FI80665B

FI80665B - Melting furnace

Info

Publication number: FI80665B
Application number: FI881135A
Authority: FI
Inventors: Henning John-Emil Lauren
Original assignee: Partek Ab
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1990-03-30
Also published as: FI881135A; FI80665C; FI881135A0

Description

1 806651 80665

Smältugn Föreliggande uppfinning avser en ugn för smältning av rävaror för raineraluiistillverkning.The present invention relates to a furnace for smelting of raw material for rainfall oil production.

Vid raineraluiistillverkning användes mineraler av kisei- och metalloxider eller -karbonater och/eller siagg som rävara. Rävaran smäites i en ugn och smäitan tillföres en fibrerings-anordning som omvandlar mineralsmäitan till fiber. Vid fibre-ringen tillföres ett bindemedel som efter en värmebehandling fixerar fibrerna i varandra sä att en formstabil produkt er-hälles. För att erhalla en produkt av god kvalitet är det vik-tigt att smäitningen sker jämnt och att smältans viskositet och fiödet frän ugnen tili fibreringsanordningen är konstant.In the case of rain mineral oil, minerals of silica and metal oxides or carbonates and / or Siagg are used as raw material. The raw material is forged in an oven and the forging is fed to a fibrating device which converts the mineral forage into fiber. In the fiber ring, a binder is added which, after a heat treatment, fixes the fibers together so that a form-stable product is obtained. In order to obtain a good quality product, it is important that the forging takes place evenly and that the viscosity of the melt and the feed from the furnace to the fiber device is constant.

Den ailmännast använda smältugnstypen är den vattenkylda kupolugnen, som chargeras med en biandning av mineralrävara och koksbränsle. I kupolugnen finns inlopp för förbrännings- luft, och förbränningsluften förvärmes vanligen tili ca o e 500 C. Stenramaterial av basalt- eller diabastyp smälter o vid en temperatur om ca 1200 C. I ugnen överhettas smäitan o sa att den strömmar ut ur ugnen vid ca 1450 C. Tili föijd av koksbränsiet som är inblandat i mineralrävaran sker smäitningen i kupolugnen i reducerande miijö. De avgäende rökga-serna innehäller härvid typiskt 8-10 S oförbränd kolmonoxid (CO) och litet svaveiväte (H S) samt även svaveldioxid 2 (SO ) .The most commonly used furnace type is the water-cooled dome furnace, which is charged with a mixture of mineral raw material and coke fuel. In the dome furnace there are inlets for combustion air, and the combustion air is usually preheated to about oe 500 C. Stone material of the basalt or diabetic type melts o at a temperature of about 1200 C. In the furnace the forging is overheated so that it flows out of the furnace at about 1450 C. Tili fed by the coke fuel involved in the mineral fox, the forging in the dome furnace takes place in a reducing environment. The leaving fumes typically contain 8-10 S of unburnt carbon monoxide (CO) and low sulfur hydrogen (H S) as well as sulfur dioxide 2 (SO).

22

En allvarlig nackdel med kupolugnarna är att de av miljö-skäi i de fiesta fall mäste utrustas med en gasreningsanlägg-ning som avskiljer stoftet och efterförbränner rökgaserna och som även inkiuderar förvärmning av förbränningsluften. En sadan gasrenings- och efterförbränningsanläggning är vanligen mera kömpiicerad och dyrare än själva kupolugnen för smäitningen. En ytterligare olägenhet som är förknippad med den 2 80665 reducerande miljön vid kokseldade kupolugnar är att den i rämaterialet ingaende järnoxiden reduceras till metalliskt järn, varvid ugnen maste förses med en anordning för järnav-tappning. Järnavtappningen, som vanligen sker var fjärde tim-me, ger även ett ca 15 min. längt produktionsavbrott.A serious disadvantage of the dome furnaces is that in most cases they must be equipped with a gas purification plant which separates the dust and after-combustion the flue gases and which also includes preheating the combustion air. Such a gas purification and post-combustion plant is usually more comb-focused and more expensive than the dome furnace itself for forging. A further disadvantage associated with the reducing environment of coke-fired dome ovens is that the iron oxide contained in the raw material is reduced to metallic iron, the furnace having to be equipped with an iron drainage device. The iron drain, which usually occurs every four hours, also provides an approximately 15 minutes. long production interruption.

