FI94952B - Sätt att återanvända mineralfiberavfall vid nytillverkning av mineralfibrer - Google Patents

Description

94952 Sätt att äteranvända mineralfiberavfall vid nytillverk-ning av mineralfibrer 5 Tapa hyödyntää mineraalikuitujätettä uusien mineraali- kuitujen valmistamisessa

Denna uppfinning avser ett nytt sätt att behandla mineralfiberavfall för äteranvändning vid mineralulls-10 tillverkning.

Vid mineralullstillverkningen uppstär reiätivt Stora mängder avfall, dels som grova "pärlor" och fiberavfall vid fibreringen, dels som felaktiga produkter eller 15 överblivande fibermattsdelar vid konfektioneringen.

Detta avfall är i sig förstklassiskt rämaterial för nyproduktion. Pga dess fysiska form kan avfallet dock inte utnyttjas som sädant inom de befintliga produk-tionsmetoderna och utgör säledes en stor ekonomisk och 20 ekologisk belastning för industrin. Därtill har pä se- nare tid uppstätt ett uttalat behov att ta tillbaka och förstöra fibermattor, som har blivit slutförbrukade t ex vid växtodling.

25 Det har föreslagits, t ex i DE,A 4122334, att av- fallsmaterialet mals tili mindre partiklar och bindes med lämpliga medel tili större formstycken, säsom gra-nuler eller briketter. Dessa formstycken kan sedan mätäs in i smältugnen för tillverkning av mineralfiber : 30 och äteranvändas som en del av rämaterialblandningen.

Som bindemedel rekommenderas allmänt cement, men även andra hydrauliska bindemedel förekommer, t ex vatten-glas, kalk, lera och slagg.

35 Cement som bindemedel har mänga fördelar: god tillgän- * glighet, förmänligt pris och passande kemisk samman-sättning med hänsyn tili slutprodukten. Framställ-ningsprocessen av briketter med cementbindemedel har dock haft en stor nackdel, som har begränsat deras an-40 vändning, nämligen formstyckenas länga härdningstid.Det har tagit minst tvä timmar, förrän briketterna har 2 94952 härdnat sä mycket, att de kan varsamt hanteras, och upp tili flera dygn, förrän de har kunnat ätermatas tili smältugnen. Sä länga hanterings- och lagringstider för-höjer tillverkningskostnaderna tili en oacceptabel ni-5 vä.

Vid användning av ett hydrauliskt bindemedel, s Iisoin kalk, cement, slagg, lera, etc, börjar reaktionen när vatten kommer i kontakt med det torra bindemedlet. Vad 10 som händer dk är, mycket förenklat förklarat, att vat ten binder sig med det torra medlet, och när denna reaktion, efter en sk bindningstid, är slut, börjar massan styvna, dvs härdas. Traditionellt har blandningen av massan skett satsvis i en roterande cementblandare och 15 pägätt en längre tid, ofta flera minuter, förrän jämn, formbar massa har erhällits. Därefter har massan letts tili formningsanordningen, som kan ha värit av press-eller extrudertyp. Därvid mäste massan hällas i ett formbart skick tills det sista av satsen har fätt sin 20 slutgiltiga form, annars störs den begynnande tillstyv- ningen. Av denna orsak har det inte värit möjligt att använda sig av nya mycket snabbt reagerande cementty-per, med vilka härdningstiderna kan förkortas.

25 Denna uppfinning avser att undanröja denna nackdel. Med .. sättet enligt bifogade krav kan härdningstiderna för kortas och behandlings- och lagringsutrymmen därmed avsevärt förminskas.

30 Enligt uppfinningen blandas massans ingredienser kon- tinuerligt och mätäs direkt tili en kontinuerligt arbe-.. tande formningsanordning. Därmed förkortas den tid som behövs frän vattentillsats tili färdigformade stycken, dvs den tid dä massan skall vara formbar. Massans ge-35 nomgängstid mäste vara ungefär densamma som bind- ningstiden, möjligen lite kortare än densamma; om ge-nomgängstiden är längre börjar tillstyvningen innan formningen är slutförd, om den är avsevärt kortare, 3 94952 fördröjs början av tillstyvningen i onödan. Enligt uppfinningen är genomgängstiden i allmänhet under 3 minuter, lämpligen under 2 minuter, företrädesvis under 3 0 sekunder.

