NO832974L - Fremgangsmaate og apparatur for fremstilling av glasskaarmasse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning hvormed tørr glasskårmasse kan fremstilles i glassfremstillingsanlegg.

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,

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.

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.

Ved disse fremgangsmåter avkjøles glasskårmassen gjennom vannets innvirkning, hvorved samtidig en økning av vannets temperatur finner sted, hvilken kompenseres gjennom til-

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.

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.

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

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.

Skårmassens tørking krever egne rom og ofte avløpsled-ninger for å fjerne det strømmende vann.

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.

De for tiden anvendte metoder samt anlegg krever stor plass på grunn av apparatenes størrelse og behovet for kommunikasjonsveier.

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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.

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.

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.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på den konven-sjonelle teknikk, og et eksempel som illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1

I forsøket ble det matet ca. 10 kg/min varmt 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.

Eksempel 2

I forsøket ble det matet ca. 14 kg/min varmt glass i

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-

strømmen gjennom trommelen var ca. 2000 m 3/time, temperatur ca. 20°C. Etter tørketrommelen var skårmassens fuktighetsinnhold ca. 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.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av glasskårmasse, karakterisert ved at en i smeltet tilstand rennende glasstreng herdes ved hjelp av en regulerbar, bare spylende vannstrøm, og at tørkingen skjer gjennom en samvirkning mellom det i glasskårmassen gjenværende varmeinnhold og en separat luftstrøm under en forlenget kontakttid til et vanninnhold som er betydelig lavere enn det som erholdes når vannet fritt får avrenne.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det alkaliske vann som hefter til glasskårmassens overflate, i vesentlig grad avdampes.

3. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, innbefattende et trau og en i dette anordnet trans-portør, karakterisert ved at traubunnen er perforert.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det perforerte, med nettbunn utstyrte awanningskammer er anordnet i trauets hellende bunndel.