Därtill har ur energikostnadssynpunkt gjorts kupolugnar med naturgas som tilläggsbränsle, varvid man kunnat ersätta maximalt 25-30 % av koksen med gas, men fortfarande aterstar prob-lemet med ofullständig förbränning som fordrar efterförbränn-ing, avgasrening och järnavtappning som innebär produktionsavbrott .In addition, from an energy cost point of view, dome furnaces have been made with natural gas as supplementary fuel, whereby a maximum of 25-30% of the coke could be replaced with gas, but still the problem of incomplete combustion requiring post-combustion, exhaust gas purification and iron drainage which entails production decomposition.

Andra typer av smältanordningar är elektriska ugnar av vanna-typ där smältenergin tillföres med tre grafitelektroder som matas med 150-200 V växelspänning och 10 000-20 000 A ström. Frän en elugn far man normalt sa sma avgasmängder att de inte behöver renas. Elugnen har förutom denna miljöfördel även fördelen att medge friare val av ramaterial (finfördelat) samt ger jämnare smältflöde och temperatur än kupolugnen. Elugnen har emellertid nackdelen att den är ca dubbelt dyrare i an-läggningskostnad än en kupolugn med gasrening, samt att den kräver en langt förädlad och dyr energiform.Other types of melting devices are water-type electric furnaces where the melting energy is supplied with three graphite electrodes supplied with 150-200 V alternating voltage and 10,000-20,000 A current. From an electric furnace you usually get so small amounts of exhaust that they do not need to be cleaned. In addition to this environmental advantage, the electric furnace also has the advantage of allowing freer choice of frame material (finely divided) and gives smoother melt flow and temperature than the dome furnace. However, the electric furnace has the disadvantage that it is about twice more expensive in installation cost than a dome furnace with gas purification, and that it requires a highly refined and expensive form of energy.

Ytterligare användes gas- eller oljeeldade smältvannor av liknande typ som användes inom glasindustrin, eventuellt med 5-10 % elenergitillsats via molybdenelektroder. Gaseldade vannor är nagot dyrare i anläggningskostnad än elugnar av vannatyp, och har ca dubbelt större smältbadyta för samma ka-pacitet. Gas och olja har fördelen att de är lätt tillgängliga bränslen, men gas- eller oljeeldade vannor har nackdelen att infodringens livslängd är endast 3-4 är och ombyggnadskostna-den är ca 30-40 % av en nybyggd vanna.Further, gas or oil-fired melting taps of similar type are used in the glass industry, possibly with 5-10% electrical energy addition via molybdenum electrodes. Gas-fired vents are slightly more expensive in installation cost than water-type ovens, and have about twice the melting surface of the same capacity. Gas and oil have the advantage that they are easily available fuels, but gas or oil-fired vans have the disadvantage that the service life of the lining is only 3-4 and the conversion cost is about 30-40% of a newly built water.

Alla ovannämnda ungstyper har sinä fördelar och nackdelar som gör att ingen av dem är idealisk, men tendensen idag är att använda el- och gaseldade ugnar av miljöskäl (främst svavel).All of the above types have their own advantages and disadvantages which makes none of them ideal, but the tendency today is to use electric and gas-fired ovens for environmental reasons (mainly sulfur).

3 806653 80665

Dessa senastnämnda ugnar har säsom ovan nämnts nackdelen att vara betydligt dyrare än kupolugnar med rökgasrening samtidigt som de inte är lika flexibla för anpassning till avbruten drift over weekenden eller t.ex. 1- eller 2-skiftsdrift. Ku-polugnen har endast nägra hundra kg smälta i sin bottendel, medan vannaugnarna har en smältamängd om flera 10-tals ton. Därför kan kupolugnen köras ned och töramas pa smälta mycket snabbt utan att man avsevärt förlorar produktionstid. Likasa kan kupolugnen vid 1- eller 2-skiftsdrift igen köras upp pä en kort tid, vanligen ca 1 timme. Däremot tar vannaugnarnas upp-körning 1-3 dygn, vilket betyder att de inte kan göras flexibla med tanke pa avbruten drift.As mentioned above, these latter furnaces have the disadvantage of being considerably more expensive than dome furnaces with flue gas cleaning, while not as flexible for adaptation to interrupted operation over the weekend or e.g. 1- or 2-shift operation. The Ku-pole furnace has only a few hundred kg of melt in its bottom part, while the water furnaces have a melting amount of several tens of tonnes. Therefore, the dome furnace can be run down and the torques on the melt very quickly without significantly losing production time. Likewise, the dome furnace can be re-operated in a short period of time for 1 or 2 shifts, usually about 1 hour. On the other hand, the operation of the water heaters takes 1-3 days, which means that they cannot be made flexible due to interrupted operation.

