/30—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces introducing oxygen into the glass melting furnace separately from the fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2211/00—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces
    • C03B2211/40—Heating processes for glass melting in glass melting furnaces using oxy-fuel burners
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения минерального расплава, включающему в себя создание циркуляционной камеры сгорания (1), которая содержит верхнюю зону (2), нижнюю зону (3) и базовую зону (4); инжектирование топлива в виде частиц, минерального материала в виде частиц и первичного горючего газа, который необязательно имеет уровень кислорода по меньшей мере 25 об.%, в верхнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что топливо подвергается пиролизу в верхней зоне с получением углеродной сажи, тем самым расплавляя минеральный материал в виде частиц с образованием минерального расплава и генерированием уходящих газов; инжектирование вторичного горючего газа, который необязательно имеет уровень кислорода по меньшей мере 25 об.%, в нижнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что углеродная сажа сгорает, тем самым завершая сгорание топлива; и отделение минерального расплава от горячих уходящих газов, так что горячие уходящие газы проходят через выход в циркуляционной камере сгорания, и минеральный расплав собирается в базовой зоне. Расплав необязательно превращается в волокнистую массу. Изобретение также относится к устройству, пригодному для использования в способе.

Description

Настоящее изобретение относится к получению минерального расплава посредством сжигания горючего материала в присутствии неорганического материала в виде частиц и тем самым формирования расплава. Затем расплав может превращаться в волокнистую массу или использоваться в других промышленных процессах.
Традиционно, обычный путь получения расплава для волокон из шлака, камня или скальной породы осуществляется посредством шахтной печи, в которой самоподдерживающийся блок неорганического материала в виде частиц нагревают посредством сжигания горючего материала в печи. Блок постепенно плавится и восполняется сверху, при этом расплав стекает вниз по блоку и вытекает из нижней части печи. Обычная печь для этой цели представляет собой вагранку.
Необходимо, чтобы блок был самоподдерживающим и проницаемым для горючих газов, которые, как правило, генерируются при горении углеродистого материала в блоке. По этой причине необходимо, чтобы материал в блоке был относительно крупным (для того, чтобы блок был проницаемым), имел высокую физическую прочность и не коллапсировал до тех пор, пока горение или плавление не разовьется, как следует. На практике это означает, что углеродистый материал представляет собой кокс и материал в виде частиц либо представляет собой грубо измельченную скальную породу, камень или шлак, либо находится в форме брикетов, сформированных из материала в виде мелкодисперсных частиц.
Соответственно, если материал, который доступен, является доступным только в мелкодисперсной форме, необходимо включить в расходы затраты на формирование его в брикеты и соответствующее неудобство. Брикетирование обычно использует в качестве связующего вещества содержащие серу материалы, такие как портландцемент, с гипсом, это означает, что выходящий поток имеет тенденцию к содержанию высокого уровня серы, которая должна обрабатываться.
Система вагранки или другой шахтной печи также имеет тот недостаток, что условия в печи всегда имеют тенденцию к тому, чтобы быть в достаточной степени восстановительными, так что некоторая часть железа восстанавливается до металлического железа. Это делает необходимым выделение металлического железа из расплава, уменьшает производство минеральной ваты, ведет к появлению примеси железа, а также имеет тенденцию к появлению риска коррозии в зоне, содержащей железо и шлак.
Другой недостаток заключается в том, что способ не имеет высокого теплового коэффициента полезного действия.
Несмотря на эти недостатки, способ, использующий вагранку или другую шахтную печь, широко принят в мире при производстве волокон из скальной породы, камня или шлака.
Альтернативная и совершенно иная система получения минерального расплава, которая устраняет или уменьшает недостатки системы с вагранкой, описывается в более ранней публикации авторов, заявке на международный патент N0 03/002469. Эта система включает в себя суспендирование порошкообразного угля или другого топлива в предварительно нагретом горючем воздухе и сжигание суспендированного топлива в присутствии суспендированного минерального материала в виде частиц в циркуляционной камере сгорания, т. е. в камере сгорания, в которой суспендированные материалы из частиц и воздух циркулируют в системе, которая представляет собой циклонную систему циркуляции или сходна с ней. Это обычно упоминается как циклонная печь.
Суспензия угля в предварительно нагретом воздухе и минеральный материал в виде частиц вводятся через верхнюю часть или вблизи верхней части камеры сгорания. Внутри камеры сгорания происходит сгорание угля в виде частиц, и материал в виде частиц преобразуется в расплав. Расплав и материал в виде частиц, который еще не расплавился, отбрасываются на стенки камеры посредством циркулирующих газов и стекают вниз по камере.
В заявке на международный патент N0 03/002469 камера сгорания предпочтительно ведет вниз к большому танку-отстойнику, который имеет значительно увеличенный объем. Могут иметься газовая горелка или другие средства для подачи дополнительной энергии в танк-отстойник для повышения температуры уходящих газов. Горелка располагается по направлению к верхней части танка-отстойника. Уходящие газы, которые не содержат расплава, отбираются из танка-отстойника или камеры сгорания вверх через проход в верхней части камеры.
Для увеличения коэффициента полезного действия циклонной печи в заявке на международный патент \У0 03/002469 уходящие газы, которые покидают циркуляционную камеру при температуре в пределах от 1400 до 1700°С, используют для предварительного нагрева материала в виде частиц с тем, чтобы использовать, а не высвобождать эту тепловую энергию. Эта стадия может осуществляться при условиях, которые уменьшают содержание оксидов азота (ΝΟΧ), что уменьшает воздействие уходящих газов на окружающую среду. Затем уходящие газы проходят через другой теплообменник, с помощью которого они осуществляют непрямой теплообмен с горючим воздухом.
Циклонная печь имеет значительные преимущества по сравнению с вагранкой или другими шахтными печами. Относительно топлива, она устраняет необходимость в брикетировании мелкодисперсных частицы, и может использоваться большой набор топлив, включая, например, пластик. Использование плавильной циклонной печи устраняет риск восстановления руды до железа и высвобождает уходящие газы, которые являются приемлемыми для окружающей среды. Гибкость в отношении производительности плавки гораздо лучше, чем для вагранки, это означает, что производительность может легко и быстро
- 1 017391 переключаться, например, с 40 до 100% от общей производительности, так что время, необходимое для реагирования на изменившуюся потребность, значительно улучшается. Кроме того, плавление в циклонной печи гораздо быстрее, чем в случае вагранки, и составляет порядка минут, а не порядка часов.
Следовательно, использование системы плавильной циклонной печи является желательным с точки зрения экономики и окружающей среды, и система, описанная в заявке на международный патент N0 03/002469, работает хорошо. Однако имеется пространство для усовершенствования способа.
