FR2467183A1

FR2467183A1 - Fibres et laines ceramiques obtenues a partir de cendres volantes

Info

Publication number: FR2467183A1
Application number: FR8021791A
Authority: FR
Inventors: Walter Lukas; Wolfgang Gerger; Adolf Kainzner
Original assignee: HATSCHEK ZEMENTWERKE AG H
Current assignee: HATSCHEK ZEMENTWERKE AG H
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1981-04-17
Also published as: FR2467183B1; DE3037952C2; DE3037952A1; NO152293B; GB2059945B; BE885560A; AT363165B; CH651534A5; NO802979L; SE8006894L; NL8005565A; US4405723A; DK421980A; GB2059945A

Abstract

Fibres et laines céramiques à base de charges, contenant des silicates, provenant des résidus de combustion de combustibles fossiles, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par filature d'une charge chauffée à une température de 700 à 1 650 degrés C, en particulier de 1 000 à 1 450 degrés C, se composant de cendres volantes ou d'un mélange a et b, ou a et c, ou a et b et c dans lesquels a, b et c peuvent être : a. Des cendres volantes, en particulier des cendres de filtration provenant des centrales thermiques ; b. Au moins un fondant anorganique choisi dans le groupe consistant en : borates alcalins ou alcalino-terreux, oxydes alcalins ou alcalino-terreux, hydroxydes alcalins ou alcalino-terreux, carbonates alcalins ou alcalino-terreux, phosphates alcalins ou alcalino-terreux, fluorures alcalins ou alcalino-terreux, silicates alcalins ou alcalino-terreux, cryolithe et feldspaths ; c. Verre technique, en particulier verre de récupération.

Description

FIBRES ET LAINES CERAMIQUES OBTENUES A PARTIR DE CENDRES VOLANTES.

GMUNDNER ZEMENTWERKE HANS HATSCHEK I 2467183

AKTIENGESELLSCHAFT.

Lors de la combustion de combustibles fossiles so-

lides, principalement les charbons et les coKes, dans. des grandes unités, comme par exemple des centrales de chauffage, centrales

thermo-électriques ou analogues, il se produit de grandes quanti-

tés de cendres sous la forme de cendres de grille sous la zone de

combustion ou de cendres volantes dans l'évacuation des installa-

tions de combustion, Pour éviter au mieux possible une pollution,

cette cendre volante est recueillie dans des dispositifs de fil-

tration coûteux. Les cendres volantes ainsi recueillies n'ont pu trouver jusqu'à ce jour d'utilisation rentable que dans une mesure

insuffisante, dans leur utilisation comme agrégats et comme char-

ges dans le cadre de la fabrication de pierres à bâtir, de béton, de revêtements routiers et autres matériaux de construction. Des quantités chaque jour plus importantes de cendres volantes doivent cependant encore être rejetées comme résidus sans valeur avec la dépense correspondante. Comme pour cela les cendres volantes ne peuvent être ni transportées ni rejetées à l'état sec, celles-ci

sont en règle générale expédiées sous la forme d'une masse plas-

tique obtenue par amalgame avec de l'eau et rejetées dans cet

état. De tels rejets entraînent de grands problèmes par la forma-

tion de poussière et en conséquence également de gros problèmes au niveau de la végétation et peuvent également être une grande

source de pollution par l'érosion et les risques de dérapage.

Pour la seule Autriche, il se produit par an I à 2 millions de tonnes de cendres volantes et l'on comprend alors que, en particulier de manière accrue dans les dernières années, on

ait cherché des possibilités d'utilisation de ces cendres entrai-

nant une charge sur l'environnement.

Il existe un grand nombre de publications dans les-

quelles on décrit pour des applications les plus variées la valo-

risation en particulier des cendres ou des scories de grilles.

Ainsi par exemple on propose d'ajouter des cendres de grille à l'état moulu ou en morceaux à des ciments ou même de fabriquer des pierres à bâtir par aglomération de scories de chaudières ou provenant de la combustion des ordures, voire de cendres de grille,

le cas échéant par adjonction d'un fondant finement divisé.