I GB-patentskriften 1 326 884 beskrivs bl.a. en gaseldad järn-smältugn av kupolugnstyp där smältningen sker i ett schakt i vars nedre del finns en vattenkyld rost som bar upp järnrama-terialet som skall smältas och en bädd av keramiska grafitin-blandade fyllnadskroppar som längsamt smälter ned och blandas med den smälta slaggen samtidigt som en uppkolning av järn- smältan sker. Järnsmältan frän en sadan ugn har en temperatur : o om ca 1350 C och fordrar en höjning av temperaturen tili rätt gjuttemperatur vilket vanligen sker i en induktionsugn.GB patent 1,326,884 discloses, inter alia, a gas-fired dome-type iron smelting furnace where the melting takes place in a shaft in the lower part of which is a water-cooled rust supporting the iron frame material to be melted and a bed of ceramic graphitin-mixed filling bodies which slowly melt down and mix with the molten slag simultaneously as a carburization of the iron melt occurs. The iron melt from such an oven has a temperature: o of about 1350 C and requires an increase of the temperature to the correct casting temperature, which usually occurs in an induction furnace.

Ändamälet med föreliggande uppfinning är att astadkomma en ugn för smältning av rävaror för mineralullstillverkning med vilken de ovan beskrivna nackdelarna vid tidigare kända mine-ralsmältugnar eliminerats. Alltsä avser föreliggande uppfinning en smältugn som är miljövänlig, som ger ett jämnt smältflöde, vars temperatur motsvarar den slutliga arbetstem-peraturen, som i anläggningskostnad är relativt billig och som är flexibel med tanke pä avbruten drift.The object of the present invention is to provide a furnace for smelting of mineral wool production raw materials with which the above-described disadvantages of previously known mineral melting furnaces have been eliminated. Thus, the present invention relates to a furnace which is environmentally friendly, which provides a uniform melt flow, the temperature of which corresponds to the final operating temperature, which is relatively inexpensive at construction cost and which is flexible in view of interrupted operation.

Salunda avser föreliggande uppfinning en smältugn för smältning av rävara för mineralullstillverkning innefattande ett schakt för förvärmning och smältning av rävaran, som skall smältas; en i schaktets nedre del anordnad vätskekyld rost.Thus, the present invention relates to a furnace for melting raw material for mineral wool manufacturing comprising a shaft for preheating and melting the raw material to be melted; a liquid-cooled rust arranged in the lower part of the shaft.

4 80665 som uppbär en bädd av keramiska fyllnadskroppar samt rävaran? en nedanom schaktet anordnad förbränningskammare, som har en bottendel för uppsamling av den frän schaktet neddroppande smältan och ett utlopp för avtappning av smältan, varvid förbränningskammaren har en bottenyta som är större än schak-tets tvärarea; och atminstone en i förbränningskammaren anordnad huvudbrännare, och denna smältugn kännetecknas av att den ytterligare innefattar hjälpbrännare anordnade ovanför rosten i den nedre delen av schaktet intill fyllnadskropparna för att hindra kanalbildning i den smältande ravaran.4 80665 carrying a bed of ceramic filling bodies and the fox? a combustion chamber arranged below the shaft having a bottom portion for collecting the melt dropping from the shaft and an outlet for draining the melt, the combustion chamber having a bottom surface larger than the cross sectional area of the shaft; and at least one main burner arranged in the combustion chamber, and this furnace is characterized in that it further comprises auxiliary burners arranged above the grate in the lower part of the shaft adjacent to the filling bodies to prevent duct formation in the melting raw material.

Som bränsle för huvudbrännaren kan användas gasformigt bränsle, flytande bränsle eller kolpulver.Gaseous fuel, liquid fuel or charcoal powder can be used as fuel for the main burner.

