RU2847385C1 - Obtaining the composition of raw materials - Google Patents
Obtaining the composition of raw materialsInfo
- Publication number
- RU2847385C1 RU2847385C1 RU2023109569A RU2023109569A RU2847385C1 RU 2847385 C1 RU2847385 C1 RU 2847385C1 RU 2023109569 A RU2023109569 A RU 2023109569A RU 2023109569 A RU2023109569 A RU 2023109569A RU 2847385 C1 RU2847385 C1 RU 2847385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- raw material
- mixture
- material composition
- equal
- Prior art date
Links
Abstract
Description
[0001] Настоящее изобретение относится к способу получения композиции сырьевых материалов (далее сырьевой композиции), подходящей для загрузки в стекловаренную печь. Изобретение относится также к сырьевой композиции, полученной этим способом, а также к способу плавки этой композиции. Наконец, изобретение относится к способу получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна и/или листового стекла, или пустотелого стекла (бутылки, флаконы и т.д.), реализуемому после указанного процесса плавки.[0001] The present invention relates to a method for producing a raw material composition (hereinafter referred to as the raw material composition) suitable for loading into a glass melting furnace. The invention also relates to the raw material composition obtained by this method, as well as to a method for melting this composition. Finally, the invention relates to a method for producing glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fiber and/or sheet glass, or hollow glass (bottles, flasks, etc.), carried out after the said melting process.
[0002] Более конкретно, сырьевая композиция согласно изобретению получена из смеси минеральной ваты. В контексте изобретения такая смесь минеральной ваты содержит один или несколько типов минеральных волокон, поступающих с процесса производства указанных волокон (отходы производства), со строительных площадок (отходы со стройплощадок или отходы с мест демонтажа) и/или с каналов вторичной переработки, позволяющих извлечь такие волокна из конечных продуктов, будь то использовавшиеся ранее или нет. Действительно, на разных этапах производства минеральной ваты образуется некоторое количество отходов, попадающих в состав указанной смеси минеральной ваты. Эти отходы могут образовываться, например, при резке продуктов (и/или забракованных продуктов), и содержать в таком случае большое количество органических материалов, таких как смолы, называемые связующими и предназначенные для обеспечения механического сцепления волокнистых матов. С минеральными волокнами могут комбинироваться и другие типы материалов, бумажные пленки, пленки на основе алюминия или битума, элементы деревянных поддонов. Такие минеральные волокна могут быть образованы, в частности, из стекла и/или горных пород. В таких случаях говорят соответственно о стекловате и каменной ваты. Эти минеральные волокна обычно комбинируют с органическими связующими и другими металлическими и/или органическими материалами.[0002] More specifically, the raw material composition according to the invention is obtained from a mineral wool mixture. In the context of the invention, such a mineral wool mixture contains one or more types of mineral fibers coming from the production process of said fibers (production waste), from construction sites (construction site waste or demolition waste) and/or from recycling channels that allow such fibers to be extracted from end products, whether previously used or not. Indeed, at various stages of the production of mineral wool, a certain amount of waste is generated, which ends up in the composition of said mineral wool mixture. This waste can be generated, for example, during the cutting of products (and/or rejected products), and in this case contain a large amount of organic materials, such as resins, called binders and intended to ensure the mechanical adhesion of the fibrous mats. Other types of materials, paper films, aluminum- or bitumen-based films, and elements of wooden pallets can also be combined with mineral fibers. Such mineral fibers can be formed, in particular, from glass and/or rock. In such cases, they are referred to as glass wool and stone wool, respectively. These mineral fibers are typically combined with organic binders and other metallic and/or organic materials.
[0003] В этом контексте и как описано в тексте патента EP1771391B1, известно о вторичном использовании такой смеси минеральной ваты путем ее плавления в стекловаренной печи с целью получения стеклогранулята или, другими словами, минерального материала, который можно использовать в качестве стеклующегося сырья в позднейшем процессе стекловарения. Из многочисленных преимуществ такой вторичной переработки отходов минеральной ваты можно назвать, в частности, повышение энергетического кпд стекловаренной печи, при этом собранную смесь минеральной ваты и/или стеклогранулят, образующийся в результате ее плавления, легче расплавить, чем "классическую" сырьевую композицию, включающую, наряду с прочим, большие количества оксида кремния.[0003] In this context, and as described in the text of patent EP1771391B1, it is known to recycle such a mineral wool mixture by melting it in a glass melting furnace to obtain glass granulate, or, in other words, a mineral material that can be used as a vitrifying raw material in a later glass melting process. Among the numerous advantages of such recycling of mineral wool waste, one can mention, in particular, an increase in the energy efficiency of the glass melting furnace, while the collected mineral wool mixture and/or the glass granulate resulting from its melting are easier to melt than the "classical" raw material composition, which includes, among other things, large quantities of silicon oxide.