On a déjà en outre essayé d'utiliser les cendres et

en particulier les scories de diverses provenances pour les valo-

riser en les employant à filer, éventuellement après adjonction d'auxiliaires de fusion, des laines ou analogues. Ainsi la demande

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de brevet de la Républi.que Fédérale d'Allemagne publiée avant exa-

men 2.729.696 et le brevet britannique 1,529,288 qui lui correspond décrivent la fabrication de produits dits de "laine minérale" par

le procédé consistant à conformer un matériau de base finement di-

visé en briquettes, qui sont alors transformées en une masse fondue

qui est transformée en la laine désirée, Dans le mélange du maté-

riau de base et du liant hydraulique on introduit obligatoirement un matériau anorganique fin à très haute teneur en SiO2, au moins %. Comme produit à haute teneur en silice de ce type on décrit dans le tableau à la page 10 de la demande 2.729.696 ci-dessus des mélanges de silicate de calcium, de cendres volantes provenant de la fabrication de ferrosilicium, qui présentent on le sait un taux élevé en Sio2 supérieur à 80% (les cendres volantes usuelles ont par contre un taux de SiO2 au maximum de l'ordre de 60%), de la poudre de verre ou du silicate (de sodium ou de potasium) à l'état moulu (ces adjonctions étant à chaque fois prévues en alternative)

avec de grandes quantités de gravier, c'est-à-dire du sable sili-

cieux (pratiquement du SiO2 pur), Dans le matériau de base lui-

même on introduit conformément à ce tableau des déchets de laine provenant de la production de laine minérale, Dans le brevet britannique 931.199 on décrit un

dispositif directement relié à une installation de chauffage, per-

mettant une production économique de laines minérales ou de feutres

minéraux directement à partir des cendres ou scories chaudes.

Enfin on décrit dans le brevet des Etats-Unis d'A-

mérique 2.300.930 un procédé par lequel on obtient une laine miné-

rale à partir des cendres de grille, c'est-à-dire de scories, qui

se produisent lors de la combustion de combustibles solides fossi-

les et qui sont extraites du dessous du foyer de combustion, après adjonction de fondants, à savoir du calcaire ou de la dolomie, et

par séparation du fer dans des conditions réductrices.

De la littérature spécialisée il ressort également qu'il est connu d'ajouter du verre lors de la fabrication de fibres à partir des cendres ou scories habituelles, En outre il est également connu et utilisé depuis longtemps d'employer du verre directement pour filer des fibres

et des laines.

Les inconvénients de scories ou cendres de grille

issues des installations de combustion, comme par exemple les cen-

trales, et qui apportent avec elles un certain nombre de problèmes

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lors de leur yalorisation sont entre autres que, en fonction du combustible fossile utilisé, on obtient une composition souvent très variable ainsi que en particulier de hautes teneurs en CaO de 30% en poids et même supérieures, en alcalis et S03e En raison de la composition irrégulière, respectivement également de la

nature variable de la composition, les propriétés de fusion res-

pectivement d'agglomération de ces cendres qui sont déterminantes pour la fabrication de fibres varient également et ces propriétés

ne peuvent être maintenus sensiblement constantes que par des con-

trôles extrêmement onéreux et par des ajouts correctifs, On a maintenant trouvé que des cendres volantes provenant d'installation de combustion, c'est-à-dire celles qui ne proviennent pas de la production de ferrosilicium ou d'autres minerais, présentent divers avantages qui favorisent leur mise en oeuvre pour la production de fibres, Une mouture avant la mise en fusion est totalement inutile, elles présentent une structure de courbe granulométrique avantageuse et en outre par rapport aux

cendres de grille et scories utilisées jusqu'à présent une compo-

sition nettement plus régulière et donc des valeurs de viscosité et des propriétés de fusion plus facilement contrôlables. L'origine de cette dernière propriété est entre autres liée à la composition

plus régulière des cendres volantes recueillies à partir des ins-

tallations de combustion, Les valeurs d'analyse de cendres volan-

tes typiques (cendres obtenues par électro-filtration) sont repri-

ses dans le tableau ci-après: Composé teneur en % en poids SiO2 environ 40 à 60 Al2 3 environ 20 à 30 CaO environ 5 à 15 Fe203 environ 2 à 8 MgO < 5 Oxydes alcalins < 3,5 en particulier < I SO3 < 3 en particulier < 1,5

C jusqu'à 15, en particulier 9-10.

