PL159894B1 - Sposób wytwarzania welny mineralnej z surowców mineralnych lub odpadów stalych z produkcji welny mineralnej w piecu elektrycznym oporowo-lukowym PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania welny mineralnej z surowców mineralnych lub odpadów stalych z produkcji welny mineralnej w piecu elektrycznym oporowo-lukowym, znamienny tym, ze na dno pieca elektrycznego oporowo-lukowego o intensywnie chlodzonej wymurówce, wprowadza sie zlom zelazny wraz z pierwsza partia surowca mineralnego o wilgotnosci do 1 % , rozpala sie luk elektryczny na tym zlomie zelaznym i topi sie wsad lukowo miedzy elektrodamigrafitowymi az do uzyskania lustra cieczy stopionych surowców mineralnych, nastepnie ponownie zasila sie piec surowcami mineralnymi lub ich mieszanina z odpadami stalymi z produkcji welny mineralnej w sposób ciagly tak, aby lustro cieczy bylo zawsze calkowicie przykryte ich swieza warstwa i topi sie nadal lukowo pomiedzy elektrodami grafitowymi w temperaturze powyzej 1400°C przy podnoszacym sie stale poziomie mieszaniny w piecu az do uzyskania nominalnego poziomu stopionych surowców w piecu, po czym uzyskany roztopiony material rozdziela sie grawitacyjnie na material mineralny, który wyplywa przez otwór spustowy i ukladem rynien kierowany jest do urzadzenia wytwarzajacego welne mineralna, oraz na plynne zelazo, które gromadzi sie w najnizszym punkcie pieca i okresowo spuszczane jest poprzez otwór w dnie pieca do kadzi odlewniczej. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wełny mineralnej z surowców mineralnych lub odpadów stałych z produkcji wełny mineralnej w piecu elektrycznym oporowo-łukowym.

Znane są w technice sposoby wytwarzania materiałów izolacyjnych przez topienie surowców mineralnych w piecach szybowych opalanych koksem. Sposoby te wymagają stosowania sortowanego surowca oraz wysokogatunkowego koksu odlewniczego. Podczas procesu wytapiania następuje wydzielanie się spalin o dużej zawartości pyłu, tlenku węgla oraz tlenków siarki, co stanowi poważne zagrożenie zdrowotne dla otoczenia.

Znane są również sposoby wytwarzania materiałów izolacyjnych poprzez topienie surowców mineralnych w piecach wannowych. Procesy te wymagają odpowiedniego przygotowania wsadu a zwłaszcza suchej, jednorodnej i drobnej frakcji surowców mineralnych, a także dużej ilości paliwa gazowego lub płynnego.

W sposobie według wynalazku, na dno pieca elektrycznego oporowo-łukowego, o intensywnie chłodzonej wymurówce korzystnie grafitowej lub węglowej, wprowadza się złom żelazny wraz z pierwszą partią surowca mineralnego o wilgotności do 1%, rozpala się łuk elektryczny na tym złomie żelaznym i topi się wsad łukowo między elektrodami grafitowymi. W czasie tego pierwszego łukowego topienia, na powierzchni wymurówki pieca i jego trzonie, tworzy się ochronna warstwa zakrzepniętego materiału. Po uzyskaniu lustra cieczy stopionych surowców mineralnych zasila się ponownie piec surowcami mineralnymi lub ich mieszaniną z odpadami stałymi z produkcji wełny mineralnej w sposób ciągły tak, aby lustro cieczy było

159 894 zawsze całkowicie przykryte ich świeżą warstwą i topi się nadal wsad łukowo pomiędzy elektrodami grafitowymi w temperaturze powyżej 1400°C przy podnoszonym się stale poziomie w piecu aż do uzyskania nominalnego poziomu stopionych surowców w piecu po czym roztopiony materiał mineralny rozdziela się grawitacyjnie na materiał mineralny, który wypływa przez otwór spustowy i układem rynien kierowany jest do urządzenia wytwarzającego wełnę mineralną oraz na płynne żelazo, które gromadzi się w najniższym punkcie pieca i okresowo spuszczane jest poprzez otwór w dnie pieca do kadzi odlewniczej. Elektrody grafitowe zanurza się w masie topionego surowca mineralnego tak, aby nie powodować łukowej pracy pieca oraz na tyle minimalnie, aby nie nastąpiło stopienie ochronnej warstwy żelaza na trzonie pieca. Podczas spustu żelaza z pieca zanurza się głębiej elektrody i topi się warstwę zakrzepłego żelaza na dnie, następnie poprzez udrożniony otwór w dnie pieca spuszcza się płynne żelazo przez rynny i osłony do kadzi odlewniczej. Ze względu na to, że lustro cieczy stopionych surowców mineralnych pokryte jest stale warstwą nierozstopionego wsadu, piec, a szczególnie pokrywa pieca jest zabezpieczona przed przegrzaniem. Stanowi to jakby automatyczną regulację temperatury stopionych surowców mineralnych.

Dzięki odpowiednio płytkiemu zanurzeniu elektrod w kąpieli surowców mineralnych, oraz warstwie niestopionego surowca na powierzchni cieczy stopionych surowców mineralnych i zastosowaniu węglowo-grafitowej wymurówki pieca intensywnie chłodzonej, uzyskuje się taki przebieg izoterm w kąpieli, aby na dnie pieca utrzymywała się stale warstwa skrzepniętego żelaza dla ochrony wymurówki przed jej rozpuszczeniem. Ponadto uzyskuje się minimalny ruch cieczy stopionych surowców mineralnych w płaszczyźnie pionowej przekroju pieca co zapobiega wycieraniu wymurówki i elektrod przedłużając ich trwałość.

