Способ получения силикатного расплава

 

Изобретение относится к производству теплоизоляционных строительHbix материалов из силикатных расплавов , в частности к производству минеральной ваты и изделий на ее основе . Цепь изобретения - повышение эффективности процесса за счет уменьшения 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 запщтная 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 пылеобразование. 1 табл (Л 00 О) ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (504 С 3 В 5112

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1: @.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ;:3, 1P

К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛИКАТНОГО

РАСПЛАВА (57) Изобретение относится к производству теплоизоляционных строитель(21) 3993972/29-33 (22) 23.12.85 (46) 30.12.87. Бюл. № 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт теплоизоляционных и акустических строительных материалов и изделий (72) Г.Б. Кудзявичюс, Ф.Е. Спокойный, К.К. Эйдукявичюс и П.Л. Павлов (53) 666.1.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 88 t008, кл. С 03 В 5/00, 198 1.

Авторское свидетельство СССР № 878740, кл. С 03 В 5/12, 1981.

„„SU„„1362712 А1 ных материалов из силикатных расплавов, в частности к производству минеральной ваты и изделий на ее основе. Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет уменьшения 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.

1362712

При увлажнении кокса водными растворами, содержащими фенолоформальдегидные вещества, за счет адсорбции этих веществ на поверхности кокса образуется защитная пленка, препятствующая диффузии 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 эффектом. Затем происходит -.åðìè÷åñêàÿ и термоокислительная деструкция фенолоформальдегидных веществ, сопровождающаяся выделением тепла и одновременным разрушением пленки адсорбата, освобож45

55

Изобретение относится к произ од-, ству теплоизоляционных строительных материалов 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 образом

Загружают вагранку минеральным сырьем и коксом, предварительно ув лажненным сточными водами минераловатного производства, загрязненными фенолоформальдегидными связующими.

Увлажнение производят методом окунания. Время выдержки кокса в сточных водах зависит от требуемой влажности кокса. Влажность кокса в свою очередь регламентируется высотой столба шихты в вагранке и не превышает 16 .

При более высокой степени увлажнения требуется 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 определяются в основном составом сырья. В процессе получения расплава в вагранке в отходящих газах контролируют содержание свободных мономеров фенола и формальдегида.

30 дающим поверхность кокса для протекания горения в кислородной зоне.

Для получения силикатного расплава использовались различные виды шихты на основе доменных шпаков и габбродиабазов с соответствующими подкислителями. Фракционный состав шлаков и габбро-диабазов 60-120 мм, доломита

40-60 мм. В качестве топлива использовался кокс литейный с фракционным составом 60-120 мм. Увлажнение кокса осуществлялось методом окунания °

Увлажнение осуществляли водой .(способ-аналог, пример 1), водными цисперсиями из отходов асбоцементного производства (способ-прототип, пример 2) и водными отходами минераловатного производства, содержащими примеси фенола (60-100 мг/л) и формальдегида (20-70 мг/л) (предлагаемый способ, примеры 3 и 4). Плавление осуществляли в вагранке диаметром

750 мм, В процессе испытаний контролировалось содержание пыпевидных включений в уходящих из вагранки газах, в т.ы. частиц кокса, а также свободных мономеров фенола и формальдегида.

Результаты измерений приведены в таблице.

Увлажнение кокса водными отходами, содержащими примеси фенолоформальдегидного связующего, приводит к уменьшению 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 фенолоформальдегидных веществ. Указанный эффект полностью отсутствует при использовании водных дисперсий силикатных материалов.

При использовании предлагаемого способа в уходящих из вагранки газах фактически отсутствует коксовая пыль (за счет образования защитной плен-. ки). При использовании известных способов коксовая пыль составляла 4060% всего пыпевидного уноса. Соответ1362712

Содержание свободных мономеров в выбрасываемых газах, мг/м

Кокс

Сырье

Пример пыпи в выбрасываеМасса в ВлажКомпонен- Масса ты шихты в камых газах,,/ з калоше, ность, кг Ж лоше, кг фенола формальдегнда общая коксовая

14,1 8,8

Доменный 400 90 12,5 Вода шлак

Габбродиабаз

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 меха1 низмов содержания окислов железа в расплаве с 8-10 до 6-7Х 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 использования отходов того же минераловатного производства.

Одновременно решается сложная задача обезвреживания токсичных фенолоформальдегидных содержащих водных отходов, для обезвреживания которых

10 в настоящее время используются сложные и дорогостоящие установки химического либо термического обезвреживания.

1Б Формула из обретения

Способ получения силикатного расплава, включающий увлажнение кокса и загрузку сырья.и кокса в шахту ва20 гранки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса эа счет уменьшения расхода кокса и понижения степени загрязнения окружающей среды, увлажнение производят водными отходами минераловатного производства, содержащими примеси фенолоформальдегидного связующего.

Увлажнитель Содержание

1362712

Продолжение таблицы

Увлажнитель

Кокс

Сырье

Пример

Влажность»

Масса в каМасса в калоше, кг

Компоненты шихты лоше, iver общая коксофенола формальдегида вая

13,8 Водные отхо- 4,8 0,2 0,0022 0,0019 ды, содержащие примеси фенола

60-100 мг/л, формальдегида

20- 70 мг/л

400 82

4,2 0,2 0,0026 0,0016

380 100 - 16,0

Габбродиабаз

Доломит

160

Составитель Т. Лепахина

ТехРед Л.Сердюкова КоРРектоР И. Эрдейи

Редактор M. Товтий

Заказ 6346/16 Тираж. 428

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Лроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Доменный шлак Габбродиабаз

Содержание пыли в выбрасываемых газаз, r/M3

Содержание свободных мономеров в выбрасываемых газах, мг/мэ