В частности, хотя предпринято несколько шагов для рециклирования большого количества энергии, используемой при получении расплава, неизбежно имеется большое количество энергии, которое теряется из-за большого объема танка-отстойника и большего объема горючего воздуха, который используют. Является желательным дальнейшее увеличение коэффициента полезного действия системы.
Заявка на международный патент XV О 03/002469 предлагает второй вариант осуществления, показанный на фиг. 2, в котором танк-отстойник заменяют относительно малой зоной сбора в основании камеры сгорания. Такие системы приводили бы к увеличению коэффициента полезного действия благодаря уменьшенному объему устройства, в котором теряется энергия. Однако авторы обнаружили, что в этой системе понижается качество расплава.
В способах получения минеральных волокон, таких как в заявке на международный патент νθ 03/002469, чистота расплава является исключительно важной, поскольку она имеет непосредственное влияние на качество получаемых минеральных волокон.
Патент США № 4365984 также относится к получению минеральной ваты с использованием плавильной циклонной печи и включает в себя введение материала отходов в виде частиц, содержащего неорганические негорючие и органические горючие компоненты, в горючий воздух. Как и в заявке на международный патент νθ 03/002469, система содержит большую зону сбора. Уходящие газы охлаждают в теплообменнике, и избыток тепла, как говорится, является пригодным для сушки угля или других отходов или может использоваться в других способах или для целей нагрева. Топливо представляет собой уголь, который распыляют. Крупные частицы топлива, как говорится, не сгорают полностью и по этой причине захватываются в расплавленном шлаке.
Патент США № 4544394 относится к способу плавки стекла в вихревом реакторе. Способ конструируется для использования жидких или газообразных топлив. Топливо подвергается предварительному сгоранию в предварительном нагревателе на газе или на горящей суспензии нефти перед введением в вихревой реактор, где они сгорают дальше.
Патент США № 6047566 относится к способу плавления рециклированных силикатных материалов. Из-за необходимости окисления органических материалов, которые присутствуют как примеси в рециклированных силикатных материалах, требуется продолжительное время пребывания внутри камеры сгорания. В этом документе предварительная горелка для сгорания топлива и горючего воздуха предусматривается вне камеры сгорания.
Патент США № 4957527 относится к получению стекла в циклонном плавильном реакторе. Этот документ считает, что использование топлив, содержащих золу, таких как уголь, в прошлом было сложным из-за примесей золы в стекле. Устройство использует большую камеру для предварительного нагрева суспензии, в которой минеральные материалы плавятся перед введением в циклонную камеру, где происходит разделение и диспергирование материалов.
Плавильные циклоны также известны в других областях, в частности в области пирометаллургических процессов (таких как в патентах США № 4566903 и 5282883). В таких способах конечный продукт представляет собой расплавленный металл, и любой расплавленный минеральный материал, который присутствует, представляет собой материал отходов. По этой причине качество минерального расплава не является важным в таких процессах.
В заявке на патент США № 2005/0039654 циклонную камеру используют для сгорания топлива с целью генерирования энергии для использования в других целях. Минеральный материал не добавляют в систему, поскольку целью является не получение расплава, но топливо, которое может использоваться, может представлять собой так называемый шлакующийся уголь, который содержит некоторые минеральные материалы, которые не являются горючими, но плавятся, с образованием шлака, когда уголь сгорает. Эта публикация относится к селективному использованию обогащения кислородом в некоторой точке в стволе циклонной топки для поддержания шлака в расплавленной форме, для сведения к минимуму выбросов ΝΟΧ и для сведения к минимуму ухода мелкодисперсных частиц угля в стволе. Воздух (упоминаемый как первый или основной окислитель, имеющий концентрацию кислорода примерно 21 об.%) вводится в горелку вместе с топливом. Поток второго окислителя, который имеет более высокую концентрацию, чем у первого, может вводиться либо в область рядом с углем, либо в ствол. Второй окислитель смешивается с частью первого окислителя с получением области смешанного окислителя, который, как говорится, содержит менее чем примерно 31 об.% кислорода (так что уровень кислорода окислителя в целом, т.е. горючего газа гораздо ниже чем 31%). В этой публикации нет предложений о повышении уровней кислорода в потоках как основного, так и дополнительного воздуха.
- 2 017391
Следовательно, в известных способах получения минеральных волокон с использованием циклонной печи, как правило, является необходимым использование более одной камеры для осуществления способа сгорания и сбора расплава.
Настоящее изобретение относится к повышению коэффициента полезного действия известных способов получения минеральных волокон с использованием системы плавильной циклонной печи, обеспечивая в то же время высокое качество расплава.
В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение предусматривает способ получения минерального расплава, включающий в себя создание циркуляционной камеры сгорания, которая содержит верхнюю зону, нижнюю зону и базовую зону;
инжектирование топлива в виде частиц, минерального материала в виде частиц и основного горючего газа, который имеет уровень кислорода по меньшей мере 25 об.%, в верхнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что топливо подвергается пиролизу в верхней зоне с получением сажи, тем самым расплавляя минеральный материал в виде частиц с образованием минерального расплава и генерированием уходящих газов;
инжектирование дополнительного горючего газа, который имеет уровень кислорода по меньшей мере 25 об.%, в нижнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что сажа сгорает, тем самым завершая сгорание топлива; и отделение минерального расплава от горючих уходящих газов, так что горючие уходящие газы проходят через выход в циркуляционной камере сгорания и минеральный расплав собирается в базовой зоне.
В соответствии со вторым аспектом настоящее изобретение предусматривает устройство для получения минерального расплава в соответствии с первым или третьим аспектами настоящего изобретения, включающее в себя циркуляционную камеру сгорания, которая содержит цилиндрическую верхнюю секцию, нижнюю секцию и базовую секцию, где циркуляционная камера сгорания содержит входы в верхней секции для топлива в виде частиц, минерального материала в виде частиц и основного горючего газа, один или несколько входов в нижней секции для дополнительного горючего газа выход для уходящих газов и выход в базовой секции для минерального расплава.
В соответствии с третьим аспектом настоящее изобретение предусматривает способ получения минеральных волокон, включающий в себя создание циркуляционной камеры сгорания, которая содержит верхнюю зону, нижнюю зону и базовую зону;
инжектирование топлива в виде частиц, минерального материала в виде частиц и основного горючего газа в верхнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что топливо подвергается пиролизу в верхней зоне, с получением сажи, тем самым расплавляя минеральный материал в виде частиц с образованием минерального расплава и генерированием уходящих газов;
инжектирование дополнительного горючего газа в нижнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что сажа сгорает, тем самым завершая сгорание топлива; и отделение минерального расплава от горючих уходящих газов, так что горючие уходящие газы проходят через выход в циркуляционной камере сгорания и минеральный расплав собирается в базовой зоне, и протекание собранного минерального расплава через выход в базовой зоне в центробежное устройство для получения волокнистой массы и формирования волокон.
