NO832974L

NO832974L - PROCEDURE AND APPARATUS FOR MANUFACTURING GLASS CHARM

Info

Publication number: NO832974L
Application number: NO832974A
Authority: NO
Inventors: Keijo Laitinen; Taimo Loikas
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1981-12-31
Filing date: 1983-08-18
Publication date: 1983-08-18
Also published as: GB8318423D0; FR2519332A1; GB2123811A; SE8304376L; NL8220489A; ES8501349A1; WO1983002267A1; BE895481A; ES518657A0; IT8268539A0; DK333383D0; FI814233L; JPS58502202A; DE3249332T; SE8304376D0; DK333383A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning hvormed tørr glasskårmasse kan fremstilles i glassfremstillingsanlegg. The present invention relates to a method and device with which dry glass shards can be produced in a glass manufacturing plant.

I glassfremstillingsanlegg slik som fabrikker for fremstilling av forpakningsglass og husholdningsglass, mineralullfabrikker osv., anvendes ofte kontinuerlige glass-fremstillingsprosesser. Av og til, eksempelvis ved produk-sjonsforstyrrelser, ved igangkjøring av prosessen, ved over-gang til et annet produkt o.l., tapes smeltet materiale ut forbi fremstillingsprosessen. Konvensjonell praksis er som vist i eksempelvis US patentskrift 3 523 015 og 4 230 477, In glass manufacturing facilities such as factories for the manufacture of packaging glass and household glass, mineral wool factories, etc., continuous glass manufacturing processes are often used. Occasionally, for example in the case of production disruptions, when starting the process, when changing to another product etc., molten material is lost past the manufacturing process. Conventional practice is, as shown in, for example, US patent documents 3,523,015 and 4,230,477,

å la den smeltede masse renne ned i et vanntrau eller på en transportør som er utstyrt med et vanntrau, i hvilket glasset herdes og i hvilket det samtidig knuses. allowing the molten mass to flow down into a water trough or onto a conveyor equipped with a water trough, in which the glass is hardened and in which it is simultaneously crushed.

US patentskrift 4 268 295 beskriver en metode for behandling av smeltet slagg, hvorved smeiten valses til en hinne som overflateherdes ved hjelp av vannstråler og i hvilken den endelige herding skjer i et vanntrau ifølge det foregående mens knusingen og oppbrytingen skjer i en separat knuser. US patent 4,268,295 describes a method for treating molten slag, whereby the melt is rolled into a film which is surface hardened by means of water jets and in which the final hardening takes place in a water trough according to the preceding while the crushing and breaking up takes place in a separate crusher.

Ved disse fremgangsmåter avkjøles glasskårmassen gjennom vannets innvirkning, hvorved samtidig en økning av vannets temperatur finner sted, hvilken kompenseres gjennom til- In these methods, the glass shard mass is cooled through the impact of the water, whereby at the same time an increase in the water's temperature takes place, which is compensated by adding

førsel av nytt vann til vanntrauet. Når glasskårmassen tas opp av vannet, er dens vanninnhold vanligvis 6-10% av dens total-vekt. Når denne glasskårmasse på nytt tas i bruk, hvilket er vanlig innen bransjen, må massen transporteres til et særskilt tørkeanlegg. delivery of new water to the water trough. When the glass shard mass is taken up from the water, its water content is usually 6-10% of its total weight. When this mass of glass shards is used again, which is common in the industry, the mass must be transported to a special drying facility.

Vanligvis skjer tørkingen ved at vannet får renne av, hvorved massen blir såkalt drypptørr og inneholder gjennom-snittlig ca. 4% vann. En finkornet skårmasse med en størrelse under 1 mm kan inneholde t.o.m. 15% vann. Det som bevirker at tørking av glasskårmasse gjennom avrenning er spesielt vanskelig, er at det ved herding gjennom avkjøling oppløses alkalier i vannet. Alkaliene bevirker at vannet som hefter til glassets overflate, blir vannglasslignende og vanskelig å av-dampe. Problemet aksentueres når skårenes størrelse er under 1 mm da de da er tilbøyelige til å danne en klebrig masse som ikke tørker. Etter at massen har kjølnet gjennom vannets innvirkning i trauet, er fuktighetsinnholdet i massen permanent høyt. Drying usually takes place by allowing the water to run off, whereby the mass becomes so-called drip dry and contains, on average, approx. 4% water. A fine-grained shard mass with a size of less than 1 mm can contain up to 15% water. The reason why drying glass shards through runoff is particularly difficult is that, during hardening through cooling, alkali dissolves in the water. The alkalis cause the water that adheres to the surface of the glass to become water-glass-like and difficult to evaporate. The problem is accentuated when the size of the chips is below 1 mm as they are then prone to form a sticky mass that does not dry. After the pulp has cooled through the action of the water in the trough, the moisture content in the pulp is permanently high.

