Способ получения силикатного расплава

(19) (11) 51) 4 С 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬС РЕТЕНИЯ , цТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий(56) Авторское свидетельство СССР Р 881008, кл. С 03 В 5/00, 198 1.Авторское свидетельство СССР В 878740, кл. С 03 В 5/12, 1981,Е. Спокойный,Павлов СЬ Ю3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГОРАСПЛАВА 57) Изобретение относится к произ одству теплоизоляционных строител ных материалов из силикатных расплавов, в частности к производству минеральной ваты и изделий на ее основе, Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет умень" шения расхода кокса и понижения степени загрязнения окружающей среды. Перед загрузкой сырья и кокса в шахту вагранки кокс увлажняют водными отходами, загрязненными фенолоформальдегидными веществами. Увлажнение производят методом окунания. За счет адсорбции этих веществ на поверхности кокса образуется защитная пленка, препятствующая диффузии углекислого газа на поверхность и в поры кокса, и истиранию кокса при механических ударах в процессе подачи кокса. При этом уменьшается удельный расход . кокса и пыпеобразование. 1 табл, 136271235 40 При увлажнении кокса водными растворами, содержащими фенолоформальдегидные вещества, за счет адсорбции этих веществ на поверхности кокса образуется защитная пленка, препятствующая диААузии углекислого газа на поверхность и в поры кокса. Это так же как и задержка в подъеме температуры свыше 100 С, для влажного кокса, уменьшает расход тепла на восстановление углекислого газа. При нагреве кокса в нижней части редукционной зоны в фенолосодержащем адсорбированном слое происходит реакция термоотверждения, сопровождающаяся суммарным экэотермическим эАфектом. Затем происходит термическая и термоокислительная деструкция фенолоформальдегидных веществ, сопровождающаяся выделением тепла и одновременным разрушением пленки адсорбата, освобож 45 50 55 Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительныхматериалов из силикатных расплавов,в частности к производству минеральной ваты и изделий на ее основе,Цель изобретения - повышение эффективности процесса эа счет уменьшения расхода кокса и понижения степени загрязнения окружающей среды.Способ получения силикатного расплава осуществляют следующим образомЗагружают вагранку минеральнымсырьем и коксом, предварительно увлажненным сточными водами минераловатного производства, загрязненнымифенолоформальдегидными связующими.Увлажнение производят методом окунания. Время выдержки кокса в сточныхводах зависит от требуемой влажностикокса. Влажность кокса в свою очередь регламентируется высотой столбашихты в вагранке и не превышает 16 .При более высокой степени увлажнениятребуется значительный дополнительный расход. тепла, Величину оптимального интервала между загрузками порций сырья и кокса определяют в зави-;симости от состава шихты, производительности вагранки и величины рабо-чих калош. Температуры плавления шихты и в зоне плавления определяютсяв основном составом сырья. В процессеполучения расплава в вагранке в отходящих газах контролируют содержаниесвободных мономеров Аенола и Аормальдегида,5 10 15 20 25 30 дающим поверхность кокса для протекания горения в кислородной зоне,Для получения силикатного расплаваиспользовались различные виды шихтына основе доменных шпаков и габбродиабазов с соответствующими подкислителями. Фракционный состав шлаков игаббро-диабазов 60-120 мм, доломита40-60 мм. В качестве топлива использовался кокс литейный с фракционнымсоставом 60-120 мм. Увлажнение кокса осуществлялось методом окунанияУвлажнение осуществляли водой,(способ-аналог, пример 1), водными цисперсиями из отходов асбоцементногопроизводства (способ-прототип, пример 2) и водными отходами минераловатного производства, содержащимипримеси фенола (60-100 мг/л) и формальдегида (20-70 мг/л) (предлагаемый способ, примеры 3 и 4). Плавлениеосуществляли в вагранке диаметром750 мм, В процессе испытаний контролировалось содержание пыпевидныхвключений в уходящих из вагранки газах, в т.