[0004] Несмотря на эти преимущества, авторы изобретения установили, что на практике такая смесь минеральной ваты занимает значительный объем после ее введения в печь, например, через загрузочный шнек. При постоянном объеме загрузки в сравнении с так называемой "традиционной" сырьевой композицией использование сырьевой композиции, состоящей из такой смеси минеральной ваты, обычно существенно снижает массу сырья, вводимого в печь в единицу времени. Другими словами, использование такой смеси минеральной ваты в качестве сырья снижает в той же мере массовый расход загрузки и, следовательно, производительность печи, что в промышленных условиях может оказаться неприемлемым недостатком.[0004] Despite these advantages, the inventors have found that, in practice, such a mineral wool mixture occupies a significant volume after being introduced into the furnace, for example, through a loading auger. For a constant loading volume, compared to a so-called "traditional" raw material composition, the use of a raw material composition consisting of such a mineral wool mixture typically significantly reduces the mass of raw material introduced into the furnace per unit of time. In other words, the use of such a mineral wool mixture as raw material reduces the mass flow rate of the loading and, consequently, the furnace productivity, which in industrial conditions can prove to be an unacceptable disadvantage.
[0005] Естественное решение этой технической проблемы состоит в увеличении производительности средств загрузки сырья, например, за счет использования шнекового загрузчика большего размера. Однако это решение не лишено недостатков, поскольку оно влечет изменение конструкции загрузчика и, в более общем плане, делает его размеры зависящими от природы загружаемой композиции.[0005] A natural solution to this technical problem is to increase the throughput of the raw material loading equipment, for example, by using a larger screw loader. However, this solution is not without its drawbacks, as it requires modifications to the loader design and, more generally, makes its dimensions dependent on the nature of the loaded composition.
[0006] Целью заявленного изобретения является предложить техническое решение, способное устранить описанные выше недостатки. Более конкретно, в по меньшей мере одном варианте осуществления предложенная технология относится к способу получения сырьевой композиции, которую можно загружать в плавильную камеру установки, подходящей для получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна, листового стекла и/или пустотелого стекла, причем указанный способ отличается тем, что он включает по меньшей мере один этап измельчения смеси минеральной ваты, подходящей для включения в сырьевую композицию, с тем, чтобы гранулированная смесь, полученная после измельчения, имела кажущуюся плотность больше или равную 30 кг/м3.[0006] The aim of the claimed invention is to provide a technical solution capable of eliminating the disadvantages described above. More specifically, in at least one embodiment, the proposed technology relates to a method for producing a raw material composition that can be loaded into a melting chamber of an installation suitable for producing glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fiber, sheet glass and/or hollow glass, wherein said method is characterized in that it includes at least one step of grinding a mineral wool mixture suitable for inclusion in the raw material composition, so that the granulated mixture obtained after grinding has an apparent density greater than or equal to 30 kg/m 3 .
[0007] Во всем описании выражение "кажущаяся плотность" является синонимом "объемной плотности без утряски" (bulk density по-английски), часто неточно называемой "насыпной плотностью", относится к массе измельченной смеси на единицу полного объема, включая промежуточные пространства, разделяющие гранулы (зерна), составляющие эту смесь. В контексте изобретения эта кажущаяся плотность измеряется в соответствии с рабочим протоколом, подробно описанном в описании, или с любым рабочим протоколом, позволяющим получить эквивалентные результаты.[0007] Throughout the description, the expression "apparent density" is synonymous with "bulk density" (often inaccurately referred to as "bulk density") and refers to the mass of a ground mixture per unit of total volume, including the interstitial spaces separating the granules (grains) that make up the mixture. In the context of the invention, this apparent density is measured in accordance with the operating protocol detailed in the description, or with any operating protocol that produces equivalent results.
