FI90654C - Mineraalivillajätteen tuhoaminen ja käyttäminen uudestaan - Google Patents

Description

1 90654

Mineraalivillajåtteen tuhoaminen ja kåyttåminen uudestaan Destruktion och återanvåndning av mineralullsrester

Keksinnon kohteena on menetelmå mineraalivillajåtteen tuhoami-seksi sekå mainitun jåtteen kåyttåmiseksi uudestaan mineraali-villan valmis tukseen, sekå laite tåmån menetelmån toteuttami-seksi.

Mineraalivillaa valmistettaessa jopa 30 % uunista saadusta mineraalivillamassas ta hylåtåån jåtteenå. Jåtettå tuottaa myos kehruukone, mineraalivillan viipaloiminen tai leikkaaminen loh-koiksi, mineraalivillamassan valmistuksen aikana vallinneet våårånlaiset olosuhteet sekå mineraalivillamassan kuljetus kehruukoneelle tai kehruukoneessa. Mineraalivillajåte voi myos kåsittåå materiaalia, joka on hylåtty kåyton jålkeen, esimer-kiksi sellaista mineraalivillaa, jota on kåytetty kasvien kasvatukseen ilman multaa, ja jota pidetåån muuhun tarkoituk-seen kåyttokelvottomana viljelykauden jålkeen, ja joka nåin olien palautetaan valmistajalle håvittåmistå vårten.

Eras menetelmå tållaisen mineraalivillajåtteen tai hylkytava-ran tuhoamiseksi ja samalla sen hyvåksikåyttåmiseksi kåsittåå mineraalivillajåtteen puristamisen briketeiksi sekoittaen siihen samalla lisåaineita, esimerkiksi sementtiå, nåiden brikettien mekaanisen lujuuden parantamiseksi. Sitten nåmå briketit laitetaan uuniin yhdesså tavanomaisen låhtomateriaa-lin, diabaasin ja koksin kanssa. Tåmån menetelmån kustannukset ovat suuret johtuen vålttåmåttomyydestå puristaa mineraali-villa kokoon ja sekoittaa siihen mitattuja mååriå lisåaineita. Koska brikettien mekaaninen lujuus ei aina ole niin suuri, ettå ne keståisivåt niihin kohdistuvia rasituksia ja kuormi-tuksia, niin jotkut briketeistå murskautuvat uunissa ja estå-våt tållå tavalla kuumien uunikaasujen virtaamisen ylospåin uunissa uunipanoksen esikuumentamiseksi sekå poistumisen uunista.

2 90654

Patenttijulkaisussa WO 87/07591 on kuvattu toinen menetelmå, jossa mineraalivillajåte syotetåån uuniin polttimen avulla. Tåsså tapauksessa jåte syotetåån uuniin yhdesså palamiseen tarvittavan polttoaineen tai palamiseen tarvittavan kaasun kuten ilman tai hapen kanssa, polttimen rakenteesta riippuen. Tåmån menetelmån haittana on se, ettå uunin låmpotilan sååtåmi-nen on vaikeata, ja ettå tuloksena saadun sulatteen låmpotila vaihtelee erityisen herkåsti ajan suhteen. Kun polttimen tuot-tama teho on liian pieni polttimen låpi johdettuun jåtemååråån nåhden, niin tålloin on todennåkoistå, ettå sulamatta jåånyt jåtemateriaali tukkii poistuvien, uunin låpi sen ulosmenoa kohti virtaavien uunikaasujen kulkureitin.

Oheisen keksinnon tavoitteena on vålttåå tunnettuihin teknii-koihin liittyvåt haitat sekå saada aikaan menetelmå, jonka avulla mineraalivillajåte voidaan tuhota hallitulla tavalla mineraalivillasulateen tuottamiseen kåytetyn uunin toiminta-olosuhteita kuitenkaan håiritsemåttå.

Toisena tavoitteena on tuhotun jåtteen hyvåksikåytto mineraali-villan valmistuksessa.

Muuna tavoitteena on saada aikaan laite, jolla mineraalivilla-jåte saadaan muunnetuksi sulaan muotoon mineraalivillan val-mistamista vårten.

