SK16593A3 - Method and furnace for preparing a melt for mineral fibre production - Google Patents

Description

Vynález sa týka sposobu prípravy taveniny pre výrobu minerálnych vlákien, pri ktorom sa zaváža východzí materiál vo forme pevného nerastu, do horného konca šachty, na ktorej spodnom konci je vytvorené v bočnom smere aspoň jedno predĺženie, pričom sa v predĺženej časti šachtovej pece vytvorí stĺpec materiálu so šikmým povrchom, východzí materiál sa ohreje tak, aby sa roztavil pomocou jedného alebo viac horákov, z ktorých je vysielaný prúd horúceho plynu smerom na šikmý povrch a vzniklá tavenina sa vypustí zo spodného konca šachtovej pece.

Doterajší stav techniky

Pri výrobe výrobkov z minerálnych vlákien vzniká značné množstvo odpadového materiálu. Tento odpadový materiál môže byí. napr. tvorený odrezkami (odrezané konce) tabúl z minerálnych vlákien, zmätkovými tabulami z minerálnych vlákien alebo ich častami. Takýto odpadový materiál obvykle obsahuje spojivo, ale okrem spojiva má zloženie požadovanej tavby.

Doteraz sa odpadový materiál z minerálnych vlákien ukladal na skládky na miesta určené k týmto účelom. Avšak postupne sa stávalo velkým problémom nájsí. vhodné miesto, čo bolo čiastočne vplyvom skutočnosti, že množstvo odpadového materiálu je velké a čiastočne preto, že odpadový materiál môže obsahoval spojivo, ktoré obsahuje toxickú látku fenol.

Ďalej potom náklady na skládkovanie sa neustále zvyšujú.

Je preto žiadúce, namiesto zbavenie sa tohto odpadového materiálu uložením na vhodnú skládku, premeniť ho na taveninu a takto vytvorenú taveninu použiť na výrobu minerálnych vlákien.

Boli preto urobené pokusy pridávať odpadový materiál do šachtovej pece vo zmesi s obvyklými východzími materiálmi, ale to spôsobilo problémy v prevádzke šachtovej pece. Dovodom bylo, že odpadový materiál vo zmesi s obvyklými východzími materiálmi pre šachtovú pec, zpätne ovplyvňuje požadované prúdenie horúcich plynov smerom hore šachtovou pecou. Ďalej sa pri tomto spôsobe nedosiahne úplného rozloženia spojiva a miesto toho sa spojivo pyrolizuje a tvorí neprijatelné emisné produkty, ktoré sa musia následne podrobit spalovaniu, značne zvyšujúcemu náklady.

Je dobre známe, rozomliet odpadový materiál z výroby minerálnych vlákien v kladivkovom mlyne a zmiešaň takto rozomletý produkt so spojivom, napr. vo forme ilu a vyrobit z neho brikety a použií. tieto brikety spolu s obvyklým východzím materiálom pre plnenie známych šachtových pecí.

Avšak použitie týchto brikiet spôsobuje rôzne obtiaže. Tak napr. zvyšuje tvorenie peny na tavenine a rovnako nie je vyriešený problém tvorenia sa nežiadúcich emisií vznikajúcich zo spojiva.

Okrem toho je výroba brikiet drahá, lebo tým, že vyžaduje samostatnú briketáreň, predstavuje prácny a náklady zvyšujúci proces.

Podstata vynálezu

Úkolom vynálezu je použit odpad minerálnych vlákien z výroby minerálnych vlákien pre výrobu minerálnej taveniny jednoduchým a účinným spôsobom.

Tohto úkolu sa dosiahne spôsobom podlá vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že sa odpadný materiál minerálnych vlákien privádza na šikmý povrch stĺpca materiálu.

Vynález je založený na objavu, že privádzanie odpadového materiálu na povrch východzieho materiálu nepôsobí nepriaznivo na priechodnosň horúcich plynov stĺpcom materiálu a že teplota šikmého povrchu stĺpca materiálu je velmi vysoká, okolo 1 300 °C, čo je teplota podstatne vyššia ako 800 °C, vyžadovaných k úplnému rozloženiu spojiva a k jeho premene na neškodné zložky, ako je primárny CO2 a vodná para, a tým sa vylúči potreba dalších spalovacích prostriedkov.

Dovod, prečo privádzaný materiál nepôsobí nepriaznivo na priechodnosť plynov stĺpcom materiálu je ten, že odpadový materiál sa rýchlo roztaví jednak preto, že má velkú plochu (povrchová plocha na jednotku objemu vláknitého odpadového materiálu je 20 OOOkrát vačšia ako odpovedajúca hodnota východzieho materiálu), jednak preto, že v tom mieste pece, do ktorého sa privádza odpad je vysoká intenzita sálania a tiež preto, že teplota v tomto mieste je, ako bolo zhora uvedené velmi vysoká.