[0008] Подлежащая измельчению смесь минеральной ваты содержит один или несколько типов минеральных волокон, поступающих с производства указанных волокон, со строительных площадок (строительство или демонтажа) и/или каналов вторичной переработки, позволяющих извлекать такие волокна из конечных продуктов, будь то использовавшиеся ранее или нет. Такие минеральные волокна могут быть образованы, в частности, из стекла и/или горных пород. Тогда говорят соответственно о стекловате и каменной вате.[0008] The mineral wool mixture to be ground contains one or more types of mineral fibers originating from the production of said fibers, from construction sites (construction or demolition), and/or from recycling channels that allow the recovery of such fibers from end products, whether previously used or not. Such mineral fibers may be formed, in particular, from glass and/or rocks. In this case, one speaks of glass wool and stone wool, respectively.
[0009] Предлагаемый изобретением способ получения позволяет увеличить кажущуюся плотность смеси минеральной ваты за счет измельчения и, таким образом, получить гранулированную смесь, которую можно загружать в так называемую "традиционную" стекловаренную печь с удовлетворительным массовым расходом загрузки. Как подробно говорится в описании, использование такой гранулированной смеси позволяет, в частности, в стандартных условиях загрузки ниже уровня расплавленного стекла, достичь значений массового расхода загрузки больше или равных 5 тонн в сутки. Выбор такого минимального значения кажущейся плотности учитывает, в частности, эмпирически наблюдаемую разницу между теоретическим значением массового расхода загрузки и фактическим значением такого расхода, измеренным в стандартных рабочих условиях.[0009] The method of producing the mineral wool mixture proposed by the invention makes it possible to increase the apparent density of the mixture by grinding it, thereby producing a granulated mixture that can be loaded into a so-called "traditional" glass melting furnace with a satisfactory mass flow rate. As is detailed in the description, the use of such a granulated mixture makes it possible, in particular under standard loading conditions below the level of the molten glass, to achieve mass flow rates of the charge greater than or equal to 5 tons per day. The selection of such a minimum value of apparent density takes into account, in particular, the empirically observed difference between the theoretical value of the mass flow rate of the charge and the actual value of such flow rate, measured under standard operating conditions.
[0010] Согласно одному частному варианту осуществления, полученная гранулированная смесь имеет кажущуюся плотность не менее 50 кг/м3, предпочтительно не менее 70 кг/м3, предпочтительно не менее 90 кг/м3, предпочтительно не менее 100 кг/м3.[0010] According to one particular embodiment, the resulting granular mixture has an apparent density of at least 50 kg/m 3 , preferably at least 70 kg/m 3 , preferably at least 90 kg/m 3 , preferably at least 100 kg/m 3 .
[0011] Увеличение кажущейся плотности гранулированной смеси позволяет увеличить массовый расход загрузки и, следовательно, производительность печи.[0011] Increasing the apparent density of the granulated mixture allows for an increase in the mass flow rate of the feed and, consequently, the productivity of the furnace.
[0012] Согласно одному частному варианту осуществления, гранулированная смесь, полученная после измельчения, имеет кажущую плотность меньше или равную 500 кг/м3.[0012] According to one particular embodiment, the granulated mixture obtained after grinding has an apparent density of less than or equal to 500 kg/ m3 .
[0013] Как подробно изложено в описании, реализация серии опытов по выплавке в печи с погружной горелкой выявило, что при кажущейся плотности выше определенного значения часть введенной сырьевой композиции вследствие своей высокой летучести имеет тенденцию выбрасываться вместе с отработанными газами, что усложняет операции по очистке газов, снижает производительность печи и поэтому представляет собой большой недостаток для промышленности. Исходя из этого и как подробно описано в описании, использование гранулированной смеси с кажущейся плотностью меньше или равной 500 кг/м3 позволяет поддерживать допустимую процентную долю уноса гранулированной смеси на уровне менее 3%.[0013] As detailed in the description, the implementation of a series of smelting experiments in a furnace with a submerged burner revealed that at an apparent density above a certain value, a portion of the introduced raw material composition, due to its high volatility, tends to be emitted along with the exhaust gases, which complicates gas purification operations, reduces the furnace productivity and therefore represents a major disadvantage for the industry. Based on this and as detailed in the description, the use of a granular mixture with an apparent density less than or equal to 500 kg/ m3 makes it possible to maintain the permissible percentage of entrainment of the granular mixture at a level of less than 3%.