5

Ett fördelaktigt bindemedel, som kan ha en sä kort bindningstid är portlandcement, men även andra typer av hydrauliska bindemedel kan användas. Bindemedlet, företrädesvis portlandcementet används i en mängd av 10 10-30 vikt% av hela massans torrsubstans. Briketternas hällfasthetsegenskaper förbättras med ökad cementandel, men samtidigt höjs priset av den färdiga briketten.

Fullt tillräcklig hällfasthet uppnäs med nämnda cemen-tandelar. Med fördel kan en del av portlandcementen 15 ersättas med flygaska. Flygaskan gör bindemedlet bil- ligare, men ger samtidgt massan förbättrade formningse-genskaper. Mängden av flygaska bör inte vara mer än hälften av bindemedelsmängden; ett fördelaktigt förhäl-lande mellan cement och flygaska är cirka 60/40. Mas-20 sans formningsegenskaper kan ytterligare förbättras genom tillsats av i betongindustrin kända plastifice-ringsmedel, som t ex lignosulfonat, melaminformaldehyd-harts eller naftalensulfonat, vars andel bör vara högst 5% av det torra bindemedlets vikt. Bindningstidens 25 längd och härdningsegenskaperna kan styras medelst tillsats av acceleratorer, s II som natrium- eller kalium-

• I

karbonat, koldioxid eller vattenglas, som bör utgöra högst 10% av bindemedlets torrvikt.

30 Massans genomgängstid, och därmed bindemedlets kortaste tillätna bindningstid, är naturligtvis i högsta grad beroende av blandningens effektivitet. Vid en sk. in-tensivblandning sker blandningen i bräkdelar av sekunder, och kan säledes i praktiken räknas bort frän ge-35 nomgängstiden. För intensivblanding kan flera pä mark- naden förekommande kontinuerligt arbetande blandartyper användas, t ex skruvblandare eller blandare av pinnk-varntyp. Behovet av förmalning av fiberavfallet beror 94952 4 pä blandartypen, generellt bör ätminstone frln fiber-mattsdelar härstammande avfall grovmalas för att minska dess volym och luftmängden vid blandningen. I vissa speciellt effektiva blandartyper sker malning av fib-5 rerna även i blandaren samtidigt som beständsdelarna blandas, vilket ytterligare förbättrar resultatet.

Även om intensivblandning används, kan det i vissa fall vara fördelaktigt att blanda massans torra beständsde-10 lar för sig och först därefter tillsätta vattnet.

Som formningsanordning är extruder att föredra, men även andra förekommande briketterings- eller granule-ringsanordningar kan användas. För att förkorta genom-15 gängstiden är extrudern anornad i omedelbar anslutning tili blandaren och dess form och volym är anpassad tili produktionsvolymen, sl att den önskade genomgängstiden upprätthllls. I vissa fall kan extruderingen utföras i tvä steg, och dk tillämpas de längre genomgängstiderna 20 av upp till 3 minuter.

Härdningsreaktionen kan ytterligare förkortas genom att massan värms upp före eller vid blandningen och/eller efter formningen av styckena. Detta kan ske genom att 25 själva avfallet förvärms, eventuellt även torkas, att det torra bindemedlet eller vatten värms upp eller att en del av vattnet ersätts med Inga. Härdningen av form-styckena kan päbörjas i en uppvärmd tunnel och sluthärdningen tilläts, om möjligt, ske i förhöjd rums-3 0 temperatur.