Ďalej bolo nečakane zistené, že tavenina z odpadu sa zbieha do malých prúdov, ktoré pokrývajú len malú časť šikmého povrchu a preto nebránia horúcim spalovacím plynom, aby prúdili šikmým povrchom a hore stĺpcom materiálu a aby tak vzniklo potrebné ohriatie východzieho materiálu, ktoré je základnou požiadavkou pre roztavenie východzieho materiálu v predĺženej časti šachtovej pece.

Ďalšia výhoda spôsobu podlá vynálezu spočíva v tom, že sa vylúči v ýroba brikiet a preto sa odpadový materiál nemusí mlieť, lebo mletie je nutnou podmienkou, ak sa používa odpad pre výrobu brikiet.

Následkom toho sa obtiaže s prachom vo spojení s predúpravou odpadového materiálu eliminujú alebo zmenšia.

Ďalšou výhodou spôsobu podlá vynálezu je, že sa vo spalinách vplyvom rýchleho tavenia vyskytujú minimálne prachové emisie.

Najlepšie výsledky sa dosahujú privádzaním odpadového materiálu na šikmý povrch na niekolkych miestach, napr. v rovnakej rovine a v rovnakom čase.

Privádzanie sa môže uskutečňovať radom rôznych spôsobov, napr. pomocou komorového podávača, závitovkovými dopravníkmi alebo piestami alebo pneumaticky.

Miesto použitia niekolkých prostriedkov pre privádzanie odpadového materiálu do pece, možno uskutočniť privádzanie len v jedném mieste a pre rozptýlenie privádzaného materiálu po šikmom povrchu možno použiť príslušné prostriedky.

Podlá výhodného prevedenia spôsobu podlá vynálezu je odpadový materiál pred zavedením do pece rozdrobený na kúsky, ktoré majú takú velkost, aby dĺžka ich najväčšieho rozmeru bola pod 100 mm, najlepšie 50 mm.

Drvenie odpadového materiálu sa môže uskutočňoval, v kladivkovom mlyne alebo v drviacom zariadení.

Ďalej sa potom vynález týka pece pre uskutočnenie zhora popísaného spôsobu.

Pec podlá vynálezu pozostáva zo šachty, ktorej horný koniec je opatrený prostriedkami pre zavážanie východzieho materiálu, dalej z prostriedkov pre vypúštanie spalín. Pec má na svojom spodnom konci v bočnom smere vytvorené aspoň jedno predĺženie, ktoré je vytvorené tak, aby v ňom východzí materiál tvoril stĺpec, ktorý má šikmý povrch a v tomto predĺžení je umiestený najmenej jeden horák, z ktorého prúdi horúci plyn smerom na šikmý povrch.

Pec je tiež opatrená prostriedkami pre vypúštanie taveniny.

Podstata pece podlá vynálezu spočíva v tom, že obsahuje prostriedky pre privádzanie odpadného materiálu z minerálnych vlákien na šikmý povrch stĺpca materiálu.

Tavenie východzieho materiálu, včítane odpadového materiálu, sa s výhodou uskutočňuje jedným alebo viacero plynovými a/alebo olejovými horákmi, umiestenými tak, aby v nich vznikajúci prúd spalujúcich sa plynov, smeroval v podstate kolmo na šikmý povrch, a tým sa vytvára tavenina hlavne v blízkosti šikmého povrchu.

V prípade, že minerálne vlákna obsahujú spojivo a/alebo inú organickú látku, prúd horúcich spalujúcich sa plynov môže obsahoval prebytok kyslíka alebo môže byt kyslík privádzaný samostatne, aby bolo zaistené, že spojivo alebo iné organické látky sú úplne premenené na neškodné produkty. Spojivo obvykle tvorí 2 % hmotnosti odpadového materiálu.

Výhodné uskutočnenie pece podlá vynálezu pozostáva zo zbernej komory taveniny, spojenej s predĺženou častou pece a táto komora je s výhodou opatrená prostriedkami, napr. vo forme plynových a/alebo olejových horákov, pre úpravu taveniny.

Prehlad obrázkov na výkrese

Príkladné uskutočnenie pece podlá vynálezu je znázornené na pripojenom výkrese, kde obr. 1 je priečny rez I-I pecou podlá obr.

2, obr. 2 znázorňuje pohlad zhora na pec podlá obr. 1.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Pec znázornená na výkrese pozostáva zo šachty j., opatrenej dávkovacím zariadením 2 P^re privádzanie odpadového materiálu 2 do hornej časti šachty 1. V šachte 2 je dalej vytvorený výpustný kanál £ pre spaliny.

