Способ получения минеральной ваты

Способ получения минеральной ваты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических республик

О1)1 004278 (61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 280581 (21) 3293911/29-33 (У ) М К 3

С 03 В 37/00

-С 03 В 1/00 с присоедииеиием заявки ¹

Государственный комитет

СССР. но лелям изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДЫ 666.198 (088. 8) Опубликовано 150383.Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 150383

K ликов,, ол в

И.К. Энно, В.Я. Гилод; A.Т. Шумилин, В,В.

Н.И. Назаревский, lO.В. Троянкин, Б.A. Сок и В.М. Смирнов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский .и проектный институт "Теплопроект" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ

Изобретение относится к производ ству минеральной ваты и может найти применение в промышленности строительных материалов. 5:

В настоящее время минеральную вату изготовляют путем переработки силикатных расплавов, полученных плавлением исходного сырья в коксовых вагранках и безкоксовых технологических агрегатах - печах с погруженным факелом, ванных,и циклонных печах.

При .этом в качестве сырья для получения ваты используют отходы различ,ных производств (в первую очередь доменные шлаки) или природные минеральные материалы (известняк, гранитный щебень, габбродиабаз, базальт и др.), в качестве топлива - кокс, газ или мазут.

Основными недостатками наиболее распространенного ваграночного процесса получения силикатных расплавов являются необходимость применения дорогого и дефицитного топлива— кокса, довольно жесткие требования . 25 к гранулометрическому составу шихты, что исключает воэможность использования пылевидных отходов минераловатиого и других производств без их предварительной подготовки, на- 30 пример, брикетирования, большие потери тепла с:химическим недожогом, вызываемые восстановлением СО< до

СО в верхних горизонтах шахты вагранки, отсутствие условий для гомогенизации расплава и. трудности управления процессом плавления сырья.

Безкоксовые технологические агрегаты — печи с погруженным факелом, ванные и циклонные печи позволяют полностью исключить использование дефицитного кокса и ликвидировать, хотя бы частично, другие йринципиальные недостатки ваграночного процесса получения силикатных расплавов.

Известен способ получения минеральной ваты путем переработки силикатного расплава, полученного плавлением исходного сырья в вихревом закрученном факеле продуктов сжигания газообразного или жидкого топлив в циклонных агрегатах. Применение циклонного процесса позволяет по сравнению с известными в настоящее время способами получения минеральной. ваты, организовать высокоинтенсивное плавление материалов в ограниченном объеме )1).

1004278

Однако использование известного способа получения силикатных расплавов в циклонных печах требует. применения для его реализации газообразного или жидкого топлива, стоимость и дефицитность которых в пос- 5 леднее время также неуклонно возрастают.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является способ полу- 10 чения минеральной ваты путем переработки огненно-жидких шлаков, образующихся при сжигании тонкоизмельченных твердых топлив в топках и циклонных предтопках котельных агрегатовс.2.>.

Однако несмотря на то, что себестоимость минеральной ваты, полученной путем переработки огненно-жидких шлаков, образующихся при сжигании твердых топлив, особенно при сжигании высокозольных дешевых топлив в вихревом турбулентном потоке в циклонных камерах котельных агрегатов будет в 2-2,5 раза ниже, чем при изготовлении ее ваграночным способом, такая технология не нашла пока промышленного применения. Это объясняется тем, что производство минеральной ваты является побочным, инородным процессом для котельной и не облегчает решения вопроса удаления 30 шлаков из нее, а, наоборот, усложняет его. Выделяющееся в процессе сжигания пылевидного твердого топлива в вихревом турбулентном потоке тепло предназначено здесь в первую 35 очередь для выработки пара, а не для получения силикатного расплава, в связи с чем качество, вырабатываемой в соответствии с известным спо.собом, минеральной ваты является 0 очень низким.

Целью изобретения является повышение качества минеральной ваты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения минеральной ваты, включающему сжигание пылевидных твердых топлив в вихревом турбулентном потоке с образованием силикатного расплава, переработку его и получение минеральной 50 ваты, при сжигании пылевидных твердых топлив в зону максимальных температур вихревого потока вводят

50-300Ъ от сухой массы топлива пылевидных минеральных добавок и 3-9Ъ от суммарного содержания минеральной 55

C части топлива тонкомолотых подкисляющих добавок.