(cendres neuves; 3-6), Il est remarquable de constater dans ces cendres la

teneur relativement élevée en SiO2 ainsi que les teneurs relative-

ment faibles en CaO et en alcalis,

La composition granulométrique d'une cendre de fil-

tration typique est reproduite ci-après:

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- particules 100 y; enyiron 10 à 20% en poids

- particules de 50 à 100 p: environ 10 à 60% en poids, en parti-

culier 10 à 35% en poids - particules 50 Y complément à 100% en poids, La présente invention a pour objet la réalisation

de nouvelles fibres ou laines céramiques, qui sont particulière-

ment intéressantes dans l'industrie de la construction et qui se caractérisent par de bonnes propriétés isolantes vis à vis de la

chaleur et du bruit, par une bonne solidité, par une faible absorp-

tion d'eau ainsi que par une aptitude au façonnage et une manipu-

lation favorables.

Une série d'expérimentation ont montré que en évi-

tant les difficultés rencontrées lors de l'utilisation des scories

et cendres habituelles on peut façonner des cendres volantes seu-

les ou des mélanges de cendres volantes (provenant d'installations

de combustion) avec du verre et/ou avec des fondants pour la fu-

sion, qui sont en mesure de conduire à des fibres céramiques ayant

des propriétés remarquables.

L'invention a par conséquent pour objet particulier, en évitant les scories utilisées jusqu'à présent et en économisant des matières premières précieuses de conduire à une valorisation économiquement ingénieuse des cendres volantes qui sont jusqu'à présent des déchets chargeant l'environnement, et le cas échéant d'un autre produit de récupération chargeant l'environnement et en lui-même précieux tel que, par exemple, du vieux verre, même

coloré, en les transformant en une fibre céramique de grande valeur.

L'invention a en conséquence pour objet des fibres et laines céramiques à base de charges, contenant des silicates, provenant des résidus de combustion de combustibles fossiles, qui sont caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par filature d'une charge chauffée à une température de 700 à 1650'C, en particulier de 1000 à 14500C, se composant de cendres volantes uniquement ou d'un mélange des composants a et b, ou a et c, ou a et b et c dans lesquels a, b et c peuvent être: a) des cendres volantes, en particulier des cendres de filtration provenant des centrales thermiques; b: au moins un fondant anorganique choisi dans le groupe consistant en: borates alcalin ou alcalino-terreux, oxydes

alcalins ou alcalino-terreux, hydroxydes alcalins ou alcalino-ter-

reux, carbonates alcalins ou alcalino-terreux, phosphates alcalins

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ou alcalino-terreux, fluorures alcalins ou alcalino-terreux, sili-

cates alcalins ou alcalino-terreux, cryolithe et feldspaths;

c) verre technique, en particulier verre de récupé-

ration. On a trouvé que l'on peut remplacer une partie des cendres volantes ou des cendres volantes présentes dans le mélange, à savoir 20 à 80% en poids des cendres volantes, par une marne et

que les propriétés des fibres obtenues sur la base de cendres vo-

lantes sont maintenues, Une autre possibilité consiste à remplacer 5 à 30% en poids des cendres volantes par des sables, en particulier des vieux sables de fonderie, tout en conservant les mêmes propriétés pour les fibres. Cette possibilité de remplacement partiel des cendres volantes par une marne ou des sables vaut également pour toutes les charges ou tous les mélanges préférentiels décrits ci-après.

On préférera les fibres et laines obtenues par fi-

lage à partir d'une charge de a) 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cendres volantes, b) O à 20% en poids, en particulier 10 à 20% en poids d'un fondant anorganique du groupe ci-dessus, c) 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% en poids de verre, les pourcentages en poids étant calculés sur l'ensemble de la charge.

