FI85262C

FI85262C - Melting furnace for melting mineral fiber raw material

Info

Publication number: FI85262C
Application number: FI902235A
Authority: FI
Inventors: Peter Arnold Henrik Solin; Pertti Kalevi Hjerppe; Carl-Gustav Nygaordas
Original assignee: Partek Ab
Priority date: 1990-05-04
Filing date: 1990-05-04
Publication date: 1992-03-25
Also published as: EP0527169A1; FI85262B; FI902235A; AU7742991A; FI902235A0; CA2082147A1; WO1991017125A1

Description

8526285262

Smältugn för smältning av mineralfiberrämaterialMelting furnace for melting mineral fiber raw material

Denna uppfinning avser en smältugn för smältning av mineral-fiberrämaterial, omfattande ett bottenparti, sidoväggar och ett lock, inmatningsanordningar för rämaterial, samt en i sidoväggen upptagen avtappningsöppning för mineralsmälta pä avständ fran smältugnens bottenparti och en avtappningsöppning för tömning av smältugnen, i ηινέ med bottenpartiet.This invention relates to a melting furnace for melting mineral fiber raw material, comprising a bottom portion, side walls and a lid, feeders for raw materials, and a mineral melt discharge opening provided in the side wall from the bottom portion of the melting furnace and a drain opening for draining furnace, .

Mineralullsprodukter av glasulls-, bergulls- och slaggulls-typ är de mest kända och använda produkterna för säväl värme- som ljudisolering.Mineral wool products of glass wool, rock wool and slag gold type are the most well known and used products for both heat and sound insulation.

Framställningen av dessa produkter sker t.ex. sä att rämate-rialet, säsom stenmineral eller slagg frän järnframställ-ning, smältes i en smältugn. Mineralsmälta uttas kontinuer-ligt ur ugnen och omvandlas tili fibrer t.ex. i en spinn-anordning bestäende av ett flertal roterande hjul, frän vil-ka mineralsmältan slungas under bildning av fibrer. De sä-lunda bildade fibrerna transporteras med en luftström frän spinnanordningen och uppsamlas pä en transportör i form av en fiberbana. Fiberbanan underkastas sedan ytterligare be-handlingssteg, t.ex. impregnering med ett bindemedel, säsom ett harts, vilket i ett slutskede av framställningsprocessen härdas t.ex. i en härdugn. Vid härdningen fixeras fibrerna tili varandra och bildar en formstabil bana med önskad tät-het och tjocklek. Den härdade fiberbanan kan t.ex. skäras tili önskat format, säsom skivprodukter eller rullprodukter, vilka därefter förpackas eller vidareförädlas.The production of these products takes place e.g. so that the raw material, such as stone mineral or slag from iron production, was melted in a furnace. Mineral melt is continuously extracted from the furnace and converted into fibers e.g. in a spinning device consisting of a plurality of rotating wheels, from which the mineral melt is thrown to form fibers. The thus formed fibers are transported with an air stream from the spinning device and collected on a conveyor in the form of a fibrous web. The fiber web is then subjected to further processing steps, e.g. impregnation with a binder, such as a resin, which is cured at a final stage of the manufacturing process, e.g. in a hardening oven. Upon curing, the fibers are fixed to each other and form a shape-stable web of the desired density and thickness. The cured fiber web may e.g. are cut to the desired format, such as disc products or roll products, which are then packaged or further processed.

Vid smältningsprocessen reduceras den järnoxid som finns i mineralramaterialet eller slaggen tili metalliskt järn och sjunker till smältugnens botten i form av en järnsmälta, som ständigt tilltar i volym. För att förhindra att järnsmälta skall följa med mineralsmältan in i spinnanordningen mäste järnsmältan med jämna mellanrum avlägsnas frän smältugnen. I tidigare kända smältugnar uttas järnsmälta genom en avtapp- 2 85262 ningsöppning i smältugnens botten, varvid hela järnsmältan uttappas vid respektive tömning. Detta förfaringssätt ut-nyttjas t.ex. vid smältugnen enligt finska patentansökan nr. 853458.In the melting process, the iron oxide present in the mineral material or slag is reduced to metallic iron and sinks to the bottom of the furnace in the form of an iron melt, which is constantly increasing in volume. In order to prevent the iron melt from accompanying the mineral melt into the spinning device, the iron melt must be removed from the furnace at regular intervals. In prior art melting furnaces, iron melt is discharged through a drain opening in the bottom of the melting furnace, with the entire iron melt being discharged at the respective discharge. This method is utilized e.g. at the furnace according to Finnish patent application no. 853,458th

Den vid smältningsprocessen bildade mineralsmältan verkar mycket korroderande pä smältugnens väggar. Detta medför att smältugnen invändigt mäste förses med en ytterst korrosions-beständig infodring, som är bäde dyr och besvärlig att app-licera.The mineral melt formed during the melting process seems very corrosive on the walls of the furnace. This means that the furnace inside must be provided with an extremely corrosion-resistant lining, which is both expensive and difficult to apply.