Ďalej pec obsahuje dno 2 vyčnievajúce zo šachty 1 a tvoriace tavnú komoru 2 ohraničenú hornou stenou Ί_ ^a zadnou stenou 2· Pec Halej obsahuje zbernú komoru 2 taveniny, spojenú s tavnou komorou 2» pričom zberná komora 2 taveniny je opatrená výstupným otvorem 10 taveniny majúcim pneumaticky ovládaný výpustný ventil 11 a hornú stenu 12.

V hornej stene Ί_ sú vytvorené tri prívodné potrubia 12, z kto rých každé je pripojené k dávkovaciemu zariadeniu vo forme závitovkového dopravníka 21/ opatreného motorom 15 a násypkou 16.

Pec dalej obsahuje tri plynové horáky 17, ktoré sú upevnené obvyklým sposobom na zadnej stene 2 ^a prídavným plynovým horákom 18 upevneným vertikálne na hornej stene 12.

Pracovný postup je nasledujúci:

Východzí materiál sa privedie do šachty 2 pomocou dávkovadieho zariadenia 2_ a vytvorí stĺpec 20 materiálu so šikmým povrchom 21 umiesteným v tavnej komore 2·

Pri spalovaní plynov v horákoch 17 sa vytvorí prúd horúcich spalovacích plynov, ktorý pri styku so šikmým povrchom 21 ohrieva východzí materiál 2 ^a odpadový materiál, ktorý sa priviedol a rozložil na šikmom povrchu 21 pomocou zavitovkového dopravníka 14 a prívodných potrubí 13 po nasypaní do násypky 16.

Materiál sa roztaví a steká smerom ku dnu 2 pece, do zbernej komory 2 ^a prechádza do výstupného otvoru 10.

Behom zotrvania vo zbernej komore 2 ^sa tavenina stále udržuje horúca pomocou horúcich spalovacích plynov vytvorených v horáku 22· Tavenina sa vypúšta zo zbernej komory 2/ ktorej výpust je ovládaná výpustným ventilom 11.

Claims (8)

1. Spôsob prípravy taveniny pre výrobu minerálnych vlákien pri ktorom sa zaváža východzí materiál vo forme pevného nerastu do hornej časti šachty, ktorá má vo svojej spodnej časti vytvorené najmenej jedno predĺženie v bočnom smere, v ktorom sa tvorí stĺpec materiálu so šikmým povrchom, východzí materiál sa ohrieva a taví pomocou najmenej jedného horáka, z ktorého sa vysiela prúd horúceho plynu na šikmý povrch a tavenina sa vypúšťa zo dna šachtovej pece, vyznačený tým, že sa na šikmý povrch stĺpca materiálu privádza odpadový materiál z minerálnych vlákien.

2. Spôsob podlá nároku 1 , vyznačený tým, že sa odpadový materiál privádza na šikmý povrch v niekolkých miestach naraz.

3. Spôsob podlá nároku 1, vyznačený tým, že všetok odpadný materiál sa privádza do predĺženej časti šachtovej pece v jednom mieste a rozptyluje sa po šikmom povrchu.

4. Spôsob podlá nároku 1, vyznačený tým, že sa odpadový materiál pred zavedením do pece drví na kusy, ktorých najväčší rozmer má dĺžku menšiu ako 100 mm.

5. Spôsob podlá nároku 1, vyznačený tým, že sa odpadový materiál pred zavedením do pece drví na kusy, ktorých najväčší rozmer má dĺžku menšiu ako 50 mm.

6. Pec pre prípravu taveniny pre výrobu minerálnych vlákien spôsobom podlá nároku 1 až 5, pozostávajúca zo šachty, na hornom konci opatrenej prostriedkami pre zavádzanie východzieho materiálu a prostriedkami pre vypúšťanie spalín, šachta je dalej na svojom spodnom konci v bočnom smere opatrená najmenej jedným predĺžením, ktoré je vytvorené tak, aby v ňom východzí materiál tvoril stĺpec materiálu so šikmým povrchom a v ktorom je umiestený aspoň jeden horák z ktorého sa vysiela prúd horúceho plynu smerom na šikmý povrch a prostriedkami pre vypúšťanie taveniny, vyznačená tým, že pozostáva z prostriedkov pre privádzanie odpadového materiálu z minerálnych vlákien na šikmý povrch (21) stĺpca materiálu.

7. Pec podlá nároku 6, vyznačená tým, že predĺžená časí. šachty (1) pece je spojená so zbernou komorou (9) taveniny.

8. Pec podlá nároku 7, vyznačená tým, že vo zbernej komore (9) je umiestený najmenej jeden horák (17).