WO2019063085A1 - Method and device for producing inorganic fibres from waste materials, mineral wool products formed therefrom, and use thereof - Google Patents

Method and device for producing inorganic fibres from waste materials, mineral wool products formed therefrom, and use thereof Download PDF

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WO2019063085A1
WO2019063085A1 PCT/EP2017/074676 EP2017074676W WO2019063085A1 WO 2019063085 A1 WO2019063085 A1 WO 2019063085A1 EP 2017074676 W EP2017074676 W EP 2017074676W WO 2019063085 A1 WO2019063085 A1 WO 2019063085A1
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melt
inorganic
mineral
siphon
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PCT/EP2017/074676
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Inventor
Jürgen Riegel
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Vivera Corporation
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/085High-temperature heating means, e.g. plasma, for partly melting the waste
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/005Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture of glass-forming waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/28Siphons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/20Combustion to temperatures melting waste

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing inorganic, in particular mineral, fibers and mineral wool products, which are obtained from the homogenized, inorganic, hot melt of the Thermoselect process.
  • the present invention brings economic and environmental advantages over the conventional production of mineral wool products from cold natural rock.
  • waste containing organic and inorganic components are compressed, dried in a degassing and then treated in a high temperature reactor at temperatures> 1000 ° C, wherein the inorganic melt obtained in a homogenization at temperatures> 1600 ° C is thermally refined and homogenized ,
  • the thermally refined and homogenized inorganic melt is passed through a melt discharge pipe and through a siphon, which remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases Being- will conclude.
  • the inorganic melt passed through the siphon is, after intermediate storage in a mixing and buffer tank, finally spun into inorganic fibers.
  • the present invention is directed to a corresponding
  • the compressed waste packages are dried in an indirectly heated degassing channel and the organic components are at least partially degassed.
  • These pretreated waste packages pass without interruption into a high-temperature reactor.
  • the organic waste components are gasified with oxygen at about 2,000 ° C, and
  • the inorganic melt is completely melted, and the inorganic melt flows into a homogenizing reactor connected in a gas-tight manner to the high-temperature reactor, where the inorganic melt is thermally refined.
  • the residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor and the different volumetric weight result in the much heavier metallic melt settles and the mineral melt floats on the metallic melt.
  • Mineral wool is the most commonly used insulating material of high ecological value.
  • the conventional production of mineral wool What is common is that the raw materials are cold. They are weighed in a batch insert and fed to a blast furnace. In all processes, the raw materials must be melted energy-intensive between 1200 - 1600 ° C. The melt is then used for fiber production. This is done by drawing, blowing or spinning, which are often combined. The resulting fibers can be further processed into a variety of mineral wool products.
  • the production of mineral wool requires a lot of energy to melt the raw materials.
  • the Schlich Mineral für eV calls for the production of rock wool 150 to 400 kWh / m 3 of required primary energy.
  • Thermoselect melt has a structure similar to that of natural rock, more specifically basalt, making it an ideal replacement for natural rock:
  • Claim 25 specifies a correspondingly produced fiber
  • claim 27 describes a mineral wool product
  • Claim 28 mentions uses of the mineral wool products.
  • Claim 29 relates to the use of an inorganic see hot melt, which is obtained in the process according to the invention, as a replacement for cold natural rock in the production of mineral fibers and / or mineral wool products.
  • the invention thus provides a process for producing inorganic, in particular mineral, fibers from waste, which comprises the following steps: a) compressing wastes containing organic and inorganic constituents, b) drying the waste compressed in step a) in a degassing duct, the organic constituents of the waste are at least partially degassed, c) treatment of the wastes dried in step b) in a high-temperature reactor at temperatures> 1000 ° C., preferably temperatures> 1200 ° C., the organic constituents of the waste being gasified with oxygen and the inorganic constituents of the waste are melted to obtain an inorganic melt, d) passing the inorganic melt obtained in step c) into a gas-tight manner connected to the high-temperature reactor
  • Homogenization reactor in which the inorganic melt is thermally refined and homogenized at temperatures> 1600 ° C. e) removal of the in step d) thermally refined and homogenized inorganic melt from the homogenization reactor via a melt-discharge tube gas-tightly connected to the homogenization reactor, f) passing the melt, derived in step e) from the homogenization reactor via the melt discharge pipe, through a siphon which is gas-tightly connected to the melt discharge pipe and has a bent pipe section which remains filled with inorganic melt so as to prevent the passage of gases; Preparation of the inorganic melt in a heated buffer and mixing tank,
  • step b) spinning at least part of the inorganic melt into inorganic fibers processed in step b) in the buffer and mixing tank (8).
  • Waste of various types and compositions may be used in the process of the invention as long as they contain at least organic and inorganic constituents.
  • the waste used in step a) of the process according to the invention is preferably selected from the group consisting of residual waste, household waste, dry stabilizer (RDF), shredder light fractions, industrial waste, industrial waste and mixtures thereof.
  • RDF dry stabilizer
  • the waste has a calorific value of 10 to 15 MJ / kg.
  • the present invention utilizes the already molten, rock-like material obtained at about 1600 ° C in the Thermoselect process as a starting point and thus makes mineral wool production more economical and environmentally friendly. Fluctuations in the composition of the mineral melt are possible and likely due to the starting material waste. They are compensated for by the chosen procedure and thus do not affect the production of marketable mineral wool products.
  • step a) of the method according to the invention the waste is first compressed or compacted.
  • step b) of the process according to the invention the amounts obtained in step a) are dried compressed waste in a degassing and thereby at least partially degassed.
  • Broken solid conglomerate is introduced directly into the high temperature reactor used in step c).
  • step c) of the process according to the invention the dried wastes obtained in step b) are treated in a high temperature reactor. In this high-temperature treatment, the organic constituents of the waste are gasified with oxygen and the inorganic constituents are melted to obtain an inorganic melt.
  • the gasification of the organic components of the waste with oxygen in the high-temperature reactor produces synthesis gas. It can be used for the synthesis of organic molecules or for the production of electricity. With the method according to the invention, not only the organic but also the inorganic components of the refuse are reused in a valuable way.
  • step d) of the process according to the invention the inorganic melt obtained in step c) is passed into a homogenization reactor connected in a gastight manner to the high-temperature reactor.
  • the inorganic melt is thermally refined at temperatures> 1600 ° C and homogenized. In this case, temperatures of more than 2000 ° C. are preferably achieved in at least one region of the homogenization reactor. Due to these high temperatures, e.g. the depletion evaporates
  • steps a) to d) of the process according to the invention are in a particularly preferred embodiment at least partially according to the
  • Thermoselect method are carried out, as described in the patent DE 41 30 416 Cl, in the book “Thermoselect” by Günther Häßler (2nd edition 1995, Verlag Karl Goerner, Düsseldorf) or in the book “Thermoselect- method for Ent- and gasification of waste "by Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag for energy and environmental technology GmbH, Berlin) and in European Patent 26 20 426, process for the production of urea from Wastes, is described. The content of these documents is included in the present teaching.
  • step e) of the process according to the invention the thermally refined and homogenized inorganic melt obtained in step d) is removed from the
  • step f) of the process according to the invention the melt derived from the homogenization reactor via the melt discharge pipe in step e) is passed through a siphon.
  • the siphon is gas-tightly connected to the melt discharge pipe.
  • a siphon is a gas-tight but liquid-permeable closure of pipe systems and vessels.
  • the principle of operation of a siphon is based on a curved (for example S-shaped) pipe whose lower bend always remains filled with liquid and thus prevents the passage of gases.
  • the bent pipe section of the siphon corresponds to this lower bend.
  • the siphon has at least one curved pipe section (or a lower bend) which remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases is prevented.
  • the bent pipe section of the siphon remains filled with inorganic melt.
  • the curved pipe section of the siphon can also be emptied.
  • a closable opening can be provided at the lowest point of the siphon. Through this opening, the melt can be discharged discontinuously, e.g. To carry out maintenance work. The discharge takes place via a sufficiently long dip tube into the granulation tank.
  • the bent pipe section of the heated siphon can always remain filled with inorganic melt.
  • step g) of the process according to the invention at least part of the inorganic melt conducted through the siphon in step f) is spun into inorganic fibers, optionally after the melt has been stored and processed in a buffer and mixing tank.
  • the spinning of the inorganic melt takes place according to the state of the art
  • a melt is always understood as meaning a liquid melt, unless stated otherwise.
  • the inorganic fibers produced according to the invention can be used for example for insulation. They are not flammable and are also referred to as mineral wool or rock wool.
  • the method according to the invention is distinguished by the fact that it saves energy and costs compared to conventional mineral wool production, ensures the process reliability of the Thermoselect technology and improves its energy balance.
  • the inorganic melt obtained in the process can be used directly for fiber production without the energy bound in the melt being used. loren together, while the process safety of thermal waste treatment is guaranteed.
  • the inorganic melt was passed through a dip tube in a granulation. As a result, it was prevented that hot gas escape or air can enter the reactor, and thus forms an explosive gas mixture. In the method according to the invention a passage of gases is prevented due to the use of the siphon.
  • the siphon can thus be dispensed (in the usual course of the process) to a directing the melt from the homogenization reactor in a granulation and the associated cooling of the melt. Rather, the inorganic melt from the homogenization reactor is passed hot over the siphon and later spun into inorganic fibers. The elimination of cooling the melt leads to a significant energy savings both in the cooling of the
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that before step e) the inorganic melt into a mineral rich
  • Melting fraction and a metal-rich melt fraction is separated and a separated discharge of mineral-rich and metal-rich melt fraction from the homogenization reactor takes place, the mineral-rich melt fraction, which makes up the main part, is discharged through the siphon.
  • mineral rich is to be understood as meaning that the fraction of mineral constituents of this melt fraction is higher than the fraction of mineral constituents in the metal-rich molten fraction This fraction is higher than the proportion of metallic constituents in the mineral-rich melt fraction.
  • a density separation of the melt contained in the homogenization reactor takes place, for example by sedimentation.
  • the inorganic melt is preferably separated into a mineral-rich melt fraction having a density of ⁇ 5 t / m 3 , preferably ⁇ 4 t / m 3 , more preferably ⁇ 3 t / m 3 and a metal-rich melt fraction having a density of> 5 t / m 3 , preferably> 6 t / m 3 , particularly preferably 7.5 t / m 3 .
  • the separation takes place in particular due to prevailing temperature and choice of residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor.
  • the residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor and the different volume weight usually result in the much heavier metallic melt settling in the homogenization reactor and the mineral melt floats on the metallic melt. In this way, a kind of separation of metallic and mineral melt takes place.
  • the mineral-rich melt fraction may preferably be subjected to steps d) to g) for the production of mineral fibers.
  • the gas-tight deduction of the metal-rich melt fraction occurs discontinuously after reaching a selected level in the homogenization reactor via a bottom outlet arranged in a granulation.
  • the obtained metallic granules (iron alloy) can be used for example in the metal industry.
  • the method according to the invention makes it possible to produce standard-compliant mineral wool with sufficiently high biosolubility which fulfills, for example, the EU Guidelines 97/69 CE, Q. and R, and D.M 01-09 1998 and later updates.
  • the basic raw material used is the thermally refined mineral melt resulting from the Thermoselect process.
  • the mineral-rich melt fraction contains in particular the following constituents in the stated amounts.
  • Fe 2 O 3 4 to 15% by weight, preferably 7.5 to 12.5% by weight
  • CaO 6 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight
  • MgO 0.5 to 7% by weight, preferably 2 to 4% by weight.
  • the obtained mineral-rich melt fraction is very similar to the natural basalt and can therefore be referred to as basalt-like.
  • the mineral-rich melt fraction may possibly also contain the following components:
  • K 2 0 0.1 to 4 wt .-%, preferably 0.5 to 3 wt .-%,
  • Na 2 O 0.1 to 5 wt.%, Preferably 1.5 to 4 wt.
  • MnO 0.1 to 2% by weight, preferably 0.3 to 1% by weight
  • Ti0 2 0.1 to 2 wt .-%, preferably 0.5 to 1.5 wt .-%.
  • the proportion of the mineral-rich melt fraction in the entirety of the inorganic melt is in particular 50 to 99 wt .-%, for example 90 to 95 wt .-%.
  • a preferred variant of the method according to the invention is characterized in that the melt discharge pipe and / or the siphon (as well as all other constituents of the components of the device which come into contact with the melt in the process according to the invention, such as, for example, the discharge possibility described below).
  • genticiansraktor, the melt deflector and / or the buffer and mixing tank consist of a material which at a temperature of 1800 ° C, preferably 1900 ° C, more preferably 2000 ° C, most preferably 2100 ° C, in particular 2200 ° C, is heat resistant for a period of at least 8000 hours.
  • Such a heat resistance of the material is understood here to mean that the said aggregates remain operational at the temperature mentioned over a period of at least 8,000 h (in the process according to the invention) and not for safety reasons must be replaced because of material fatigue or wear.
  • the said heat resistance is given, for example, when the material at the said temperature over a period of at least 8000 h no (significant) wear and tear, such as thermal or mechanical abrasion, embrittlement or decomposition, has.
  • the signs of wear are considered when the material is no longer operational for safety reasons, since due to the wear melt could escape uncontrollably.
  • the material is preferably selected from the group consisting of refractory metal, ceramic, bricklayer, and mixtures thereof.
  • the melt discharge pipe and / or the siphon are continuously heated, preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably to a temperature between 1800 and 2100 ° C., most preferably to a temperature between 1900 and 2000 ° C.
  • the inorganic melt in particular the mineral-rich melt fraction, which is located in the siphon, does not cool and solidifies.
  • the melt therein it is possible for the melt therein to cool and solidify, thereby affecting the flow in the siphon. By continuously heating the melt discharge pipe or siphon this can be prevented.
  • a further preferred variant of the method is characterized in that the bent pipe section of the siphon has a closable opening, wherein the opening is preferably located on the underside of the bent pipe section. Particularly preferably, the closable opening is located at the lowest point of the bent pipe section.
  • a bursting disc is integrated in the closable opening, which is designed such that it breaks down at a predetermined overpressure, preferably at 1 bar overpressure, particularly preferably at 0.8 bar overpressure. bursts, so that after a rupture of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, is discharged through the opening from the siphon.
  • a safety-relevant overpressure for example in the case of an explosion
  • the melt in the siphon is diverted without the need for additional intervention.
  • the bent pipe section of the siphon thus only remains filled with inorganic melt as long as the overpressure predetermined within the siphon, or preferably 1 bar overpressure, or particularly preferably 0.8 bar overpressure, is reached .
  • the overpressure predetermined within the siphon or preferably 1 bar overpressure, or particularly preferably 0.8 bar overpressure
  • the high-temperature reactor has a gas outlet tube, which is secured with a water lock
  • the entry of a safety-relevant overpressure in the siphon of a theoretical nature since in this case an overpressure in the system can be derived via the water lock behind the gas outlet pipe.
  • the resistance of gas mixtures is less than the resistance of the inorganic melt.
  • the inorganic melt in particular the mineral-rich melt fraction
  • a granulation basin filled with water in which it is shock-cooled.
  • step g) the spinning of the inorganic melt into inorganic fibers takes place in step g) with a
  • Spinning process which is selected from the group consisting of
  • the inorganic melt passed through the siphon in step f), in particular the mineral-rich melt fraction is temporarily removed with the aid of a Melt deflector passed into a granulation tank.
  • the inorganic melt is passed to a device for subsequent spinning to inorganic fibers, and passed in non-normal operation by means of the Schmelzabweisers in the granulation.
  • a buffer and mixing tank can be arranged, in which the inorganic melt is stored and supplemented.
  • the melt deflector can be heated, in particular to prevent solidification of the melt on the Schmelzabweiser.
  • the Schmelzabweiser can be arranged in two different positions and is moved in the course of the process between these two positions back and forth, wherein in the first of these positions, the Schmelzabweiser is arranged so that in step f) by the Siphon-guided inorganic melt, without being derived from the melt deflector, passed in the direction of fiber production and arranged in the second of these positions so that the inorganic melt flows into a granulation.
  • the inorganic melt in particular the mineral-rich melt fraction
  • the inorganic melt in particular the mineral-rich melt fraction
  • this part of the melt can then be discharged with the help of the melt deflector into a granulation tank, and is thus initially not spun.
  • the granules can be recycled to the process as input, eg together with the waste in step a), and later used for fiber production.
  • the inorganic melt especially the mineral-rich melt fraction
  • the melt can then be used to make mineral wool without being derived from the melt deflector.
  • the melt can also be passed directly into the granulation. This ensures the uninterrupted operation of garbage gasification.
  • the melt deflector procedural advantages However, the use of the Schmelzabweisers also brings safety advantages with it.
  • the melt can be quickly discharged into the granulation, where it is cooled quickly and thus harmless.
  • melt deflector is moved hydraulically or pneumatically via a cylinder.
  • the melt deflector is heated continuously (from the outside), preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably to a temperature between 1800 and 2100 ° C., very particularly preferably to a temperature between 1900 and 2000 ° C.
  • the melt deflector is heated continuously (from the outside), preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably to a temperature between 1800 and 2100 ° C., very particularly preferably to a temperature between 1900 and 2000 ° C.