De hittil anvendte metoder har mange ulemper. Praktisk talt hele glassmassens varmeinnhold overføres til vannet, og kjølevannforbruket er stort på grunn av at vanntemperaturen i trauet holdes lavt gjennom tilførsel av nytt kaldt vann. Alkalisk vann forblir ved skårenes overflate og i rommene mellom skårene og danner en skårmasse som er vanskelig å tørke. Skårmassen må transporteres i beholdere eller med truck til The methods used so far have many disadvantages. Practically the entire heat content of the glass mass is transferred to the water, and cooling water consumption is high because the water temperature in the trough is kept low through the supply of new cold water. Alkaline water remains at the surface of the shards and in the spaces between the shards, forming a shard mass that is difficult to dry. The chipping mass must be transported in containers or with a truck

en tørker og derifra tilbake til smelteprosessen, hvilket innebærer en betydelig arbeidsmengde og at transportutstyr holdes bundet for dette formål. Dessuten tapes skår langs transport-rutene, hvilket bevirker at anlegget ser lite pent ut. Alt dette innebærer fortløpende kostnader for anlegget. one dries and from there back to the melting process, which involves a significant amount of work and that transport equipment is kept tied down for this purpose. In addition, shards are lost along the transport routes, which makes the plant look unattractive. All this entails ongoing costs for the facility.

Skårmassens tørking krever egne rom og ofte avløpsled-ninger for å fjerne det strømmende vann. The drying of the shards requires separate rooms and often drainage lines to remove the flowing water.

Tørking gjennom avrenning kan ikke anses å være en god løsning for smelteprosessens del fordi fuktighetsinnholdet blir høyt, dvs. ca. 4% av totalvekten. Da skårene kan utgjøre flere titalls prosent av totalmengden av råmaterialet, havner betydelige vannmengder i smelteovnen og må avdampes. Nøyaktig-heten ved dosering av råmaterialet vil lide på grunn av varierende vanninnhold. Dette innebærer økede energikost-nader og sjanser for forstyrrelser i smelteprosessen. Drying through runoff cannot be considered a good solution for the smelting process because the moisture content will be high, i.e. approx. 4% of the total weight. As the shards can make up several tens of percent of the total amount of the raw material, significant amounts of water end up in the melting furnace and must be evaporated. The accuracy when dosing the raw material will suffer due to varying water content. This means increased energy costs and chances of disturbances in the melting process.

De for tiden anvendte metoder samt anlegg krever stor plass på grunn av apparatenes størrelse og behovet for kommunikasjonsveier. The currently used methods and facilities require a lot of space due to the size of the devices and the need for communication routes.

US patentskrift 4 277 273 beskriver en metode for behandling av slagg der smeltens avkjøling skjer ved hjelp av en regulerbar vannmengde, dets knusning ved hjelp av en tromraelkvern og tørkingen ved hjelp av en luftstrøm som strømmer gjennom den granulstrøm som kvernen tilveiebringer og dels gjennom avrenning på en perforert transportør. Metoden kan til tross for sine åpenbare fordeler imidlertid ikke anvendes ved krevende tørking slik som f.eks. tørking av glass- skårmasse fordi lufttørkingen skjer bare en kort stund mens massen ennå er fullstendig våt og fordi avrenningen skjer på en transportør. Prosessen er hurtig, men det erholdte produkt er bare drypptørt. Dessuten må glassfibrene som dannes ved denne prosess, behandles særskilt. Prosessen har et høyt lyd-nivå. Den nødvendige apparatur for utførelse av metoden er åpenbart utsatt for slitasje og tilbøyelig til å bli til-stoppet ved behandling av glassmasse. US patent 4,277,273 describes a method for treating slag where the melt is cooled using an adjustable amount of water, crushed using a drum mill and dried using an air stream that flows through the granule stream provided by the mill and partly through runoff on a perforated conveyor. However, despite its obvious advantages, the method cannot be used for demanding drying such as e.g. drying glass shards because the air drying only takes place for a short time while the mass is still completely wet and because the runoff takes place on a conveyor. The process is fast, but the product obtained is just dripping dry. In addition, the glass fibers formed by this process must be treated separately. The process has a high sound level. The necessary apparatus for carrying out the method is obviously subject to wear and tear and tends to become clogged when processing glass mass.