Nåin olien oheisen keksinnon kohteena on menetelmå mineraali-villajåtteen tuhoamiseksi ja jåtteen kåyttåmiseksi uudestaan mineraalivillan valmistuksessa, jossa mineraalivillan valmista-miseksi tarkoitettua sulatetta tuotetaan uunissa, tåmån menetelmån ollessa tunnettu siitå, ettå siinå hienojakoista mineraalivillaj åtettå syotetåån såilioon ja tåmå hienojakoinen jåte johdetaan såiliosså happipolttimen avulla aikaansaadun kuumennusvyohykkeen låpi, jossa vyohykkeesså mineraalivillajå-te muuttuu sulaan tilaan; minkå jålkeen tåmå sula mineraalivillaj åte johdetaan uunissa tuotettuun sulaan hauteeseen sen kåyttåmiseksi mineraalivillan valmistukseen, tai uunin ja kehruuko- 3 90654 neen vålisså sijaitsevaan vålisåilioon johtamalla sulate uunis-ta tåhån vålisåilioon. Keksinnon kohteena on myos jårjestely mineraalivillajåtteen tuhoamiseksi ja jåtteen kåyttåmiseksi uudestaan mineraalivillan valmistukseen siten, ettå uunissa tuotetaan sulatetta, jota on tarkoitus kåyttåå mineraalivillan-valmistukseen, tåmån jårjestelyn kåsittåesså såilion, våhin-tåån yhden happipolttimen, joka on asennettu såilion seinåån, ja joka kykenee saattamaan mineraalivillajåtteen sulaan ti-laan, sekå våhintåån yhden linjan sulan mineraalivillajåtteen poistamiseksi, tåmån linjan yhdiståesså såilion uuniin tai vålisåilioon, joka on sijoitettu uunin ja kehruukoneen våliin.

Keksinnon edullisia suoritusmuotoja on esitetty itsenåisistå patenttivaatimuksista riippuvissa epåitsenåisisså patentti-vaatimuksissa.

Keksintoå kuvataan yksityiskohtaisemmin liitteenå oleviin piirustuksiin viitaten, joissa piirustuksissa:

Kuvio 1 esittåå kaavamaisesti, pystysuorana poikkileikkauksena mineraalivillan valmistukseen tavanomaisesti kåytettyå laitos-ta, johon keksinnon mukainen jårjestely mineraalivillajåtteen kåyttåmiseksi uudestaan on yhdistetty; ja

Kuvio 2 esittåå kaavamaisesti, pystysuorana poikkileikkauksena keksinnon mukaisen jårjestelyn toista suoritusmuotoa.

Jårjestely, joka on esitetty kaavamaisesti kuviossa 1, kåsit-tåå kupoliuunin 200, johon kuuluu olennaisesti sylinterimåinen uunikammio 201 ja sitå ympåroivå vesijååhdytteinen seinå 202. Uunin ylåosaan on sijoitettu syottokartio, jonka alaosa on kuviossa esitetyllå tavalla såilion 204 muotoinen, joka såilio on yhdistetty uuniin syottoventtiilillå, jota ei olla esitetty. Tåmån syottoventtiilin avulla låhtomateriaalia, joka on olennaisesti diabaasia ja hiilipitoista materiaalia, voidaan syottåå keskeytyvåsti uuniin, ja lisåksi venttiilin tehtåvånå 4 90654 on eståå kaasun poistuminen uunista såilion 204 kautta. Uunin ylåosassa on savukaasujen ulostulo 206.

Uunissa 200 on laakea pohja 207 ja jonkin verran uunin pohjan 207 ylåpuolelle on sijoitettu ulostulo 205, jonka kautta mine-raalivillan muodostamiseen kaytettåvå sula materiaali poistuu uunista. Uunin seinån 202 alaosan, sitå ympåroivåksi vaakasuo-raksi renkaaksi, on sijoitettu lukuisia kanavia 209, jotka ulottuvat uunissa olevan sulatteen yli. Kukin nåistå kanavista 209 on liitetty vastaavalla venttiilillå 201 pyoreåan syotto-linjaan 211, joka on liitetty paineilman tai hapella rikaste-tun ilman låhteeseen (ei esitetty).

Uunin seinåån 202 on voitu asentaa lukuisia happipolttimia 301. Myos nåmå polttimet on sijoitettu vaakasuoraksi renkaaksi, såånnollisen vålimatkan pååhån toisistaan. Polttimet on varus tettu jååhdytysvaipalla ja ne toimivat nestemåisellå tai kaasumaisella polttoaineella, edullisesti hapella. Piirustuk-sessa ei olla esitetty nåiden polttimien kannalta vålttåmåtto-miå syottoli nj oj a.