[0014] Согласно одному частному варианту осуществления, полученная гранулированная смесь имеет кажущуюся плотность не более 400 кг/м3, предпочтительно не более 300 кг/м3, предпочтительно не более 220 кг/м3.[0014] According to one particular embodiment, the resulting granular mixture has an apparent density of no more than 400 kg/m 3 , preferably no more than 300 kg/m 3 , preferably no more than 220 kg/m 3 .
[0015] Ограничение кажущейся плотности гранулированной смеси позволяет снизить процентную долю уноса сырья и, следовательно, облегчить обработку уходящих газов.[0015] Limiting the apparent density of the granulated mixture allows for a reduction in the percentage of raw material carryover and, therefore, facilitates the treatment of exhaust gases.
[0016] Согласно одному частному варианту осуществления, массовая доля указанной гранулированной смеси в общей массе всей указанной сырьевой композиции больше или равна 5%, предпочтительно больше или равна 20%, предпочтительно больше или равна 40%, предпочтительно больше или равна 60%, предпочтительно больше или равна 70%, предпочтительно больше или равна 80%, предпочтительно больше или равна 90%, предпочтительно больше или равна 95%, предпочтительно больше или равна 99%.[0016] According to one particular embodiment, the mass fraction of said granulated mixture in the total mass of all said raw material composition is greater than or equal to 5%, preferably greater than or equal to 20%, preferably greater than or equal to 40%, preferably greater than or equal to 60%, preferably greater than or equal to 70%, preferably greater than or equal to 80%, preferably greater than or equal to 90%, preferably greater than or equal to 95%, preferably greater than or equal to 99%.
[0017] Согласно одному частному варианту осуществления, способ получения включает этап добавления стеклогранулята в указанную гранулированную смесь, при этом количество стеклогранулята больше или равно 1% от полной массы гранулированной смеси.[0017] According to one particular embodiment, the method of production includes the step of adding glass granulate to said granulated mixture, wherein the amount of glass granulate is greater than or equal to 1% of the total weight of the granulated mixture.
[0018] Авторы изобретения обнаружили, что добавление стеклогранулята в гранулированную смесь, то есть после измельчения, имеет тенденцию изменять ее реологические свойства и, таким образом, облегчать ее транспортировку, в частности, во время загрузки сырья. Это называется "псевдоожижением" гранулированной смеси. Минимальная доля в 1% соответствует минимальному порогу, позволяющему наблюдать этот эффект псевдоожижения гранулированной смеси.[0018] The inventors discovered that adding glass granulate to a granulated mixture, i.e., after grinding, tends to alter its rheological properties and thus facilitate its transport, particularly during raw material loading. This is called "fluidization" of the granulated mixture. A minimum proportion of 1% corresponds to the minimum threshold for observing this fluidization effect of the granulated mixture.
[0019] Введение стеклогранулята имеет дополнительное преимущество в том, что позволяет его обработку с целью его позднейшего использования, например, удаление некоторых нежелательных химических соединений в печи с погружной горелкой.[0019] The addition of glass granulate has the additional advantage of allowing it to be processed for later use, such as removing some of the unwanted chemical compounds in a submerged burner furnace.
[0020] Согласно одному частному варианту осуществления, количество стеклогранулята составляет не более 20% от полной массы гранулированной смеси.[0020] According to one particular embodiment, the amount of glass granulate is no more than 20% of the total mass of the granulated mixture.
[0021] Поскольку сам стеклогранулят получают путем плавления сырьевых материалов, требующего значительных затрат энергии, добавление и, следовательно, плавление стеклогранулята в пропорциях, превышающих 20% от полной массы гранулированной смеси, будет иметь тенденцию к недопустимо большому снижению энергетического кпд процесса в целом.[0021] Since the glass granulate itself is obtained by melting raw materials, which requires significant energy expenditure, the addition and, consequently, melting of glass granulate in proportions exceeding 20% of the total mass of the granulated mixture will tend to lead to an unacceptably large decrease in the energy efficiency of the process as a whole.
[0022] Согласно одному частному варианту осуществления, указанный добавленный стеклогранулят имеет зернистость от 1 до 5 мм.[0022] According to one particular embodiment, said added glass granulate has a grain size of from 1 to 5 mm.