.. Tack väre att de enligt uppfinningen tillverkade form- styckena är hanteringsfärdiga redan efter ca 30 minuter frän formningen, behövs inga speciella lagerarrangemang 35 för torkning och härdning. De härdnande briketterna kan längsamt transporteras direkt tili häck eller silos och härdas där i hög tili nasta dygn, dl matningen tili smältugnen kan ske.

‘I IH i Mil I i i ttl i 5 94952

Utförinasexempel

Vid testerna har använts spinnavfall, som togs direkt frän fibreringsskedet utan förmalning och matades kon-5 tinuerligt in i en intensivblandare. Samtidigt matades in * 18 alt 12 % (av massans torrvikt) portlandcement * 12 alt 8 % (av massans torrvikt) flygaska * 1 % (av bindemedlets torrvikt) lignosulfonat 10 * 5 % (av bindemedlets torrvikt) kaliumkarbonat * vatten tili formbar massa

Vid provkörningarna var kapaciteten 0,5 kg/s, men kan utan svärigheter fördubblas.

Blandarens utmatningstransportör hade byggts om tili en 15 extruder, väri massans genomgängstid var ca 30 sekun- der.

De torra beständsdelarna var i rumstemperatur vid in-matningen, men hett vatten tillsattes. Vid utmatningen frän extrudern var massans temperatur ca 50°C. Denna 20 temperatur upprätthölls genom att de formade styckena transporterades längsamt tili uppsamlingsplatsen i en uppvärmd tunnel.

Efter 30 minuter kunde briketterna stjälpas frän trans-portören tili en lagringshäck. Efter 1 dygns ytterliga-25 re lagring kunde briketterna mätäs in i smältugnen (15 % av satsen) utan nägra som heist störningar i mineral-ullsprocessen.

Claims (10)

94952

1. Sätt att äteranvända mineralfiberavfall vid nytill-verkning av mineralfibrer, varvid fiberavfall blandas med 5 oorganiskt, hydrauliskt bindemedel och vatten till en plastisk, formbar massa, som formas till stycken av öns-kat slag, härdas och därefter mätäs in i smältugnen som en del av rämaterialblandningen, kännetecknat av, att blandningen av massan och formningen av styckena därav är 10 kontinuerliga och utförs i en följd sk att massans genom-gängstid frän vattentillsats till färdigformade stycken motsvarar det hydrauliska bindemedlets bindningstid.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av, att det hydrau-15 liska bindemedlets bindningstid är under 3 minuter, lämp- ligen under 2 minuter, företrädesvis under 30 sekunder.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av, att som bindemedel används portlandcement i en mängd av 10-30 20 viktprocent av blandningens torrsubstans.

4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av, att en del av cementmängden, lämpligen högst 50%, företrädesvis ca 40%, ersätts med flygaska. 25

5. Sätt enligt krav 3 eller 4, kännetecknat av, att ett organiskt tillsatsmedel, företrädesvis lignosulfonat, melaminformaldehydharts eller naftalensulfonat, används i en mängd av 0-5% av bindemedlets torrvikt, för att för- 30 bättra massans plasticitet och extruderbarhet.

6. Sätt enligt nägot av kraven 3-5, kännetecknat av, att ett tillsatsmedel, företrädesvis natrium- eller kalium-carbonat, koldioxid eller vattenglas, används i en mängd 35 av 0-10% av bindemedlets torrvikt, för accelerering av massans bindnings- och härdningsreaktioner. 94952

7. Sätt enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av, att blandningen utförs med en intensivblandare och form-ningen av styckena med en extruder, vilka är sä anordna-de, att blandarens utmatningsorgan utgör extruderns in- 5 matningsorgan.

8. Sätt enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av, att fiberavfallet malas före eller under inblandningen. 10

9. Sätt enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av, att massan uppvärms genom förvärmning av nägon eller nägra av komponenterna och/eller genom att en del av vat-tenmängden tillsätts som änga. 15

10. Sätt enligt nägot av föregäende krav, kännetecknat av, att härdningen av de utformade briketterna efter extruder in n o n sker i förhöjd tempprat1’'· 94952