Raaka-aine, jota kåytetåån tavoitteena olevan sulatteen tuot-tamiseen, kuten koksi, laitetaan uuniin såilion 204 kautta, ja se kulkee mainitun venttiilin låpi ennen uuniin joutumistaan. Uuniin johdettu materiaali sijaitsee ensin esikuumennusvyo-hykkeesså, jossa se kohtaa ylospåin virtaavia savukaasuja. Palamislåmpo, jota syntyy, kun koksia poltetaan hapen kanssa, kuumentaa tåtå materiaalia hapetusvyohykkeesså, johon kanavat ja valinnaisesti myos polttimet 301 on sijoitettu.

Tuloksena oleva sula haude, joka kerååntyy uunin pohjalle, valuu ulos uunista putkilinjaa tai poistokourua 205 pitkin, josta putkilinjasta tai poistokourusta poistevirta 6 kulkee edelleen alaspåin kehruukoneeseen 8, jossa se tormåå nopeasti pyorivåån kehruupyoråån 18. Kehruukoneeseen johdetaan pieniå mååriå muovimateriaalia ja oljya vastaavasti linjoja 9 ja 10 pitkin. Kehruukoneessa sulate muuttuu keskipakovoimien seu- 5 90654 rauksena gossamer-ohuiksi kuiduiksi. Kehruukoneeseen johdettu muovimateriaali toimii sideaineena ja oljyn ansiosta tuote saadaan polyttomåksi ja vetta hylkivåksi. Imu vetåa ohuet kuidut tai saikeet kehruukammiossa 11 kuljetinhihnalle, jolle ne muodostavat paksun maton 12. Tåmån jålkeen matto kuljete-taan kehruukammiosta valmistusprosessin seuraavaan vaiheeseen.

Kuvion 1 mukainen jårjestely kåsittåå myos såilion 20 mineraa-livillajåtteen tuhoamista vårten. Tåsså suoritusmuodossa såi-lio on muodoltaan edullisesti pystysså oleva sylinteri, jossa on sylinterimåinen vaippaseinå 24 sekå pyoreåt seinåt 43 ja 23, jotka måårittåvåt vastaavasti såilion huipun ja pohjan, ja såilion sisåpinta on vuorattu tulenkeståvållå materiaalilla. Såilion 20 ylåosaan, sylinterimåiseen vaippaseinåmåån 24 on asennettu våhintåån yksi poltin 25. Poltin on suunnattu alas-påin " tangentiaalisesti". Oheisessa keksinnosså kåsitteellå " tangentiaalisesti" tarkoitetaan olennaisesti tangentiaalisesti, eli poltin on suunnattu siten, ettå palamiskaasut saadaan virtaamaan seinån 24 sisåpintoja pitkin kierteen tavoin. Usei-ta polttimia kåytettåesså polttimet on sijoitettu symmetrisesti samaan vaakasuoraan tasoon tai eri tasoille såilion 20 vaippaseinån 24 ylåosassa.

Poltin 25 on varustettu vesijååhdytteisellå vaipalla, jossa on jååhdytysveden sisåånmeno 27 ja jååhdytysveden ulostulo 26. Polttimessa on myos happea sisåltåvån kaasun, edullisesti våhintåån 90 % happea sisåltåvån kaasun sisåånmeno 28 sekå polttoaineen, esimerkiksi lateraalikaasun tai propaanin sisåånmeno 30 sekå hajotetun mineraalivillajåtteen sisåånmeno. Jåte syotetåån såilioon ejektorilla (ei esitetty), joka toimii ilmalla, hapella rikastetulla ilmalla tai yksinomaan hapella. Jåte sekå sen kuljetukseen kåytetty kaasu poistuvat polttimes-ta sen etupåådyn keskellå olevan aukon kautta. Happea sisåltå-vå kaasu poistuu polttimesta renkaanmuotoisen ulostuloaukon kautta tai lukuisten, rengasmaisesti jååhdytysvaipan vieresså sijaitsevien ulostuloaukkojen kautta. Polttoaine poistuu polttimesta renkaan muotoisena, jåtteen ja happea sisåltåvån kaa- 6 90654 sun vålistå. Jåte sulaa joutuessaan kosketukseen happea sisål-tåvån kaasun ja polttoaineen tuottamien liekkien kanssa, ja mahdollinen jåte, joka ei sulanut joutuessaan kosketukseen liekkien kanssa, sulaa joutuessaan kosketukseen såilion kuuman seinån kanssa.