Smältugnen enligt uppfinningen innefattar säledes förutom huvudbrännare även hjälpbrännare anordnade i en ring ovanför den vätskekylda rosten. Som bränsle för dessa användes ett gasformigt bränsle, sasom naturgas eller flytgas och hjälpbrän-narna arbetar lämpligast med kali, eventuellt syreanrikad luft. Hjälpbrännarna har tili uppgift att säkerställa en jämn avsmältning, sa att inte kanalbildning uppstar i schaktet.Thus, in addition to the main burner, the furnace of the invention also includes auxiliary burners arranged in a ring above the liquid-cooled grate. As a fuel for these, a gaseous fuel is used, such as natural gas or liquefied gas, and the auxiliary burners most preferably work with potassium, possibly oxygen-enriched air. The auxiliary burners are tasked with ensuring a smooth melting, saying that duct formation does not occur in the shaft.

Hjälpbrännarna har även stor betydelse för att kunna tomköra schaktet pa stenmaterial vid avbrott i produktionen för vec-kostopp och liknande.The auxiliary burners are also of great importance in being able to run the shaft on stone material in the event of interruption in production for vec cost tops and the like.

: Den energimängd som tillföres med hjälpbrännarna är företrä- desvis 15-30 % av det totala energibehovet. Antalet hjälpbrännare är företrädesvis 10-30 stycken.: The amount of energy supplied by the auxiliary burners is preferably 15-30% of the total energy demand. The number of auxiliary burners is preferably 10-30.

IIII

5 806655 80665

Eniigt uppfinningen är förbränningskammarens bottenyta, dvs.According to the invention, the bottom surface of the combustion chamber, i.e.

smältbadets yta, större, företrädesvis 20-400 % större än schaktets tvärarea och detta för att strälningen fran bräns- othe surface of the melt bath, larger, preferably 20-400% larger than the cross sectional area of the shaft, and this in order to prevent the radiation from burning.

leflamman skaii hö;ja smältans temperatur tili ca 1450 Cthe flame is hay, yes the temperature of the melt to about 1450 C

o förrän förbrannmgsgaserna vid ca 1600 C strömmar upp genom smäitschaktet. Detta gör att man vanligen fran ugnen far ut en smälta av önskad temperatur som direkt kan ledas tili fibre-ringsanordningen. En ytterligare fördel med den större botten-arean i förbränningskammaren är att den beta smäitan hindras fran att rinna ned längs förbränningskammarens väggar och för-orsaka erosion av väggmaterialet. Förbränningskammarens bot-ten kan tili formen t.ex. vara kvadratisk, hexagonal, oval eller rund, men även andra former är möjliga. Förbränningskammarens väggar kan vara lodräta eller snedställda.o until the combustion gases at about 1600 C flow up through the forging shaft. This usually results in a melt of the desired temperature from the furnace which can be directly fed into the fibrating device. A further advantage of the larger bottom area of the combustion chamber is that the beta forging is prevented from running down along the walls of the combustion chamber and causing erosion of the wall material. The bottom of the combustion chamber may be in the form e.g. be square, hexagonal, oval or round, but other shapes are also possible. The walls of the combustion chamber may be vertical or inclined.

De värmeöverförande keramiska fylinadskropparna, vilka biidar en porös bädd som kan genomträngas av de beta förbränningsga-serna fran den underliggande förbränningskammaren, har tili uppgift att bära upp rävaran som skall smäitas och att över-hetta den nedrinnande smäitan.The heat transfer ceramic fill bodies, which form a porous bed which can be penetrated by the beta combustion gases from the underlying combustion chamber, are responsible for supporting the fox to be forged and to overheat the downstream forging.

Fylinadskropparna utgöres av ett svärsmäitbart material som skall motstä mineralsmältans angrepp sä bra som möjligt. Lämpliga material är t.ex. kiselkarbid och olika kromoxid-bundna aluminiumoxidhaltiga material. Fylinadskropparna värmes upp av de beta förbränningsgaserna och kyls aterigen av smäitan som rinner ned över dem samtidigt som de upprätthäller porositeten i bädden. Fylinadskropparna är lämpligen kulor med en diameter av ca 100-200 mm.The fill-line bodies are made of a hard-to-pass material that will withstand the attack of the mineral melt as well as possible. Suitable materials are e.g. silicon carbide and various chromium oxide bonded alumina-containing materials. The filament bodies are heated by the beta combustion gases and cooled again by the forging which flows down over them while maintaining the porosity in the bed. The filament bodies are preferably beads with a diameter of about 100-200 mm.

Schaktet och förbränningskammaren är helt infodrade med lämpliga eldfasta infodringsmaterial.The shaft and the combustion chamber are fully lined with suitable refractory lining materials.