[0023] В настоящем тексте под зернистостью понимается размер гранулята, определенный путем просеивания на сите. Выбор диапазона зернистости стеклогранулята в интервале от 1 до 10 мм позволяет оптимизировать псевдоожижение гранулированной смеси стеклогранулятом.[0023] In this text, granularity refers to the size of the granulate determined by sieving. Selecting a granularity range of 1 to 10 mm for the glass granulate allows for optimization of the fluidization of the granulated mixture by the glass granulate.
[0024] Согласно одному частному варианту осуществления, способ получения включает предварительный этап определения желаемой кажущейся плотности измельченной гранулированной смеси в зависимости от размерных характеристик используемого загрузочного устройства и/или от желаемого значения массового расхода загрузки.[0024] According to one particular embodiment, the method of production includes a preliminary step of determining the desired apparent density of the ground granular mixture depending on the dimensional characteristics of the loading device used and/or the desired value of the mass flow rate of the loading.
[0025] Предварительное определение и последующий учет желаемого значения плотности позволяет скорректировать процесс приготовления сырьевой композиции таким образом, чтобы получить целевой массовый расход загрузки благодаря применению загрузочного устройства, размерные характеристики которого известны.[0025] Preliminary determination and subsequent accounting of the desired density value makes it possible to adjust the process of preparing the raw material composition in such a way as to obtain the target mass flow rate of the loading due to the use of a loading device whose dimensional characteristics are known.
[0026] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная смесь минеральной ваты имеет влагосодержание более 1% от полной массы указанной смеси.[0026] According to one particular embodiment, said mineral wool mixture has a moisture content of more than 1% of the total weight of said mixture.
[0027] Как подробно изложено в описании, серия испытаний с использованием дробилки подтвердила, что увеличение содержания влаги в смеси минеральной ваты позволяет еще больше увеличить кажущуюся плотность гранулированной смеси, полученной после измельчения, независимо от увеличения массы, связанного с добавлением воды. Действительно, вода играет роль связующего, создавая капиллярные мостики между волокнами, что позволяет им лучше агломерироваться.[0027] As detailed in the description, a series of tests using a crusher confirmed that increasing the moisture content of the mineral wool mixture further increases the apparent density of the granulated mixture obtained after crushing, independent of the increase in mass associated with the addition of water. Indeed, water acts as a binder, creating capillary bridges between the fibers, which allows them to agglomerate better.
[0028] Согласно одному частному варианту осуществления, вода вносится до измельчения и/или во время измельчения, например, путем распыления.[0028] According to one particular embodiment, water is added before and/or during grinding, such as by spraying.
[0029] Дополнительным преимуществом увлажнения смеси минеральной ваты во время измельчения является ограничение выбросов пыли.[0029] An additional benefit of wetting the mineral wool mixture during grinding is the limitation of dust emissions.
[0030] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная смесь минеральной ваты имеет влагосодержание более 2%, предпочтительно более 3%.[0030] According to one particular embodiment, said mineral wool mixture has a moisture content of more than 2%, preferably more than 3%.
[0031] Повышение содержания влаги позволяет еще больше увеличить кажущуюся плотность гранулированной смеси. В случае транспортировки гранулированной смеси на конвейерной ленте верхний предел 25% соответствует порогу, начиная с которого гранулированная смесь имеет тенденцию оставаться прилипшей к ленте конвейера и, таким образом, блокировать и/или повреждать ее.[0031] Increasing the moisture content further increases the apparent density of the granular mixture. When transporting the granular mixture on a conveyor belt, the upper limit of 25% corresponds to the threshold above which the granular mixture tends to adhere to the conveyor belt and thus block and/or damage it.
[0032] Согласно одному частному варианту осуществления, способ получения использует по меньшей мере одну дробилку, снабженную решеткой, размер ячеек которой меньше 20 мм.[0032] According to one particular embodiment, the production method uses at least one crusher equipped with a grate with a mesh size of less than 20 mm.
[0033] Выбор такого размера ячеек позволяет получать гранулированную смесь с кажущейся плотностью больше или равной 30 кг/м3.[0033] The selection of such a cell size makes it possible to obtain a granulated mixture with an apparent density greater than or equal to 30 kg/m 3 .