Vid försök har det framgätt att järnsmältan, som samlas i bottnen av smältugnen har en betydligt skonsammare inverkan pä infodringen än mineralsmältan. Om man kan förhindra att järnsmältan sjunker under en viss nivä kan man i smältugnens bottenparti använda en betydligt billigare infodring. Detta ästadkommes i smältugnen enligt föreliggande uppfinning ge-nom att en ytterligare avtappningsöppning för avtappning av vid smältningsprocessen bildad järnsmälta är upptagen i si-doväggen pä en nivä ovanför avtappningsöppningen för tömning av smältugnen men pä en lägre nivä än avtappningsöppningen för mineralsmältan. Genom denna lösning förhindras järnsmäl-tans nivä att sjunka under nivän för den ytterligare avtappningsöppningen. För att säkerställa att smältugnens bottenparti sä snabbt som möjligt efter päbörjad uppkörning skall täckas av ett skyddande lager järnsmälta, tillförs smältugnen tackjärn innan inmatningen av stenrämaterial päbörjas.In experiments, it has been shown that the iron melt, which is collected in the bottom of the furnace, has a much gentler effect on the lining than the mineral melt. If you can prevent the iron melt from falling below a certain level, you can use a much cheaper lining in the bottom of the furnace. This is achieved in the melting furnace of the present invention in that a further tapping opening for tapping iron melt formed during the melting process is accommodated in the side egg at a level above the tapping opening for emptying the melting furnace but at a lower level than the tapping opening for the mineral melt. This solution prevents the level of iron smelt from falling below the level of the further drain opening. In order to ensure that the bottom of the smelting furnace is covered as quickly as possible after starting up with a protective layer of iron melt, the smelting furnace is supplied with iron before the feed of stone raw material is started.

Uppf inningens övriga kännetecken framgär ur bifogade patent-krav 2-6.The other features of the invention are set forth in the appended claims 2-6.

I det följande skall uppfinningen beskrivas mera i detalj under hänvisning tili ritningen, vilken schematiskt visar ett exempel pä en smältugn enligt uppfinningen.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, which schematically shows an example of a furnace according to the invention.

Smältugnen omfattar ett bottenparti 1, sidoväggar 2 och ett lock 3. Genom locket är fört ett antal elektrodstavar 5, fö- 3 85262 reträdesvis av grafit, med vilka smältningen av rämaterialet 9 utförs. Detta rämaterial 9 tillförs smältugnen inedelst inmatningsanordningar (ej visade), vilka är anordnade att fördela stenrämaterialet 9 i ett huvudsakligen jämnt skikt over den vid smäItningsprocessen bildade mineralsmältan 8. Mineralsmälta 8 leds under smältningsprocessen i en konstant Ström frän smältugnen via en i sidoväggen 2 upptagen avtapp-ningsöppning 4 tili en spinnanordning (ej visad) för fram-ställning av mineralfibrer. Avtappningsöppningen 4 ligger pä en nivä pä avständ frän smältugnens bottenparti 2. För töm-ning av smältugnen är denna försedd med en avtappnings-öppning 6 i nivä med bottenpartiet 2. Ovanför avtappningsöppningen 6 i sidoväggen 2 är upptagen en ytterligare av-tappningsöppning 7 för avtappning av vid smältningsprocessen bildad järnsmälta 11. Denna ytterligare avtappningsöppning 7 ligger naturligtvis pä en lägre nivä än avtappningsöppningen 4 för mineralsmälta 8.The melting furnace comprises a bottom portion 1, side walls 2 and a cover 3. A number of electrode rods 5, preferably from graphite, through which the melting of the raw material 9 is carried, are passed through the cover. This raw material 9 is fed to the furnace at least inlet devices (not shown), which are arranged to distribute the stone raw material 9 in a substantially uniform layer over the mineral melt formed during the melting process 8. Mineral melt 8 is conducted during the melting process in a constant current from the furnace 2 through the furnace 2 opening 4 to a spinning device (not shown) for making mineral fibers. The drain opening 4 is located at a level spaced from the bottom portion of the furnace 2. For emptying the furnace, it is provided with a drain opening 6 in level with the bottom portion 2. Above the drain opening 6 in the side wall 2, an additional drain opening 7 is provided for draining. of iron melt 11 formed during the melting process. This additional tapping opening 7 is, of course, at a lower level than the tapping opening 4 for mineral melt 8.