Главным во всех аспектах настоящего изобретения является инжектирование дополнительного горючего газа в нижнюю зону циркуляционной камеры сгорания, так что сажа сгорает в этой области, тем самым завершая сгорание топлива. Эта особенность делает возможным получение значительных улучшений в коэффициенте полезного действия, в то же время поддерживая хорошее качество минерального расплава, который является пригодным для получения минеральных волокон.
Топлива в виде частиц, такие как уголь, сгорают в двухступенчатом способе. На первой ступени, которая известна как пиролиз, летучие соединения горят очень быстро с быстрым выделением газа. При этом генерируются частицы сажи, которые обогащены углеродом. Вторая ступень представляет собой сгорание частицы сажи, которое гораздо медленнее, чем первая ступень. Как правило, вторая ступень является в 10-100 раз более длинной, чем первая ступень. Следовательно, в то время как первая ступень сгорания происходит почти мгновенно, когда частица топлива попадает в камеру сгорания, вторая ступень обычно не осуществляется, если топливо не имеет значительного времени пребывания.
Как правило, после того как начальная ступень сгорания имеет место в верхней зоне камеры, частица сажи отбрасывается к стенкам камеры и может инкорпорироваться в расплав. В системах, где циклон предпочтительно используют для генерирования минерального расплава с целью последующего формирования в виде минеральных волокон, как в настоящем изобретении, качество расплава, покидающего печь, является критически важным. Если топливо сгорает не полностью, оставляя некоторое количество сажи в расплаве, качество расплава может быть плохим и может содержать пузырьки или другие неодно
- 3 017391 родности.
В прошлом циклонные печи для получения минеральной ваты имели тенденцию к использованию большой второй камеры или большой камеры предварительного сгорания. Это приводило к большому времени пребывания между начальной ступенью сгорания и сбором расплава. Следовательно, частицы сажи, как правило, имеют время для полного сгорания.
В патенте США № 4365984 указано, что частицы угля должны распыляться до размеров меньше 3 мм (1/8 дюйма). Однако даже очень малые частицы топлива, примерно 70 мкм, демонстрируют проблемы с неполным сгоранием. Ниже этого размера частицы угля имеют тенденцию к агломерации, так что простое уменьшение размеров частиц топлива не дает удовлетворительного решения проблемы неполного сгорания.
В настоящем изобретении проблема понижения качества расплава, вызываемого уменьшением объемов камер, и, следовательно, понижения времени пребывания решается посредством инжектирования дополнительного горючего газа в нижнюю зону камеры сгорания. Это дает возможность для того, чтобы вторая ступень сгорания топлива имела место гораздо быстрее, чем обычно в этой зоне, где уровни кислорода обычно низкие.
Следовательно, настоящее изобретение дает возможность для того, чтобы циклонная печь была компактной, и устраняет необходимость в большом танке до или после циклонной камеры. Поскольку как размер камеры, так и объем горючего газа коррелируют с энергией, необходимой для получения минеральных волокон, и с последующими потерями энергии, настоящее изобретение приводит к получению систем с более высокими коэффициентами полезного действия. Это имеет значительное преимущество с точки зрения повышения экономической жизнеспособности и уменьшения влияния на окружающую среду.
Главной особенностью первого и второго вариантов осуществления настоящего изобретения и предпочтительной особенностью третьего варианта осуществления являются использование основного горючего газа, который имеет уровень кислорода (по меньшей мере 25 об.%) выше, чем тот, который обнаруживается в воздухе (примерно 21 об.%), в верхней зоне, и введение дополнительного горючего газа, который также имеет уровень кислорода выше, чем в воздухе, в нижней зоне циркуляционной камеры сгорания. В случае, когда основной горючий воздух вводят через несколько входов, уровень кислорода в основном горючем газе упоминается как средний уровень кислорода в основном горючем газе для общего количества основного горючего воздуха, т. е. как среднее по всем входам. Это же относится к уровню кислорода в дополнительном газе.
Эта особенность делает возможным дополнительное уменьшение объема газов (поскольку кислород является единственным компонентом горючего газа, который является активным) и означает, что устройство может быть еще более компактным. Объем горючего газа пропорционален энергии, необходимой для получения расплава, так что использование воздуха, обогащенного кислородом в соответствии с настоящим изобретением, имеет значительные преимущества по коэффициенту полезного действия. Использование воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода также уменьшает количество азота, вводимого в систему, а следовательно, уменьшает также и получение вредных газов ΝΟΧ.
В предпочтительном варианте осуществления дополнительные средства, предоставляющие возможность для выгорания частиц сажи, представляют собой создание сифонного выхода. Это также способствует эффективному нагреву расплава посредством пламени и предотвращает уход частиц сажи из камеры в расплав.
Циркуляционная камера сгорания в настоящем изобретении относится к тому типу, который часто упоминается как циклонная печь. Она имеет верхнюю секцию, нижнюю секцию и базовую секцию. Конструкция соответствующих циклонных печей описывается в различных патентах, включая патенты США № 3855951,4135904,4553997,4544394,4957527, 5114122 и 5494863.
Камера, как правило, располагается скорее вертикально, чем горизонтально. Обычно она имеет цилиндрическую верхнюю секцию, сходящуюся конически вверх нижнюю секцию и базовую секцию, но может быть полностью цилиндрической. Базовая секция предпочтительно представляет собой встроенную часть камеры и может просто представлять собой конечную часть сходящейся конически вверх нижней секции или может представлять собой цилиндрическую секцию в конце нижней секции.
Диаметр базовой секции не больше, чем внутренний диаметр верхней секции, в противоположность традиционным системам, которые часто используют танк в основании камеры с увеличенным объемом. Использование дополнительного газа в нижней зоне, которое ускоряет полное сгорание топлива, означает, что система может быть компактной и большого танка для сбора не требуется.
Таким образом, в настоящем изобретении использование воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода в качестве основного и дополнительного горючих газов дает возможность использования компактной камеры сгорания. Следовательно, в настоящем изобретении является предпочтительным, чтобы камера сгорания представляла собою объединенную камеру. Под этим авторы подразумевают, что камера не изготавливается из компонентов деталей, которые могут отделяться друг от друга. Возможность использования компактных печей по сравнению с системами, известными из литературы, сводит к минимуму потери энергии с площади поверхности печи. Объем камеры предпочтительно мень
- 4 017391 ше чем 25 м3, предпочтительно меньше чем 20 или 15 м3 или может быть меньше чем 10 м3.