On a également trouvé que les fibres et laines ob-

tenues par filage à partir d'une charge de a) 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cendres volantes, b) 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% en poids d'un fondant anorganique du groupe ciedessus, c) 20 à 0% en poids, en particulier 10 à 0% en poids de verre, les pourcentages en poids étant calculés sur l'ensemble de la charge, étaient particulièrement avantageux, Une charge initiale avantageuse pour les fibres comportera 25 à 65% en poids de cendres volantes, 30 à 60% en poids de verre, de préférence du verre de récupération, et 5 à 30% en poids de fondant anorganique, les pourcentages étant à chaque fois

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calculés sur la masse totale de la charge, Selon une autre varian-

te, des fibres obtenues à partir d'une charge de 35 à 55% en poids de cendres volantes, 25 à 50% en poids de verre, de préférence de verre de récupération, et 5 à 20% en poids de fondant anorganique se sont révélées remarquables, Des fibres et laines obtenuesà par- tir d'une charge de 40 à 80% en poids de cendres volantes, et 60

à 20% en poids d'au-moins un fondant choisi dans le groupe consis-

tant en la magnésite, la dolomie, le calcaire et CaO se sont mon-

trés particulièrement remarquables.

Les nouvelles fibres comme l'ont montré des tests

correspondants, constituent un produit précieux, directement uti-

lisable dans l'industrie de la construction.

Les fibres peuvent être utilisées en particulier comme moyens de remplissage et/ou éléments de renforcement dans des matériaux de construction de tout type ou directement sous

la forme de "laines", tissus, panneaux de feutre, nappes, pan-

neaux de fibres ou autres et préférentiellement comme matériau de construction à propriétésexceptionnelles d'isolation thermique et phonique.

Les fibres et laines conformes à l'invention peu-

vent a) être incorporées directement telles quelles dans des mélanges de matériaux de construction, et par exemple liées au moyen de liants (hydrauliques), tels que par exemple la chaux, le ciment, les phosphates, les silicates de sodium ou de potassium (verre soluble), ou encore par exemple des résines synthétiques pour le mortier, le crèpi ou des éléments mis en forme tels que

par exemple des briques moulées et être façonnés et forment fina-

lement dans les mélanges durcis par exemple à l'air ou à la vapeur une sorte de matière de remplissage et/ou de renforcement, ou encore b) en ce qui concerne les fibres, être façonnées, le cas échéant dès leur fabrication, en laine céramique pour des tissus, panneaux de fibres, feutres ou nappes qui renforcés par des liants, comme par exemple des résines phénoliques / peuvent trouver une utilisation sous la forme d'éléments d'isolation de toute sorte, plaques isolantes et panneaux prêts à poser, Une autre possibilité d'utilisation pour les fibres peut être de les utiliser comme matériau de filtration, car elles sont chimiquement

résistantes.

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Les fibres conformes à l'invention peuvent, lors-

qu'elles se présentent sous forme de longues fibres, être utili-

sées comme éléments de renforcement réducteurs de tension dans les

matériaux synthétiques tels que par exemple les plaques, les revê-

tements etc,.. Les nouvelles fibres se caractérisent par une haute

solidité, une haute flexibilité, une faible aptitude à se fractu-

rer, une faible absorption d'eau, une grande résistance aux acides et aux produits chimiques, ainsi qu'un grand pouvoir isolant tant thermique que phonique, De plus elles offrent la possibilité de valoriser rentablement les déchets de cendres volantes qui sont

très polluants et le cas échéant également le verre de récupéra-

tion. L'invention a également pour autre objet un procédé

pour la fabrication des nouvelles fibres et laines céramiques dé-

crites jusqu'à présent, procédé qui est caractérisé en ce que l'on améne à fusion des cendres volantes uniquement ou un mélange des composés a et b, à savoir cendres volantes, de préférence

cendres de filtration et en particulier cendres d'électro-filtra-

tion, et des fondants anorganiques ou a et c, à savoir cendres volantes et verre, en particulier verre de récupération ou a, b et c, à savoir cendres volantes et fondants (tel qu'indiqués précédemment) et verre,

le cas échéant après la formation de composés moulés à des tempé-

ratures comprises entre environ 700 jusqu'à environ 1650, de pré-

férence entre environ 1000 C à environ 14500C et que l'on soumette cette charge fondue à un processus defilature, qui peut être suivi le cas échéant par une liaison des fibres entre elles, La liaison finale qui vient d'être mentionnée des fibres entre elles peut