Formålet med oppfinnelsen er å unngå de ulemper som de tidligere kjente løsninger er beheftet med, samt å tilveie-bringe en fremgangsmåte og en anordning med hvilken skårmassens fuktighetsinnhold kan bringes ned til en verdi som er betydelig lavere enn den som oppnås når vannet får renne av fritt, og betydelig minske den nødvendige størrelse av anlegget. En slik tørket skårmasse kan ved hjelp av transportører forflyttes direkte til forrådssiloen som er lokalisert nær veiingsanord-ningene, og skårmassens behandling kan derfor ved behov inn-arbeides i et industrianleggs automatiske fremstillingsprosess. The purpose of the invention is to avoid the disadvantages that the previously known solutions are subject to, as well as to provide a method and a device with which the moisture content of the shard mass can be brought down to a value that is significantly lower than that achieved when the water is allowed to drain off freely, and significantly reduce the required size of the facility. Such a dried chip mass can be moved directly to the storage silo, which is located near the weighing devices, with the help of conveyors, and the processing of the chip mass can therefore be incorporated into an industrial plant's automatic manufacturing process if necessary.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen baserer seg på følg-ende idé: Da en i smeltet tilstand rennende glasstrengs varmeinnhold er ca. 1,2 kJ/kg°C, kan varmeenergien utnyttes for tørking av glasset. The method according to the invention is based on the following idea: Since the heat content of a glass strand flowing in a molten state is approx. 1.2 kJ/kg°C, the heat energy can be used for drying the glass.

Man har funnet at det er mulig å herde og kjøle glass-strengen ved istedenfor på vanlig måte å nedsenke denne i et trau, å spyle den med en regulerbar vannstrøm hvorved varme avgår fra den varme glasstreng ved avdampning og ikke ved overføring til en stor vannmasse som tidligere anvendt. Utførte tester har vist at glassets sluttemperatur kan reguleres ved å regulere mengden av strømmende vann i forhold til glassmengden. Dette bevirker at det bibeholdes en nød-vendig varmemengde i glasskårmassen for tørkingen - mer permanent i større skår - og at bare en liten mengde vann lagres i rommene mellom skårene, og at det tungt avdampbare alkaliske vann tørkes også fra de små skårs overflater. It has been found that it is possible to harden and cool the glass strand by instead of immersing it in a trough in the usual way, by flushing it with an adjustable water flow whereby heat departs from the hot glass strand by evaporation and not by transfer to a large body of water as previously used. Carried out tests have shown that the final temperature of the glass can be regulated by regulating the amount of flowing water in relation to the amount of glass. This means that a necessary amount of heat is retained in the glass shard mass for drying - more permanently in larger shards - and that only a small amount of water is stored in the spaces between the shards, and that the difficult-to-evaporate alkaline water is also dried from the surfaces of the small shards.

Det er funnet at tørkingen kan effektiviseres etter vannspylingen og at ettertørkingsbelastningen kan minskes ved å utstyre trauets hellende bunn langs"hvilken glasskårene beveger seg, med kammeret. Erfaringer har vist at den tidligere anvendte perforerte bunn som eksempelvis er vist i US patentskrift 3 523 015, tilstoppes av skårene hvorved den ønskede awanning ikke finner sted. Derved fungerer med-bringertransportøren som en vannpumpe som transporterer vannet sammen med skårene til transportørens utløpsende. Awann-ingskamrene som i tørkeprosessens begynnelsestrinn fylles med grove skår, har ved utførte forsøk vist seg å være effektive og har fjernet ca. 2%-enheter vann. It has been found that the drying can be made more efficient after the water rinse and that the post-drying load can be reduced by equipping the sloping bottom of the trough, along which the glass shards move, with the chamber. Experience has shown that the previously used perforated bottom, which is for example shown in US Patent 3,523,015, is blocked by the shards, whereby the desired dewatering does not take place. The co-carrier conveyor thereby functions as a water pump that transports the water together with the shards to the outlet end of the conveyor. The dewatering chambers, which are filled with coarse shards in the initial stages of the drying process, have been shown to be effective in tests and has removed approximately 2% units of water.