Например, для получения расплава примерно 20 т/ч с использованием 30% кислорода в качестве основного горючего газа объем циркуляционной камеры сгорания должен составлять примерно 15 м3. Для сравнения, если использовать в качестве основного горючего газа чистый кислород, объем камеры должен составлять только примерно 5 м3. По этой причине, когда используют настоящее изобретение, чтобы сделать возможным использование чистого кислорода в качестве основного газа, гораздо меньший и, следовательно, имеющий гораздо более высокий коэффициент полезного действия циклон может использоваться для получения данной конкретной производительности.
Во время использования камеры в способе по настоящему изобретению камера содержит верхнюю зону, нижнюю зону и базовую зону.
Верхняя зона отличается тем, что имеет место пиролиз, начальная ступень сгорания топлива в виде частиц. Она в широком смысле соответствует цилиндрической верхней секции камеры. Топливо в виде частиц, а предпочтительно также минеральный материал в виде частиц и основной горючий газ инжектируют в верхнюю зону. Камера также содержит выход, через который проходят горючие уходящие газы, предпочтительно в верхней зоне. Однако горючие газы могут проходить через выход в другой области печи.
Пиролиз топлива в верхней зоне создает сажу, материал, обогащенный углеродом. Частицы сажи, как правило, отбрасываются на поверхности камеры под действием циркулирующих газов и потока, вместе с расплавом стекают вниз по поверхностям камеры под действием силы тяжести.
Нижняя зона отличается горением сажи. Следовательно, нижняя зона в целом соответствует сходящейся конически вверх нижней секции камеры, в частности поверхностям камеры в этой секции. Частицы сажи могут также присутствовать на поверхности верхней секции и всплывать поверх расплава в базовой зоне.
Следовательно, верхняя зона в целом простирается по большей части верхней секции камеры, в то время как нижняя зона простирается по большей части нижней секции, в частности по поверхностям нижней секции камеры, и может также простираться до некоторой степени по поверхностям верхней секции камеры.
Как правило, в нижней области циркуляционной камеры сгорания такого типа, который имеет разделение газа в верхней части и расплава в нижней части, уровни кислорода низкие, даже если добавляют избыток кислорода в верхней области. По этой причине сажа в традиционных системах требует продолжительного времени пребывания для сгорания в этой области. В настоящем изобретении дополнительный горючий газ инжектируют в нижнюю зону, чтобы облегчить вторую ступень сгорания, т. е. сгорание частицы сажи. По этой причине в способе по настоящему изобретению полное сгорание топлива осуществляется в нижней зоне.
Пиролиз топлива в верхней зоне создает тепло, которое заставляет минеральный материал в виде частиц плавиться с образованием минерального расплава. Минеральный расплав, как правило, отбрасывается на стенки камеры под действием циркулирующих газов и стекает вниз по камере в базовую зону, где он собирается.
В базовой зоне расплав собирается. Сажа, по существу, отсутствует в этой зоне, поскольку она, по существу, полностью сгорает в нижней зоне.
Качество расплава является важным в настоящем изобретении, поскольку он должен быть пригодным для использования при получении минеральных волокон. Поскольку настоящее изобретение делает возможным, чтобы имело место полное сгорание топлива, частицы сажи, которые являются вредными для продукта минеральных волокон, по существу, отсутствуют в расплаве.
Базовая зона имеет выход для минерального расплава, через который расплав проходит как поток. Затем этот поток подвергают получению волокнистой массы любым обычным способом, например с использованием каскадного прядильного механизма или центрифугальной прядильной машины, или любого другого обычного центробежного способа получения волокнистой массы.
Альтернативно, минеральный расплав можно использовать в других промышленных способах, таких как способы получения гранул минеральных материалов из сырых материалов отходов.
Является предпочтительным, чтобы в точке, в которой выход для минерального расплава оставляет базовую секцию камеры, он не простирался непосредственно вниз, но вместо этого выход представлял бы собой сифон. Под сифоном авторы подразумевают, что выход, который обычно представляет собой трубу или желоб, сначала направляется вверх по отношению к отверстию в камере, а затем направляется вниз, перед тем как он ведет к оборудованию для получения волокнистой массы.
Как обычно происходит с сифоном, результат заключается в том, что для того, чтобы расплав мог покинуть камеру, ванна расплава внутри камеры должна быть достаточно глубокой, чтобы достигать самой высокой вертикальной точки сифонного выхода. Когда это происходит, сила тяжести заставляет расплав проходить через направленную вверх часть сифона, а затем стекать вниз через следующую часть сифона в оборудование для получения волокнистой массы. Следовательно, это создает воздушный затвор в системе, который обеспечивает то, что уходящие газы не могут уходить из основания камеры.
Использование сифона является особенно преимущественным в том варианте осуществления, где
- 5 017391 используется топливо в виде частиц, такое как уголь, и приводит к улучшению качества расплава. Это связано с тем фактом, что частицы сажи, которые представляют собой частицы топлива, которые не сгорели полностью в верхней или нижней секции камеры, могут собираться поверх бассейна с расплавом и всплывать из него. С помощью сифона предотвращается выход этих частиц сажи из камеры вместе с расплавом.
Давая возможность частицам сажи собираться на расплаве, увеличивают время их пребывания в камере по сравнению со случаем, когда сифон не используется. Следовательно, частицы сажи могут завершить свое сгорание в базовой зоне для достижения полного выгорания топлива. Это обеспечивает оптимизацию коэффициента полезного действия способа.
Выгорание в базовой секции частиц сажи, всплывающих на расплаве, усиливается посредством добавления дополнительного горючего газа в нижнюю секцию циркуляционной камеры сгорания.
Дополнительное преимущество относится к относительным пропорциям железа II и железа III в расплаве. Традиционно, вагранку используют для получения минеральных расплавов, которые имеют сильно восстановительную атмосферу. В результате этого, почти все окислы железа в расплавах, получаемых с помощью вагранок, находятся в форме железа II. Железо II хорошо для огнестойких свойств волокон, поскольку оно преобразуется в кристаллическую структуру железа III при высоких температурах.
Однако циклонные системы, такие как система по настоящему изобретению, являются гораздо более сильными окислителями, особенно когда основной газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом. В этом случае существенная часть железа в расплаве может находиться в форме железа III, а не железа II. Когда используют сифон, расплав вступает в контакт с частицами сажи, которые захватываются, всплывая поверх него. Поскольку частицы сажи являются сильно восстановительными, они действуют, восстанавливая железо III в расплаве до железа II, тем самым обеспечивая поддержание хороших огнезащитных свойств волокон.