[0034] Согласно одному частному варианту осуществления, размер ячеек указанной решетки меньше 20 мм, предпочтительно меньше 15 мм, предпочтительно меньше 10 мм.[0034] According to one particular embodiment, the size of the cells of said grid is less than 20 mm, preferably less than 15 mm, preferably less than 10 mm.
[0035] Выбирая все меньший и меньший размер ячеек, можно получать гранулированную смесь со все большей и большей плотностью.[0035] By selecting smaller and smaller cell sizes, it is possible to obtain a granular mixture with greater and greater density.
[0036] Согласно одному частному варианту осуществления, дробилка способна вращаться со скоростью более 150 оборотов в минуту, предпочтительно более 175 оборотов в минуту, предпочтительно более 200 оборотов в минуту.[0036] According to one particular embodiment, the crusher is capable of rotating at a speed of greater than 150 revolutions per minute, preferably greater than 175 revolutions per minute, preferably greater than 200 revolutions per minute.
[0037] Производительность дробилки обычно повышается с увеличением скорости вращения ее барабана.[0037] The productivity of a crusher usually increases with an increase in the rotation speed of its drum.
[0038] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная измельченная смесь минеральной ваты содержит, не считая связующего:[0038] According to one particular embodiment, said ground mineral wool mixture comprises, in addition to the binder:
SiO2: 30-75 мас.%,SiO 2 : 30-75 wt.%,
CaO+MgO: 5-40 мас.%,CaO+MgO: 5-40 wt.%,
Al2O3: 0-30 мас.%,Al 2 O 3 : 0-30 wt.%,
Na2O+K2O: 0-20 мас.%,Na 2 O + K 2 O: 0-20 wt.%,
оксид железа: 0-15 мас.%.Iron oxide: 0-15 wt%.
[0039] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная измельченная смесь минеральной ваты состоит из каменной ваты (называемой специалистами также "черным стеклом"), которая содержит, не считая связующего:[0039] According to one particular embodiment, said ground mineral wool mixture consists of rock wool (also called "black glass" by specialists) which contains, in addition to the binder:
SiO2: 30-50 мас.%,SiO 2 : 30-50 wt.%,
Al2O3: 10-22 мас.%,Al 2 O 3 : 10-22 wt.%,
CaO+MgO: 20-40 мас.%,CaO+MgO: 20-40 wt.%,
оксид железа: 3-15 мас.%,iron oxide: 3-15 wt.%,
Na2O+K2O: 1-10 мас.%.Na 2 O + K 2 O: 1-10 wt.%.
[0040] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная измельченная смесь минеральной ваты состоит из стекловаты, которая содержит, не считая связующего:[0040] According to one particular embodiment, said ground mineral wool mixture consists of glass wool that contains, in addition to a binder:
SiO2: 50-75 мас.%,SiO 2 : 50-75 wt.%,
Al2O3: 0-8 мас.%,Al 2 O 3 : 0-8 wt.%,
CaO+MgO: 5-20 мас.%,CaO+MgO: 5-20 wt.%,
оксид железа: 0-3 мас.%,iron oxide: 0-3 wt.%,
Na2O+K2O: 12-20 мас.%,Na 2 O + K 2 O: 12-20 wt.%,
B2O3: 2-10 мас.%.B 2 O 3 : 2-10 wt.%.
[0041] Согласно одному частному варианту осуществления, указанная измельченная смесь минеральной ваты содержит, не считая связующего:[0041] According to one particular embodiment, said ground mineral wool mixture comprises, in addition to the binder:
SiO2: 39-44 мас.%,SiO 2 : 39-44 wt.%,
Al2O3: 16-27 мас.%,Al 2 O 3 : 16-27 wt.%,
CaO: 6-20 мас.%,CaO: 6-20 wt.%,
MgO: 1-5 мас.%,MgO: 1-5 wt.%,
Na2O: 0-15 мас.%, Na2O : 0-15 wt.%,
K2O: 0-15 мас.%,K 2 O: 0-15 wt.%,
Na2O+K2O: 12-20 мас.%,Na 2 O + K 2 O: 12-20 wt.%,
P2O5: 0-3 мас.%,P 2 O 5 : 0-3 wt.%,
Fe2O3: 1,5-15 мас.%,Fe 2 O 3 : 1.5-15 wt.%,
B2O3: 0-2 мас.%,B 2 O 3 : 0-2 wt.%,
TiO2: 0-2 мас.%.TiO 2 : 0-2 wt%.