également en fonction du but recherché être omise, Elle est parti-

culièrement intéressante lorsque les fibres, le cas échéant les laines, doivent être amenées en forme de nappes ou de panneaux de feutres. Pour la liaison, en particulier à chaud, on préfère des systèmes de résines réticulantes et thermodurcissables, tels que par exemple des résines phénoliques, des résines à base d'urée ou des résines époxy. On peut alors procéder de manière telle que

dès la production des fibres, c'est-à-dire lorsqu'elles sont en-

core chaudes, la résine soi padrun goutte à goutte ou vaporisa-

tion sur la laine en formation et y forme par réticulation la liaison recherchée. Les fibres et laines peuvent cependant être également liées entre elles par des liants habituels, tels que par exemple des résines synthétiques, mais aussi par exemple avec des liants hydrauliques, tel le ciment, avec formation de pierres à bâtir. On préférera pour la réalisation de la masse en fusion (charge) à filer des cendres volantes ayant une grosseur de particules telle que décrite ci-dessus, On a constaté que, en

utilisant des cendres volantes ayant cette structure, la prépara-

tion de la charge, le cas échéant des corps moulés avant la fu-

sion ne présentent aucun problème. Avantageusement on choisira une cendre avec 10 à 35% de particules ayant un diamètre compris entre 50 et 60 p, l'ensemble des particules comportant environ 60 à 98%, de préférence 80 à 95% de composés vitreux et pouvant être

creux intérieurement.

De manière préférée on réalisera selon le procédé conforme à l'invention des fibres et laines qui renferment les

composés a, b et c dans les rapports quantitatifs préférés, indi-

qués précédemment. Pour cela on part de cendres volantes directe-

ment ou de mélanges des composés de départ dans les rapports indi-

qués ci-dessus pour la charge de filature,

On a constaté d'une part que lors de la fabrica-

tion, c'est-à-dire de la filature des fibres à partir-d'une charge comportant des cendres volantes, avec les compositions décrites plus en détails ci-dessus conformes à l'invention, il se produit un déchet notablement plus faible (qui de manière habituelle se produit sous la forme de petites boules) que habituellement pour les fibres minérales, d'autre part que le rendement en fibre en raison de la nouvelle composition du mélange de départ est plus élevé que dans les processus de fabrication de fibres minérales de

l'art antérieur.

Il s'est montré pour la fabrication de fibres et de laines particulièrement avantageux de transformer avec un moyen de gâchage et/ou de liaison, préférentiellement de l'eau, et/ou

des colles, comme par exemple des silicates de sodium ou de pota-

sium (verre soluble), des phosphates, des liants anorganiques,

par exemple du ciment ou de la chaux éteinte (hydroxyde de cal-

cium), des mélasses et/ou des résines synthétiques, les cendres volantes ou le mélange des composés de départ en des corps moulés tels que par exemple des briquettes ou des pellets et de soumettre ceux-ci au processus de fusion, Préférentiellement les briquettes peuvent être amenées à l'état fondu pour la filature dans un four à cuve, en

particulier dans un cubilot.

Une autre possibilité qui peut être également ap- pliquée usuellement consiste à disposer un mélange des composants de départ, le cas échéant un mélange fin, dans un four électrique de fusion et de l'y soumettre au processus de fusion, Il s'ensuit une fusion régulière pour une plus grande quantité de charge, qui

est soustraite pour la filature.

Lors de la filature elle-même on peut procéder de

manière telle que la charge fondue soit forcée dans des filières.

Ceci est particulièrement intéressant lorsque l'on recherche par

exemple de longues fibres de renforcement.

Une autre possibilité consiste à ce que pour la filature de la laine on guide au moins un filet de la charge sur

un disque de filature rotatif ou sur un fileur à plusieurs roues.

On peut également prévoir que la charge en fusion soit convertie en les fibres, le cas échéant les laines conformes à l'invention au moyen d'un flux gazeux, en particulier un flux

d'air ou de vapeur.

Il est particulièrement avantageux de guider un filet de la charge sur un disque de filature rotatif et en outre de le transformer en fibres ou en laines au moyen d'un flux d'air

ou de vapeur.

Les fibres conformes à l'invention sont très fines et ont une épaisseur de l'ordre de 2 à 15 p, en particulier de 5

à 8 yu.