Sula jåte, joka toimii låhtomateriaalina mineraalivillan val-mistuksessa, kerååntyy såilion pohjalle 23, ja kun sula haude on saavuttanut tason 22, sulatetta valuu linjaa tai kourua 21 pitkin uuniin 200. Uunin sisåånmeno sijaitsee jonkin verran uunin pohjan 207 ylåpuolella ja ylempånå kuin se taso, jolta ulostulokouru tai -linja 205 låhtee uunista. Såilidstå 20 pe-råisin oleva sulate sekoittuu uunissa syntyneeseen sulattee-seen. Linjan 21 viereen on valinnaisesti voitu sijoittaa poltin tai jotakin muuta tyyppiå oleva kuumennusvåline, jolla es-tetåån sulan massan jåhmettyminen ja linjan tukkeutuminen.

Sulate poistuu uunista 200 poistokourua 205 pitkin, joka kouru voi olla varustettu kourun 21 tavoin polttimella tai jollakin vastaavalla kuumennusvålineellå, ja sulate purkautuu kourusta 205 kehruukoneeseen.

Kuvio 2 esittåå toista såiliotå 31, jonka vaakasuora poikki-leikkaus voi olla pyoreå tai suorakulmainen, kåsitteen "suora-kulmainen" kattaessa luonnollisestikin myos nelion. Poltin 25 on asennettu såilion ylempåån måårååvåån seinåån 33, ja se on suunnattu alaspåin såilion 31 pohjaa kohti. Samoin kuin såilio 20, myos såilio 31 on vuorattu tulenkeståvållå materiaalilla. Såilion 31 sivuseinåån 34 on asennettu linja tai kouru 21, joka yhdiståå såilion 31 vålisåilioon 40. Såilion 31 alaosan sivuseinåån 34, kourun 21 ylåpuolelle, on asennettu yhdyslinja 32, joka yhdiståå såilidn 31 uuniin 200. Tåmå yhdyslinja 32 purkautuu uuniin 200 tasolla, joka on suurin piirtein uunissa olevien vastaavien kanavien 209 tasolla.

Vålisåilio 40 on yhdistetty uuniin 200 vålisåilion 40 alaosaan purkautuvan ulostulolinjan 44 avulla. Vålisåilion 40 ylåosaan 7 90654 on voitu asentaa poltin 41 sulatteen pitåmiseksi vålisåiliosså 40 ennalta mååråtysså låmpotilassa. Linja 42 ulottuu vålisåili-ostå 40 kehruukoneeseen 11.

Kuvion 2 mukaista jårjestelyå kåytettåesså sula materiaali kulkee uunista linjaa 44 pitkin vålisåilioon 40. Samoin hajo-tettua mineraalivillajåtettå syotetåån polttimen 25 låpi siten, ettå jåte sulaa polttimessa ja kerååntyy såilion 31 poh-jalle. Kun sulate saavuttaa såiliosså 31 tason 22, niin tål-loin sulaa materiaalia virtaa kourua 21 pitkin vålisåilioon 40. Polttimen 25 tuottamat kuumat kaasut virtaavat linjaa 32 pitkin uuniin 200, jossa ne edesauttavat låhtomateriaalin sulamista. Vålisåilion 40 pohjalle kerååntynyt sula materiaali virtaa mainitusta såiliostå kehruukoneeseen 11 linjaa 42 pit-ki n.

Såilio 31 voi olla kuvion 1 yhteydesså kuvattu såilio 20, joka on varustettu yhdyslinjalla 32.

Kuvioon 2 viitaten kuvatun jårjestelyn eråån muunnoksen mukaan uuniin 200 johtava yhdyslinja 32 on voitu jåttåå pois. Tåsså tapauksessa polttimen 25 tuottamat jåtekaasut virtaavat kourua 21 pitkin vålisåilioon 40. Tålloin vålisåiliotå ei tarvitse kuumentaa polttimen 41 avulla. Sitten jåtekaasut virtaavat vålisåiliostå 40 uuniin 200 linjaa 44 pitkin.