При этом в качестве минеральных добавок могут быть использованы как пылевидные отходы различных произ- 60 водств, в первую очередь, зола уноса сухого отбора теплоэлектростанций, распадающиеся доменные шлаки, отходы собственно минераловатного произ водства, так и различного вида тон- 65 коизмельченное минеральное сырье известняк, доломит, гранитный щебень, габбро, габбродиабаз, базальт и т.д .

В качестве подкисляющих добавок вводят песок, известковую муку, перлпт и т.д.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1. Для получения . т

"иликатного расплава сжигают 0,675 r тонкоиэмельченного угля Ирша-Бородинского месторождения с низшей теплс>той сгорания (»> = 3740 ккал/кг и

А = 9Ъ.

В зону максимальных температур вихревого турбулентного потока продуктов сгорания вводят 0,940 т золы уноса сухого отбора этого же угля, что составляет 209Ъ от сухой массы угля и 0,029 т подкисляющей добавки кварцевого песка, что соответствует

ЗЪ суммарного содержания минераль-. ной части шихты (зола угля и зола уноса). При этом получают расплав с модулем кислотности 1,60 и температурой выработки 1250-1310 С ° Удельный съем расплава 1 м рабочей плс>2. щади составляет 2400 кг/м . После переработки расплава получают вату, химический состав которой приведен в табл. 1, а свойства — в табл. 2.

Пример 2. Для получения

1 т расплава сжигают 0,675 т угля

Ирша-Бободинского месторождения.

В зону максимальных температур прс— дуктов сжигания вводят 0,610 т эолы уноса этого угля, что составляет

135Ъ от сухой массы топлива и 0,380т тонкоизмельченной подкисляющей добавки — перлита, что составляет 50Ъ суммарного содержания минеральной части в золе угля и золе уноса. При этом получают силикатный расплав с, модулем кислотности 2,36 и темпер.-.— турой выработки 1380-1445 С. Удел — ный съем расплава с 1 м рабочей площади составляет 2300 кг/м . Химический состав минеральной ваты прь: — . веден в табл. 1, а ее свойства табл. 2.

Пример 3; Для получения

1 т расплава в вихревом турбулентном потоке сжигают 0,395 г Донецкого газового угля с низшей теплотой сгорания .Я = 6400 ккал/кг и эольнос,— тью Ас 18Ъ на сухую массу. В зону максимальных температур вводят

0,900 т эолы уноса сухого отбора того угля, что составляет 240Ъ от c — хой массы топлива и 0,113 т извес.— ковой муки, что составляет 11,6Ъ от суммарного содержания минеральной (зольной) части сжигаемой шихсы.

При этом получают расплав с модулем кислотности 7,03 и температурой выработки 1450-1520 С. Удельный съем расплава с 1 м рабочей площади составляет 2150 кг/м . Химический co(.

1004278

Таблица 1

Химический состав, вес.%

Пример, 9

Модуль ВодоFe 0 СаО MgO R 0 50 кислот- стойности(И к кость(рН) 0 Оз

1,60

1,0 1,5

2,5

5,8

29,2

6,5

5,7

50 3

10,1

4,3 16 10

2,36

2,6

22,5

7,3

14,7

53,2

5,5

1,9

7,03

2,2

1 2

8,5

19,2

49,0

0,6 1,1

16,6

3,1

1,95

18 3 12,5 7,4

43,5

3,0

43,7 11,4

31,1

1,37

3,6

1,0 0,4

3,4

2,3 0,4

3,5

4,6

1,35

40,5

25,2 14,2

12,8

Пример

Г ) 1 ) (Таблица 2

Показатели

5 6 Известный

1 2 3 4

Коэффициент теплопроводности, Вт/м К при 295+5oK

0,041 0,043 0,040 0,041 0,039 0,040 0,045

0,052 0,054 0,056 0,053 0,048 0,048 0,060

0,081 0,096 0,098 0,088 0,095 0,096 0,102 при 398ч-5о K при 573+5ОК тав полученной минеральной ваты приведен в табл. 1, а свойства — в табл. 2.