On décrit ci-après quelques exemples de fibres

conformes à l'invention et leur procédé de fabrication.

Exemple 1:

Des mélanges fins (granulométrie jusqu'à 50 y) des composés de départ repris dans le tableau I sont intimement mélangés dans les

rapports de poids indiqués et façonnés en échantillons cylindri-

ques I à 12 appropriés pour un microscope à chauffage à haute température.

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Tableau I

échantillon n composition 1 laine de verre usuelle de commerce (essai compa- ratif)

2 laine minérale (laine de basalte)(essai compara-

tif) cendre volante verreq- fondant nature du % en poids % en poids % en poids fondant

3 80 20 -

4 60 40 -

60 20 20 Borate de calcium 6 75 20 5 Borate de calcium 7 75 20 5 Borax* 8 75 s 20 5 Silicate de sodium ou de potassium $ (verre soluble) 9 60 20 20 Borax t 60 20 20 Silicate de sodium ou de potassium e Il 75 20 5 soude 12 60 20 20 NaHCO3 - anhydre,

verre de récupération ménager et industriel.

Les échantillons ainsi préparés sont observés ensuite au microscope à chauffage sous les conditions standard et on détermine à chaque fois la température régnant lors du début d'agglomération, au point de ramollissement (début d'un état pâteux), au point de fusion des cendres (il se forme une hémisphère à la surface supérieure de l'échantillon) et au point

de liquéfaction (échantillon fondu). Le tableau 2 ci-après, re-

produit les résultats. La viscosité des charges fondues était comprise pour les échantillons 3 à 12 dans la zone entre 5 et 100

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dPas (deci-Pascal-seconde).

Tableau 2

échantillon n début d'agglomé- point de ramol- point de fusion point de liqué- ration (frittage) lissement C des cendres faction formation de bulles (dégagement gazeux) (bulles) Dans un essai pratique sur une installation pilote de filature, on a montré que les échantillons 3 à 12 pouvaient être soufflés dans une zone de température de 1300 C à 1400 C, préférentiellement 1350 C, par un flux d'air en une laine souple

avec une épaisseur de fibres de 4 à 9 p et de bonnes propriétés.

Exemple 2:

On prépare des mélanges à partir des composés repris au tableau 3 ciaprès, comme indiqué à l'exemple 1, et ensuite on soumet leurs aptitudes à la formation de fibres à un test d'aptitude à la filature orienté à la pratique: !

4

8

1l 1

12

1 1

12 2467183

Tableau 3

Echantillon n ComEosition cendre volante verre % fondant % nature du point de li % en poids en poids en poids fondant % quéfaction en poids 13 80 - 20 Dolomie 1420 14 65 20 15 10 Dolomie/ 1320 CaF2 15 65 20 15 10 Dolomie/ 1310 Boraxt 16 60 25 15 10 Magnésite/1310 Borax, 17 70 - 30 20 Calcaire/ 1370 10 Magnésite 18 65 - 35 20 Calcaire/ 1360 (dont environ 50% 5 CaFDolomie/ en poids de marne) 5 CaF2 anhydre on peut par des ajouts anorganiques parvenir à décolorer la

charge et les fibres.

Les échantillons 13 à 18 peuvent être filés à des températures entre 1350 et 1400 C sur le disque de filature en une laine céramique composés de fibres flexibles fines ayant une épaisseur de 5 à 8 p.

Exemple 3:

A partir du mélange ci-dessous on prépare 19 tonnes de briquettes en forme de noix 4x4x2 cm sur une presse à briquettes, Le mélange utilisé avait la composition suivante en produits de départ: a; cendres volantes 50,7% b; calcaire 16,9% magnésite 16 9% liant: mélasse 4,7% eau 2,4% hydrate de calcium 8,4% (chaux éteinte) La densité apparente des briquettes était de 833 g/l, Dans un cubilot on fait fondre ces briquettes, L'agglomération débute à 1300 C, les échantillons ici utilisés

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montrent une couleur brunatre, La fusion totale est atteinte à

1370'C, les échantillons utilisés étant légèrement teintés en gris.

La charge fondue est amenée sur un rouet et on obtient une laine minérale de qualité supérieure, avec une épaisseur de fibres de 5 à 8 P. La laine obtenue avait une teinte gris clair.