Как начальная ступень сгорания в верхней зоне, так и вторая ступень сгорания в нижней зоне создают горючие уходящие газы. Газы циркулируют в камере и протекают вверх, по возможности проходя через выход в верхней зоне камеры.
Общее движение газов и суспендированного материала в виде частиц в циркуляционной камере сгорания представляет собой циклонное движение. Оно создается посредством введения основного горючего газа, а также топлива в виде частиц и минерального материала под соответствующим углом для поддерживания вихревого движения. Дополнительный горючий газ и топливо также предпочтительно вводят с направленным также импульсом с тем, чтобы поддержать циркуляционные токи.
В первом и третьем аспектах настоящего изобретения верхняя, нижняя и базовая зоны определяются с точки зрения различных фаз способа получения минерального расплава. Второй аспект настоящего изобретения относится к устройству, которое является пригодным для использования в способе в соответствии с первым и третьим аспектами настоящего изобретения. Следовательно, входы для топлива в виде частиц, минерального материала в виде частиц и основного горючего газа, а также выход для горючих уходящих газов предусматриваются в цилиндрической верхней секции циркуляционной камеры сгорания, которая содержит верхнюю зону, во время использования устройства, и в целом соответствует ей. Дополнительный газ инжектируют в нижнюю секцию циркуляционной камеры сгорания, которая содержит нижнюю зону, во время использования устройства, и в целом соответствует ей. Устройство также содержит базовую секцию, в которой расплав собирается во время использования и которая содержит выход для минерального расплава.
Топливо в виде частиц, используемое в настоящем изобретении, может представлять собой любое топливо, которое сгорает в двухступенчатом способе, включающем в себя начальный пиролиз с образованием частицы сажи, с последующим сгоранием частицы сажи.
Топливо в виде частиц может находиться в жидкой или твердой форме. Когда топливо является жидким, оно используется в форме капель, т. е. частиц жидкого топлива. В этом варианте осуществления топливо может представлять собой частицы нефти или других жидкостей на основе углерода.
Однако основное топливо в виде частиц в настоящем изобретении предпочтительно является твердым. Как правило, оно представляет собой углеродистый материал и может представлять собой любой углеродистый материал в виде частиц, который имеет соответствующее теплосодержание. Эта величина может быть относительно низкой, например настолько низкой, как 10000 кДж/кг, или даже настолько низкой, как 5000 кДж/кг. Например, основное топливо может представлять собой, таким образом, высушенный ил из отстойника или бумажные отходы. Предпочтительно оно имеет более высокое теплосодержание и может представлять собой отработанную футеровку из алюминиевой промышленности, отходы, содержащие уголь, такие как тощий уголь или порошкообразный уголь.
В предпочтительном варианте осуществления основное топливо представляет собой порошкообразный уголь и может представлять собой мелкодисперсный уголь, но предпочтительно некоторая часть, обычно по меньшей мере 50%, предпочтительно по меньшей мере 80%, обычно весь уголь получают посредством помола крупнокускового угля, например, с использованием шаровой мельницы. Уголь, поставляется ли он изначально как мелкодисперсные частицы или как куски, может представлять собой
- 6 017391 уголь хорошего качества или может представлять собой отходы угля, имеющие высокое содержание неорганических веществ, например 5-50% неорганических веществ, при этом остаток составляет углерод. Предпочтительно уголь частично или полностью представляет собой уголь хорошего качества, например битуминозный или суббитуминозный уголь (А8ТМ 0388 1984), и содержит летучие вещества, которые облегчают возгорание.
Частицы топлива предпочтительно имеют размер частиц в пределах от 50 до 1000 мкм, предпочтительно примерно от 50 до 200 мкм. Как правило, по меньшей мере 90 мас.% частиц находятся в этом диапазоне. Как правило, средний размер составляет примерно 70 мкм с пределом, составляющим 90% ниже 100 мкм.
Топливо может вводиться в камеру через трубу для подачи обычным способом с получением потока частиц топлива. Это обычно включает в себя использование газа носителя, в котором суспендированы частицы топлива. Газ-носитель может представлять собой воздух, воздух, обогащенный кислородом, или чистый кислород предпочтительно при температуре окружающей среды, чтобы исключить обратные вспышки, или менее активный химически газ, такой как азот. Газ-носитель считается частью основного горючего газа. Основной горючий газ как целое, который содержит газ-носитель и другой газ, инжектируемый в верхнюю зону камеры, должен иметь больше кислорода, чем обычно присутствует в воздухе. Труба для подачи предпочтительно является цилиндрической.
Минеральный материал в виде частиц представляет собой любой материал, который является пригодным для получения минеральных волокон, таких как стекловолокно, или волокна из скальной породы камня или шлака. Стекловолокно, как правило, имеет химический анализ по массе оксидов более 10% Να2Ο+Κ2Ο. меньше 3% железа как ГеО, меньше 20% СаО+МдО, больше 50% δίθ2 и меньше 5% А12О3. Волокна из скальной породы, камня или шлака, как правило, имеют анализ по массе оксидов меньше 10% Να2Ο+Κ2Ο, больше 20% СаО+МдО, больше 3% железа как ГеО, меньше 50% 8ίΟ2 и часто более 10% А12О3. Минеральный материал может представлять собой материалы отходов, такие как минеральные волокна, которые уже использовались или которые не годятся для использования в других способах.
Минеральный материал в виде частиц, который расплавляют в камере с получением минерального расплава, вводится в верхнюю секцию камеры, так что он суспендируется в газах, находящихся в ней. Точка, в которой добавляют минеральный материал в виде частиц, не является критичной, и он может смешиваться с топливом и инжектироваться через трубу для подачи топлива. Однако предпочтительным является добавление минерального материала в виде частиц в сжигаемое топливо. Этого можно достигнуть посредством добавления минерального материала в виде частиц в камеру через вход обычным путем, например, в верхней части камеры или вблизи нее.
Основной горючий газ вводится в верхнюю секцию камеры и может находиться при температуре окружающей среды или может предварительно нагреваться. Когда газ нагрет, максимальная желаемая температура, до которой основной горючий газ предварительно нагревается, составляет примерно 600°С, а предпочтительный предварительный нагрев находится в пределах между 300 и 600°С, наиболее предпочтительно около 500-550°С. Основной горючий газ является обогащенным кислородом по сравнению с воздухом и имеет по меньшей мере 25 об.% кислорода, в то время как воздух обычно имеет примерно 21 об.%. Под воздухом, обогащенным кислородом авторы подразумевают, что газ содержит больше кислорода, чем обычно присутствует в воздухе, и может, в дополнение к этому, содержать другие газы, которые в природе присутствуют в воздухе. Он может также содержать другие газы, которые обычно не присутствуют в воздухе, такие как пропан или метан, при условии, что общий уровень кислорода остается выше того, который обычно присутствует в воздухе.