Som ravara kan man använda olika stensorter, slagg eller glas eller blandningar av dessa. Därtill kan man ytterligare till-föra dolomit eller kalksten.Various stones, slag or glass or mixtures of these can be used as raw material. In addition, dolomite or limestone can be added.

6 806656 80665

En lämplig fraktion av rävaran är 40-80 mm och med denna fraktion verkar bädden av rävaran i schaktet som ett dammfil-ter, varför dammängden frän denna ugnstyp blir sä liten att man i de fiesta fall inte behöver nägot dammfilter.A suitable fraction of the fox is 40-80 mm and with this fraction the bed of the fox in the shaft acts as a dust filter, so the amount of dust from this type of oven becomes so small that in most cases no dust filter is needed.

„ o"O

Upphettningen av ramaterial tili smälttemperaturen ca 1200 CThe heating of frame material to the melting temperature is about 1200 C

sker genom konvektiv värmeöverföring frän den beta förbrän- ningsgasen tili det styckeformiga rämaterialet. Smältningen sker även i neutral eller svagt oxiderande miljö varför inga oförbrända gaser strömmar ut ur ugnen. Ingen reduktion av järnoxidandelen i rämaterialet förekommer, varför man inte behöver förse ugnen med en anordning för järnavtappning, vilket är fallet med kokseldade kupolugnar och elugnar med grafitelektroder.is carried out by convective heat transfer from the beta combustion gas to the unitary raw material. Melting also occurs in neutral or weakly oxidizing environment, so no unburned gases flow out of the oven. There is no reduction of the iron oxide fraction in the raw material, so there is no need for the furnace with an iron drain device, as is the case with coke-fired dome ovens and electric ovens with graphite electrodes.

Förbränningskammaren är försedd med en eller företrädesvis flera huvudbrännare av konventionell typ. Som bränsle användes företrädesvis ett gasformigt bränsle, sasom naturgas eller flytgas eller ett flytande bränsle, sasom oija, men även kol-pulver kan användas. För att uppnä högre förbränningstempera-tur kan förvärmd förbränningsluft användas. Även syrgas kan inblandas i förbränningsluften. Brännarna riktas heist mot smältbadets yta.The combustion chamber is provided with one or preferably several conventional burners of conventional type. As a fuel, a gaseous fuel, such as natural gas or liquefied gas or a liquid fuel, such as oil, is preferably used, but also carbon powder can be used. To achieve a higher combustion temperature, preheated combustion air can be used. Oxygen can also be involved in the combustion air. The burners are directed to the surface of the melt bath.

Smältugnen kan även förses med olika anordningar för över-hettning av smältan med elenergi via elektroder av känd typ, säsom t.ex. molybdenelektroder.The melting furnace may also be provided with various devices for overheating the melt with electrical energy via electrodes of known type, such as e.g. molybdenum electrodes.

Överhettningen av smältan i ugnens nedre del kan även ske med plasmaenergi direkt i förbränningskammaren, varvid plasma-energin gär frän en vattenkyld elektrod i ugnsvalvet genom smältan tili en elektrod i ugnsbottnen.The overheating of the melt in the lower part of the furnace can also take place with plasma energy directly in the combustion chamber, whereby the plasma energy preferably from a water-cooled electrode in the furnace vault through the melt to an electrode in the furnace bottom.

Den elektriska tilläggsenergin som tillföres med elektrod-eller plasmateknik uppgär tili högst 20 % av det totala energibehovet.The additional electrical energy supplied by electrode or plasma technology accounts for up to 20% of the total energy demand.

7 80665 För att förbättra smältugnens energiutnyttjande kan kanalen o för avledning av de ca 700-800 C heta förbränningsgaserna förses med en värmeväxlare (rekuperator) för förvärmning av förbränningsiuften.7 80665 In order to improve the energy utilization of the furnace, the channel o for the discharge of the approximately 700-800 C hot combustion gases can be provided with a heat exchanger (recuperator) for preheating the combustion air.