  • the metal-rich melt fraction taken separately from the homogenization reactor can also be passed into the same granulation basin. It is also possible that the metal-rich melt fraction is fed into a separate granulation.
  • a separate granulation tank has the advantage that mineral and metallic granules do not have to be separated magnetically before further use.
  • the guided through the heated siphon mineral-rich melt fraction is stored in a heated buffer or mixing tank.
  • the buffer and mixing tank serves to compensate for quantitative and qualitative fluctuations of the inorganic melt, in particular that of the mineral-rich melt fraction that goes along with the raw material waste.
  • the heated tank allows the production of a suitable raw material mixture for a standard-compliant mineral fiber production.
  • the current EU standard for mineral wool products (EN 13162 Directive 89/106 / CEE) requires fibers with high biosolubility. These require, for example, a mixture of raw materials with a limited iron oxide content, so that the waste resulting from inorganic melt is optionally to be processed.
  • the inorganic melt produced in the buffer and mixing tank preferably corresponds in its chemical composition to the starting material which is used in conventional mineral wool production from cold rock which must be melted.
  • the raw material mixture for mineral fiber production varies i.a. depending on the availability of natural rock and recycled material. Usually used:
  • binder such as siloxanol
  • the mixture can be adjusted depending on the desired end product.
  • its main constituent is the homogenized inorganic or mineral melt from the Thermose- lect process using its inherent energy. It at least partially replaces the two main raw materials basalt / rock and waste material bound in cement.
  • natural rock eg dolomite, spade, diabase, anorthosite
  • cement-bound recycled material can be added.
  • the additional cold rock or recycled material can be added in solid form and melted in the heated mixing tank, or it is already added in the molten state. In any case, a homogenization of the added material with the in-tank melt of the Thermoselect process takes place.
  • the raw material mixture flows from the buffer and mixing tank into spinning units for the production of mineral fibers, which can then be further processed into mineral wool products. Spinning into fibers and further processing take place according to the state of the art.
  • binders such as phenolic resin and mineral oil, which influence the material behavior of the fiber
  • the present invention also relates to an apparatus for producing inorganic fibers from waste containing
  • a high-temperature reactor which can be heated to temperatures> 1000 ° C., preferably temperatures> 1200 ° C.,
  • a homogenization reactor which is gas-tightly connected to the high-temperature reactor and which can be heated to temperatures> 1600 ° C,
  • a siphon which is gas-tightly connected to the Schmelzaustragsrohr and having a bent pipe section, a buffer and mixing tank for adjusting the suitable raw material mixture for mineral wool production and a device for spinning inorganic melt to inorganic fibers.
  • the device for compressing waste is preferably a press, in particular a trash compactor.
  • the degassing channel for drying compressed waste may preferably be heated above 100 ° C.
  • the degassing duct may be connected to the apparatus for compressing waste.
  • the degassing is heated from the outside, i. from outside the degassing channel.
  • At least one region, preferably a lower region, of the high-temperature reactor can be heated to temperatures of more than 2000 ° C.
  • the high temperature reactor may be connected to the degassing channel.
  • the waste compacting device, the degassing channel and the high temperature reactor are interconnected so that compressed waste can be passed from the waste compacting device into the degas channel and from there into the high temperature reactor.
  • the high-temperature reactor has a gas outlet.
  • synthesis gas can be removed from the high-temperature reactor via this gas outlet.
  • the gas outlet a gas outlet tube which is secured by a water lock.
  • at least a portion of the homogenization reactor can be heated to temperatures above 2000 ° C.
  • the device according to the invention is as a device for compressing waste, as a degassing channel for drying compressed waste, as a high-temperature reactor and / or as Homogenmaschinesreaktor, such a corresponding Device used as used in the "Thermoselect method", as described in the patent DE 41 30 416 Cl, in the book “Thermoselect” by Günther Häßler (2nd edition 1995, Verlag Karl Goerner, Düsseldorf), or in the book “Thermoselect method for the degassing and gasification of waste” by Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag for energy and environmental technology GmbH,
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the Schmelzaustragsrohr and / or the siphon and / or the Schmelzabweiser and / or the buffer and mixing tank made of a material which at a temperature of 1800 ° C., preferably 1900 ° C. , more preferably 2000 ° C, most preferably 2100 ° C, in particular 2200 ° C, is heat resistant over a period of at least 8000 h. Under such a heat resistance of the material is understood here that these devices at the temperature above a period of at least 8,000 h remains operational and must not be replaced for safety reasons due to material fatigue or wear.
  • the said heat resistance is given, for example, when the material at the said temperature over a period of at least 8000 h no (significant) signs of wear, such. thermal or mechanical abrasion, embrittlement or decomposition. As essential, the signs of wear are considered when the material is no longer operational for safety reasons, since due to the wear melt could escape uncontrollably.
  • the material is preferably selected from the group consisting of refractory metal, ceramic, bricklayer, and mixtures thereof.
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the curved pipe section of the siphon has a closable opening, wherein the opening is preferably located on the underside of the bent pipe section, particularly preferably at the lowest point of the bent pipe section.
  • the device preferably contains a granulation basin filled with water, wherein the granulation basin is arranged so that after bursting of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, can be passed through the opening from the siphon into the granulation basin.
  • the melt located in the siphon can be derived from this in an emergency at a safety-relevant excess pressure, wherein the derived hot melt is cooled as soon as possible, whereby safety risks can be avoided.
  • the homogenization reactor preferably has a bottom-side outlet, which opens into a granulation bath.
  • a denser melt fraction which separates out in the homogenization reactor at the bottom can be removed separately from the homogenization reactor.
  • the granulation bath is filled with water. This may be the same granulation bath into which the siphon flows, or alternatively a separate granulation tank. More preferably, the homogenization reactor has a weir, the one
  • Accumulation of inorganic melt, in particular metallic melt allowed up to a maximum height and on reaching this level has a fractional withdrawal of the metallic melt via a bottom side arranged drain, which opens into a granulation.
  • the weir may for example be formed as a wall and assume an overflow function, so that the homogenization reactor can be filled with melt up to a certain desired state, without melt running into the discharge pipe. In this case, it can be ensured that the inorganic melt remains in the homogenization reactor for a certain residence time. This allows in particular that a separation of a metal-rich melt fraction (of high density) and a mineral-rich Melting fraction (of low density) can be done.
  • the mineral-rich melt fraction can flow off after reaching the desired state by overflowing the weir into the discharge pipe. As soon as the homogenization reactor has reached a certain level of metal-rich melt, it can be discharged discontinuously from the homogenization reactor via the outlet.
  • the process is thus designed in particular closable. More preferably, before the device for spinning a buffer and
  • Mixing tank arranged in the aggregates and / or additives can be added, so that the composition of the melt can be influenced.
  • a further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that it comprises a Schmelzabweiser which can be arranged in two different positions and is movable between these positions back and forth, wherein in the first of these positions, the Schmelzabweiser is arranged so that a through directed to the siphon inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, without being derived from the melt deflector is passed to the apparatus for mixing or subsequent spinning inorganic melt to inorganic fibers, and in the second of these positions, the melt deflector is arranged so that the melt in a granulation tank is passed.
  • a Schmelzabweiser which can be arranged in two different positions and is movable between these positions back and forth, wherein in the first of these positions, the Schmelzabweiser is arranged so that a through directed to the siphon inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, without being derived from the melt deflector is passed to the apparatus for mixing or subsequent spinning inorganic melt to inorganic fiber
  • the device according to the invention for producing inorganic fibers from waste is an apparatus for carrying out the method according to the invention for producing inorganic fibers from waste or one of the described preferred variants thereof.
  • the present invention relates to the use of a hot melt, which can be produced according to steps a) to c) of the above-described inventive method, as a substitute for cold natural rock or other cold raw materials (such as recycled material) in the production of mineral fibers and / or mineral wool products .
  • the mineral wool product may optionally contain other conventional additives, such as phenol or mineral oil, among other things for dust binding.
  • the production of the fibers and mineral wool products can be carried out from process steps known in the art.
  • the mineral wool products can be used in particular as a thermal insulation material, acoustic insulation material, building material, flame retardant or as an artificial substrate for the cultivation of plants.
  • the present invention improves economy and ecology of conventional mineral wool production from cold rock.
  • the use of already liquid, basalt-like melt from the Thermoselect process can greatly reduce energy-intensive smelting and the degradation of natural resources.
  • Inorganic components of the garbage which until now found only low-value as cold granules their market, can serve a high-quality market segment by the inventive method.
  • Garbage as a secondary raw material attains an important status through the effective use of inorganic, predominantly mineral, components.
  • the metal-rich melt fraction is typically characterized by a high iron content.
  • the metal-rich melt fraction may include other metals, such as copper, nickel, chromium, zinc, etc.
  • the method according to the invention thus enables the simultaneous production of mineral fibers (mineral wool) and metallic granules.
  • mineral fibers mineral wool
  • metallic granules metallic granules.
  • Fig. 1 shows an exemplary apparatus according to the present invention.
  • This contains a device 1 for compressing waste, a degassing channel 2 for drying compressed waste, a high temperature reactor 3, which can be heated to temperatures> 1000 ° C, a homogenization reactor 5, which is gas-tightly connected to the high temperature reactor 3 and which to temperatures > 1600 ° C can be heated, a Schmelzaustragsrohr 6, which is gas-tightly connected to the homogenization reactor 5, a siphon 7 which is gas-tight connected to the Schmelzaustragsrohr and having a U-shaped bent pipe section, and a mixing and buffer tank. 8 in which the melt obtained can be stored and / or supplemented.
  • the high-temperature reactor 3 also has a gas outlet 4, can be derived by the synthesis gas from the high-temperature reactor 3.
  • the inventive method can be carried out as follows. First, wastes containing organic and inorganic components such as household waste are put into the waste compacting apparatus 1. This compresses the waste. Subsequently, the compressed waste is passed into the degassing channel 2 and dried there, wherein the organic components of the waste are at least partially degassed. Subsequently, the waste enters the high-temperature reactor 3, where they are treated at temperatures> 1000 ° C. Here, the organic constituents of the waste are gasified with oxygen to synthesis gas, which is derived by the gas outlet 4 from the high-temperature reactor 3. The inorganic constituents The waste is melted to obtain an inorganic melt.
  • wastes containing organic and inorganic components such as household waste are put into the waste compacting apparatus 1. This compresses the waste. Subsequently, the compressed waste is passed into the degassing channel 2 and dried there, wherein the organic components of the waste are at least partially degassed. Subsequently, the waste enters the high-temperature reactor 3, where
  • the inorganic melt is passed into the homogenization reactor 5, in which it is thermally refined and homogenized at temperatures> 1600 ° C. Subsequently, the thermally refined and homogenized inorganic melt is discharged from the homogenization reactor via the melt discharge pipe 6 and passed through the siphon 7. Finally, the inorganic melt flows from the outlet of the siphon 7 into a mixing and buffer tank 8, in which the melt is stored. If necessary, additives can be added to the melt (eg natural rock or waste containing cement) in order to influence or adjust the quality of the melt and thus of the spinning products. With the mixing and buffer tank 8, it can also be ensured that sufficient melt is always stored in order to ensure continuous operation of the device 12 arranged after the mixing and buffer tank 8 for spinning inorganic fibers.
  • additives can be added to the melt (eg natural rock or waste containing cement) in order to influence or adjust the quality of the melt and thus of the spinning products.
  • the U-shaped bent pipe section of the siphon remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases is prevented.
  • no hot gas from the homogenization reactor 5 can reach the atmosphere through the siphon.
  • no air can enter from outside through the siphon in the homogenization reactor.
  • Fig. 2 shows another exemplary embodiment of the device according to the invention. The same designations as for FIG. 1 are used.
  • the device shown in Fig. 2 also includes a Schmelzabweiser
  • the melt deflector 11 is arranged in two different positions A and B and moved back and forth between these positions.
  • position A the melt deflector 11 is arranged so that an inorganic melt passed through the siphon 7 is conducted into the mixing and buffer tank 8.
  • position B the melt deflector 11 is arranged such that the inorganic melt conducted through the siphon 7 is conducted by the melt deflector 11 into the granulating basin 10 filled with water, where it is shock-cooled.
  • the Schmelzabweiser remains in position A.
  • special cases eg in case of emergency or maintenance of the mixing and buffer tank 8 and / or the apparatus 12 for fiber spinning, or even when starting and stopping the thermal line of the melt deflector 11 is temporarily in Position B was driven.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of an exemplary device according to the invention which is based on the device according to FIG.
  • the homogenization reactor 5 of the device shown in FIG. 3 additionally has a bottom-side outlet 5a and a weir 5c. Through the weir can be held in the homogenization reactor melt for a certain residence time there. This allows the improved separation of the inorganic melt contained in the homogenization reactor in a metal-rich and a mineral-rich fraction. Due to the different densities of the fractions (the metal-rich fraction is significantly denser than the mineral-rich fraction), the mineral-rich melt fraction floats on the metal-rich melt fraction. The metal-rich melt fraction thus accumulating in the bottom of the reactor can be discharged from the reactor via the outlet 5a.
  • the outlet 5a is designed in this case in particular closable.
  • the discharged metal-rich melt fraction can be transferred into a granulation bath 5b.
  • the water present in the granulation bath 5b causes a shock-cooling of the metal-rich melt fraction and thus granulation.
  • the granulating bath 5b may be identical to the granulating bath 10.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the device according to the invention, which is decisively based on FIGS. 2 and 3.
  • the U-shaped bent pipe section of the siphon 7 has in Fig. 4, a closable opening 9, in which a rupture disk can be integrated.
  • the opening 9 is located at the lowest point of the bent pipe section.

Abstract

The present invention relates to a method for producing inorganic, in particular mineral, fibres and mineral wool products which are obtained from the homogenised, inorganic, hot melt of a thermoselect process. The present invention provides economic and ecological advantages compared to the conventional production of mineral wool products from cold natural stone. In the present invention, waste materials containing organic and inorganic components are compressed, dried in a degassing channel, and then treated in a high-temperature reactor at temperatures ≥ 1000°C, wherein the inorganic melt obtained as a result is thermally refined and homogenised in a homogenisation reactor at temperatures ≥ 1600°C. The thermally refined and homogenised inorganic melt is conducted via a melt discharge pipe and through a siphon, which remains filled with inorganic melt, so that gases are prevented from passing through. The inorganic melt conducted through the siphon, after having been stored temporarily in a mixing and buffer tank, is lastly spun into inorganic fibres.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, hieraus gebildete Mineralwollprodukte und deren Verwendung  Method and device for producing inorganic fibers from waste, mineral wool products formed therefrom and their use
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung anorganischer, insbesondere mineralischer, Fasern und Mineralwollprodukten, die aus der homogenisierten, anorganischen, heissen Schmelze des Thermoselect- Prozesses gewonnen werden. Die vorliegende Erfindung bringt wirtschaftliche und ökologische Vorteile gegenüber der üblichen Herstellung von Mineralwollprodukten aus kaltem Naturgestein. In der vorliegenden Erfindung werden organische und anorganische Bestandteile enthaltende Abfälle komprimiert, in einem Entgasungskanal getrocknet und anschließend in einem Hochtemperaturreaktor bei Temperaturen > 1000 °C behandelt, wobei die dabei gewonnene anorganische Schmelze in einem Homogenisierungsreaktor bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird. Die thermisch geläuterte und homogenisierte anorganische Schmelze wird über ein Schmelzaustragsrohr und durch einen Siphon geleitet, welcher mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen ausge- schlössen wird. Die durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze wird, nach Zwischenlagerung in einem Misch- und Puffertank, schließlich zu anorganischen Fasern versponnen. Im Weiteren ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine entsprechendeThe present invention relates to a process for producing inorganic, in particular mineral, fibers and mineral wool products, which are obtained from the homogenized, inorganic, hot melt of the Thermoselect process. The present invention brings economic and environmental advantages over the conventional production of mineral wool products from cold natural rock. In the present invention, waste containing organic and inorganic components are compressed, dried in a degassing and then treated in a high temperature reactor at temperatures> 1000 ° C, wherein the inorganic melt obtained in a homogenization at temperatures> 1600 ° C is thermally refined and homogenized , The thermally refined and homogenized inorganic melt is passed through a melt discharge pipe and through a siphon, which remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases ausge- will conclude. The inorganic melt passed through the siphon is, after intermediate storage in a mixing and buffer tank, finally spun into inorganic fibers. Furthermore, the present invention is directed to a corresponding
Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, aus den Fasern gebildete Mineralwollprodukte sowie deren Verwendungsmöglichkeiten. Apparatus for producing inorganic fibers from waste, mineral wool products formed from the fibers and their possible uses.
Mit dem„Thermoselect-Verfahren" werden Abfälle unterschiedlicher Zusam- mensetzung mit einem Hochtemperatur-Vergasungsverfahren umweltverträglich in nutzbare Produkte transformiert. In der Patentschrift DE 41 30 416 Cl wird das„Thermoselect-Verfahren" detailliert beschrieben. With the "Thermoselect method", waste of different composition is environmentally friendly transformed into usable products by means of a high-temperature gasification process. DE 41 30 416 C1 describes the "Thermoselect method" in detail.
