Способ получения минеральной ваты

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихреспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61)Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 280581 (21) 3293911/29-33 У 1 М. Кп.зС 03 В 37/00 С 03 В 1/00 с присоедииеиием заявки Мо Государственный комитет СССР. но ледам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 150383,Бюллетень Йо 1 Дата опубликования описания 150383 И.К. Энно, В.Я. Гилод; А,Т. Шумилин, В.В. Н.И. Назаревский, Ю.В. Троянкин, Б.А. Соки В,М, Смирнов(54 НЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ ОБ ПОЛУЧЕ г Изобретение относится к производству минеральной ваты и может найтиприменение в промышленности строительных материалов,В настоящее время минеральную вату изготовляют путем переработки силикатных расплавов, полученных плавлением исходного сырья в коксовыхвагранках и безкоксовых технологических агрегатах - печах с погруженнымфакелом, ванных,и циклонных печах.При .этом в качестве сырья для получения ваты используют отходы различ,ных производств (в первую очередьдоменные шлаки) или природные минеральные материалы (известняк, гранитный щебень, габбродиабаз, базальти др.), в качестве топлива - кокс,аз или мазут,Основными недостатками наиболеераспространенного ваграночного процесса получения силикатных расплавовявляются необходимость применениядорогого и дефицитного топлива -кокса, довольно жесткие требованияк гранулометрическому составу шихты, что исключает воэможность использования пылевидных отходов минераловатиого и других производств безих предварительной подготовки, наример, брикетирования, большие поери тепла с:химическим недожогом, ыэь.ваемые восстановлением СО до О в верхних горизонтах шахты вагранки, отсутствие условий для гомоенизации расплава и трудности управления процессом плавления сырья. Безкоксовые технологические агрегаты - печи с погруженным факеломванные и циклонные печи позволяютполностью исключить использованиедефицитного кокса и ликвидировать,хотя бы частично, другие йринципи 15 альные недостатки ваграночного процесса получения силикатных расплавов.Известен способ получения минеральной ваты путем переработки силикатного расплава, полученного плавлением исходного сырья в вихревомзакрученном факеле продуктов сжигания газообразного или жидкого топлив в циклонных агрегатах. Примене ние циклонного процесса позволяетпо сравнению с известными в настоящее время способами получения минеральной. ваты, организовать высок 6- интенсивное плавление материалов 30 в ограниченном объеме 1).1004278 4, Однако использование известногоспособа получения силикатных расплавов в циклонных печах требуетприменения для его реализации газообразного или жидкого топлива, стоимость и дефицитность которых в последнее время также неуклонно возрастают,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ получения минеральной ваты путем переработки огненно-жидких шлаков, образующихся при сжигании тонкоизмельченных твердых топлив в топках и циклонных предтопках котельных агрегатов 123.Однако несмотря на то, что себестоимость минеральной ваты, полученной путем переработки огненно-жидких шлаков, образующихся при сжигании твердых топлив, особенно при сжигании высокозольных дешевых топливв вихревом турбулентном потоке в циклонных камерах котельных агрегатовбудет 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 30шлаков из нее, а, наоборот, усложняет его. Выделяющееся в процессесжигания пылевидного твердого топлива в вихревом турбулентном потокетепло предназначено здесь в первую 35очередь для выработки пара, а недля получения силикатного расплава,в связи с чем качество, вырабатываемой в соответствии с известным спо.- собом, минеральной ваты является 40очень низким.1Целью изобретения является повышение качества минеральной ваты.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу полученияминеральной ваты, включающему сжигание пылевидных твердых топлив в вихревом турбулентном потоке с образованием силикатного расплава, переработку его и получение минеральной 50ваты, при сжигании пылевидных твердых топлив в зону максимальных температур вихревого потока вводят50-300 от сухой массы топлива пылевидных минеральных добавок и 3-9от суммарного содержания минеральной 554части топлива тонкомолотых подкисляющих добавок.При этом в качестве минеральныхдобавок могут быть использованы какпылевидные отходы различных производств, в первую очередь, зола уносасухого отбора теплоэлектростанций,распадающиеся доменные шлаки, отходы собственно минераловатного производства, так и различного вида тон коизмельченное минеральное сырьеизвестняк, доломит, гранитный щебень,габбро, габбродиабаз, базальт и т.д.В качестве подкисляющих добавок вводят песок, известковую муку, перлпти т,д.Способ осуществляется следующимобразом.П р и м е р 1. Для полученият"иликатного расплава сжигают 0,675 гтонкоиэмельченного угля Ирша-Бородинского месторождения с низшей теплотой сгорания 9 = 3740 ккал/кг иА 2 = 9.В зону максимальных температурвихревого турбулентного потока продуктов сгорания вводят 0,940 т золыуноса сухого отбора этого же угля,что составляет 209 от сухой массыугля и 0,029 т подкисляющей добавкикварцевого песка, что соответствует3 суммарного содержания минеральной части шихты (зола угля и золауноса). При этом получают расплавс модулем кислотности 1,60 и температурой выработки 1250-1310 СУдельный съем расплава 1 м рабочей площади составляет 2400 кг/м. Послепереработки расплава получают вату,химический состав которой приведенв табл. 1, а свойства - в табл. 2,3П р и м е р 2. Для получения1 т расплава сжигают 0,675 т угляИрша-Бородинского месторождения.