En markant fördel med ugnsutformningen enligt uppfinningen är även möjiigheten att kunna ätermata direkt tili smäitautrymmet den stelnade smälta, som vid fiberbildningsprocessen ej bildat fiber, och som säiunda avietts frän fiberfäitet. Detta fibre-ringsavfali är oftast ett högvärdigt material, viiket det är önskvärt att aterföra tili processen. Vid kupolugnar är detta ej möjligt utan brikettering. Ytterligare en fördel uppnäs däri, att denna ungsutformning medger inmatning av finfördelat tillsatsmaterial direkt pä smältbadets yta.A significant advantage of the furnace design according to the invention is also the ability to be able to feed directly into the forging space the solidified melt, which has not formed fiber in the fiber formation process, and which has since been deviated from the fiber counter. This fibrillation waste is usually a high-quality material, although it is desirable to return to the process. In dome furnaces this is not possible without briquetting. A further advantage is obtained therein that this young design allows the feeding of finely divided additive material directly onto the surface of the melt bath.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning tili bi-fogade ritning, pa vilken fig. 1 visar ett vertikalsnitt genom en föredragen utförings-form av smältugnen enligt föreliggande uppfinning, och fig. 2 visar ett horisontaisnitt längs linjen A-A i fig. 1 i förstorad skaia.The invention is further described below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section through a preferred embodiment of the furnace according to the present invention, and Fig. 2 shows a horizontal section along the line A-A in Fig. 1 in enlarged scale.

Den i fig. 1 och 2 visade ugnen innefattar ett vertikalt för-värmnings- och smäitschakt 2 för chargen dvs. stenmaterialet 6 som skall smäitas (lämplig fraktion 40-80 mm) och en nedanom schaktet 2 anordnad förbränningskammare 3. Stenmaterialet 6 beskickas i ett vid toppen av schaktet 2 anordnat vattenkylt inmatningsschakt 1. Schaktet 2 uppvisar i sin nedre del en vattenkyld rost 5 som bär upp en porös bädd av keramiska vär-meöverförande sfäriska fyllnadskroppar 4 med en diameter om ca 100-200 mm och stenmaterialet 6. Huvudbrännare 9 med gas, oija eller koipulver som bränsle är anordnade i en ring i för-bränningskammaren 3. Stenmaterialet 6 i schaktet 2 förvärmes och upphettas tili smälttemperatur genom konvektion frän de heta förbränningsgaserna frän huvudbrännarna 9. Den frän schaktet 2 neddroppande smältan 14 uppsamlas i förbrännings-kammarens bottendel 11 och överhettas tili arbetstemperatur 8 80665 medelst värmeavgivning frän förbränningsgaserna samt energi-tillförsel via molybdenelektroder 8 samt avtappas via ett ut-lopp 12 som är anordnat pa en viss höjd frän förbränningskam-marens 3 botten sä att det bildas ett smältbad 7 i nämnda bottendel 11. Den stora elektriska strömmen via molybden-elektroderna 8 genom smältan medför att smältan försätts i rö-relse och detta resulterar i en homogenisering av smältan.The furnace shown in Figs. 1 and 2 comprises a vertical preheating and forging shaft 2 for the batch ie. the rock material 6 to be forged (suitable fraction 40-80 mm) and a combustion chamber arranged below the shaft 2. up a porous bed of ceramic heat transferring spherical filling bodies 4 with a diameter of about 100-200 mm and the rock material 6. Main burner 9 with gas, oil or cow powder as fuel is arranged in a ring in the combustion chamber 3. The stone material 6 in the shaft 2 is preheated and heated to melt temperature by convection from the hot combustion gases from the main burners 9. The from the shaft 2, the dropping melt 14 is collected in the bottom part of the combustion chamber 11 and is superheated to working temperature 8 80665 by means of heat release from an outlet 12 arranged on a particular h from the bottom of the combustion chamber 3 so that a melt bath 7 is formed in said bottom part 11. The large electric current through the molybdenum electrodes 8 through the melt causes the melt to move and this results in a homogenization of the melt.

Huvudbrännarna 9 är riktade mot smältbadets 7 yta, varvid konvektionen och strälningen frän bränsleflamman överför o energi tili smältan förrän förbränningsgaserna vid ca 1600 C strömmar upp i schaktet 2. De heta förbränningsgaserna avledes frän schaktet 2 genom kanalen 13. En värmeväxlare 15 för de heta rökgaserna kan anordnas i kanalen 13 för förvärmning av den i huvudbrännarna 9 använda förbränningsluften.The main burners 9 are directed to the surface of the melt bath 7, whereby the convection and radiation from the fuel flame transmit o energy to the melt until the combustion gases at about 1600 C flow up into the shaft 2. The hot combustion gases are diverted from the shaft 2 through the duct 13. may be provided in the duct 13 for preheating the combustion air used in the main burners 9.