Im„Thermoselect-Verfahren" werden die komprimierten Abfallpakete in einem indirekt beheizten Entgasungskanal getrocknet, und die organischen Bestandteile werden mindestens teilweise entgast. Diese vorbehandelten Müllpakete gelangen unterbrechungslos in einen Hochtemperaturreaktor. Die organischen Müllbestandteile werden mit Sauerstoff bei ca. 2.000° C vergast, und die anorganischen Müllbestandteile werden vollständig aufgeschmolzen. Die anorganische Schmelze fließt in einen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenen Homogenisierungsreaktor, in dem die anorganische Schmelze thermisch geläutert wird. Die Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor und das unterschiedliche Volumengewicht führen dazu, dass sich die wesentlich schwerere metallische Schmelze absetzt und die mineralische Schmelze auf der metallischen Schmelze schwimmt. In the "Thermoselect" process, the compressed waste packages are dried in an indirectly heated degassing channel and the organic components are at least partially degassed.These pretreated waste packages pass without interruption into a high-temperature reactor.The organic waste components are gasified with oxygen at about 2,000 ° C, and The inorganic melt is completely melted, and the inorganic melt flows into a homogenizing reactor connected in a gas-tight manner to the high-temperature reactor, where the inorganic melt is thermally refined.The residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor and the different volumetric weight result in the much heavier metallic melt settles and the mineral melt floats on the metallic melt.
Der effizienten Nutzung der anorganischen Bestandteile des Mülls wurde bisher keine Beachtung geschenkt. Meist landen die anorganischen Teile, die ca. 25% des Mülls ausmachen, nach thermischer Behandlung im Strassenbau oder gar auf Deponien. Das patentierte Thermoselect-Verfahren bot zumindest die Möglichkeit, mineralisches und metallisches Granulat als Produkte mit niedrigem Verkaufserlös (z.B. zum Sandstrahlen) zu vermarkten. The efficient use of the inorganic components of the waste has not received attention so far. Most of the inorganic parts, which make up about 25% of the waste land after thermal treatment in road construction or even landfills. The patented Thermoselect process offered at least the opportunity to commercialize mineral and metallic granules as products with low sales (for example for sandblasting).
Mineralwolle ist das am häufigsten gebrauchte Isoliermaterial von hohem ökologischen Wert. Der konventionellen Herstellung von Mineralwolle ge- meinsam ist, dass die Rohstoffe kalt vorliegen. Sie werden in einer Gemengeeinlage eingewogen und einem Hochofen zugeführt. Bei allen Verfahren müssen die Rohstoffe zwischen 1200 - 1600 °C energieintensiv geschmolzen werden. Die Schmelze wird danach zur Faserherstellung genutzt. Diese erfolgt mit Zieh-, Blas- oder Schleuderverfahren, die häufig kombiniert werden. Die erhaltenen Fasern können zu einer Vielzahl von Mineralwoll-Produkten weiterverarbeitet werden. Mineral wool is the most commonly used insulating material of high ecological value. The conventional production of mineral wool What is common is that the raw materials are cold. They are weighed in a batch insert and fed to a blast furnace. In all processes, the raw materials must be melted energy-intensive between 1200 - 1600 ° C. The melt is then used for fiber production. This is done by drawing, blowing or spinning, which are often combined. The resulting fibers can be further processed into a variety of mineral wool products.
Üblicherweise werden für die Mineralwollherstellung aus natürlichem Ge- stein (Steinwollefasern) folgende Rohstoffe benutzt: Normally, the following raw materials are used for producing mineral wool from natural rock (rock wool fibers):
• Spat, Dolomit, Basalt, Diabas, Anorthosit sowie Recyclingmaterial• Spat, dolomite, basalt, diabase, anorthosite and recycled material
• Koks, als Energielieferant • Coke, as an energy supplier
• 0,5-7 % Bindemittel (Phenolharze)  • 0.5-7% binder (phenolic resins)
· 0,5 % Mineralöl zur Staubbindung und Luftreinigung.  · 0.5% mineral oil for dust binding and air purification.
• Zusatzstoffe  • additives
• Magnesium  • Magnesium
• Zement (Bindemittel)  • cement (binder)
Die Gesteine werden zumeist im Tagebau gewonnen. Most of the rocks are mined in opencast mines.
Die Herstellung von Mineralwolle benötigt viel Energie zum Aufschmelzen der Rohstoffe. Die Gütegemeinschaft Mineralstoffe e.V. nennt für die Herstellung von Steinwolle 150 bis 400 kWh/m3 an erforderlicher Primärenergie. Die Thermoselect-Schmelze hat eine dem natürlichem Gestein, genauer gesagt dem Basalt, ähnliche Struktur und eignet sich damit ideal als Ersatz für natürliches Gestein: The production of mineral wool requires a lot of energy to melt the raw materials. The Gütegemeinschaft Mineralstoffe eV calls for the production of rock wool 150 to 400 kWh / m 3 of required primary energy. The Thermoselect melt has a structure similar to that of natural rock, more specifically basalt, making it an ideal replacement for natural rock:
THERMOSELECT Basaltlava Basalt Standard sample 15.5.91 Vordereifel l) 23955/03 2) mass % mass % mass % THERMOSELECT basalt lava basalt standard sample 15.5.91 Fore Eifel l) 23955/03 2) mass% mass% mass%
Si02 47.1 45 49.5SiO 2 47.1 45 49.5
AI203 8.3 18 16.2AI203 8.3 18 16.2
Fe as Fe203 10.1 11 9.7Fe as Fe203 10.1 11 9.7
CaO 12.9 9.6 6.5CaO 12.9 9.6 6.5
K20 1.4 5.2 0.2K20 1.4 5.2 0.2
Na20 2.6 3.2 4.6Na20 2.6 3.2 4.6
MgO 3.2 6.7 7.5MgO 3.2 6.7 7.5
MnO 0.7 0.1 0.1MnO 0.7 0.1 0.1
Ti02 0.8 0 1.14TiO 2 0.8 0 1.14
1) Zentralinstitut für Festkörperphysik und Werkstofforschung, Dresden 11.7.1991 1) Central Institute of Solid State Physics and Materials Research, Dresden 11.7.1991
2) TGL 23955/03 Geological Industry, Rock Standard samples Basalt BM  2) TGL 23955/03 Geological Industry, Rock Standard Samples Basalt BM
Zentrales Geologisches Institut, Berlin 21.10.75  Central Geological Institute, Berlin 21.10.75
Bei Verwendung der mineralischen Thermoselect-Schmelze als Rohstoff wird der Energieverbrauch zur Mineralfaserherstellung drastisch reduziert. Natürliche Gesteins-Ressourcen werden geschont. Abfall wird zur Herstellung hoch- wertiger Produkte genutzt. Ausserdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verfahrenssicherheit des Thermoselect-Verfahrens zu optimieren und die Energieausbeute des Thermoselect-Verfahrens zu erhöhen. When using the mineral Thermoselect melt as a raw material, the energy consumption for mineral fiber production is drastically reduced. Natural rock resources are spared. Waste is used to produce high-quality products. In addition, it is an object of the present invention to optimize the process safety of the Thermoselect method and to increase the energy yield of the Thermoselect method.
Ausgehend hiervon war es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern (Mineralwolle/Steinwolle) anzugeben, das energie- und kostensparend ist und bei dem die Verfahrenssicherheit gewährleistet werden kann. Based on this, it was therefore an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing inorganic fibers (mineral wool / rock wool), which is energy and cost-saving and in which the process safety can be ensured.
Diese Aufgaben werden bezüglich eines Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und bezüglich einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Mit Patentanspruch 25 wird eine entsprechend hergestellte Faser angegeben, während Patentanspruch 27 ein Mineralwollprodukt beschreibt. Patentanspruch 28 nennt Verwendungszwecke der Mineralwollprodukte. Patentanspruch 29 betrifft die Verwendung einer anorgani- sehen heissen Schmelze, die im erfindungsgemäßen Verfahren anfällt, als Ersatz für kaltes Naturgestein bei der Herstellung mineralischer Fasern und/oder Mineralwollprodukten. Die jeweilig abhängigen Patentansprüche stellen dabei vorteilhafte Weiterbildungen dar. These objects are related to a method having the features of claim 1 and to a device having the features of Patent claim 15 solved. Claim 25 specifies a correspondingly produced fiber, while claim 27 describes a mineral wool product. Claim 28 mentions uses of the mineral wool products. Claim 29 relates to the use of an inorganic see hot melt, which is obtained in the process according to the invention, as a replacement for cold natural rock in the production of mineral fibers and / or mineral wool products. The respective dependent claims represent advantageous developments.
Erfindungsgemäß wird somit ein Verfahren zur Herstellung anorganischer, insbesondere mineralischer, Fasern aus Abfällen angegeben, welches die folgenden Schritte umfasst: a) Komprimieren von Abfällen, die organische und anorganische Bestandteile enthalten, b) Trocknen der in Schritt a) komprimierten Abfälle in einem Entgasungskanal, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle zumindest teilweise entgast werden, c) Behandlung der in Schritt b) getrockneten Abfälle in einem Hochtemperaturreaktor bei Temperaturen > 1000 °C, bevorzugt Tempe- raturen > 1200 °C, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff vergast und die anorganischen Bestandteile der Abfälle unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen werden, d) Leiten der in Schritt c) gewonnenen anorganischen Schmelze in ei- nen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenenThe invention thus provides a process for producing inorganic, in particular mineral, fibers from waste, which comprises the following steps: a) compressing wastes containing organic and inorganic constituents, b) drying the waste compressed in step a) in a degassing duct, the organic constituents of the waste are at least partially degassed, c) treatment of the wastes dried in step b) in a high-temperature reactor at temperatures> 1000 ° C., preferably temperatures> 1200 ° C., the organic constituents of the waste being gasified with oxygen and the inorganic constituents of the waste are melted to obtain an inorganic melt, d) passing the inorganic melt obtained in step c) into a gas-tight manner connected to the high-temperature reactor
Homogenisierungsreaktor, in welchem die anorganische Schmelze bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird, e) Ableiten der in Schritt d) thermisch geläuterten und homogenisier- ten anorganischen Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor über ein mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbundenes Schmelzaustragsrohr, f) Leiten der in Schritt e) aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr abgeleiteten Schmelze durch einen Siphon, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, der mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird, g) Aufbereitung der anorganischen Schmelze in einem beheizten Puffer- und Mischtank, Homogenization reactor in which the inorganic melt is thermally refined and homogenized at temperatures> 1600 ° C. e) removal of the in step d) thermally refined and homogenized inorganic melt from the homogenization reactor via a melt-discharge tube gas-tightly connected to the homogenization reactor, f) passing the melt, derived in step e) from the homogenization reactor via the melt discharge pipe, through a siphon which is gas-tightly connected to the melt discharge pipe and has a bent pipe section which remains filled with inorganic melt so as to prevent the passage of gases; Preparation of the inorganic melt in a heated buffer and mixing tank,
h) Verspinnen zumindest eines Teils der in Schritt g) im Puffer- und Mischtank (8) aufbereiteten anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern.  h) spinning at least part of the inorganic melt into inorganic fibers processed in step b) in the buffer and mixing tank (8).
Im erfindungsgemäßen Verfahren können Abfälle verschiedener Art und Zusammensetzung eingesetzt werden, solange diese zumindest organische und anorganische Bestandteile enthalten. Der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Abfall ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Restmüll, Hausmüll, Trockenstabilisat (Refuse Derived Fuel, RDF), Shredderleichtfraktionen, Gewerbemüll, Industriemüll sowie Mischungen hiervon. Waste of various types and compositions may be used in the process of the invention as long as they contain at least organic and inorganic constituents. The waste used in step a) of the process according to the invention is preferably selected from the group consisting of residual waste, household waste, dry stabilizer (RDF), shredder light fractions, industrial waste, industrial waste and mixtures thereof.
Vorzugswiese weisen die Abfälle einen Heizwert 10 - 15 MJ/kg auf. Preferably, the waste has a calorific value of 10 to 15 MJ / kg.
Die vorliegende Erfindung nutzt das bereits geschmolzene, gesteinsähnliche Material, das bei ca. 1600 °C im Thermoselect-Prozess anfällt, als Ausgangsbasis und macht damit die Mineralwollherstellung wirtschaftlicher und umweltfreundlicher. Schwankungen in der Zusammensetzung der mineralischen Schmelze sind aufgrund des Ausgangsmaterials Abfall möglich und wahrscheinlich. Sie werden durch die gewählte Verfahrensführung ausgeglichen und beeinträchtigen damit nicht die Herstellung von vermarktungsfähigen Mineralwollprodukten. The present invention utilizes the already molten, rock-like material obtained at about 1600 ° C in the Thermoselect process as a starting point and thus makes mineral wool production more economical and environmentally friendly. Fluctuations in the composition of the mineral melt are possible and likely due to the starting material waste. They are compensated for by the chosen procedure and thus do not affect the production of marketable mineral wool products.
In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfah rens wird der Abfall zunächst komprimiert bzw. verdichtet. In step a) of the method according to the invention, the waste is first compressed or compacted.
In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Schritt a) erhal- tenen komprimierten Abfälle in einem Entgasungskanal getrocknet und hierbei zumindest teilweise entgast. Brockiges Feststoffkonglomerat wird direkt in den in Schritt c) verwendeten Hochtemperaturreaktor eingebracht In Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die in Schritt b) erhaltenen getrockneten Abfälle in einem Hochtemperaturreaktor behandelt. Bei dieser Hochtemperaturbehandlung werden die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff vergast und die anorganischen Bestandteile unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen. In step b) of the process according to the invention, the amounts obtained in step a) are dried compressed waste in a degassing and thereby at least partially degassed. Broken solid conglomerate is introduced directly into the high temperature reactor used in step c). In step c) of the process according to the invention, the dried wastes obtained in step b) are treated in a high temperature reactor. In this high-temperature treatment, the organic constituents of the waste are gasified with oxygen and the inorganic constituents are melted to obtain an inorganic melt.
Bei der Vergasung der organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff im Hochtemperaturreaktor entsteht Synthesegas. Es kann zur Synthese organischer Moleküle oder zur Stromproduktion eingesetzt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nicht nur die organischen, sondern auch die anorganischen Bestandteile des Mülls werthaltig weiterverwendet. The gasification of the organic components of the waste with oxygen in the high-temperature reactor produces synthesis gas. It can be used for the synthesis of organic molecules or for the production of electricity. With the method according to the invention, not only the organic but also the inorganic components of the refuse are reused in a valuable way.
In Schritt d) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt c) gewon- nene anorganische Schmelze in einen mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbundenen Homogenisierungsreaktor geleitet. In diesem wird die anorganische Schmelze bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert. Vorzugsweise werden hierbei zumindest in einem Bereich des Homogenisierungsreaktors Temperaturen von über 2000 °C erreicht. Durch diese hohen Temperaturen kann z.B. die Abreicherung verdampfungsfähigerIn step d) of the process according to the invention, the inorganic melt obtained in step c) is passed into a homogenization reactor connected in a gastight manner to the high-temperature reactor. In this, the inorganic melt is thermally refined at temperatures> 1600 ° C and homogenized. In this case, temperatures of more than 2000 ° C. are preferably achieved in at least one region of the homogenization reactor. Due to these high temperatures, e.g. the depletion evaporates
Bestandteile und die stabile Einbindung von Metallen in das Mineralstoffsystem und in die eisenreiche Metalllegierung gewährleistet werden. Components and the stable incorporation of metals in the mineral system and in the iron-rich metal alloy can be ensured.
Die Schritte a) bis d) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer be- sonders bevorzugten Ausführungsform zumindest teilweise gemäß demThe steps a) to d) of the process according to the invention are in a particularly preferred embodiment at least partially according to the
„Thermoselect-Verfahren" durchgeführt werden, so wie es in der Patentschrift DE 41 30 416 Cl, im Buch„Thermoselect" von Günther Häßler (2. Auflage 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe)oder im Buch „Thermoselect- Verfahren zur Ent- und Vergasung von Abfällen" von Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH, Berlin) sowie im Europäischen Patent 26 20 426, Verfahren zur Herstellung von Harnstoff aus Abfällen, beschrieben ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Dokumente wird mit zum Gegenstand der vorliegenden Lehre gemacht. "Thermoselect method" are carried out, as described in the patent DE 41 30 416 Cl, in the book "Thermoselect" by Günther Häßler (2nd edition 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe) or in the book "Thermoselect- method for Ent- and gasification of waste "by Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag for energy and environmental technology GmbH, Berlin) and in European Patent 26 20 426, process for the production of urea from Wastes, is described. The content of these documents is included in the present teaching.
In Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt d) erhalte- ne thermisch geläuterte und homogenisierte anorganische Schmelze aus demIn step e) of the process according to the invention, the thermally refined and homogenized inorganic melt obtained in step d) is removed from the
Homogenisierungsreaktor abgeleitet. Diese Ableitung erfolgt über ein Schmelzaustragsrohr, welches mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbunden ist. Homogenization reactor derived. This discharge takes place via a Schmelzaustragsrohr, which is gas-tightly connected to the homogenization reactor.