Пример 4. Для получения 1 т расплава сжигают 0,095 т угля Эки.бастузского месторождения с низшей теплотой сгорания Q = 4000 ккал/кг и зольностью на сухую массу А = 40%.

В зону максимальных температур потока продуктов сжигания вводят 0,460 т золы уноса этого же угля, что составляет 50% от сухой массы угля и

0,740 т доломитной муки, что составляет 80% от суммарного содержания минеральной части. При этом получают расплав с модулем кислотности 15

1,95 и температурой выработки 13401415ОС. Удельный съем расплава с

1 м рабочей площади составляет

2410 кг/м2.. Химический состав полученной минеральной ваты приведен в 2О табл. 1, а свойства — в табл. 2.

Пример 5. Для получения 1 т расплава сжигают 0,325 т Донецкого угля марки Г. В зону максимальных температур потока продуктов сжигания вводят 0,900 т основного распадающегося доменного шлака, что составляет 300% от сухой массы угля и

0,100 т подкисляющей добавки — базальта Берестовецкого месторождения, что составляет 10,5% суммы зольной и основной массы. При этом получают расплав с модулем кислотности 1,37 и температурой выработки 1260-1315 С. Удельный съем расплава с, 1 м - рабочей площади составляет 2650 кг/м . После переработки расплава получают минеральную вату, химический состав которой приведен в табл. 1, а свойства — в табл. 2.

Пример 6. Для получейия

1 т расплава сжигают 0,400 т Донецкого угля марки Г. В зону максимальных температур вводят 0,9 т отходов минералаватного производства (корольки, обрезки волокна и т.д.), что составляет 265% от сухой массы угля и 0,040 т подкисляющей добавки — кварцевого песка, что составляет 4,0% от суммарного содержания минеральной части топлива и отходов. . Получают при этом расплав с модулем кислотности 1,35 и температурой выработки 1270-1325 С. Удельный съем расплава с 1 м рабочей площади составляет 2500 кг/м . Химический состав волокна, полученного после переработки, приведен в табл. i, а его свойства - в табл. 2.

1004278

Продолжение табл. 2

Пример

Показатели

2,3 .4 6 6 Известный

4»

)I j:

0 38 0 45 0,39 0,6

0,42

Влажность, Ъ О, 50

Объемная масса, кг/м

90

94

92

Средний диаметр волокна, мкм 5,8

7,6 6,8 5,4 5,7 8,0

6,3

Формула изобретения

Составитель Н. Багатурьянц

Редактор А. Химчук Техред M.Tåïåð Корректор В. Бутяга

Заказ 1778/25 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыТий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение позволяет организо- 5 вать высокопроизводительный процесс высококачественной минеральной ваты на базе дешевых твердых топлив, в частности высокозольных углей, и отходов различных производств - золы уноса тепловых электростанций, распадающихся доменных шлаков, отходов собственно минераловатного производства. Удельная производительность процесса плавления на единыцу объема рабочей камеры при использовании предлагаемого способа может в 3-5 раза превышать этот показатель при плавлении шихты в вагранках и ванных печах. Благоприятные температурные и гидродинамические покаэате- З0 ли обеспечивают получение высокой степени гомогениэации расплава и достижение необходимого его перегрева (до 1450-1500 С).

Способ получения минеральной ваты, включающий сжигание пылевидных 40 твердых топлив в вихревом турбулен..— ном потоке с образованием силикатного расплава, переработку его и по лучение минеральной ваты, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества минеральной ваты, при сжигании пылевидных твердых топлив в зону максимальных темпера ° тур вихревого потока вводят 50-300 t от сухой массы топлива пылевидных минеральных добавок и 3-90% от сум.марного содержания минеральной час.ти топлива тонкомолотых подкисляющих добавок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз»

1. Шевелев. В.Н. Опытно-промышленный плавильный циклон Котовского завода минераловатных иэделий. Сб.

"Пути совершенствования плавильных агрегатов в производстве минеральной и стеклянной ваты". Материалы совещания, ВНИИТеплоиэоляция, Вильнюс, 1971, с. 123-133.

2. Вельсовский В.:Н. и др. Иииера— ловатные утеплители. М., Стройиздаг, 1963, с. 44-45.