Exemple 4:

Les charges Charge I: Charge II: ci-après furent obtenues: - la charge I dans un cubilot à 1350'C,

- la charge II dans un four électrique à fusion.

13500C

- 20% en poids de cendres d'électrofiltration (bri-

quettes de 2x4x4 cm3); - 45% en poids de marne (granulés de 45-65 mm)

- 35% en poids de dolomie (granulés de 45-65 mm).

1 3600C,

- 36% en poids de cendres volantes, - 30% en poids de marne (granulés 4565 mm), - 10% en poids de magnésite, - 10% en poids de calcaire,

- 14% en poids de dolomie.

briquettes de 2x4x4 cm La charge I a été guidée sur un fileur à quatres roues et on a obtenu des fibres blanches de 3 à 8 p. On a filé la charge II par un flux d'air en une laine minérale gris clair (épaisseur de fil: 5 à 9

Exemple 5;

Avec une cendre volante, récupérée par électrofiltration à partir d'une centrale thermique au charbon, alimentée telle quelle dans un four électrique à fusion à une température de 1620 à 16400C et amenée à fusion, on peut obtenir par filature avec un flux d'air une laine minérale de teinte gris-brun et d'épaisseur de fibre de 3 à 9

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Claims

REVENDICATIONS

1. Fibres et laines céramiques à base de charges, con-

tenant des silicates, provenant des résidus de combustion de com-

bustibles fossiles, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues par filature d'une charge chauffée à une température de 700 à 1650'C, en particulier de 1000 à 1450'C se composant de cendres volantes, en particulier cendres de filtration ou d'un mélange a et b, ou a et c, ou a et b et c dans lesquels a, b et c peuvent être:

a; des cendres volantes, en particulier des cendres de filtra-

tion provenant des centrales thermiques i

b: au moins un fondant anorganique choisi dans le groupe consis-

tant en: borates alcalin ou alcalino-terreux, oxydes alcalins ou alcalinoterreux, hydroxydes alcalins ou alcalino-terreux, carbonates alcalins ou alcalino-terreux, phosphates alcalins ou alcalino-terreux, fluorures alcalins ou alcalino-terreux, silicates alcalins ou alcalino-terreux, cryolithe et feldspaths

c: verre technique, en particulier verre de récupération.

2. Fibres et laines selon la revendication 1, carac-

térisées en ce que 20 à 80% en poids des cendres volantes ou des

cendres volantes contenues dans le mélange sont remplacées par de la marne.

3. Fibres et laines selon l'une quelconque des reven-

dications 1 et 2, caractérisées en ce que 5 à 30% en poids des cen-

dres volantes sont remplacées par des sables, en particulier des

sables de vieux moules de fonderie.

4. Fibres et laines selon l'une quelconque des reven-

dipations 1 à 3, caractérisées en ce qu'elles sont filées à partir d'une charge en fusion composée de:

a: 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cen-

dres volantes, b; 0 à 20% en poids, en particulier 10 à 20% en poids de fondants anorganiques tels que définis précédemment; c: 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% en poids de verre, les pourcentages étant calculés à chaque fois sur la quantité totale de charge fondue,

5. Fibres et laines selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 3, caractérisées en ce qu'elles sont filées à partir d'une charge en fusion composée de

a; 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cendres volantes.

b; 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% en poids de fon-

2 4 6 7 1 83

dants anorganiques tels que définis précédemment c: 20 à 0% en poids, en particulierlO à 0% en poids de verre, les pourcentages étant calculés à chaque fois sur la quantité

totale de charge fondue.

6. Fibres et laines selon l'une quelconque des reven- dications I à 3, caractérisées en ce qu'elles comportent 25 à 65%

en poids de cendres volantes, 30 à 60% en poids de verre, de pré-

férence du verre de récupération, et 5 à 30% en poids de fondants anorganiques, les pourcentages étant calculés à chaque fois sur

la quantité totale de charge fondue.

7. Fibres et laines selon l'une quelconque des revendi-

cations I à 3, caractérisées en ce qu'elles comportent 35 à 55% en

poids de cendres volantes, 25 à 50% en poids de verre, de préfé-

rence du verre de récupération, et 5 à 20% en poids de fondants

anorganiques.