De tvä nedre avtappningsöppningarna 6 och 7 är lämpligen anordnade i ett gemensamt block, vilket enligt en föredragen utföringsform är ett fyrdelat kolblock där de tvä yttersta delarna, i vilka respektive avtappningsöppning 6 resp. 7 in-gär är utbytbara. Insidan av blocket är företrädesvis be-klätt med infodringsmassa 10.The two lower drain openings 6 and 7 are suitably arranged in a common block, which according to a preferred embodiment is a four-part carbon block in which the two outermost parts, in which the respective drain openings 6 and 7 respectively. 7 likes are interchangeable. The inside of the block is preferably lined with liner 10.

Under smältningsprocessen reduceras i rämaterialet 9 ingäen-de järnoxid tili metalliskt järn soi sjunker tili smältugnens botten och resulterar i en jämn ökning av mängden järnsmälta 11. Avtappningsöppningarna 6 och 7 är normalt tillslutna och de öppnas endast vid behov. För att förhindra att järnsmältanivän när öppningen 4 för mineralsmälta, mäste överskott järnsmälta avtappas med jämna mellanrum. Normalt avlägsnas överskott järnsmälta 11 ur smältugnen med ca. 2 -3 mänaders mellanrum. Dä öppnas avtappningsöppningen 7 me-delst en för ändamälet avsedd borrmaskin. Om det förefaller riskabelt att öppna avtappningsöppningen enbart genom borr- 4 85262 ning kan slutskedet av öppnandet utföras genom syrebränning. Dä önskad mängd järnsmälta 11 har avtappats frän ugnen till-sluts avtappningsöppningen 7 med en slamkanon (ej visad) vilken pä förhand laddats med uppvärmd förslutningslera. Ritningen visar det tillständ dä ali överskottsjärnsmälta avlägsnats. Avtappningsöppningen 6 öppnas endast dä hela smältugnen skall tömmas, t.ex. för underhäll eller förnyande av infodringen. öppnandet av denna avtappningsöppning 6 sker enklast genom syrebränning.During the melting process, in the feedstock 9, the ingested iron oxide to the metallic iron is reduced to the bottom of the furnace and results in a uniform increase in the amount of iron melt 11. The drain openings 6 and 7 are normally closed and are opened only when needed. To prevent the iron melt level when the mineral melt opening 4, excess iron melt must be drained at regular intervals. Normally, excess iron melt 11 is removed from the furnace by approx. 2 -3 months apart. There, the drain opening 7 is opened with a drilling machine intended for the purpose. If it seems risky to open the drain opening solely by drilling, the final stage of the opening may be accomplished by oxygen firing. When the desired amount of iron melt 11 has been drained from the furnace, the drain opening 7 is closed with a slurry gun (not shown) which is pre-loaded with heated sealing clay. The drawing shows the condition when all excess iron melt has been removed. The drain opening 6 is opened only where the entire furnace is to be emptied, e.g. for maintenance or renewal of the lining. The opening of this drain opening 6 is most easily accomplished by oxygen firing.

Claims

A melting furnace for melting mineral fiber raw material comprising a bottom portion (1), side walls (2) and a lid (3), feeders for raw materials, and a drain opening (4) for mineral melt (8) disposed in the spacer from the bottom portion (2) of the furnace, and a drain opening (6) for emptying the furnace, in level with the bottom portion (2), characterized in that an additional drain opening (7) for draining the iron melt formed during the melting process (11) is occupied in the side wall (2) at a level above the drain opening (6) for emptying the furnace but at a lower level than the drain opening (4) for the mineral melt (8).

Melting furnace according to claim 1, characterized in that the two lower drain openings (6, 7) are arranged in a common block.

Melting furnace according to claim 2, characterized in that the two lower drain openings (6, 7) are normally closed and opened by drilling and / or oxygen firing.

Melting furnace according to claim 3, characterized in that the iron melt drainage opening (7) is closed by means of sludge gun.

Melting furnace according to claim 2, characterized in that the block is a four-part carbon block in which the two outermost parts are interchangeable.

6. A furnace according to claim 5, characterized in that the block is protected on the inside of the furnace with liner (10). 6 85262