В предпочтительных вариантах осуществления основной горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 30 или 35%, предпочтительно по меньшей мере 50%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70 об.% кислорода или чистый кислород. В одном из вариантов осуществления для оптимизации экономии энергии, связанной с использованием кислорода, в связи с увеличением стоимости кислорода по сравнению с воздухом, воздух содержит 3050% кислорода. Когда используется чистый кислород, он предпочтительно находится при температуре окружающей среды, а не нагревается предварительно.
Основной горючий газ может вводиться через трубу для подачи вместе с топливом, суспендированным в нем, в особенности когда газ находится при относительно низкой температуре. Топливо не должно начинать гореть в топливной трубе, до того как оно поступит в камеру (явление, известное как обратная вспышка), так что в этом варианте осуществления необходимы низкие температуры газа. Однако основной горючий газ предпочтительно вводится отдельно через один или несколько входов для горючего газа, которые могут располагаться вблизи трубы для подачи топлива, так что горючий газ направляется в камеру в ту же область, что и топливо, чтобы сделать возможным эффективное перемешивание.
- 7 017391
Вводятся ли они вместе или нет, скорость, при которой горючий газ и топливо инжектируются в камеру, является относительно низкой (предпочтительно в пределах между 1 и 50 м/с), с тем, чтобы свести к минимуму износ устройства. Когда топливо суспендируется в горючем газе, скорость предпочтительно находится в пределах между 5 и 40 м/с. Когда они вводятся по отдельности, что является предпочтительным, скорость инжекции топлива предпочтительно составляет 20-40 м/с.
Желательно обеспечить, чтобы топливо в виде частиц смешивалось быстро и тщательно с основным горючим газом, поскольку это обеспечивает то, что топливо зажигается быстро, так что оно может подвергаться пиролизу почти сразу после введения в камеру. Наличие тщательного перемешивания также обеспечивает то, что время пребывания частиц топлива в основном горючем газе является более однородным, тем самым приводя к более эффективному сгоранию топлива.
Чтобы помочь в обеспечении быстрого и тщательного перемешивания, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения в верхнюю зону может вводиться дополнительный газ, который перемещается с более высокой скоростью, чем основной горючий газ и топливо в виде частиц, и благодаря разнице скоростей это вызывает турбулентность потока частиц топлива, тем самым прерывая поток и обеспечивая быстрое перемешивание. Дополнительный газ, как правило, занимает гораздо меньший объем, чем горючий газ и, как правило, составляет менее 40% от общего количества газа, инжектируемого в камеру сгорания, предпочтительно в пределах между 10 и 30%. Дополнительный газ может представлять собой любой газ, включая воздух, азот, кислород, или воспламеняемый газ, такой как пропан или бутан. Дополнительный газ может инжектироваться из входа, так что он находится рядом с потоком частиц топлива в камере, но предпочтительно инжектируется во вход, который концентрически окружает вход для топлива. Это концентрическое расположение приводит к эффективному перемешиванию, особенно когда вход для дополнительного газа имеет сходящееся конически сопло на его отверстии. Дополнительный газ предпочтительно перемещается по меньшей мере на 100 м/с быстрее, чем топливо и горючий газ, обычно по меньшей мере на 250 м/с, предпочтительно по меньшей мере на 300 м/с. В наиболее предпочтительном варианте осуществления скорость инжекции дополнительного газа является звуковой, т. е. равна скорости звука или превышает ее.
Альтернативно, основной горючий газ сам по себе представляет собой чистый кислород, движущийся по меньшей мере на 100 м/с быстрее, чем топливо, обычно по меньшей мере на 250 м/с. Основной горючий газ, кислород, может инжектироваться из входа, так что он находится рядом с потоком топлива в виде частиц, но предпочтительно инжектируется через вход, который концентрически окружает вход для топлива.
Дополнительный горючий газ вводится в нижнюю зону камеры. Как и для основного горючего газа, дополнительный горючий газ может находиться при температуре окружающей среды или предварительно нагреваться и содержит по меньшей мере 25% кислорода. Предпочтительно дополнительный горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 30 или 35%, предпочтительно по меньшей мере 50%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70 об.% кислорода или в пределах между 30 и 50% кислорода или чистый кислород. В описании и в формуле изобретения под чистым кислородом авторы подразумевают кислород с чистотой 92% или более, полученный, например, с помощью технологии адсорбции с качанием давления вакуума (УР8А), или он может представлять собой почти 100% чистый кислород, полученный посредством способа дистилляции. Дополнительный горючий газ может вводиться любым обычным образом, но предпочтительно вводится с использованием входа, который имеет сходящееся сопло, известного по-другому как фурма.
Дополнительный горючий газ может инжектироваться из одного входа в нижней зоне, но предпочтительно инжектируется по меньшей мере из двух, наиболее предпочтительно из более чем двух, например из трех, четырех, пяти или шести, предпочтительно четырех входов.
Было обнаружено, что добавление горючего газа в нижнюю зону является очень эффективным при обеспечении полного выгорания частиц сажи, образующихся после пиролиза в верхней зоне. Добавление кислорода в этой точке, как обнаружено, является гораздо более эффективным, чем простое добавление дополнительного кислорода вместе с основным горючим воздухом в верхней зоне. Дополнительный горючий газ составляет менее половины от всего горючего газа в целом, который включает в себя основной горючий газ, дополнительный горючий газ и любой дополнительный газ, который вводится и который является горючим. Предпочтительно дополнительный горючий газ составляет в пределах между 1050%, предпочтительно 20-40% от всего процентного содержания горючего газа.
В предпочтительном варианте осуществления дополнительное (или вторичное) жидкое или газообразное топливо инжектируется в нижнюю зону и сжигается в присутствии дополнительного горючего газа с образованием пламени в нижней зоне. Относительные количества кислорода в дополнительном горючем газе и дополнительном жидком или газообразном топливе выбираются так, что имеется избыток кислорода после полного сгорания дополнительного топлива в дополнительном газе.
Инжектирование дополнительного топлива в нижнюю зону является преимущественным, поскольку оно может использоваться для регулирования температуры расплава, который собирается в базовой зоне. Поскольку это является целью, дополнительное топливо предпочтительно инжектируют по направлению к нижнему краю нижней зоны, предпочтительно в нижней половине сходящейся конически вверх
- 8 017391 нижней секции камеры, так что оно находится вблизи базовой зоны. Дополнительное топливо может представлять собой любое жидкое или газообразное топливо, которое сгорает немедленно и полностью. Следовательно, оно не может представлять собой только лишь материалы в виде частиц, которые горят на двух ступенях, которые инжектируют в верхнюю зону, но могут содержать меньшую долю (меньше чем 50 об.%, предпочтительно меньше чем 20, 10 или 5 об.%) этих материалов. Предпочтительные топлива представляют собой пропан, метан или природный газ. Дополнительное топливо присутствует в меньшем количестве, чем топливо в виде частиц и составляет менее чем 40%, как правило, 5-15% от общей энергии топлива.