ы. частиц кокса, а такжесвободных мономеров фенола и Аормальдегида.Результаты измерений приведены втаблице,Увлажнение кокса водными отходами,содержащими примеси АенолоАормальдегидного связующего, приводит куменьшению удельного расхода кокса за счет того, что на поверхности кокса образуется прочная защитная пленка, которая препятствует истиранию кокса при механических ударах в процессе подачи кокса и сырьевых материалов в вагранку. При этом снижается количество мелких частиц кокса, которые выносятся дутьем из вагранки и обуславливают потери топлива.Уменьшение удельного расхода кокса происходит также за счет выделения тепла при протекании термической и термоокислительной деструкции фенолоАормальдегидных веществ, Указанныйэффект полностью отсутствует при использовании водных дисперсий силикатных материалов.При использовании предлагаемого способа в уходящих из вагранки газахфактически отсутствует коксовая пыль(за счет образования защитной плен-.ки). При использовании известных спо.собов коксовая пыль составляла 4060 всего пыпевидного уноса. Соответ1362712 Содержаниесвободных мономеров в выбрасываемых газах,мг/м Кокс Сырье Пример пыпи в выбрасываеМасса в ВлажМасса в каКомпоненты шихты мых газах,,/ з калоше, ность,кг Е лоше,кг фенола формаль- дегнда общая коксовая 14,1 8,8 Доменный 400 90 12,5 Водашлак Габбродиабаз 40 380 115 11,7 6,6 16,0 Водные дисперсии из отходов асбоцементного производства Габбродиабаэ Доломит 160 ственно в 2-3 раза снижается общая запыленность уходящих газов.Восстановительные свойства кокса реализуются не в низкотемпературной зоне, где может осуществляться лишь паразитное восстановление углекислого газа, а в высокотемпературной, где,в частности, осуществляется восстановление находящихся в шихте окислов железа. Образующееся железо скапливается в нижней части вагранки и периодически удаляется. Этому эффекту (восстановлению окислов железа) способствует и появление в высокотемпературной зоне продуктов термической деструкции фенолоспиртов.Снижение за счет указанных механизмов содержания окислов железа в расплаве с 8-10 до 6-7 Х приводит к уменьшению его поверхностного натяжения с 0,530 до 0,460 Н/м и соответственному улучшению его формовочных свойств. Кроме того, при использовании-;. предлагаемого способа отпадает необходимость приготовления специальных дисперсий и дополнительно возникает возможность рационального использова.ния отходов того же минераловатного производства.Одновременно решается сложная эа"дача обезвреживания токсичных фенолоформальдегидных содержащих водных отходов, для обезвреживания которых 1 О в настоящее время используются сложные и дорогостоящие установки химического либо термического обезвреживания. 15 Формула из обретения Способ получения силикатного расплава, включающий увлажнение коксаи загрузку сырья.и кокса в шахту ва" 20 гранки, отличающийсятем, что, с целью повышения эффективности процесса эа счет уменьшениярасхода кокса и понижения степенизагрязнения окружающей среды, увлажнение производят водными отходами минераловатного производства, содержащими примеси фенолоформальдегидногосвязующего. Увлажнитель Содержание1362712 Продолжение таблицы Увлажнитель Кокс Сырье Пример ВлажностьХ Масса в каМасса вкалоше,кг Компоненты шихты лоше,кг общая кок- софенола формаль- дегида вая 13,8 Водные отхо,80,2 0,0022 0,0019ды, содержащиепримеси фенола60-100 мг/л,формальдегида20-70 мг/л 400 82 3 40 4,2 0,2 0,0026 0,0016 380 100 16,0 ГаббродиабазДоломит 160 Составитель Т. ЛепахинаТехРед Л,Сердюкова КоРРектоР И, Эрдейи Редактор М. Товтий Заказ 6346/16 Тираж. 428ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ДоменныйшлакГаббродиабаз Содержание пыли в вы- брасываемых газаз, г/мз Содержаниесвободных мономеров в выбрасываемых газах,мг/м