In Schritt f) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt e) aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr abgeleitete Schmelze durch einen Siphon geleitet. Erfindungsgemäß ist der Siphon mit dem Schmelzaustragsrohr gasdicht verbunden. Bei einem Siphon handelt es sich gemäß allgemeiner Definition um einen gasdichten, jedoch flüssigkeitsdurchlässigen Verschluss von Rohrsystemen und Gefäßen. Das Funktionsprinzip eines Siphons beruht auf einem gebogenen (z.B. S-förmigen) Rohr, dessen untere Biegung stets mit Flüssigkeit gefüllt bleibt und damit den Durchlass von Gasen verhindert. In der vorliegenden Erfindung entspricht der gebogene Rohrabschnitt des Siphons dieser unteren Biegung. Erfindungsgemäß weist der Siphon zumindest einen gebogenen Rohrabschnitt (bzw. eine untere Biegung) auf, der mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird. In step f) of the process according to the invention, the melt derived from the homogenization reactor via the melt discharge pipe in step e) is passed through a siphon. According to the invention, the siphon is gas-tightly connected to the melt discharge pipe. According to the general definition, a siphon is a gas-tight but liquid-permeable closure of pipe systems and vessels. The principle of operation of a siphon is based on a curved (for example S-shaped) pipe whose lower bend always remains filled with liquid and thus prevents the passage of gases. In the present invention, the bent pipe section of the siphon corresponds to this lower bend. According to the invention, the siphon has at least one curved pipe section (or a lower bend) which remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases is prevented.
Unter dem Merkmal, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, ist zu verstehen, dass dieser unter gewöhnlichen Betriebszuständen stets mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt. Für nicht gewöhnliche Betriebszustände, z.B. Wartungszwecke, kann der gebogene Rohrabschnitt des Siphons allerdings auch geleert werden. Hierfür kann am tiefsten Punkt des Siphons eine verschließbare Öffnung vorgesehen sein. Durch diese Öffnung kann die Schmelze diskontinuierlich abgelassen werden, um z.B. Wartungsarbeiten durchzuführen. Die Ableitung erfolgt über ein ausreichend langes Tauchrohr in das Granulierbecken. Under the characteristic that the bent pipe section of the siphon remains filled with inorganic melt, it should be understood that under normal operating conditions it always remains filled with inorganic melt. For abnormal operating conditions, e.g. Maintenance purposes, however, the curved pipe section of the siphon can also be emptied. For this purpose, a closable opening can be provided at the lowest point of the siphon. Through this opening, the melt can be discharged discontinuously, e.g. To carry out maintenance work. The discharge takes place via a sufficiently long dip tube into the granulation tank.
In einer möglichen Variante kann der gebogene Rohrabschnitt des beheizten Siphons stets mit anorganischer Schmelze gefüllt bleiben. In Schritt g) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird schließlich zumindest ein Teil der in Schritt f) durch den Siphon geleiteten anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern versponnen, gegebenenfalls nachdem die Schmelze in einem Puffer- und Mischtank zwischengelagert und aufbereitet wurde. Bevor- zugt erfolgt das Verspinnen der anorganischen Schmelze nach dem Stand derIn one possible variant, the bent pipe section of the heated siphon can always remain filled with inorganic melt. Finally, in step g) of the process according to the invention, at least part of the inorganic melt conducted through the siphon in step f) is spun into inorganic fibers, optionally after the melt has been stored and processed in a buffer and mixing tank. Preferably, the spinning of the inorganic melt takes place according to the state of the art
Technik, vorzugsweise unter Verwendung einer rotierenden Scheibe. Vorzugsweise wird die gesamte in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze zu anorganischen Fasern versponnen. In der vorliegenden Anmeldung wird unter einer Schmelze grundsätzlich immer eine flüssige Schmelze verstanden, sofern nichts anderes angegeben ist. Technique, preferably using a rotating disk. Preferably, the entire in step f) passed through the siphon inorganic melt is spun into inorganic fibers. In the present application, a melt is always understood as meaning a liquid melt, unless stated otherwise.
Die erfindungsgemäß hergestellten anorganischen Fasern können beispielsweise zur Isolierung verwendet werden. Sie sind nicht brennbar und werden auch als Mineralwolle oder Steinwolle bezeichnet. The inorganic fibers produced according to the invention can be used for example for insulation. They are not flammable and are also referred to as mineral wool or rock wool.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es - verglichen mit herkömmlicher Mineralwollproduktion - energie- und kostensparend ist, die Verfahrenssicherheit der Thermoselect-Technologie gewährleis- tet und deren Energiebilanz verbessert. The method according to the invention is distinguished by the fact that it saves energy and costs compared to conventional mineral wool production, ensures the process reliability of the Thermoselect technology and improves its energy balance.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können aus einfachem Abfall, wie z.B. Haus- oder Industriemüll, anorganische Fasern hergestellt werden. Da auf den Einsatz kalter Rohstoffe weitgehend verzichtet werden kann, die zur Faser- herstellung auf eine Temperatur von rund 1400 °C bis zur Verflüssigung aufgeheizt werden müssen, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Energiekosten und natürliche Ressourcen gespart werden. Zudem werden gleichzeitig nicht nur die organischen Bestandteile der Abfälle sinnvoll recy- celt, sondern es werden auch die anorganischen Bestandteile des Abfalls un- mittelbar, d.h. ohne vorherige Abkühlung, in hochwertige Produkte (Mineralwolle) transferiert. Alle diese Effekte leisten einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz. With the method according to the invention, simple waste such as e.g. Household or industrial waste, inorganic fibers are produced. Since the use of cold raw materials can be largely dispensed with, which must be heated to a temperature of about 1400 ° C to liquefy the fiber production, energy costs and natural resources can be saved with the inventive method. At the same time, not only are the organic components of the waste recycled in a sensible way, but also the inorganic components of the waste are immediately recovered, i. without previous cooling, transferred to high quality products (mineral wool). All these effects make a valuable contribution to environmental protection.
Besonders vorteilhaft beim erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die im Ver- fahren erhaltene anorganische Schmelze unmittelbar zur Faserherstellung genutzt werden kann, ohne dass die in der Schmelze gebundene Energie ver- lorengeht, wobei trotzdem die Verfahrenssicherheit der thermischen Abfallbehandlung gewährleistet ist. Zur Gewährleistung der Verfahrenssicherheit wurde im bisherigen Stand der Technik die anorganische Schmelze über ein Tauchrohr in ein Granulierbecken geleitet. Hierdurch wurde verhindert, dass heißes Gas austreten oder Luft in den Reaktor gelangen kann, und sich somit ein explosives Gasgemisch bildet. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird aufgrund der Verwendung des Siphons ein Durchlass von Gasen verhindert. It is particularly advantageous in the process according to the invention that the inorganic melt obtained in the process can be used directly for fiber production without the energy bound in the melt being used. lorengeht, while the process safety of thermal waste treatment is guaranteed. In order to ensure process safety, the prior art, the inorganic melt was passed through a dip tube in a granulation. As a result, it was prevented that hot gas escape or air can enter the reactor, and thus forms an explosive gas mixture. In the method according to the invention a passage of gases is prevented due to the use of the siphon.
Durch die Verwendung des Siphons kann somit (im gewöhnlichen Verlauf des Verfahrens) auf ein Leiten der Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor in ein Granulierbecken und das damit verbundene Abkühlen der Schmelze verzichtet werden. Vielmehr wird die anorganische Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor heiss über den Siphon geleitet und später zu anorganischen Fasern versponnen. Der Verzicht auf ein Abkühlen der Schmelze führt zu ei- ner deutlichen Energieeinsparung sowohl bei der Kühlung desThrough the use of the siphon can thus be dispensed (in the usual course of the process) to a directing the melt from the homogenization reactor in a granulation and the associated cooling of the melt. Rather, the inorganic melt from the homogenization reactor is passed hot over the siphon and later spun into inorganic fibers. The elimination of cooling the melt leads to a significant energy savings both in the cooling of the
Granulierbecken-Wassers als auch bei der Faserherstellung, ohne die Verfahrenssicherheit zu beeinträchtigen. Granulation tank water as well as in fiber production, without affecting the process safety.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor Schritt e) die anorganische Schmelze in eine mineralreicheA preferred embodiment of the method according to the invention provides that before step e) the inorganic melt into a mineral rich
Schmelzfraktion und eine metallreiche Schmelzfraktion getrennt wird und ein separierter Austrag der mineralreichen und metallreichen Schmelzfraktion aus dem Homogenisierungsreaktor erfolgt, wobei die mineralreiche Schmelzfraktion, die den Hauptteil ausmacht, über das Siphon ausgetragen wird. Melting fraction and a metal-rich melt fraction is separated and a separated discharge of mineral-rich and metal-rich melt fraction from the homogenization reactor takes place, the mineral-rich melt fraction, which makes up the main part, is discharged through the siphon.
Der Begriff„mineralreich" ist hierbei so zu verstehen, dass der Anteil an mineralischen Bestanteilen dieser Schmelzfraktion höher ist, als der Anteil der mineralischen Bestanteile in der metallreichen Schmelzfraktion. Der Begriff„metallreich" ist hierbei so zu verstehen, dass der Anteil an metallischen Bestanteilen dieser Schmelzfraktion höher ist, als der Anteil der metallischen Bestanteile in der mineralreichen Schmelzfraktion. In this case, the term "mineral rich" is to be understood as meaning that the fraction of mineral constituents of this melt fraction is higher than the fraction of mineral constituents in the metal-rich molten fraction This fraction is higher than the proportion of metallic constituents in the mineral-rich melt fraction.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt im Homogenisie- rungsreaktor eine Dichtetrennung der enthaltenen Schmelze, beispielsweise durch Sedimentation. Hierbei erfolgt vorzugsweise die Auftrennung der anorganischen Schmelze in eine mineralreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von < 5 t/m3, bevorzugt < 4 t/m3, besonders bevorzugt < 3 t/m3 und eine metallreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von > 5 t/m3, bevorzugt > 6 t/m3, besonders bevorzugt 7,5 t/m3. Die Auftrennung erfolgt insbesondere aufgrund vorherrschender Temperatur und Wahl der Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor. In a particularly preferred embodiment, a density separation of the melt contained in the homogenization reactor takes place, for example by sedimentation. In this case, the inorganic melt is preferably separated into a mineral-rich melt fraction having a density of <5 t / m 3 , preferably <4 t / m 3 , more preferably <3 t / m 3 and a metal-rich melt fraction having a density of> 5 t / m 3 , preferably> 6 t / m 3 , particularly preferably 7.5 t / m 3 . The separation takes place in particular due to prevailing temperature and choice of residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor.
Die Verweilzeit der anorganischen Schmelze im Homogenisierungsreaktor und das unterschiedliche Volumengewicht führen in der Regel dazu, dass sich die wesentlich schwerere metallische Schmelze im Homogenisierungsreaktor absetzt und die mineralische Schmelze auf der metallischen Schmelze schwimmt. Auf diese Weise erfolgt eine Art Trennung von metallischer und mineralischer Schmelze. The residence time of the inorganic melt in the homogenization reactor and the different volume weight usually result in the much heavier metallic melt settling in the homogenization reactor and the mineral melt floats on the metallic melt. In this way, a kind of separation of metallic and mineral melt takes place.
Die mineralreiche Schmelzfraktion kann bevorzugt den Schritten d) bis g) zur Herstellung von Mineralfasern unterzogen werden. The mineral-rich melt fraction may preferably be subjected to steps d) to g) for the production of mineral fibers.
Der gasdichte Abzug der metallreichen Schmelzfraktion erfolgt diskontinuierlich nach Erreichen eines gewählten Pegelstands im Homogenisierungsreaktor über einen bodenseitig angeordneten Auslass in ein Granulierbecken. The gas-tight deduction of the metal-rich melt fraction occurs discontinuously after reaching a selected level in the homogenization reactor via a bottom outlet arranged in a granulation.
Die gewonnenen metallischen Granulate (Eisenlegierung) können beispielsweise in der Metall-Industrie Verwendung finden. The obtained metallic granules (iron alloy) can be used for example in the metal industry.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, normgerechte Mineralwolle mit ausreichend hoher Biolöslichkeit herzustellen, die beispielsweise die EU Richtlinie 97/69 CE, Q. und R, sowie D.M 01-09 1998 und spätere Aktualisierungen erfüllt. Als Basisrohstoff dient die aus dem Thermoselect-Prozess resultierende, thermisch geläuterte mineralische Schmelze. The method according to the invention makes it possible to produce standard-compliant mineral wool with sufficiently high biosolubility which fulfills, for example, the EU Guidelines 97/69 CE, Q. and R, and D.M 01-09 1998 and later updates. The basic raw material used is the thermally refined mineral melt resulting from the Thermoselect process.
Die mineralreiche Schmelzfraktion enthält insbesondere die nachfolgenden Bestandteile in den angegebenen Mengen. The mineral-rich melt fraction contains in particular the following constituents in the stated amounts.
30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.-%, Al203: 2 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 10 Gew.-%, From 30 to 70% by weight, preferably from 40 to 50% by weight, Al 2 O 3 : 2 to 15 wt.%, Preferably 5 to 10 wt.
Fe203: 4 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 7,5 bis 12,5 Gew.-%, Fe 2 O 3 : 4 to 15% by weight, preferably 7.5 to 12.5% by weight,
CaO: 6 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 15 Gew.-%,  CaO: 6 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight,
MgO: 0,5 bis 7 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 4 Gew.-%.  MgO: 0.5 to 7% by weight, preferably 2 to 4% by weight.
Somit ist die erhaltene mineralreiche Schmelzfraktion dem natürlichen Basalt sehr ähnlich und kann daher auch als basaltartig bezeichnet werden. Thus, the obtained mineral-rich melt fraction is very similar to the natural basalt and can therefore be referred to as basalt-like.
Die mineralreiche Schmelzefraktion kann ggf. noch die folgenden Komponenten mit beinhalten: The mineral-rich melt fraction may possibly also contain the following components:
K20: 0,1 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 3 Gew.-%, K 2 0: 0.1 to 4 wt .-%, preferably 0.5 to 3 wt .-%,
Na20: 0,1 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 1,5 bis 4 Gew.-%, Na 2 O: 0.1 to 5 wt.%, Preferably 1.5 to 4 wt.
MnO: 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,3 bis 1 Gew.-%,  MnO: 0.1 to 2% by weight, preferably 0.3 to 1% by weight,
Ti02: 0,1 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-%. Ti0 2 : 0.1 to 2 wt .-%, preferably 0.5 to 1.5 wt .-%.
Der Anteil der mineralreichen Schmelzfraktion an der Gesamtheit der anorganischen Schmelze beträgt insbesondere 50 bis 99 Gew.-%, beispielsweise 90 bis 95 Gew.-%. The proportion of the mineral-rich melt fraction in the entirety of the inorganic melt is in particular 50 to 99 wt .-%, for example 90 to 95 wt .-%.
Eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon (wie auch sämtliche weitere Bestandteile der im erfindungsgemäßen Verfahren mit der Schmelze in Kontakt tretende Bestandteile der Vorrichtung, wie z.B. die weiter untenstehend beschriebenen Austragsmöglichkeit aus dem Homo- genisierungsraktor, der Schmelzabweiser und/oder der Puffer- und Mischtank) aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur von 1800 °C, bevorzugt 1900 °C, besonders bevorzugt 2000 °C, ganz besonders bevorzugt 2100 °C, insbesondere 2200 °C, über einen Zeitraum von mindestens 8000 h hitzebeständig ist. Unter einer solchen Hitzebeständigkeit des Materials wird hierbei verstanden, dass die genannten Aggregate bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h (im erfindungsgemäßen Verfahren) einsatzfähig bleiben und nicht aus sicherheitstechnischen Gründen wegen Materialermüdung bzw. -verschleiß ausgetauscht werden müssen. Die genannte Hitzebeständigkeit ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Material bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h keine (wesentlichen) Verschleißerscheinungen, wie z.B. thermische oder mechanische Abrasion, Versprödung oder Zersetzung, aufweist. Als wesentlich sind die Verschleißerscheinungen dann anzusehen, wenn das Material aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr einsatzfähig ist, da aufgrund des Verschleißes Schmelze unkontrolliert austreten könnte. Das Material ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus hitzebeständigem Metall, Keramik, Ausmauerungsmasse sowie Mischungen hiervon. A preferred variant of the method according to the invention is characterized in that the melt discharge pipe and / or the siphon (as well as all other constituents of the components of the device which come into contact with the melt in the process according to the invention, such as, for example, the discharge possibility described below). genisierungsraktor, the melt deflector and / or the buffer and mixing tank) consist of a material which at a temperature of 1800 ° C, preferably 1900 ° C, more preferably 2000 ° C, most preferably 2100 ° C, in particular 2200 ° C, is heat resistant for a period of at least 8000 hours. Such a heat resistance of the material is understood here to mean that the said aggregates remain operational at the temperature mentioned over a period of at least 8,000 h (in the process according to the invention) and not for safety reasons must be replaced because of material fatigue or wear. The said heat resistance is given, for example, when the material at the said temperature over a period of at least 8000 h no (significant) wear and tear, such as thermal or mechanical abrasion, embrittlement or decomposition, has. As essential, the signs of wear are considered when the material is no longer operational for safety reasons, since due to the wear melt could escape uncontrollably. The material is preferably selected from the group consisting of refractory metal, ceramic, bricklayer, and mixtures thereof.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon kontinuierlich beheizt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C, ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1900 und 2000 °C. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, die sich im Siphon befindet, nicht abkühlt und erstarrt. Insbesondere dann, wenn gerade kein Schmelzfluss durch den Siphon erfolgt (z.B. während einer Produktionsunterbrechung), ist es möglich, dass die darin befindliche Schmelze abkühlt und erstarrt, wodurch der Durch- fluss im Siphon beeinträchtigt wird. Durch ein kontinuierliches Beheizen des Schmelzaustragsrohres bzw. Siphons kann dies verhindert werden. Eine weitere bevorzugte Variante des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons eine verschließbare Öffnung aufweist, wobei sich die Öffnung vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts befindet. Besonders bevorzugt befindet sich die verschließbare Öffnung am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts. Durch eine solche verschließbare Öffnung kann die sich im Siphon befindlicheIn a further preferred variant of the method according to the invention, the melt discharge pipe and / or the siphon are continuously heated, preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably to a temperature between 1800 and 2100 ° C., most preferably to a temperature between 1900 and 2000 ° C. In this way it can be ensured that the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, which is located in the siphon, does not cool and solidifies. In particular, when there is no melt flow through the siphon (for example, during a production stoppage), it is possible for the melt therein to cool and solidify, thereby affecting the flow in the siphon. By continuously heating the melt discharge pipe or siphon this can be prevented. A further preferred variant of the method is characterized in that the bent pipe section of the siphon has a closable opening, wherein the opening is preferably located on the underside of the bent pipe section. Particularly preferably, the closable opening is located at the lowest point of the bent pipe section. By such a closable opening located in the siphon
Schmelze aus dem Siphon diskontinuierlich abgelassen werden, z.B. für Wartungsarbeiten oder im Notfall aus Sicherheitsgründen. Melt be discharged from the siphon discontinuously, e.g. for maintenance or in case of emergency for safety reasons.