Przykład. Na dno pieca elektrycznego oporowo-łukowego, o intensywnie chłodzonej wymurówce grafitowej lub węglowej, wprowadza się złom żelazny wraz z pierwszą partią surowca mineralnego o wilgotności do 1%, rozpala się łuk elektryczny na tym złomie żelaznym i topi się wsad łukowo między elektrodami grafitowymi. W czasie tego pierwszego topienia łukowego, na powierzchni wymurówki pieca i jego trzonie tworzy się ochronna warstwa zakrzepniętego materiału. Po uzyskaniu lustra cieczy zasila się ponownie piec surowcami mineralnymi lub ich mieszaniną z odpadami stałymi z produkcji wełny mineralnej w sposób ciągły tak, aby lustro cieczy było zawsze całkowicie przykryte ich świeżą warstwą i topi się nadal wsad łukowo w temperaturze powyżej 1400°C.

Zasilanie pieca surowcami mineralnymi realizowane jest przy pomocy wag np. taśmowych, które samoczynnie sterują zasypem tak, aby utrzymać jednakową wydajność pieca i aby uniknąć odsłonięcia lustra cieczy stopionych minerałów. W miarę podnoszenia się lustra cieczy, podnosi się również równomiernie elektrody grafitowe. Elektrody muszą być tak zagłębione w mieszaninie surowców mineralnych, aby uniknąć łukowej pracy pieca oraz aby nie stopić ochronnej warstwy zakrzepniętego żelaza na trzonie. Po osiągnięciu w piecu nominalnego poziomu cieczy, stopiona lawa wpływająca przez otwór spustowy kierowanajest układem rynien do urządzenia wytwarzającego wełnę mineralną. Układ rynien jest tak zrealizowany, aby w przypadku gdy z jakiegoś powodu nie prowadzi się produkcji wełny, lawa kierowana była poza urządzenie wytwarzające wełnę, gdzie trafia do specjalnego urządzenia natryskowego, w którym przy pomocy strumienia wody zostaje ochłodzona i rozbita na drobne cząsteczki. Umożliwia to dalszy, mechaniczny jej transport oraz ponowne wykorzystanie jako surowca.

W trakcie normalnej pracy pieca, przy użyciu do topienia minerałów, w których składzie znajdują się tlenki żelaza, ulegają one częściowej redukcji i zbierają się na dnie pieca. W celu uniknięcia wypływu tak powstałego żelaza przez otwór spustowy gdyż byłoby to szkodliwe dla procesu produkcji wełny, wykonuje się co pewien czas spust żelaza z pieca. W tym celu zanurza się głębiej elektrody w kąpieli mineralnej, zmienia się napięcie zasilające elektrody i topi się warstwę zakrzepniętego żelaza na dnie. Następnie przepala się specjalną elektrodą lub przewierca zasklepiony otwór w dnie pieca i spuszcza płynne żelazo poprzez rynny i osłony do kadzi odlewniczej. Po zakończonym spuście żelaza, otwór zaślepia się i ustawia elektrody w położeniu umożliwiającym normalną pracę pieca.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania wełny mineralnej z surowców mineralnych lub odpadów stałych z produkcji wełny mineralnej w piecu elektrycznym oporowo-łukowym, znamienny tym, że na dno pieca elektrycznego oporowo-łukowego o intensywnie chłodzonej wymurówce, wprowadza się złom żelazny wraz z pierwszą partią surowca mineralnego o wilgotności do 1%, rozpala się łuk elektryczny na tym złomie żelaznym i topi się wsad łukowo między elektrodami grafitowymi aż do uzyskania lustra cieczy stopionych surowców mineralnych, następnie ponownie zasila się piec surowcami mineralnymi lub ich mieszaniną z odpadami stałymi z produkcji wełny mineralnej w sposób ciągły tak, aby lustro cieczy było zawsze całkowicie przykryte ich świeżą warstwą i topi się nadal łukowo pomiędzy elektrodami grafitowymi w temperaturze powyżej 1400°C przy podnoszącym się stale poziomie mieszaniny w piecu aż do uzyskania nominalnego poziomu stopionych surowców w piecu, po czym uzyskany roztopiony materiał rozdziela się grawitacyjnie na materiał mineralny, który wypływa przez otwór spustowy i układem rynien kierowany jest do urządzenia wytwarzającego wełnę mineralną, oraz na płynne żelazo, które gromadzi się w najniższym punkcie pieca i okresowo spuszczane jest poprzez otwór w dnie pieca do kadzi odlewniczej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elektrody grafitowe zanurza się w masie topionego surowca mineralnego tak, aby nie powodować łukowej pracy pieca, oraz na tyle minimalnie, aby nie nastąpiło stopienie ochronnej warstwy żelaza na trzcionie pieca.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas spustu żelaza z pieca zanurza się głębiej elektrody i topi się warstwę zakrzepłego żelaza na dnie, następnie poprzez udrożniony otwór w dnie pieca spuszcza się płynne żelazo poprzez rynny i osłony do kadzi odlewniczej.