Hjälpbrännare 10 med gas som bränsle är anordnade i en ring ovanför den vattenkylda rosten 5. Hjälpbrännarna 10 bidrar tili upphettning av stenmaterialet 6 tili smälttemperaturen, men deras främsta uppgift är att förhindra kanalbildning i schaktet och att vid nedkörning rensmälta bädden av de kera-miska fyllnadskropparna 4.Auxiliary burners 10 with gas as fuel are arranged in a ring above the water-cooled grate 5. The auxiliary burners 10 contribute to heating of the rock material 6 to the melting temperature, but their main task is to prevent duct formation in the shaft and to clean the fused beds of the filler 4th

Förbränningskammarens bottendel 11 är försedd med en keramisk infodring som är speciellt utsatt för den heta smältan, varvid infodringen tidvis mäste förnyas och av denna orsak kan delen 11 vara utformad sä att den är löstagbar för snabbt ut-byte med en nyinfodrad annan bottendel.The bottom portion 11 of the combustion chamber is provided with a ceramic lining which is particularly exposed to the hot melt, the lining having to be renewed from time to time and for this reason, the portion 11 may be designed to be removable for rapid replacement with a newly lined other bottom portion.

Smältugnen enligt uppfinningen kan även förses med en anrd-ning, exempelvis en matarskruv 16 för ätermatning av fibre-ringsavfall direkt tili förbränningskammaren.The furnace according to the invention may also be provided with a device, for example a feed screw 16 for feeding feed of fibrous waste directly to the combustion chamber.

22

En lämplig bottenyta för förbränningskammaren 3 är 4-10 m 2 och en lämplig tvärarea i schaktet 2 är ca 3 m för en ugn med ca 5 t/h smältkapacitet.A suitable bottom surface for the combustion chamber 3 is 4-10 m 2 and a suitable transverse area in the shaft 2 is about 3 m for a furnace with about 5 t / h of melting capacity.

9 806659 80665

Ovan har endast beskrivits nägra föredragna utföringsformer av uppfinningen och det är kiart att smäitugnen eniigt upp-finningen kan modifieras inom ramen för patentkravens skydds-omfäng.The foregoing has only described some preferred embodiments of the invention and it is obvious that the forging furnace according to the invention can be modified within the scope of the scope of the claims.

Claims

A melting furnace for melting a raw material (6) used in the production of mineral wool, the furnace comprising a shaft (2) for preheating and melting the raw material (6) to be melted; a liquid-cooled grate (5) arranged at the bottom of the shaft, which supports the layer of ceramic filler bodies (4) and the raw material (6); a combustion chamber (3) arranged below the shaft (2), having a base part (11) for collecting the melt (14) dripping from the shaft (2) and an outlet opening (12) for removing the melt, the bottom area of the combustion chamber (3) being larger than the shaft cross-sectional area ; and at least one main burner (9) arranged in the combustion chamber (3), characterized in that the melting furnace further comprises auxiliary burners (10) arranged above the grate (5), near the bottom of the shaft (2) near the filler bodies (4) to prevent channels in the molten raw material .

Melting furnace according to Claim 1, characterized in that the auxiliary burners (10) are directed, in whole or in part, towards the layer of ceramic filler bodies (4).

Melting furnace according to Claim 1 or 2, characterized in that the ceramic filler bodies (4) supported by the grate (5) consist of chromium oxide-bonded alumina and have a diameter of 100 to 200 mm.

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom area of the combustion chamber (3), i.e. the area of the melt bath (7), is 20-400% larger than the cross-sectional area of the shaft (2).

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the melt outlet (12) is arranged at a suitable height from the bottom of the combustion chamber, so that a melt bath (7) is formed. 13 80665

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises devices (8) for conducting additional electrical energy by electrode or plasma technology for overheating the melt to the operating temperature in the combustion chamber (3).

Melting furnace according to Claim 6, characterized in that it comprises electrodes (8) arranged horizontally in the bottom part (11) of the combustion chamber and below the level of the outlet opening (12).

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a heat exchanger (15) in the hot exhaust gas duct (13) for preheating the combustion air.

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom part (11) of the combustion chamber, which is provided with a ceramic lining, is removable.

Melting furnace according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a device (16) for re-feeding the defibering waste directly into the combustion chamber.