В зону максимальных температур продуктов сжигания вводят 0,610 т эолыуноса этого угля, что составляет135 от сухой массы топлива и 0,380 ттонкоизмельченной подкисляющей добавки - перлита, что составляет 50суммарного содержания минеральнойчасти в золе угля и золе уноса. Приэтом получают силикатный расплав омодулем кислотности 2,36 и темпер. -турой выработки 1380-1445 С. Удел -ный съем расплава с 1 м рабочейплощади составляет 2300 кг/м . Химический состав минеральной ваты пркведен в табл. 1, а ее свойстватабл, 2,П р и м е р 3; Для получения1 т расплава в вихревом турбулентномпотоке сжигают 0,395 г Донецкогогазового угля с низшей теплотой сгорания Я = 6400 ккал/кг и эольноо -тью Ас 18 на сухую массу. В зонумаксимальных температур вводят0,900 т эолы уноса сухого отбора :того угля, что составляет 240 от су -хой массы топлива и 0,113 т извес; -ковой муки, что составляет 11,6от суммарного содержания минераль.ной (зольной) части сжигаемой ших.ы.При этом получают расплав с модулемкислотности 7,03 и температуройвыработки 1450-1520 С. Удельный съемрасплава с 1 м рабочей площади составляет 2150 кг/м. Химический со -1004278 Таблица 1 Химический состав, вес. Пример, В Модуль ВодоРе О СаО МОО В О БО кислот- стойности(И 1 к кость(рН) 1,60 1,0 1,5 2,5 5,8 29,2 6,5 5,7 50,3 10,1 4,3 1,6 1,0 2,36 2,6 22,5 7,314,7 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 к 5 7,4 43,5 3,0 43,7 11,4 37,1 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 ПримерГ1 Таблица 2 Показатели 5 6 Известный 1 2 . 3 4 Коз Ффициент теплопроводности, Вт/мК при 29515 фК 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 398-5 о Кпри 573+5 ОК тав полученной минеральной ваты приведен в табл. 1, а свойства - в табл. 2.П Р и м е р 4, Для получения 1 т расплава сжигают 0,095 т угля Эки.бастузского месторождения с низшей теплотой сгорания Ярн = 4000 ккал/кг и зольностью на сухую массу Ас = 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 90 от суммарного содержания минеральной части, При этом получают расплав с модулем кислотности 35 1,95 и температурой выработки 1340- 1415 фС. Удельный съем расплава с 1 м рабочей площади составляет 2410 кг/м 2 Химический состав полученной минеральной ваты приведен в 2 О табл. 1, а свойства - в табл, 2.П р и м е р 5. Для получения 1 т расплава сжигают 0,325 т Донецкого угля марки Г. В зону максимальных температур потока продуктов сжигания 25 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 зольнойи основной массы, При этом получаютрасплав с модулем кислотности 1,37 итемпературой выработки 1260-1315 С.Удельный съем расплава с, 1 м. рабочей площади составляет 2650 кг/м,После переработки расплава получаютминеральную вату, химический составкоторой приведен в табл. 1, а свойства - в табл, 2.П р и м е р 6, Для получейия1 т расплава сжигают 0,400 т Донецкого угля марки Г. В зону максимальных температур вводят 0,9 т отходовминералаватного производства (корольки, обрезки волокна и т.д.),что составляет 265 от сухой массыугля и 0,040 т подкисляющей добавки - кварцевого песка, что составляет 4,0 от суммарного содержанияминеральной части топлива и отходов.. Получают при этом расплав с модулемкислотности 1,35 и температурой выработки 1270-1325 С. Удельный съемрасплава с 1 м рабочей площади составляет 2500 кг/м, Химический состав волокна, полученного после переработки, приведен в табл. 1, а егосвойства - в табл. 2,1004278 Продолжение табл. 2 Пример Показатели2 ,3 4 6 б Известный 4 аи," 1 1 10,38 0,40 0,45 0,39 0,6 0,42 Влажность, Ъ О, 50 Объемная масса,кг/м 94 90 93 93 Средний диаметрволокна, мкм 5,8 7,6 6,8 5,4 5,7 8,0 6,3 Формула изобретения Составитель Н. БагатурьянцРедактор А. Химчук Техред М,тепер Корректор В, Бутяга Заказ 1778/25 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыТий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение позволяет организовать высокопроизводительный процессвысококачественной минеральной ватына базе дешевых твердых топлив, вчастности высокозольных углей, иотходов различных производств - золы уноса тепловых электростанций,распадающихся доменных шлаков, отходов собственно минераловатногопроизводства, Удельная производительность процесса плавления на единыцу объема рабочей камеры при использовании предлагаемого способа можетв 3-5 раза превышать этот показательпри плавлении шихты в вагранках иванных печах. Благоприятные температурные и гидродинамические покаэате- З 0ли обеспечивают получение высокойстепени гомогениэации расплава идостижение необходимого его перегрева (до 1450-1500 С),Способ получения минеральной ваты, включающий сжигание пылевидных 40твердых топлив в вихревом турбулен -ном потоке с образованием силикатного расплава, переработку его и по.лучение минеральной ваты, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества минеральной ваты, при сжигании пылевидных твердыхтоплив в зону максимальных темпера"тур вихревого потока вводят 50-3001от сухой массы топлива пылевидныхминеральных добавок и 3-90 от суммарного содержания минеральной части топлива тонкомолотых подкисляющих добавок.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертиз1, Шевелев В.Н. Опытно-промьюлен.ный плавильный циклон Котовскогозавода минераловатных иэделий. Сб.