Vorzugsweise ist in die verschließbare Öffnung eine Berstscheibe integriert, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zer- birst, sodass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon abgeleitet wird. Hierdurch wird im Notfall bzw. im Falle eines sicherheitsrelevanten Überdrucks (z.B. bei einer Explosion) die im Siphon be- findliche Schmelze abgeleitet, ohne dass hierfür ein zusätzliches Eingreifen notwendig ist. In dieser bevorzugten Variante des Verfahrens bleibt der gebogene Rohrabschnitt des Siphons somit nur dann mit anorganischer Schmelze gefüllt, solange nicht der innerhalb des Siphons vorbestimmte Überdruck, bzw. bevorzugt 1 bar Überdruck, bzw. besonders bevorzugt 0,8 bar Über- druck, erreicht wird. Für den Fall, dass die Hochtemperaturreaktor ein Gasauslassrohr aufweist, welches mit einem Wasserschloss gesichert ist, ist der Eintritt eines sicherheitsrelevanten Überdrucks im Siphon theoretischer Natur, da in diesem Fall ein Überdruck im System über das Wasserschloss hinter dem Gasauslassrohr abgeleitet werden kann. Der Widerstand von Gasgemischen ist geringer als der Widerstand der anorganischen Schmelze. Preferably, a bursting disc is integrated in the closable opening, which is designed such that it breaks down at a predetermined overpressure, preferably at 1 bar overpressure, particularly preferably at 0.8 bar overpressure. bursts, so that after a rupture of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, is discharged through the opening from the siphon. As a result, in an emergency or in the event of a safety-relevant overpressure (for example in the case of an explosion), the melt in the siphon is diverted without the need for additional intervention. In this preferred variant of the method, the bent pipe section of the siphon thus only remains filled with inorganic melt as long as the overpressure predetermined within the siphon, or preferably 1 bar overpressure, or particularly preferably 0.8 bar overpressure, is reached , In the event that the high-temperature reactor has a gas outlet tube, which is secured with a water lock, the entry of a safety-relevant overpressure in the siphon of a theoretical nature, since in this case an overpressure in the system can be derived via the water lock behind the gas outlet pipe. The resistance of gas mixtures is less than the resistance of the inorganic melt.
Vorzugsweise wird nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon in ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken geleitet, worin sie schockgekühlt wird. Auf diese Weise kann die (im Notfall) aus dem Siphon abgeleitete heiße Schmelze schnellstmöglich abgekühlt und Sicherheitsrisiken vermieden werden. Preferably, after a rupture of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, is passed through the opening from the siphon into a granulation basin filled with water, in which it is shock-cooled. In this way, the (in an emergency) derived from the siphon hot melt cooled as quickly as possible and safety risks are avoided.
In einer weiteren bevorzugten Variante des Verfahrens erfolgt das Verspinnen der anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern in Schritt g) mit einemIn a further preferred variant of the method, the spinning of the inorganic melt into inorganic fibers takes place in step g) with a
Spinnverfahren, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Spinning process, which is selected from the group consisting of
Schleuderverfahren, insbesondere Tellerschleuderverfahren, Ringschleuderverfahren, Düsenschleuderverfahren,  Spin-coating method, in particular disk spinning method, ring-spinning method, nozzle-spinning method,
Zieh verfahren, insbesondere Düsenziehverfahren,  Drawing process, in particular nozzle drawing process,
- Blasverfahren, insbesondere Düsenblasverfahren,  Blow molding, in particular nozzle blow molding,
sowie Kombination hiervon.  as well as combination thereof.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, zeitweise mit Hilfe eines Schmelzabweisers in ein Granulierbecken geleitet. Im Normalbetrieb wird die anorganische Schmelze zu einer Vorrichtung zum späteren Verspinnen zu anorganischen Fasern geleitet, und im Nicht-Normalbetrieb mit Hilfe des Schmelzabweisers in das Granulierbecken geleitet. Zwischen dem Schmelzabweiser und der Vorrichtung zum Verspinnen kann ein Puffer- und Mischtank angeordnet sein, in dem die anorganische Schmelze gelagert und ergänzt wird. According to a further preferred variant of the method according to the invention, the inorganic melt passed through the siphon in step f), in particular the mineral-rich melt fraction, is temporarily removed with the aid of a Melt deflector passed into a granulation tank. In normal operation, the inorganic melt is passed to a device for subsequent spinning to inorganic fibers, and passed in non-normal operation by means of the Schmelzabweisers in the granulation. Between the melt deflector and the device for spinning a buffer and mixing tank can be arranged, in which the inorganic melt is stored and supplemented.
Vorzugsweise kann der Schmelzabweiser beheizt werden, um insbesondere ein Erstarren der Schmelze auf dem Schmelzabweiser zu verhindern. Preferably, the melt deflector can be heated, in particular to prevent solidification of the melt on the Schmelzabweiser.
Besonders bevorzugt ist es, dass der Schmelzabweiser in zwei verschiedenen Positionen angeordnet sein kann und im Laufe des Verfahrens zwischen diesen beiden Positionen hin und her bewegt wird, wobei in der ersten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass die in Schritt f) durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, in Richtung Faserproduktion geleitet und in der zweiten dieser Positionen so angeordnet ist, dass die anorganische Schmelze in ein Granulierbecken fliesst. It is particularly preferred that the Schmelzabweiser can be arranged in two different positions and is moved in the course of the process between these two positions back and forth, wherein in the first of these positions, the Schmelzabweiser is arranged so that in step f) by the Siphon-guided inorganic melt, without being derived from the melt deflector, passed in the direction of fiber production and arranged in the second of these positions so that the inorganic melt flows into a granulation.
Im erfindungsgemäßen Verfahren ist es wünschenswert, dass die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, in ihrer Zusammensetzung und in der zu verarbeitenden Menge möglichst konstant und homogen ist. Da diese Voraussetzungen beispielsweise beim Anfahren und Abfahren der thermischen Linie nicht gegeben sind, kann es vorteilhaft sein, diesen Teil der Schmelze nicht zur Faserproduktion zu verwenden. Dieser Teil der Schmelze kann dann mit Hilfe des Schmelzabweisers in ein Granulierbecken abgeleitet werden, und wird somit zunächst nicht versponnen. Das Granulat kann jedoch dem Verfahren als Input, z.B. zusammen mit dem Abfall in Schritt a), wieder zugeführt und später zur Faserproduktion genutzt werden. Sobald ein gleichmäßiger Betriebszustand erreicht ist, kann die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, dann, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, zur Herstellung von Mineralwolle genutzt werden. Im Falle einer Betriebsstörung der Faserproduktion kann die Schmelze ebenfalls direkt ins Granulierbecken geleitet werden. Dies sichert den unterbrechungslosen Betrieb der Müllvergasung. Somit resultieren aus der Verwendung des Schmelzabweisers verfahrenstechnische Vorteile. Die Verwendung des Schmelzabweisers bringt jedoch auch sicherheitstechnische Vorteile mit sich. So kann im Notfall, zum An- und Abfahren oder Wartungsfall der Vorrichtung zur Faserherstellung die Schmelze auf schnelle Weise in das Granulierbecken abgeleitet werden, wo sie schnell abgekühlt und damit ungefährlich wird. In the process according to the invention, it is desirable for the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, to be as constant and homogeneous in composition as possible and in the amount to be processed. Since these conditions are not given, for example, when starting and stopping the thermal line, it may be advantageous not to use this part of the melt for fiber production. This part of the melt can then be discharged with the help of the melt deflector into a granulation tank, and is thus initially not spun. However, the granules can be recycled to the process as input, eg together with the waste in step a), and later used for fiber production. Once a steady state of operation is achieved, the inorganic melt, especially the mineral-rich melt fraction, can then be used to make mineral wool without being derived from the melt deflector. In the case of a malfunction of the fiber production, the melt can also be passed directly into the granulation. This ensures the uninterrupted operation of garbage gasification. Thus result from the use of the melt deflector procedural advantages. However, the use of the Schmelzabweisers also brings safety advantages with it. Thus, in an emergency, for startup and shutdown or maintenance of the device for fiber production, the melt can be quickly discharged into the granulation, where it is cooled quickly and thus harmless.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Schmelzabweiser hydraulisch oder pneumatisch über einen Zylinder bewegt wird. Furthermore, it is preferred that the melt deflector is moved hydraulically or pneumatically via a cylinder.
In einer weiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Schmelzabweiser kontinuierlich (von außen) beheizt, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C, ganz besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1900 und 2000 °C. Bei dem Granulierbecken, in das die anorganische Schmelze zeitweise mitIn a further preferred variant of the method according to the invention, the melt deflector is heated continuously (from the outside), preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably to a temperature between 1800 and 2100 ° C., very particularly preferably to a temperature between 1900 and 2000 ° C. In the granulation, in which the inorganic melt with time
Hilfe des Schmelzabweisers abgeleitet werden kann, kann es sich um das gleiche Granulierbecken handeln, in welchen die anorganische Schmelze nach dem Zerbersten der Berstscheibe aus dem Siphon abgeleitet wird. Auch die separat aus dem Homogenisierungsreaktor entnommene metallreiche Schmelzfraktion kann in dasselbe Granulierbecken geleitet werden. Ebenso ist es möglich, dass die metallreiche Schmelzfraktion in ein separates Granulierbecken geführt wird. Ein separates Granulierbecken hat den Vorteil, dass mineralisches und metallisches Granulat vor der Weiterverwendung nicht erst magnetisch getrennt werden müssen. Help can be derived from the Schmelzabweisers, it may be the same granulation, in which the inorganic melt is derived after the bursting of the rupture disk from the siphon. The metal-rich melt fraction taken separately from the homogenization reactor can also be passed into the same granulation basin. It is also possible that the metal-rich melt fraction is fed into a separate granulation. A separate granulation tank has the advantage that mineral and metallic granules do not have to be separated magnetically before further use.
Bevorzugt wird die durch den beheizten Siphon geleitete mineralreiche Schmelzfraktion in einem beheizten Puffer- oder Mischtank zwischengelagert. Preferably, the guided through the heated siphon mineral-rich melt fraction is stored in a heated buffer or mixing tank.
Der Puffer- und Mischtank dient einerseits zum Ausgleich von mengenmässi- gen und qualitativen Schwankungen der anorganischen Schmelze, insbeson- dere der mineralreichen Schmelzfraktion, die mit dem Rohstoff Müll einhergehen. Zum anderen erlaubt der beheizte Tank die Herstellung einer geeigneten Rohstoffmischung für eine normgerechte Mineralfaserproduktion. Beispielsweise erfordert die heute gültige EU-Norm für Mineralwollprodukte (EN 13162 Directive 89/106/CEE) Fasern mit hoher Biolöslichkeit. Diese setzen z.B. eine Rohstoffmischung mit limitiertem Eisen-Oxid-Gehalt voraus, so dass die aus Abfall resultierende anorganische Schmelze gegebenenfalls aufzubereiten ist. Da die Abfallzusammensetzung und damit auch ihr Metall-Oxid-Anteil, schwankt, wird in dem erfindungsgemässen Verfahren sichergestellt, dass die für eine Mineralwollproduktion erforderliche Rohstoffmischung - unabhängig von der Qualität des Abfalls - durch Zugabe natürlicher Steine und/oder Recyclingmaterial und/oder chemischer Zusatzstoffe erreicht werden kann. Die im Puffer- und Mischtank hergestellte anorganische Schmelze entspricht vorzugsweise in ihrer chemischen Zusammensetzung dem Ausgangsmaterial, das bei herkömmlicher Mineralwollproduktion aus kaltem Gestein, das aufgeschmolzen werden muss, Verwendung findet. On the one hand, the buffer and mixing tank serves to compensate for quantitative and qualitative fluctuations of the inorganic melt, in particular that of the mineral-rich melt fraction that goes along with the raw material waste. On the other hand, the heated tank allows the production of a suitable raw material mixture for a standard-compliant mineral fiber production. For example, the current EU standard for mineral wool products (EN 13162 Directive 89/106 / CEE) requires fibers with high biosolubility. These require, for example, a mixture of raw materials with a limited iron oxide content, so that the waste resulting from inorganic melt is optionally to be processed. Since the waste composition and thus also its metal oxide content fluctuates, it is ensured in the process according to the invention that the raw material mixture required for a mineral wool production - regardless of the quality of the waste - by adding natural stones and / or recycled material and / or chemical additives can be reached. The inorganic melt produced in the buffer and mixing tank preferably corresponds in its chemical composition to the starting material which is used in conventional mineral wool production from cold rock which must be melted.
Die Rohstoffmischung für Mineralfaserherstellung variiert u.a. je nach Verfügbarkeit von Naturgestein und Recyclingmaterial. Üblicherweise werden verwendet: The raw material mixture for mineral fiber production varies i.a. depending on the availability of natural rock and recycled material. Usually used:
40 - 70% Basalt oder ähnliches Gestein 40 - 70% basalt or similar rocks
30 - 60% Abfallmaterial, sekundäres Recyclingmaterial, das in Zementblöcke eingeschlossen wird  30 - 60% waste material, secondary recycling material trapped in cement blocks
0,5 - 7% Phenolharz 0.5 - 7% phenolic resin
0,2 - 0,5 % fetthaltiges Mineralöl 0.2 - 0.5% fatty mineral oil
0.1 - 0,5 % Bindemittel (wie Siloxanol) 0.1 - 0.5% binder (such as siloxanol)
Ausserdem kann die Mischung je nach gewünschtem Endprodukt eingestellt werden. Im erfindungsgemässen Verfahren ist ihr Hauptbestandteil die homogenisierte anorganische bzw. mineralische Schmelze aus dem Thermose- lect-Prozess unter Nutzung der ihr innewohnenden Energie. Sie ersetzt zumindest teilweise die beiden wesentlichen Rohstoffe Basalt/Gestein und in Zement gebundenes Abfallmaterial. Beispielsweise können natürliches Gestein (z.B. Dolomit, Spat, Diabas, Anorthosit) aufgegeben oder mineralisches, zementgebundenes Recyclingmaterial zugemischt werden. Das zusätzliche kalte Gestein bzw. Recycling- Material kann in fester Form zugegeben werden und wird im beheizten Mischtank aufgeschmolzen, oder es wird bereits in geschmolzenem Zustand beigefügt. In jedem Fall findet eine Homogenisierung des zugegebenen Materials mit der im Tank befindlichen Schmelze des Thermoselect-Prozesses statt. In addition, the mixture can be adjusted depending on the desired end product. In the process according to the invention, its main constituent is the homogenized inorganic or mineral melt from the Thermose- lect process using its inherent energy. It at least partially replaces the two main raw materials basalt / rock and waste material bound in cement. For example, natural rock (eg dolomite, spade, diabase, anorthosite) can be abandoned or mineral, cement-bound recycled material can be added. The additional cold rock or recycled material can be added in solid form and melted in the heated mixing tank, or it is already added in the molten state. In any case, a homogenization of the added material with the in-tank melt of the Thermoselect process takes place.