Eksperimentelt er følgende sammenligningsverdier for skårmassens vanninnhold blitt oppnådd: - opptatt fra et vannfylt trau ved hjelp av en med-bringer transportør , 7-9% - bare vannspylt, opptatt ved hjelp av en medbringer-transportør, ca. 4% - vannspylt, opptatt ved hjelp av en medbringertrans-portør over awanningskammere, ca. 2%. Experimentally, the following comparative values for the water content of the shard mass have been obtained: - collected from a water-filled trough using an entrained conveyor, 7-9% - only water rinsed, collected using an entrained conveyor, approx. 4% - water rinsed, taken up by means of an entrainer transporter over dewatering chambers, approx. 2%.

Det som er nytt ved prosessen for fremstilling av tørr glasskårmasse, kan således beskrives på følgende måte: Den i smeltet tilstand, flytende glasstreng spyles bare med vann hvorved man ved å regulere vannets mengde bevirker at det blir tilbake en ønsket mengde varme i den dannede glasskårmasse. Igjenværende vann i skårmassen fjernes gjennom vanntrauets bunn, og det resterende alkalivann avdampes i en med vinger utstyrt trommeltørker i løpet av en forlenget kontakttid gjennom en samvirkning mellom det i skårmassen gjenværende varmeinnhold og en luftstrøm. What is new about the process for the production of dry glass shards can thus be described as follows: The molten, liquid glass string is only flushed with water whereby, by regulating the amount of water, a desired amount of heat is left in the formed glass shards . Remaining water in the shard mass is removed through the bottom of the water trough, and the remaining alkaline water is evaporated in a drum dryer equipped with wings during an extended contact time through an interaction between the heat content remaining in the shard mass and an air flow.

Oppfinnelsen beskrives i det etterfølgende nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger der fig. 1 viser skjematisk en anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 viser detaljen A i fig. 1 i større skala. Anordningen omfatter et trau 1, en i dette anordnet medbringertransportør 2 og en tørketrommel 3. En glasstreng føres inn gjennom trauets åpning 4, såvel som medfølgende spylevann som begge mates frem langs rennen 5. Vann ledes bort fra trauet gjennom åpninger 6 i sidene på trauets bunn. Transportørens medbringerskiver forflytter den herdede og knuste skårmasse langs trauets hellende bunn 8. The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings in which fig. 1 schematically shows a device for carrying out the method according to the invention, and fig. 2 shows detail A in fig. 1 on a larger scale. The device comprises a trough 1, a carrier conveyor 2 arranged therein and a dryer 3. A string of glass is fed in through the trough's opening 4, as well as accompanying flushing water, both of which are fed forward along the chute 5. Water is led away from the trough through openings 6 in the sides of the trough bottom. The conveyor's drive discs move the hardened and crushed shard mass along the sloping bottom of the trough 8.