8. Fibres et laines selon l'une quelconque des reven-

dications I à 3, caractérisées en ce qu'elles comportent 40 à 80% en poids de cendres volantes et 20 à 60% en poids d'au moins un fondant choisi dans le groupe consistant en magnesite, dolomie,

calcaire et CaO.

9. Procédé pour la fabrication de fibres et laines

céramiques selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, carac-

térisé en ce que l'on amène à fusion un mélange des composés a et b, à savoir cendres volantes et fondants ou a et c, à savoir cendres volantes et verre technique, ou a, b et c, à savoir cendres volantes, fondants et verre technique,

le cas échéant après formation de composés moulés, à des tempéra-

tures comprises entre environ 700 et environ 1650'C, de préférence de environ 1000 à environ 14500C et que l'on soumet ces mélanges à un processus de filature, après lequel les fibres sont le cas

échéant reliées entre elles.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on utilise une cendre volante qui comporte

- environ 10 à 20% de particules de diamètre supé-

rieur à IO00r, - environ 10 à 60% préférentiellement 10 à 35% de particules de diamètre compris entre 50 et 60rf, - le reste ayant un diamètre inférieur à 50rP les particules comportant environ 60 à 98% de préférence 80 à 95%

de composés vitreux et pouvant être creuses intérieurement.

1 6 2 4 2467183

11. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange de: a: 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cendres volantes, b: 0 à 20% en poids, en particulier 10 à 20% en poids de fondants anorganiques du groupe riuméré ci-dessus,

c: 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% de verre.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 ou 10, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange de: a: 20 à 80% en poids, en particulier 25 à 65% en poids de cendres volantes,

b: 80 à 20% en poids, en particulier 65 à 25% en poids de fon-

dants anorganiques du groupe énuméré ci-dessus,

c: 20 à 0% en poids, en particulier 10 à 0% en poids de verre.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 et 10, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange-com-

portant 25 à 65% en poids de cendres volantes, 30 à 60% en poids de verre, de préférence du verre de rEcupEration, et 5 à 30% en

poids de fondants anorganiques.

14. ProcEdé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 et 10, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange com-

portant 35 à 55% en poids de cendres volantes, 25 à 50% en poids de verre, de préférence du verre de récupération, et 5 à20% en

poids de fondants anorganiques.

15. ProcEdd selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 et 10, caractérisé en ce que l'on utilise un mélange com-

portant 40 à 80% en poids de cendres volantes et 20 à 60% en poids

d'au moins un fondant choisi dans le groupe consistant en magna-

site, dolomie, calcaire et CaO.

16. Procéde selon'l'une quelconque des revendica-

tions 9 à 14, caractérisé en ce que l'on transforme avec un moyen de gâchage et/ou de liaison, préférentiellement de l'eau, et/ou

des colles, comme par exemple des silicates de sodium ou de pota-

sium (verre soluble), des phosphates, des liants anorganiques, par exemple du ciment ou de la chaux éteinte, des mélasses et/ou des résines synthétiques, le mélange des composEs de départ en des corps moulés, préférentiellement des briquettes ou des pellets - et que l'on soumet ceux-ci au processus de fusion, de preférence

dans un cubilot.

Procddé selon l'une quelconque des revendica-

17.

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tions 9 à 16, caractérisé en ce que l'on dispose un mélange des composants de départ le cas échéant à l'état finement divisé dans un four électrique à fusion, et qu'on l'y soumet au processus de fusion.

18. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 9 à 17, caractérisé en ce que pour la filature des fibres

on force la charge fondue au travers de filières.

19. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 à 17, caractérisé en ce que pour la filature de laine on

guide au moins une partie de la charge fondue sur un disque de fi-

lature rotatif ou sur un film à plusieurs roues.

20. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 à 17, caractérisé en ce que l'on transforme la charge en fibres ou en laine sous l'action d'un flux gazeux, en particulier

un flux d'air ou de vapeur.

21. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 9 à 20, caractérisé en ce que l'on guide un filet de la charge fondue sur un disque de filature rotatif et que en outre on le transforme en fibres, respectivement en laines, au moyen d'un flux d'air ou de vapeur1