Vom Puffer- und Mischtank fliesst die Rohstoffmischung nach Zugabe von Bindemitteln (wie Phenolharz und Mineralöl, die das Materialverhalten der Faser beeinflussen) dosiert in Spinnaggregate zur Herstellung von Mineralfasern, die anschließend zu Mineralwoll-Produkten weiterverarbeitet werden können. Verspinnen zu Fasern und Weiterverarbeitung erfolgen nach dem Stand der Technik. After addition of binders (such as phenolic resin and mineral oil, which influence the material behavior of the fiber), the raw material mixture flows from the buffer and mixing tank into spinning units for the production of mineral fibers, which can then be further processed into mineral wool products. Spinning into fibers and further processing take place according to the state of the art.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, enthaltend The present invention also relates to an apparatus for producing inorganic fibers from waste containing
eine Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen,  a device for compressing waste,
einen beheizbaren Entgasungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen,  a heated degassing duct for drying compressed waste,
einen Hochtemperaturreaktor, welcher auf Temperaturen > 1000 °C, bevorzugt Temperaturen > 1200 °C, erhitzt werden kann,  a high-temperature reactor which can be heated to temperatures> 1000 ° C., preferably temperatures> 1200 ° C.,
einen Homogenisierungsreaktor, welcher mit dem Hochtemperaturreaktor gasdicht verbunden ist und welcher auf Temperaturen > 1600 °C erhitzt werden kann,  a homogenization reactor, which is gas-tightly connected to the high-temperature reactor and which can be heated to temperatures> 1600 ° C,
ein Schmelzaustragsrohr, welches mit dem Homogenisierungsreaktor gasdicht verbunden ist,  a Schmelzaustragsrohr which is gas-tightly connected to the homogenization reactor,
einen Siphon, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, einen Puffer- und Mischtank zur Einstellung der geeigneten Rohstoffmischung für Mineralwollproduktion und eine Vorrichtung zum Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern. a siphon, which is gas-tightly connected to the Schmelzaustragsrohr and having a bent pipe section, a buffer and mixing tank for adjusting the suitable raw material mixture for mineral wool production and a device for spinning inorganic melt to inorganic fibers.
Die Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen ist vorzugsweise eine Presse, insbesondere eine Müllpresse. The device for compressing waste is preferably a press, in particular a trash compactor.
Der Entgasungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen kann vorzugsweise auf über 100 °C beheizt werden. Der Entgasungskanal kann mit der Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen verbunden sein. Vorzugsweise ist der Entgasungskanal von außen beheizbar, d.h. von außerhalb des Entgasungskanals. The degassing channel for drying compressed waste may preferably be heated above 100 ° C. The degassing duct may be connected to the apparatus for compressing waste. Preferably, the degassing is heated from the outside, i. from outside the degassing channel.
Besonders bevorzugt kann zumindest ein Bereich, vorzugsweise ein unterer Bereich, des Hochtemperaturreaktors auf Temperaturen von über 2000 °C erhitzt werden. Der Hochtemperaturreaktor kann mit dem Entgasungskanal verbunden sein. Particularly preferably, at least one region, preferably a lower region, of the high-temperature reactor can be heated to temperatures of more than 2000 ° C. The high temperature reactor may be connected to the degassing channel.
Vorzugsweise sind die Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen, der Entgasungskanal und der Hochtemperaturreaktor so miteinander verbunden, dass komprimierte Abfälle aus der Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen in den Entgasungskanal und von dort in den Hochtemperaturreaktor geleitet werden können. Preferably, the waste compacting device, the degassing channel and the high temperature reactor are interconnected so that compressed waste can be passed from the waste compacting device into the degas channel and from there into the high temperature reactor.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Hochtemperaturreaktor ei- nen Gasauslass auf. Über diesen Gasauslass kann beispielsweise Synthesegas aus dem Hochtemperaturreaktor abgleitet werden. Besonders bevorzugt ist der Gasauslass, ein Gasauslassrohr, welches durch ein Wasserschloss gesichert ist. Weiterhin ist es bevorzugt, dass zumindest ein Bereich des Homogenisierungsreaktors auf Temperaturen von über 2000 °C erhitzt werden kann. In a preferred embodiment, the high-temperature reactor has a gas outlet. For example, synthesis gas can be removed from the high-temperature reactor via this gas outlet. Particularly preferred is the gas outlet, a gas outlet tube which is secured by a water lock. Furthermore, it is preferred that at least a portion of the homogenization reactor can be heated to temperatures above 2000 ° C.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird als Vorrichtung zum Komprimieren von Abfällen, als Entga- sungskanal zum Trocknen von komprimierten Abfällen, als Hochtemperaturreaktor und/oder als Homogenisierungsreaktor, eine solche entsprechende Vorrichtung verwendet, wie sie im„Thermoselect-Verfahren" eingesetzt wird, so wie es in der Patentschrift DE 41 30 416 Cl, im Buch„Thermoselect" von Günther Häßler (2. Auflage 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe), oder im Buch „Thermoselect-Verfahren zur Ent- und Vergasung von Abfällen" von Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik GmbH,In a particularly preferred embodiment of the device according to the invention is as a device for compressing waste, as a degassing channel for drying compressed waste, as a high-temperature reactor and / or as Homogenisierungsreaktor, such a corresponding Device used as used in the "Thermoselect method", as described in the patent DE 41 30 416 Cl, in the book "Thermoselect" by Günther Häßler (2nd edition 1995, Verlag Karl Goerner, Karlsruhe), or in the book "Thermoselect method for the degassing and gasification of waste" by Franz J. Schweitzer (1994, EF-Verlag for energy and environmental technology GmbH,
Berlin) beschrieben ist. Berlin) is described.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzaustragsrohr und/oder der Siphon und/oder der Schmelzabweiser und/oder der Puffer- und Mischtank aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur von 1800 °C, bevorzugt 1900 °C, besonders bevorzugt 2000 °C, ganz besonders bevorzugt 2100 °C, insbesondere 2200 °C, über einen Zeitraum von mindestens 8000 h hitzebeständig ist. Unter einer solchen Hitzebeständigkeit des Materials wird hier- bei verstanden, dass diese Vorrichtungen bei der genannten Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 8000 h einsatzfähig bleibt und nicht aus sicherheitstechnischen Gründen wegen Materialermüdung bzw. -verschleiß ausgetauscht werden muss. Die genannte Hitzebeständigkeit ist beispielsweise dann gegeben, wenn das Material bei der genannten Temperatur über ei- nen Zeitraum von mindestens 8000 h keine (wesentlichen) Verschleißerscheinungen, wie z.B. thermische oder mechanische Abrasion, Versprödung oder Zersetzung, aufweist. Als wesentlich sind die Verschleißerscheinungen dann anzusehen, wenn das Material aus sicherheitstechnischen Gründen nicht mehr einsatzfähig ist, da aufgrund des Verschleißes Schmelze unkontrolliert austreten könnte. Das Material ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus hitzebeständigem Metall, Keramik, Ausmauerungsmasse sowie Mischungen hiervon. A further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the Schmelzaustragsrohr and / or the siphon and / or the Schmelzabweiser and / or the buffer and mixing tank made of a material which at a temperature of 1800 ° C., preferably 1900 ° C. , more preferably 2000 ° C, most preferably 2100 ° C, in particular 2200 ° C, is heat resistant over a period of at least 8000 h. Under such a heat resistance of the material is understood here that these devices at the temperature above a period of at least 8,000 h remains operational and must not be replaced for safety reasons due to material fatigue or wear. The said heat resistance is given, for example, when the material at the said temperature over a period of at least 8000 h no (significant) signs of wear, such. thermal or mechanical abrasion, embrittlement or decomposition. As essential, the signs of wear are considered when the material is no longer operational for safety reasons, since due to the wear melt could escape uncontrollably. The material is preferably selected from the group consisting of refractory metal, ceramic, bricklayer, and mixtures thereof.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung zeichnet sich dadurch aus, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons eine verschließbare Öffnung aufweist, wobei sich die Öffnung vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts, besonders bevorzugt am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts befindet. Durch eine solche verschließbare Öffnung kann sich im Siphon befindliche Schmelze aus dem Si- phon abgelassen werden, z.B. für Wartungsarbeiten oder im Notfall ausA further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that the curved pipe section of the siphon has a closable opening, wherein the opening is preferably located on the underside of the bent pipe section, particularly preferably at the lowest point of the bent pipe section. By such a closable opening, melt in the siphon can be drained from the siphon, e.g. for maintenance or in case of emergency
Sicherheitsgründen. Bei der eben genannten Ausführungsform ist es möglich, dass in die Öffnung eine Berstscheibe integriert ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zerbirst. Hierbei enthält die Vorrichtung vorzugsweise ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken, wobei das Granulierbecken so angeordnet ist, dass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung aus dem Siphon in das Granulierbecken geleitet werden kann. Hierdurch kann im Notfall bei einem sicherheitsrelevanten Überdruck die im Siphon befindliche Schmelze aus diesem abgeleitet werden, wobei die abgeleitete heiße Schmelze schnellstmöglich abgekühlt wird, wodurch Sicherheitsrisiken vermieden werden können. Der Homogenisierungsreaktor weist bevorzugt einen bodenseitig angeordneten Ablauf auf, der in ein Granulierungsbad mündet. Mit dem Ablauf kann beispielsweise eine sich im Homogenisierungsreaktor unten abscheidende dichtere Schmelzfraktion separat aus dem Homogenisierungsreaktor abgeführt werden. Security reasons. In the embodiment just mentioned, it is possible for a rupture disk to be integrated into the opening, which is designed so that it ruptures at a predetermined overpressure, preferably at 1 bar overpressure, particularly preferably at 0.8 bar overpressure. In this case, the device preferably contains a granulation basin filled with water, wherein the granulation basin is arranged so that after bursting of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, can be passed through the opening from the siphon into the granulation basin. As a result, the melt located in the siphon can be derived from this in an emergency at a safety-relevant excess pressure, wherein the derived hot melt is cooled as soon as possible, whereby safety risks can be avoided. The homogenization reactor preferably has a bottom-side outlet, which opens into a granulation bath. By way of example, a denser melt fraction which separates out in the homogenization reactor at the bottom can be removed separately from the homogenization reactor.
Das Granulierungsbad ist dabei mit Wasser gefüllt. Hierbei kann es sich um das gleiche Granulierungsbad handeln, in das der Siphon mündet, oder alternativ um ein separates Granulierbecken. Weiter bevorzugt weist der Homogenisierungsreaktor ein Wehr auf, das eineThe granulation bath is filled with water. This may be the same granulation bath into which the siphon flows, or alternatively a separate granulation tank. More preferably, the homogenization reactor has a weir, the one
Ansammlung von anorganischer Schmelze, insbesondere metallischer Schmelze bis zu einer Maximalhöhe erlaubt und bei Erreichen dieses Niveaus einen fraktionierten Abzug der metallischen Schmelze über einen bodenseitig angeordneten Ablauf aufweist, der in ein Granulierungsbad mündet. Das Wehr kann beispielsweise als Wand ausgebildet sein und eine Überlauffunktion einnehmen, so dass der Homogenisierungsreaktor bis zu einem bestimmten Sollzustand mit Schmelze gefüllt werden kann, ohne dass Schmelze in das Austragsrohr abläuft. Hierbei kann sichergestellt werden, dass die anorganische Schmelze bis zu einer bestimmten Verweilzeit im Homogenisierungsreak- tor verbleibt. Dies ermöglicht insbesondere, dass eine Separation einer metallreichen Schmelzfraktion (von hoher Dichte) und einer mineralreiche Schmelzfraktion (von niederer Dichte) erfolgen kann. Die mineralreiche Schmelzfraktion kann nach Erreichen des Soll-Zustandes durch Überlaufen des Wehres in das Austragsrohr abfließen. Sobald der Homogenisierungsreaktor einen bestimmten Füllstand an metallreicher Schmelze erreicht hat, kann die- se diskontinuierlich aus dem Homogenisierungsreaktor über den Ablauf ausgetragen werden. Accumulation of inorganic melt, in particular metallic melt allowed up to a maximum height and on reaching this level has a fractional withdrawal of the metallic melt via a bottom side arranged drain, which opens into a granulation. The weir may for example be formed as a wall and assume an overflow function, so that the homogenization reactor can be filled with melt up to a certain desired state, without melt running into the discharge pipe. In this case, it can be ensured that the inorganic melt remains in the homogenization reactor for a certain residence time. This allows in particular that a separation of a metal-rich melt fraction (of high density) and a mineral-rich Melting fraction (of low density) can be done. The mineral-rich melt fraction can flow off after reaching the desired state by overflowing the weir into the discharge pipe. As soon as the homogenization reactor has reached a certain level of metal-rich melt, it can be discharged discontinuously from the homogenization reactor via the outlet.
Der Ablauf ist somit insbesondere verschließbar ausgebildet. Weiter bevorzugt ist vor der Vorrichtung zum Verspinnen ein Puffer- undThe process is thus designed in particular closable. More preferably, before the device for spinning a buffer and
Mischtank angeordnet, in den Zuschlagstoffe und/oder Additive zugegeben werden können, so dass die Zusammensetzung der Schmelze beeinflusst werden kann. Mixing tank arranged in the aggregates and / or additives can be added, so that the composition of the melt can be influenced.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schmelzabweiser enthält, der in zwei verschiedenen Positionen angeordnet sein kann und zwischen diesen Positionen hin und her bewegbar ist, wobei in der ersten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass eine durch den Siphon geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, ohne vom Schmelzabweiser abgeleitet zu werden, zur Vorrichtung zum Mischen bzw. späteren Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern geleitet wird, und in der zweiten dieser Positionen der Schmelzabweiser so angeordnet ist, dass die Schmelze in ein Granulierbecken geleitet wird. A further preferred embodiment of the device according to the invention is characterized in that it comprises a Schmelzabweiser which can be arranged in two different positions and is movable between these positions back and forth, wherein in the first of these positions, the Schmelzabweiser is arranged so that a through directed to the siphon inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, without being derived from the melt deflector is passed to the apparatus for mixing or subsequent spinning inorganic melt to inorganic fibers, and in the second of these positions, the melt deflector is arranged so that the melt in a granulation tank is passed.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, bzw. eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen davon, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen bzw. einer der beschriebenen bevorzugten Varianten davon ist. Furthermore, it is preferred that the device according to the invention for producing inorganic fibers from waste, or one of the described preferred embodiments thereof, is an apparatus for carrying out the method according to the invention for producing inorganic fibers from waste or one of the described preferred variants thereof.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer heissen Schmelze, die nach den Schritten a) bis c) des oben dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbar ist, als Ersatz für kaltes Naturgestein oder anderer kalter Rohstoffe (wie Recyclingmaterial) bei der Herstellung mineralischer Fasern und/oder Mineralwollprodukten. Das Mineralwollprodukt kann ggf. weitere übliche Zusatzstoffe beinhalten, wie beispielsweise Phenol oder Mineralöl u.a. zur Staubbindung. Die Herstellung der Fasern und Mineralwollprodukte kann aus im Stand der Technik bekannten Verfahrensschritten erfolgen. Verwenden lassen sich die Mineralwollprodukte insbesondere als thermisches Isolationsmaterial, akustisches Isolationsmaterial, Baustoff, zum Flammschutz oder als künstliches Substrat zur Kultivierung von Pflanzen. In addition, the present invention relates to the use of a hot melt, which can be produced according to steps a) to c) of the above-described inventive method, as a substitute for cold natural rock or other cold raw materials (such as recycled material) in the production of mineral fibers and / or mineral wool products , The mineral wool product may optionally contain other conventional additives, such as phenol or mineral oil, among other things for dust binding. The production of the fibers and mineral wool products can be carried out from process steps known in the art. The mineral wool products can be used in particular as a thermal insulation material, acoustic insulation material, building material, flame retardant or as an artificial substrate for the cultivation of plants.
Die vorliegende Erfindung verbessert Wirtschaftlichkeit und Ökologie herkömmlicher Mineralwolle-Produktion aus kaltem Gestein. Durch die Verwendung bereits flüssiger, basaltähnlicher Schmelze aus dem Thermoselect- Prozess können das energieintensive Einschmelzen und der Abbau natürlicher Ressourcen stark reduziert werden. The present invention improves economy and ecology of conventional mineral wool production from cold rock. The use of already liquid, basalt-like melt from the Thermoselect process can greatly reduce energy-intensive smelting and the degradation of natural resources.
Herkömmliche thermische Müllbehandlung fokussiert sich auf die energetische Nutzung der organischen Bestandteile des Mülls. Mit Patent 26 20 426 hat das Thermoselect-Verfahren bewiesen, dass Organik auch höherwertig genutzt werden kann, nämlich zur Herstellung von Chemikalien, in diesem Fall von Harnstoff. Conventional thermal waste treatment focuses on the energetic use of the organic components of the waste. With patent 26 20 426, the Thermoselect method has proven that organics can also be used to higher value, namely for the production of chemicals, in this case of urea.