Tåmån jårjestelyn eråån toisen suoritusmuodon mukaisesti uunin 200 ja vålisåilion 40 vålille on voitu asentaa vielå yksi yhdyslinj a. Tåmå yhdyslinja purkautuu vålisåilioon 40, sen pysty-suoran sivuseinån ylåosassa, ja tåmån yhdyslinjan tehtåvånå on sallia vålisåilioon saapuvien jåtekaasujen virtaus kourua 21 pitkin uuniin 200.

Claims (14)

1. Menetelmå mineraalivillajåtteen tuhoamiseksi ja mainitun jåtteen kåyttåmiseksi uudestaan mineraalivillan valmistukses-sa, jossa valmistuksessa mineraalimateriaalin sulatetta tuote-taan uunissa ja tåmå sulate muunnetaan mineraalivillaksi keh-ruukoneessa, tunnettu siitå, ettå mineraalivillajåte syotetåån hienojakoisessa muodossa såilioon ja johdetaan såili-osså happipolttimen avulla aikaansaadun kuumennusvyohykkeen låpi siten, ettå mineraalivillajåte saadaan nestemåiseen tilaan, ja ettå mineraalivillajåte johdetaan tåmån jålkeen sulatteeseen tai uunin ja kehruukoneen vålisså sijaitsevaan vålisåilioon, johon vålisailioon uunista poistettu sulate myos j ohdetaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå mineraalivillajåte syotetåån såilioon pneumaatti-sesti happipolttimessa olevan kulkureitin låpi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå happipolttimen tuottamat kuumat palamis-kaasut johdetaan uuniin, uunissa olevan sulatteen ylåtason ylåpuolelle.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kuumat palamiskaasut johdetaan uuniin vålisåilion kautta.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå kuumat palamiskaasut johdetaan uuniin såilion ja uunin våliin sijoitetun erillisen linjan låpi.

6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå såilio on ainakin olennaisesti pystysså seisova sylinteri ja ettå mineraalivillajåte johdetaan såilion ylåosaan. 9 90 654

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå mineraalivillajåte syotetåån tangentiaalisesti.

8. Laitteisto mineraalivillajåtteen tuhoamiseksi ja mainitun „ jåtteen kåyttåmiseksi uudestaan mineraalivillan valmistukses- sa, jossa valmistuksessa mineraalimateriaalin sulatetta tuote-taan uunissa (200) ja tåmå sulate muunnetaan mineraalivillaksi kehruukoneessa (11), tunnettu siitå, ettå laitteisto kåsittaå såilion (20,. 31), våhintåån yhden happipol ttimen (25), joka on asennettu såilion (20, 31) seinåån (24; 33, 34) ja jonka tehtåvånå on mineraalivillajåtteen sulattaminen, sekå våhintåan yhden linjan (21) sulan mineraalivillajåtteen poista-miseksi, joka linja (21) yhdiståå såilion (20, 31) uuniin (200) tai uunin (200) ja kehruukoneen (11) våliin sijoitettuun vålisåilioon (40).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå såilio (20, 31) on pystysså seisova, våhintåån olennaisesti sylinterimåinen såilio (20, 31).

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå poltin (25) on asennettu såilion (20, 31) kattoon.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnet tu siitå, ettå poltin (25) on asennettu tangentiaalisesti såilion (20, 31) sylinterimåisen seinån (24, 34) ylåosaan.

12. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 8-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå polttimessa (25) on keskellå sijaitseva kulkureitti (29) mineraalivillajåtteen ja kantokaasun syottåmiseksi, våhintåån yksi kehåsuutin happea sisåltåvån kaasun syottåmiseksi, sekå våhintåån yksi polttoai-nesuutin, joka on asennettu keskellå sijaitsevan kulkureitin (29) ja kehåsuuttimen våliin. 10 90654

13. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 8-12 mukainen laitteisto, tunnettu siitå, ettå uuniin (200) tai vali-såilioon (40) johtava linja (21) alkaa såilion (20, 31) sellai-sesta kohdasta, joka sijaitsee jonkin verran såilion (20, 31) pohjan (23) ylåpuolella.

14. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 8-13 mukainen laitteisto, tunn. ettu siitå, ettå såilion (20, 31) ja uunin (200) våliin on- sijoitettu toinen linja (32) såiliosså (20, 31) happipolttimen (25) tuottamia palamiskaasuja vårten.