В этом варианте осуществления дополнительный горючий газ предпочтительно представляет собой чистый кислород и вводится через вход горелки вместе с топливом, так что сгорание происходит немедленно. Альтернативно, дополнительный горючий газ может вводиться через вход вблизи входа для дополнительного топлива, и смешивание имеет место в камере.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
фиг. 1 представляет собой иллюстрацию устройства, которое является пригодным для использования в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 представляет собой вид спереди сифона, который показан в изображенном прерывистой линией овале на фиг. 1;
фиг. 3 представляет собой вид сбоку сифона, который показан в изображенном прерывистой линией овале на фиг. 1.
На фиг. 1 показана циркуляционная камера сгорания 1, которая содержит верхнюю секцию 2, нижнюю секцию 3 и базовую секцию 4. Основное топливо и материал в виде частиц вводятся через вход 5 вместе с основным горючим газом, который вводится через вход 6, который концентрически окружает вход 5. Основное топливо зажигается и сгорает в верхней секции 2 и собирается в базовой секции 4 как бассейн расплава 7. Горючие уходящие газы проходят через выход для топочного газа 8 в верхней части камеры сгорания. Дополнительное топливо и дополнительный горючий газ инжектируют через кислородно-топливную горелку 9, и он образует пламя в нижней области 3, которое действует, нагревая бассейн расплава 7. Кроме того, дополнительный горючий газ вводится через входы для кислорода 10 в нижней области 3, это способствует выгоранию топлива в этой области. Расплав протекает через сифон 11 в оборудование для получения волокнистой массы 12, где он формируется в виде волокон.
На фиг. 2 показан вид спереди сифона 11 с потоком расплава 13, покидающим сифон 11.
На фиг. 3 показано поперечное сечение сифона 11, который имеет часть 14, направленную вверх, и возвышается по вертикали над отверстием 15 в камере 1. Как только ванна с расплавом 7 превышает уровень направленной вертикально части 14, расплав протекает поверх этой части, как поток 13.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ получения минеральных волокон, в котором создают циркуляционную камеру сгорания (1), которая содержит верхнюю зону (2), нижнюю зону (3) и базовую зону (4);
    инжектируют топливо в виде частиц, минеральный материал в виде частиц и основной горючий газ в верхнюю зону (2) циркуляционной камеры сгорания (1), так что топливо подвергается пиролизу в верхней зоне (2), с получением сажи, тем самым расплавляя минеральные материалы в виде частицы с образованием минерального расплава и генерированием уходящих газов;
    инжектируют дополнительный горючий газ в нижнюю зону (3) циркуляционной камеры сгорания (1), так что сажа сгорает, тем самым завершая сгорание топлива; и осуществляют отделение минерального расплава от горючих уходящих газов, так что горючие уходящие газы проходят через выход (8) в циркуляционной камере сгорания (1) и минеральный расплав (7) собирается в базовой зоне (4), протекание собранного минерального расплава (7) через выход (11) в базовой зоне (4) в центробежное устройство (12) для получения волокнистой массы и формирование волокон.
  2. 2. Способ по п.1, в котором основной горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 25 об.% кислорода.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором дополнительный горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 25 об.% кислорода.
  4. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором основной и/или дополнительный горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 30, предпочтительно по меньшей мере 35, более предпочтительно по меньшей мере 50 об.% кислорода.
  5. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором основной и/или дополнительный горючий газ представляет собой воздух, обогащенный кислородом, который содержит по меньшей мере 70 об.% кислорода.
  6. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором основной и/или дополнительный горючий газ представляет собой чистый кислород.
    - 9 017391
  7. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительный горючий газ инжектируют в нижнюю зону (3) по меньшей мере через два, предпочтительно по меньшей мере через три входа (10).
  8. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительный горючий газ представляет собой чистый кислород и дополнительное жидкое или газообразное топливо добавляют в нижнюю зону (3) для формирования пламени в нижней зоне (3).
  9. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором топливо в виде частиц является твердым, предпочтительно представляет собой уголь.
  10. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором имеется выход (11) в базовой секции (4), через который протекает поток (13) собранного расплава, где выход (11) представляет собой сифон.
  11. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором центробежное устройство для получения волокнистой массы представляет собой центрифугальную прядильную машину.
  12. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором центробежное устройство для получения волокнистой массы представляет собой каскадный прядильный механизм.