Anorganische Bestandteile des Mülls, die bisher nur niedrigwertig als kaltes Granulat ihren Markt fanden, können durch das erfindungsgemässe Verfahren ein hochwertiges Marktsegment bedienen. Müll als Sekundärrohstoff erreicht durch die effektive Nutzung der anorganischen, vorwiegend mineralischen, Bestandteile einen bedeutenden Stellenwert. Inorganic components of the garbage, which until now found only low-value as cold granules their market, can serve a high-quality market segment by the inventive method. Garbage as a secondary raw material attains an important status through the effective use of inorganic, predominantly mineral, components.
Die metallreiche Schmelzfraktion zeichnet sich typischerweise durch einen hohen Eisengehalt aus. Daneben kann die metallreiche Schmelzfraktion weitere Metalle, beispielsweise Kupfer, Nickel, Chrom, Zink, etc. beinhalten. The metal-rich melt fraction is typically characterized by a high iron content. In addition, the metal-rich melt fraction may include other metals, such as copper, nickel, chromium, zinc, etc.
Gemäß dieser Ausführungsform ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren somit die gleichzeitige Erzeugung von mineralischen Fasern (Mineralwolle) und metallischem Granulat. Somit erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine vollständige stoffliche Verwertung des anfallenden inhomogenen Abfalls. Organische Bestandteile werden zu Synthesegas aufgespalten, das weiter stofflich verwertet werden kann, die anorganischen Bestandteile werden in Mineralwolle und metallisches Granulat überführt. Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert, ohne die Erfindung auf die speziell dargestellten Parameter zu beschränken. According to this embodiment, the method according to the invention thus enables the simultaneous production of mineral fibers (mineral wool) and metallic granules. Thus, in the method according to the invention a complete recycling of the resulting inhomogeneous waste takes place. Organic components are split into synthesis gas, which can be further recycled, the inorganic components are converted into mineral wool and metallic granules. The present invention will be explained in more detail with reference to the following figures, without limiting the invention to the parameters specifically shown.
Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese enthält eine Vorrichtung 1 zum Komprimieren von Abfällen, einen Entgasungskanal 2 zum Trocknen von komprimierten Abfällen, einen Hochtemperaturreaktor 3, welcher auf Temperaturen > 1000 °C erhitzt werden kann, einen Homogenisierungsreaktor 5, welcher mit dem Hochtemperaturreaktor 3 gasdicht verbunden ist und welcher auf Temperaturen > 1600 °C erhitzt wer- den kann, ein Schmelzaustragsrohr 6, welches mit dem Homogenisierungsreaktor 5 gasdicht verbunden ist, einen Siphon 7, welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr verbunden ist und einen U-förmig gebogenen Rohrabschnitt aufweist, sowie einen Misch- und Puffertank 8, in dem die erhaltene Schmelze zwischengelagert und/oder ergänzt werden kann. Auslassseitig führt der Misch- und Puffertank 8 zu einer nicht im Detail dargestellten Vorrichtung 12 zum Verspinnen anorganischer Schmelze zu anorganischen Fasern. Der Hochtemperaturreaktor 3 weist zudem einen Gasauslass 4 auf, durch den Synthesegas aus dem Hochtemperaturreaktor 3 abgeleitet werden kann. Fig. 1 shows an exemplary apparatus according to the present invention. This contains a device 1 for compressing waste, a degassing channel 2 for drying compressed waste, a high temperature reactor 3, which can be heated to temperatures> 1000 ° C, a homogenization reactor 5, which is gas-tightly connected to the high temperature reactor 3 and which to temperatures > 1600 ° C can be heated, a Schmelzaustragsrohr 6, which is gas-tightly connected to the homogenization reactor 5, a siphon 7 which is gas-tight connected to the Schmelzaustragsrohr and having a U-shaped bent pipe section, and a mixing and buffer tank. 8 in which the melt obtained can be stored and / or supplemented. On the outlet side, the mixing and buffer tank 8 leads to a device 12, not shown in detail, for spinning inorganic melt into inorganic fibers. The high-temperature reactor 3 also has a gas outlet 4, can be derived by the synthesis gas from the high-temperature reactor 3.
Mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung kann das erfindungsgemäße Verfahren folgendermaßen durchgeführt werden. Zunächst werden Abfälle, welche organische und anorganische Bestandteile enthalten, z.B. Hausmüll, in die Vorrichtung 1 zum Komprimieren von Abfällen gegeben. Darin werden die Abfälle komprimiert. Anschließend werden die komprimierten Abfälle in den Entgasungskanal 2 geleitet und dort getrocknet, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle zumindest teilweise entgast werden. Anschließend gelangen die Abfälle in den Hochtemperaturreaktor 3, wo sie bei Temperaturen > 1000 °C behandelt werden. Hierbei werden die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff zu Synthesegas vergast, welches durch den Gasauslass 4 aus dem Hochtemperaturreaktor 3 abgeleitet wird. Die anorganischen Bestandtei- le der Abfälle werden unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen. Die anorganische Schmelze wird in den Homogenisierungsreaktor 5 geleitet, in dem sie bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird. Anschließend wird die thermisch geläuterte und homo- genisierte anorganische Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor über das Schmelzaustragsrohr 6 abgeleitet und durch den Siphon 7 geleitet. Schließlich fließt die anorganische Schmelze vom Ausgang des Siphons 7 in einen Misch- und Puffertank 8 geleitet, in dem die Schmelze zwischengelagert wird. Bei Bedarf können in die Schmelze Zuschlagstoffe gegeben werden (z.B. natürliches Gestein oder zementhaltige Abfälle), um die Qualität der Schmelze und somit der Spinnprodukte zu beeinflussen oder einzustellen. Mit dem Misch- und Puffertank 8 kann ebenso gewährleistet werden, dass stets genügend Schmelze bevorratet ist, um einen kontinuierlichen Betrieb der nach dem Misch- und Puffertank 8 angeordneten Vorrichtung 12 zum Spinnen an- organischer Fasern, zu gewährleisten. With the device shown in Fig. 1, the inventive method can be carried out as follows. First, wastes containing organic and inorganic components such as household waste are put into the waste compacting apparatus 1. This compresses the waste. Subsequently, the compressed waste is passed into the degassing channel 2 and dried there, wherein the organic components of the waste are at least partially degassed. Subsequently, the waste enters the high-temperature reactor 3, where they are treated at temperatures> 1000 ° C. Here, the organic constituents of the waste are gasified with oxygen to synthesis gas, which is derived by the gas outlet 4 from the high-temperature reactor 3. The inorganic constituents The waste is melted to obtain an inorganic melt. The inorganic melt is passed into the homogenization reactor 5, in which it is thermally refined and homogenized at temperatures> 1600 ° C. Subsequently, the thermally refined and homogenized inorganic melt is discharged from the homogenization reactor via the melt discharge pipe 6 and passed through the siphon 7. Finally, the inorganic melt flows from the outlet of the siphon 7 into a mixing and buffer tank 8, in which the melt is stored. If necessary, additives can be added to the melt (eg natural rock or waste containing cement) in order to influence or adjust the quality of the melt and thus of the spinning products. With the mixing and buffer tank 8, it can also be ensured that sufficient melt is always stored in order to ensure continuous operation of the device 12 arranged after the mixing and buffer tank 8 for spinning inorganic fibers.
Wie in Fig. 1 angedeutet, bleibt der U-förmig gebogene Rohrabschnitt des Siphons mit anorganischer Schmelze gefüllt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird. Es kann somit kein heißes Gas aus dem Homogenisierungsre- aktor 5 durch den Siphon in die Atmosphäre gelangen. Zudem kann keine Luft von außen durch den Siphon in den Homogenisierungsreaktor eintreten. As indicated in Fig. 1, the U-shaped bent pipe section of the siphon remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases is prevented. Thus, no hot gas from the homogenization reactor 5 can reach the atmosphere through the siphon. In addition, no air can enter from outside through the siphon in the homogenization reactor.
Fig. 2 zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es werden dieselben Bezeichnungen wie für Figur 1 verwen- det. Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung enthält zudem einen SchmelzabweiserFig. 2 shows another exemplary embodiment of the device according to the invention. The same designations as for FIG. 1 are used. The device shown in Fig. 2 also includes a Schmelzabweiser
11. Dieser kann in zwei verschiedenen Positionen A und B angeordnet sein und zwischen diesen Positionen hin und her bewegt werden. In Position A ist der Schmelzabweiser 11 so angeordnet, dass eine durch den Siphon 7 geleitete anorganische Schmelze in den Misch- und Puffertank 8 geleitet wird. In Position B ist der Schmelzabweiser 11 hingegen so angeordnet, dass die durch den Siphon 7 geleitete anorganische Schmelze vom Schmelzabweiser 11 in das mit Wasser gefüllte Granulierbecken 10 geleitet und dort schockgekühlt wird. Im Normalbetrieb bleibt der Schmelzabweiser in Position A. In speziellen Fällen (z.B. im Notfall oder im Wartungsfall des Misch- und Puffertanks 8 und/oder der Vorrichtung 12 zum Faserspinnen , oder auch beim An- und Abfahren der thermischen Linie wird der Schmelzabweiser 11 vorrübergehend in Position B gefahren. 11. This can be arranged in two different positions A and B and moved back and forth between these positions. In position A, the melt deflector 11 is arranged so that an inorganic melt passed through the siphon 7 is conducted into the mixing and buffer tank 8. On the other hand, in position B, the melt deflector 11 is arranged such that the inorganic melt conducted through the siphon 7 is conducted by the melt deflector 11 into the granulating basin 10 filled with water, where it is shock-cooled. In normal operation, the Schmelzabweiser remains in position A. In special cases (eg in case of emergency or maintenance of the mixing and buffer tank 8 and / or the apparatus 12 for fiber spinning, or even when starting and stopping the thermal line of the melt deflector 11 is temporarily in Position B was driven.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer beispielhaften erfindungsgemäßen Vorrichtung, die auf der Vorrichtung gemäß Figur 1 basiert. Der Homogenisierungsreaktor 5 der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung weist zusätzlich einen bodenseitigen Auslass 5a sowie ein Wehr 5c auf. Durch das Wehr kann im Homogenisierungsreaktor befindliche Schmelze für eine bestimmte Verweilzeit dort gehalten werden. Dies ermöglicht die verbesserte Auftrennung der im Homogenisierungsreaktor enthaltenen anorganischen Schmelze in eine metallreiche und eine mineralreiche Fraktion. Aufgrund der unterschiedlichen Dichten der Fraktionen (die metallreiche Fraktion ist deutlich dichter als die mineralreiche Fraktion) schwimmt die mineralreiche Schmelzfraktion auf der metallreichen Schmelzfraktion. Die sich somit im Reaktor unten ansammelnde metallreiche Schmelzfraktion kann über den Auslass 5a aus dem Reaktor ausgetragen werden. Der Auslass 5a ist hierzu insbesondere verschließbar ausgebildet. Die ausgetragene metallreiche Schmelzfraktion kann in ein Granulierbad 5b überführt werden. Durch das im Granulierbad 5b befindliche Wasser kommt es zu einer Schockkühlung der metallreichen Schmelzfraktion und somit zur Granulierung. FIG. 3 shows a further embodiment of an exemplary device according to the invention which is based on the device according to FIG. The homogenization reactor 5 of the device shown in FIG. 3 additionally has a bottom-side outlet 5a and a weir 5c. Through the weir can be held in the homogenization reactor melt for a certain residence time there. This allows the improved separation of the inorganic melt contained in the homogenization reactor in a metal-rich and a mineral-rich fraction. Due to the different densities of the fractions (the metal-rich fraction is significantly denser than the mineral-rich fraction), the mineral-rich melt fraction floats on the metal-rich melt fraction. The metal-rich melt fraction thus accumulating in the bottom of the reactor can be discharged from the reactor via the outlet 5a. The outlet 5a is designed in this case in particular closable. The discharged metal-rich melt fraction can be transferred into a granulation bath 5b. The water present in the granulation bath 5b causes a shock-cooling of the metal-rich melt fraction and thus granulation.
Das Granulierbad 5b kann identisch sein mit dem Granulierbad 10. The granulating bath 5b may be identical to the granulating bath 10.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die maßgeblich auf den Figuren 2 und 3 basiert. Der U-förmig gebogene Rohrabschnitt des Siphons 7 weist in Fig. 4 eine verschließbare Öffnung 9 auf, in die eine Berstscheibe integriert werden kann. Die Öffnung 9 befindet sich am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts. Nach einem geplanten Öffnen der Öffnung 9 (z.B. bei Wartungsarbeiten) bzw. nach einem ungeplanten Zerbersten der Berstscheibe (z.B. bei einem starken Überdruck im Siphon 7) wird die anorganische Schmelze durch die Öffnung 9 aus dem Siphon 7 in ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken 10 geleitet und dort schockgekühlt. FIG. 4 shows a further embodiment of the device according to the invention, which is decisively based on FIGS. 2 and 3. The U-shaped bent pipe section of the siphon 7 has in Fig. 4, a closable opening 9, in which a rupture disk can be integrated. The opening 9 is located at the lowest point of the bent pipe section. After a planned opening of the opening 9 (eg during maintenance) or after an unplanned bursting of the rupture disk (eg with a strong overpressure in the siphon 7), the inorganic melt is passed through the opening 9 from the siphon 7 into a granulating basin 10 filled with water and shock-cooled there.

Claims

Patentansprüche  claims
Verfahren zur Herstellung anorganischer, insbesondere mineralischer Fasern aus Abfällen, umfassend die folgenden Schritte: Process for the production of inorganic, in particular mineral, waste fibers, comprising the following steps:
a) Komprimieren von Abfällen, welche organische und anorganische Bestandteile enthalten, a) compressing wastes containing organic and inorganic components,
b) Trocknen der in Schritt a) komprimierten Abfälle in einem Entgasungskanal (2), wobei die organischen Bestandteile der Abfälle zumindest teilweise entgast werden, b) drying the waste compressed in step a) in a degassing duct (2), whereby the organic constituents of the waste are at least partially degassed,
c) Behandlung der in Schritt b) getrockneten Abfälle in einem Hochtemperaturreaktor (3) bei Temperaturen > 1000 °C, wobei die organischen Bestandteile der Abfälle mit Sauerstoff vergast und die anorganischen Bestandteile der Abfälle unter Gewinnung einer anorganischen Schmelze aufgeschmolzen werden, c) treating the wastes dried in step b) in a high-temperature reactor (3) at temperatures> 1000 ° C., wherein the organic constituents of the waste are gasified with oxygen and the inorganic constituents of the waste are melted to obtain an inorganic melt,
d) Leiten der in Schritt c) gewonnenen anorganischen Schmelze in einen mit dem Hochtemperaturreaktor (3) gasdicht verbundenen Homogenisierungsreaktor (5), in welchem die anorganische Schmelze bei Temperaturen > 1600 °C thermisch geläutert und homogenisiert wird, d) passing the inorganic melt obtained in step c) into a homogenizing reactor (5) connected in a gastight manner to the high-temperature reactor (3), in which the inorganic melt is thermally refined and homogenized at temperatures> 1600 ° C.,
e) Ableiten der in Schritt d) thermisch geläuterten und homogenisierten anorganischen Schmelze aus dem Homogenisierungsreaktor (5) über ein mit dem Homogenisierungsreaktor (5) gasdicht verbundenes Schmelzaustragsrohr (6), e) deriving the in step d) thermally refined and homogenized inorganic melt from the homogenization reactor (5) via a with the homogenization reactor (5) gas-tightly connected Schmelzaustragsrohr (6),
f) Leiten der in Schritt e) aus dem Homogenisierungsreaktor (5) über das Schmelzaustragsrohr (6) abgeleiteten anorganischen Schmelze durch einen Siphon (7), welcher gasdicht mit dem f) passing the in step e) from the homogenization reactor (5) via the Schmelzaustragsrohr (6) derived inorganic melt through a siphon (7), which gas-tight with the
Schmelzaustragsrohr (6) verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, der mit anorganischer Schmelze gefüllt bleibt, sodass ein Durchlass von Gasen verhindert wird. g) Aufbereitung der anorganischen Schmelze in einem beheizten Puffer- und Mischtank (8), Meltaustragsrohr (6) is connected and has a bent pipe section which remains filled with inorganic melt, so that a passage of gases is prevented. g) preparation of the inorganic melt in a heated buffer and mixing tank (8),
h) Verspinnen zumindest eines Teils der in Schritt g) im Puffer- und Mischtank (8) aufbereiteten anorganischen Schmelze zu anorganischen Fasern. h) spinning at least part of the inorganic melt into inorganic fibers processed in step b) in the buffer and mixing tank (8).