Den hellende bunn er utstyrt med kammere 9 som er utstyrt med en bunn av nett 10. Vann fra det tynne skikt av glasskårmasse som ligger an mot medbringerskivene, renner gjennom det glasskårskikt som dannes i kammeret og fjernes gjennom nettbunnen. Vann som renner av fra skårene, renner langs en renne 11 til et oppsamlingsbasseng 12, hvorfra vannet pumpes tilbake til rennen 5. Den vanndamp som oppstår, fjernes ved hjelp av en vifte 13. Skårmassen føres ved hjelp av medbringertransportøren 2 til den roterende, hellende anordnede trommel 3 som har løftevinger 14. Skårene strømmer ned som et teppe i trommelens luftrom der de gjennomstrømmes av en luftstrøm som tilveiebringes av en vifte 16. Skårene bringes i en kontinuerlig fallbevegelse når trommelen roterer, hvorved skårene samtidig forflytter seg mot trommelens utløps-ende. Skårmassen som strømmer ut fra trommelen, føres bort ved hjelp av en transportør 15. The sloping bottom is equipped with chambers 9 which are equipped with a bottom of net 10. Water from the thin layer of glass shards that rests against the carrier disks flows through the layer of glass shards that is formed in the chamber and is removed through the net bottom. Water that runs off from the shards flows along a chute 11 to a collection basin 12, from where the water is pumped back to the chute 5. The water vapor that occurs is removed by means of a fan 13. The shard mass is conveyed by means of the entrainer conveyor 2 to the rotating, inclined arranged drum 3 which has lifting wings 14. The shards flow down like a carpet in the air space of the drum where they are flowed through by an air current provided by a fan 16. The shards are brought into a continuous falling movement when the drum rotates, whereby the shards simultaneously move towards the discharge end of the drum . The chip mass that flows out of the drum is carried away by means of a conveyor 15.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på den konven-sjonelle teknikk, og et eksempel som illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. In what follows, an example of the conventional technique is described, and an example illustrating the method according to the invention.

Eksempel 1Example 1

I forsøket ble det matet ca. 10 kg/min varmt glass iIn the experiment, approx. 10 kg/min hot glass i

form av en streng til et transportørtrau hvis lengde var 5 m, høyde 2,5 m og bredde 0,6 m og der vannivået var ca. 1,5 m. Vannstrømmen var ca. 60 l/min. Skårmassen som ble fjernet fra trauet, hadde et fuktighetsinnhold på 7-9% ved 30°C. form of a string to a conveyor trough whose length was 5 m, height 2.5 m and width 0.6 m and where the water level was approx. 1.5 m. The water flow was approx. 60 l/min. The chip mass that was removed from the trough had a moisture content of 7-9% at 30°C.

Eksempel 2Example 2

I forsøket ble det matet ca. 14 kg/min varmt glass iIn the experiment, approx. 14 kg/min hot glass in

form av en streng til et transportørtrau ifølge fig. 1, hvis lengde var 1,5 m, høyde 1,5 m og bredde 0,6 m. Glasset ble herdet ved spyling med vann, hvorved spylevannmengden var 20 l/min. Skårmassens fuktighet utgjorde ca. 2% ved 70°C. Skårmassen ble ført til en tørketrommel der den gjentatte ganger ble brakt til å falle gjennom en luftstrøm. Luft- form of a string for a conveyor trough according to fig. 1, whose length was 1.5 m, height 1.5 m and width 0.6 m. The glass was hardened by flushing with water, whereby the amount of flushing water was 20 l/min. The moisture content of the shards was approx. 2% at 70°C. The shard mass was taken to a dryer where it was repeatedly brought to fall through an air stream. Air-

strømmen gjennom trommelen var ca. 2000 m 3/time, temperatur ca. 20°C. Etter tørketrommelen var skårmassens fuktighetsinnhold ca. 0,4%. the current through the drum was approx. 2000 m 3/hour, temperature approx. 20°C. After the dryer, the moisture content of the wood shavings was approx. 0.4%.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den viste utførelses-form, men kan varieres på mange måter innen rammen av den oppfinnelsestanke som er definert i de etterfølgende patentkrav. Således kan f.eks. tørkingen av skårmassen skje i en anordning basert på hvirvelskiktprinsippet. The invention is not limited to the embodiment shown, but can be varied in many ways within the scope of the inventive idea defined in the subsequent patent claims. Thus, e.g. the drying of the chip mass takes place in a device based on the swirl bed principle.

Claims

1. Process for the production of shard glass mass, characterized in that a glass strand flowing in a molten state is hardened with the help of an adjustable, only flushing water flow, and that the drying takes place through an interaction between the heat content remaining in the shard glass mass and a separate air flow during an extended contact time to a water content that is significantly lower than that obtained when the water is allowed to drain freely.

2. Method according to claim 1, characterized in that the alkaline water which adheres to the surface of the glass shards is largely evaporated.

3. Device for carrying out the method according to claim 1, including a trough and a conveyor arranged therein, characterized in that the bottom of the trough is perforated.

4. Device according to claim 1, characterized in that the perforated dewatering chamber equipped with a mesh bottom is arranged in the sloping bottom part of the trough.