EA200970685A 2007-01-15 2008-01-14 Способ получения минеральных волокон EA017391B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07250137A EP1944272A1 (en) 2007-01-15 2007-01-15 Process and apparatus for making a mineral melt
PCT/EP2008/000215 WO2008086990A1 (en) 2007-01-15 2008-01-14 Process and apparatus for making a mineral melt

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200970685A1 EA200970685A1 (ru) 2009-12-30
EA017391B1 true EA017391B1 (ru) 2012-12-28

Family

ID=38089160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200970685A EA017391B1 (ru) 2007-01-15 2008-01-14 Способ получения минеральных волокон

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9688561B2 (ru)
EP (2) EP1944272A1 (ru)
JP (1) JP5495794B2 (ru)
CN (1) CN101636357B (ru)
CA (1) CA2673347C (ru)
DK (1) DK2102117T3 (ru)
EA (1) EA017391B1 (ru)
ES (1) ES2408379T3 (ru)
PL (1) PL2102117T3 (ru)
PT (1) PT2102117E (ru)
SI (1) SI2102117T1 (ru)
UA (1) UA91468C2 (ru)
WO (1) WO2008086990A1 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1889816A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-20 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
EP1944273A1 (en) 2007-01-15 2008-07-16 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibers
EA023334B1 (ru) * 2010-09-01 2016-05-31 Роквул Интернэшнл А/С Способ и установка для изготовления минерального расплава
HUE046639T2 (hu) 2011-04-13 2020-03-30 Rockwool Int Eljárások mesterséges üvegszálak elõállítására
JP2015509034A (ja) 2011-12-07 2015-03-26 ロックウール インターナショナル アー／エス 鉱物融解物を作製する場合に材料を再利用する方法
EP2791071B1 (en) 2011-12-16 2016-03-30 Rockwool International A/S Melt composition for the production of man-made vitreous fibres
CN104918893A (zh) * 2012-10-12 2015-09-16 罗克伍尔国际公司 用于形成人造玻璃质纤维的工艺和装置
US20150274578A1 (en) * 2012-10-12 2015-10-01 Rockwool International A/S Process and apparatus for forming man-made viterous fibres
EP2906506A1 (en) 2012-10-12 2015-08-19 Rockwool International A/S Process and apparatus for forming man-made vitreous fibres
RS62204B1 (sr) * 2014-12-12 2021-08-31 Rockwool Int Proces i aparatura za pravljenje mineralnog rastopa
RU167692U1 (ru) * 2016-06-30 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Сферастек" Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь
CN110397939B (zh) * 2018-04-20 2021-12-03 中国科学院工程热物理研究所 超低挥发分碳基燃料的熔融处理方法及处理装置
CN110397935A (zh) * 2018-04-25 2019-11-01 中国科学院工程热物理研究所 旋风熔融炉及其使用方法
AT524875B1 (de) 2021-08-16 2022-10-15 Ibe Anlagentechnik Gmbh Verfahren zur abfallfreien Herstellung von Dämmstoffprodukten aus Mineralwolle
CN116835876A (zh) * 2023-07-07 2023-10-03 中国矿业大学(北京) 固体废物熔融玻璃化及成纤系统和方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB904807A (en) * 1960-10-11 1962-08-29 Delos Marquis Palmer A method of melting glass
DE29603480U1 (de) * 1996-02-28 1996-04-11 Feustel Hans Ulrich Dipl Ing Schmelz- und Verbrennungsaggregat zur Verschlackung und/oder Verglasung von schadstoffbehafteten Reststoffen
WO2003002469A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-09 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
US20050138964A1 (en) * 2002-02-21 2005-06-30 Alfred Edlinger Facility for melting dusts

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4078973A (en) * 1976-07-12 1978-03-14 Occidental Petroleum Corporation Loop pyrolysis process for organic solid wastes
US4381934A (en) * 1981-07-30 1983-05-03 Ppg Industries, Inc. Glass batch liquefaction
US4544394A (en) * 1984-03-05 1985-10-01 Hnat James G Vortex process for melting glass
US4597771A (en) * 1984-04-02 1986-07-01 Cheng Shang I Fluidized bed reactor system for integrated gasification
US4634461A (en) * 1985-06-25 1987-01-06 Ppg Industries, Inc. Method of melting raw materials for glass or the like with staged combustion and preheating
AR240891A1 (es) * 1985-06-25 1991-03-27 Ppg Ind Inc Cesionaria De Henr Un metodo de fundir un lote o carga de vidrio o lo similar.
YU46333B (sh) * 1987-04-30 1993-05-28 Oy Partek Ab Talilna pec
US5114122A (en) * 1989-03-08 1992-05-19 Hnat James G Apparatus for heat processing glass batch materials
US4957527A (en) * 1989-03-08 1990-09-18 Hnat James G Method and apparatus for heat processing glass batch materials
CH678155A5 (ru) * 1989-08-09 1991-08-15 Fischer Ag Georg
JPH0642875A (ja) * 1992-07-22 1994-02-18 Nippon Cement Co Ltd ロックウール製造用キューポラの湯口部構造
US5417731A (en) * 1993-09-14 1995-05-23 Owens-Brockway Glass Container, Inc. Method of heating a charge, including injecting secondary oxidant into the output port
DE4339675C1 (de) * 1993-11-22 1995-05-04 Messer Griesheim Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einschmelzen von festen Verbrennungsrückständen
DE19510874A1 (de) * 1995-03-24 1996-09-26 Gruenzweig & Hartmann Verfahren und Vorrichtung zum Erschmelzen von silikatischen Recycling-Rohstoffen
KR100444628B1 (ko) * 1995-11-21 2004-11-03 아사히 가라스 가부시키가이샤 용융유리의정제방법및장치
JP2001342509A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Kobe Steel Ltd 金属鉄の製造方法および装置
US7143610B2 (en) * 2001-03-23 2006-12-05 Vitro Global, S.A. Method and system for feeding and burning a pulverized fuel in a glass melting furnace, and burner for use in the same
US8176754B2 (en) * 2001-06-27 2012-05-15 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
JP4103115B2 (ja) * 2004-03-22 2008-06-18 三井造船株式会社 燃焼溶融炉の燃焼用空気吹込み方法および燃焼溶融炉
EP1889816A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-20 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
EP1944273A1 (en) * 2007-01-15 2008-07-16 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibers

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB904807A (en) * 1960-10-11 1962-08-29 Delos Marquis Palmer A method of melting glass
DE29603480U1 (de) * 1996-02-28 1996-04-11 Feustel Hans Ulrich Dipl Ing Schmelz- und Verbrennungsaggregat zur Verschlackung und/oder Verglasung von schadstoffbehafteten Reststoffen
WO2003002469A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-09 Rockwool International A/S Process and apparatus for making mineral fibres
US20050138964A1 (en) * 2002-02-21 2005-06-30 Alfred Edlinger Facility for melting dusts

Also Published As

Publication number Publication date
CN101636357A (zh) 2010-01-27
PT2102117E (pt) 2013-05-28
EP2102117B1 (en) 2013-02-27
SI2102117T1 (sl) 2013-07-31
CA2673347C (en) 2015-08-11
JP5495794B2 (ja) 2014-05-21
ES2408379T3 (es) 2013-06-20
PL2102117T3 (pl) 2013-07-31
CN101636357B (zh) 2015-01-14
EP1944272A1 (en) 2008-07-16
JP2010515875A (ja) 2010-05-13
CA2673347A1 (en) 2008-07-24
UA91468C2 (ru) 2010-07-26
DK2102117T3 (da) 2013-05-27
EP2102117A1 (en) 2009-09-23
US9688561B2 (en) 2017-06-27
WO2008086990A1 (en) 2008-07-24
US20100043496A1 (en) 2010-02-25
EA200970685A1 (ru) 2009-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5249949B2 (ja) 鉱物繊維の製造方法及び製造装置
JP5495794B2 (ja) 鉱物溶融物の製造方法及び製造装置
US10040712B2 (en) Process and apparatus for making a mineral melt
US11034606B2 (en) Method and an apparatus for making a mineral melt
CN107250065B (zh) 制造矿物熔体的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KG MD TJ TM

QB4A Registration of a licence in a contracting state
QZ4A Registered corrections and amendments in a licence
QZ4A Registered corrections and amendments in a licence
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY KZ

QZ4A Registered corrections and amendments in a licence
QZ4A Registered corrections and amendments in a licence