Verfahren nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt e) die anorganische Schmelze in eine mineralreiche Schmelzfraktion und eine metallreiche Schmelzfraktion getrennt wird und ein separierter Austrag der mineralreichen und metallreichen Schmelzfraktion aus dem Homogenisierungsreaktor (5) erfolgt, wobei die mineralreiche Schmelzfraktion über das Schmelzaustragsrohr (6) ausgetragen wird. A method according to the preceding claim, characterized in that prior to step e) the inorganic melt is separated into a mineral-rich melt fraction and a metal-rich melt fraction and a separated discharge of mineral-rich and metal-rich melt fraction from the homogenization reactor (5), wherein the mineral-rich melt fraction on the Schmelzaustragsrohr (6) will be held.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Schmelze im Homogenisierungsreaktor (5), insbesondere aufgrund vorherrschender Temperatur und Wahl der Verweilzeit im Homogenisierungsreaktor (5) in eine mineralreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von < 5 t/m3, bevorzugt < 4 t/m3, besonders bevorzugt < 3 t/m3 und eine metallreiche Schmelzfraktion mit einer Dichte von > 5 t/m3, bevorzugt > 6 t/m3, besonders bevorzugt 7,5 t/m3 getrennt wird, wobei die mineralreiche Schmelzfraktion in den nachfolgenden Schritten e) bis g) zur Herstellung von Mineralfasern genutzt und die metallreiche Schmelzfraktion aus dem Homogenisierungsreaktor (5) diskontinuierlich ausgetragen wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inorganic melt in the homogenization reactor (5), in particular due to prevailing temperature and choice of residence time in the homogenization reactor (5) in a mineral-rich melt fraction with a density of <5 t / m 3 , preferably < 4 t / m 3 , particularly preferably <3 t / m 3 and a metal-rich melt fraction having a density of> 5 t / m 3 , preferably> 6 t / m 3 , particularly preferably 7.5 t / m 3 is separated, wherein the mineral-rich melt fraction used in the subsequent steps e) to g) for the production of mineral fibers and the metal-rich melt fraction from the homogenization reactor (5) is discharged discontinuously.
Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mineralreiche Schmelzfraktion die nachfolgende Hauptbestandteile in den angegebenen Mengen enthält:Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the mineral-rich melt fraction contains the following main constituents in the stated amounts:
Si02: 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.-%, Si0 2 : 30 to 70 wt .-%, preferably 40 to 50 wt .-%,
Al203: 2 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, Al 2 O 3 : 2 to 30 wt.%, Preferably 5 to 20 wt.
Fe203: 4 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 7,5 bis 12,5 Gew.-%, Fe 2 O 3 : 4 to 35 wt .-%, preferably 7.5 to 12.5 wt .-%,
CaO: 6 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 15 Gew.-%,  CaO: 6 to 20% by weight, preferably 8 to 15% by weight,
MgO: 0,5 bis 12 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 12 Gew.-%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Aufbereitung der Schmelze, insbesondere der mineralreichen Schmelzfraktion, im Puffer- und Mischtank (8) Zuschlagstoffe und/oder Additive zugegeben werden, insbesondere natürliches Gestein (z.B. Dolomit, Spat, Diabas, Anorthosit), und/oder zementgebundenes Recyclingmaterial. MgO: 0.5 to 12% by weight, preferably 2 to 12% by weight. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the preparation of the melt, in particular the mineral-rich melt fraction, in the buffer and mixing tank (8) additives and / or additives are added, in particular natural rock (eg dolomite, spade, diabase, anorthosite ), and / or cementitious recycled material.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzaustragsrohr (6), der Homogenisierungsreaktor (5) und/oder der Siphon (7) und/oder der Puffer- und Mischtank (8) kontinuierlich beheizt werden, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Schmelzaustragsrohr (6), the homogenization reactor (5) and / or the siphon (7) and / or the buffer and mixing tank (8) are heated continuously, preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C, more preferably at a temperature between 1800 and 2100 ° C.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons (7) eine verschließbare Öffnung (9) aufweist, wobei diese sich vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts, besonders bevorzugt am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts befindet. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bent pipe section of the siphon (7) has a closable opening (9), which is preferably located on the underside of the bent pipe section, particularly preferably at the lowest point of the bent pipe section.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die verschließbare Öffnung (9) eine Berstscheibe integriert ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zerbirst, sodass die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung (9) aus dem Siphon (7) abgeleitet wird. Method according to the preceding claim, characterized in that in the closable opening (9) a bursting disc is integrated, which is designed so that it at a predetermined overpressure, preferably at 1 bar overpressure, more preferably at 0.8 bar overpressure, burst so that the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, is discharged through the opening (9) out of the siphon (7).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung (9) in ein Granulierbecken (10) geleitet wird und dort schockgekühlt wird. Method according to the preceding claim, characterized in that after a rupture of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, through the opening (9) in a granulation (10) is passed and is shock-cooled there.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt f) durch den Siphon (7) geleitete an- organische Schmelze zeitweise mit Hilfe eines Schmelzabweisers (11) in ein mit Wasser gefülltes Granulierbecken (10) geleitet und dort schockgekühlt wird, wobei vorzugsweise der Schmelzabweiser (11) kontinuierlich beheizt wird, bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1600 und 2200 °C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen 1800 und 2100 °C. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the in step f) through the siphon (7) guided organic melt is temporarily passed with the aid of a Schmelzabweisers (11) in a water-filled granulation tank (10) and shock-cooled, wherein preferably the Schmelzabweiser (11) is heated continuously, preferably to a temperature between 1600 and 2200 ° C., more preferably a temperature between 1800 and 2100 ° C.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzabweiser (11) in zwei verschiedenen Positionen angeordnet sein kann und im Laufe des Verfahrens zwischen diesen beiden Positionen hin und her bewegt wird, wobei in der ersten dieser Positionen (A) der Schmelzabweiser (11) so angeordnet ist, dass die in Schritt f) durch den Siphon (7) geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, ohne vom Schmelzabweiser (11) abgeleitet zu werden, zu einer Vorrichtung, in welcher sie zu anorganischen Fasern versponnen wird oder ggf. dem vor der Vorrichtung angeordneten Puffer- und Mischtank (8) geleitet wird, und in der zweiten dieser Positionen (B) der Schmelzabweiser (11) so angeordnet ist, dass die in Schritt f) durch den Siphon (7) geleitete anorganische Schmelze vom Schmelzabweiser (11) in das mit Wasser gefüllte Granulierbecken (10) geleitet und dort schockgekühlt wird. Method according to the preceding claim, characterized in that the melt deflector (11) can be arranged in two different positions and is moved back and forth in the course of the process between these two positions, wherein in the first of these positions (A) the melt deflector (11 ) is arranged so that the in step f) through the siphon (7) conducted inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, without being derived from the melt deflector (11), to a device in which it is spun into inorganic fibers or possibly the buffer and mixing tank (8) arranged in front of the device is directed, and in the second of these positions (B) the melt deflector (11) is arranged such that the inorganic melt from the siphon (7) passed in step f) passes from Melt deflector (11) is passed into the water-filled granulation tank (10) and shock-cooled there.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verspinnen der anorganischen Schmelze, bevorzugt der mineralreichen Schmelzfraktion, insbesondere der im Puffer- und Mischtank (8) hergestellten mineralreichen Schmelzfraktion, zu anorganischen Fasern in Schritt h) g} mit einem Spinnverfahren erfolgt, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Method according to one of the preceding claims, characterized in that the spinning of the inorganic melt, preferably the mineral-rich melt fraction, in particular the mineral-rich melt fraction produced in the buffer and mixing tank (8), to inorganic fibers in step h) g} takes place with a spinning process, which is selected from the group consisting of
Schleuderverfahren, insbesondere Tellerschleuderverfahren, Ringschleuderverfahren, Düsenschleuderverfahren,  Spin-coating method, in particular disk spinning method, ring-spinning method, nozzle-spinning method,
Zieh verfahren, insbesondere Düsenziehverfahren,  Drawing process, in particular nozzle drawing process,
Blasverfahren, insbesondere Düsenblasverfahren,  Blowing method, in particular nozzle blowing method,
sowie Kombination hiervon. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die metallreiche Schmelzfraktion nach Austrag aus dem Homogenisierungsreaktor (5) in ein Granulierbecken (5b, 10) eingetragen und granuliert wird. as well as combination thereof. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the metal-rich melt fraction after discharge from the homogenization reactor (5) is introduced into a granulation tank (5b, 10) and granulated.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Fasern zu Mineralwollprodukten oder zu loser Mineralwolle verarbeitet werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the fibers produced are processed into mineral wool products or loose mineral wool.
Vorrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern aus Abfällen, enthal tend Apparatus for producing inorganic fibers from waste, contained tend
eine Vorrichtung (1) zum Komprimieren von Abfällen,  a device (1) for compressing waste,
einen beheizbaren Entgasungskanal (2) zum Trocknen von komprimierten Abfällen,  a heatable degassing duct (2) for drying compressed waste,
einen Hochtemperaturreaktor (3), welcher auf Temperaturen > 1000 °C erhitzt werden kann,  a high-temperature reactor (3) which can be heated to temperatures> 1000 ° C,
einen Homogenisierungsreaktor (5), welcher mit dem Hochtemperaturreaktor (3) gasdicht verbunden ist und welcher auf Temperaturen > 1600 °C erhitzt werden kann,  a homogenization reactor (5), which is gas-tightly connected to the high-temperature reactor (3) and which can be heated to temperatures> 1600 ° C,
ein Schmelzaustragsrohr (6), welches mit dem Homogenisierungsreaktor (5) gasdicht verbunden ist,  a melt discharge pipe (6), which is gas-tightly connected to the homogenization reactor (5),
einen Siphon (7), welcher gasdicht mit dem Schmelzaustragsrohr (6) verbunden ist und einen gebogenen Rohrabschnitt aufweist, und  a siphon (7) which is gas-tightly connected to the Schmelzaustragsrohr (6) and having a bent pipe section, and
einen Puffer- und Mischtank (8) zur Aufarbeitung der anorganischen Schmelze für die Mineralfaserproduktion,  a buffer and mixing tank (8) for working up the inorganic melt for mineral fiber production,
eine Vorrichtung (12) zum Verspinnen anorganischer Schmelze, insbesondere einer mineralreichen Schmelzfraktion, zu anorganischen Fasern, insbesondere mineralischen Fasern.  a device (12) for spinning inorganic melt, in particular a mineral-rich melt fraction, to inorganic fibers, in particular mineral fibers.
Vorrichtung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Puffer- und Mischtank (8) mindestens eine Aufgabemöglichkeit für Zuschlagstoffe und/oder Additive aufweist. Device according to the preceding claim, characterized in that the buffer and mixing tank (8) has at least one possibility for adding additives and / or additives.
17. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Homogenisierungsreaktor (5) einen bodenseitig angeordneten Ablauf (5a) aufweist, der in ein Granulie- rungsbad (5b, 10) mündet. 17. The device according to one of the two preceding claims, characterized in that the homogenization reactor (5) has a bottom side arranged drain (5a), which in a granulation tion bath (5b, 10) opens.
18. Vorrichtung nach vorhergehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der gebogene Rohrabschnitt des Siphons (7) eine verschließbare Öffnung (9) aufweist, die sich vorzugsweise an der Unterseite des gebogenen Rohrabschnitts, besonders bevorzugt am untersten Punkt des gebogenen Rohrabschnitts befindet. 18. Device according to the preceding claim, characterized in that the bent pipe section of the siphon (7) has a closable opening (9), which is preferably located on the underside of the bent pipe section, particularly preferably at the lowest point of the bent pipe section.
19. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in die verschließbare Öffnung (9)eine Berstscheibe integriert ist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem vorbestimmten Überdruck, bevorzugt bei 1 bar Überdruck, besonders bevorzugt bei 0,8 bar Überdruck, zerbirst, wobei die Vorrichtung vorzugsweise ein Granulierbecken (10) enthält, das so angeordnet ist, dass nach einem Zerbersten der Berstscheibe die anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, durch die Öffnung (9) aus dem Siphon (7) in das Granulierbecken (10) geleitet werden kann. 19. Device according to the preceding claim, characterized in that in the closable opening (9) a rupture disk is integrated, which is designed so that it at a predetermined overpressure, preferably at 1 bar pressure, more preferably at 0.8 bar pressure , the device preferably comprises a granulation basin (10) which is arranged so that after bursting of the rupture disk, the inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, through the opening (9) from the siphon (7) into the granulation basin ( 10) can be directed.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Homogenisierungsreaktor (5) ein Wehr (5c) aufweist, das eine Ansammlung von metallreicher Schmelze bis zu einer Maximalhöhe vorsieht und bei Erreichen dieses Niveaus einen fraktionierten Abzug der metallreichen Schmelze über einen bodenseitig angeordneten Ablauf (5a) erlaubt, der in ein Granulierungsbad (5b, 10) mündet. 20. The device according to one of claims 15 to 19, characterized in that the homogenization reactor (5) has a weir (5c), which provides an accumulation of metal-rich melt to a maximum height and on reaching this level a fractional withdrawal of the metal-rich melt over a bottom side arranged drain (5a) allowed, which opens into a granulation bath (5b, 10).
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Vorrichtung (12) zum Verspinnen ein Puffer- und Mischtank angeordnet ist, in den Zuschlagstoffe und/oder Additive zugegeben werden können. 21. Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that in front of the device (12) for spinning a buffer and mixing tank is arranged, may be added to the additives and / or additives.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schmelzabweiser (11) enthält, der in zwei ver- schiedenen Positionen angeordnet sein kann und zwischen diesen Po sitionen hin und her bewegbar ist, wobei in der ersten dieser Positionen (A) der Schmelzabweiser (11) so angeordnet ist, dass eine durch den Siphon (7) geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mi neralreiche Schmelzfraktion, ohne vom Schmelzabweiser (11) abgelei tet zu werden, zu einem Puffer- und Mischtank (8) geleitet wird, und i der zweiten dieser Positionen (B) der Schmelzabweiser (11) so angeordnet ist, dass eine durch den Siphon (7) geleitete anorganische Schmelze, insbesondere die mineralreiche Schmelzfraktion, vom Schmelzabweiser (11) abgleitet und in ein Granulierbecken (10) geleitet und dort schockgekühlt wird. 22. Device according to one of claims 15 to 21, characterized in that it contains a Schmelzabweiser (11), which in two Ver¬ can be arranged at different positions and between these Po positions is movable back and forth, wherein in the first of these positions (A) of the Schmelzabweiser (11) is arranged so that a by the siphon (7) conducted inorganic melt, especially the mi neralreiche Melt fraction, without being diverted from the melt deflector (11), to a buffer and mixing tank (8), and in the second of these positions (B), the melt deflector (11) is arranged so that one through the siphon (7 ) guided inorganic melt, in particular the mineral-rich melt fraction, from the melt deflector (11) slides and passed into a granulation tank (10) and is shock-cooled there.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzaustragsrohr (6,) der Siphon (7), der Schmelzabweiser (11) und/oder der Puffer- und Mischtank (8) aus einem Material bestehen, das bei einer Temperatur von 1800 °C, bevor zugt 2000 °C, besonders bevorzugt 2200 °C, über einen Zeitraum von mindestens 8000 h hitzebeständig ist, wobei das Material vorzugswei se ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus hitzebeständigem Metall, Keramik, Ausmauerungsmasse sowie Mischungen und Kombinationen hiervon. Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that the Schmelzaustragsrohr (6,) of the siphon (7), the Schmelzabweiser (11) and / or the buffer and mixing tank (8) consist of a material which at a temperature of 1800 ° C, before given to 2000 ° C, more preferably 2200 ° C, over a period of at least 8000 h heat resistant, wherein the material vorzugswei se is selected from the group consisting of refractory metal, ceramic, lining, and mixtures and combinations thereof ,
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 23 durchgeführt wird. Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that it is carried out with a device according to one of claims 15 to 23.
Anorganische, insbesondere mineralische Faser, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder 24. Inorganic, in particular mineral fiber, produced by a process according to one of Claims 1 to 14 or 24.
Anorganische Faser nach vorhergehendem Anspruch, enthaltend nac folgende Hauptbestandteile in den angegebenen Mengen : Inorganic fiber according to the preceding claim, containing the following main constituents in the stated amounts:
Si02: 30 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.-%, Si0 2 : 30 to 70 wt .-%, preferably 40 to 50 wt .-%,
Al203: 2 bis 30 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, Al 2 O 3 : 2 to 30 wt.%, Preferably 5 to 20 wt.
Fe203: 4 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 7,5 bis 12,5 Gew.-%, Fe 2 O 3 : 4 to 35 wt .-%, preferably 7.5 to 12.5 wt .-%,
CaO: 6 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 15 Gew.-%, MgO: 0,5 bis 12 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 12 Gew.-%. CaO: 6 to 20% by weight, preferably 8 to 15% by weight, MgO: 0.5 to 12% by weight, preferably 2 to 12% by weight.
27. Mineralwolleprodukte, gebildet aus Fasern nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche. 27. Mineral wool products formed from fibers according to one of the two preceding claims.
28. Verwendung eines Mineralwolleprodukts nach vorhergehendem Anspruch als thermisches Isolationsmaterial, akustisches Isolationsmaterial, Baustoff, Flammschutz oder als künstliches Substrat zur Kultivierung von Pflanzen. 28. Use of a mineral wool product according to the preceding claim as a thermal insulation material, acoustic insulation material, building material, flame retardant or as an artificial substrate for the cultivation of plants.
29. Verwendung einer Schmelze, die nach den Schritten a) bis c) eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 herstellbar ist, als Ersatz für Naturgestein bei der Herstellung mineralischer Fasern und/oder Mineralwollprodukten. 29. Use of a melt, which can be produced according to steps a) to c) of a method according to one of claims 1 to 14, as a substitute for natural rock in the production of mineral fibers and / or mineral wool products.
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