[0042] Изобретение относится также к сырьевой композиции, подходящей для загрузки в плавильную камеру установки, подходящей для получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна, листового стекла и/или пустотелого стекла, предпочтительно полученной таким способом получения, отличающейся тем, что она содержит гранулированную смесь, кажущаяся плотность которой больше или равна 30 кг/м3.[0042] The invention also relates to a raw material composition suitable for loading into a melting chamber of an installation suitable for producing glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fibre, sheet glass and/or hollow glass, preferably obtained by such a production method, characterized in that it contains a granular mixture, the apparent density of which is greater than or equal to 30 kg/m 3 .
[0043] Согласно одному частному варианту осуществления, кажущаяся плотность гранулированной смеси больше или равна 50 кг/м3, предпочтительно больше или равна 70 кг/м3, предпочтительно больше или равна 90 кг/м3, предпочтительно больше или равна 110 кг/м3.[0043] According to one particular embodiment, the apparent density of the granular mixture is greater than or equal to 50 kg/m 3 , preferably greater than or equal to 70 kg/m 3 , preferably greater than or equal to 90 kg/m 3 , preferably greater than or equal to 110 kg/m 3 .
[0044] Согласно одному частному варианту осуществления, кажущаяся плотность гранулированной смеси меньше или равна 500 кг/м3, предпочтительно меньше или равна 400 кг/м3, предпочтительно меньше или равна 300 кг/м3, предпочтительно меньше или равна 200 кг/м3, предпочтительно меньше или равна 160 кг/м3, предпочтительно меньше или равна 140 кг/м3.[0044] According to one particular embodiment, the apparent density of the granular mixture is less than or equal to 500 kg/m 3 , preferably less than or equal to 400 kg/m 3 , preferably less than or equal to 300 kg/m 3 , preferably less than or equal to 200 kg/m 3 , preferably less than or equal to 160 kg/m 3 , preferably less than or equal to 140 kg/m 3 .
[0045] Согласно одному частному варианту осуществления, сырьевая композиция содержит по меньшей мере 30 мас.% гранулированной смеси, предпочтительно по меньшей мере 60 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 90 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 95 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 98 мас.% гранулированной смеси.[0045] According to one particular embodiment, the raw material composition comprises at least 30 wt.% of the granular mixture, preferably at least 60 wt.%, more preferably at least 80 wt.%, more preferably at least 90 wt.%, more preferably at least 95 wt.%, more preferably at least 98 wt.% of the granular mixture.
[0046] Согласно одному частному варианту осуществления, сырьевая композиция содержит стеклогранулят в количестве по меньшей мере 1% от полной массы гранулированной смеси.[0046] According to one particular embodiment, the raw material composition comprises glass granulate in an amount of at least 1% of the total weight of the granulated mixture.
[0047] Согласно одному частному варианту осуществления, количество стеклогранулята составляет не более 20% от полной массы гранулированной смеси.[0047] According to one particular embodiment, the amount of glass granulate is no more than 20% of the total mass of the granulated mixture.
[0048] Изобретение относится также к способу плавки такой сырьевой композиции для получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна и/или листового стекла/пустотелого стекла.[0048] The invention also relates to a method for melting such a raw material composition to obtain glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fibre and/or sheet glass/hollow glass.
[0049] Согласно одному частному варианту осуществления, указанную сырьевую композицию загружают в печь с помощью загрузочного шнека, который предпочтительно питается из буферного накопителя, содержащего указанную сырьевую композицию.[0049] According to one particular embodiment, said feedstock composition is loaded into the furnace using a loading screw, which is preferably fed from a buffer storage tank containing said feedstock composition.
[0050] В сравнение с поршнем, который работает в циклах загрузки, шнек позволяет реализовать непрерывную загрузку, что особенно полезно, когда загрузка осуществляется ниже уровня расплавленного стекла.[0050] Compared to a piston, which operates in loading cycles, a screw allows for continuous loading, which is particularly useful when loading is carried out below the level of the molten glass.
[0051] Применение буферного накопителя, предпочтительно снабженного весами на выходе, позволяет точно регулировать массу, вводимую в загрузочное устройство.[0051] The use of a buffer storage tank, preferably equipped with a scale at the outlet, allows for precise control of the mass introduced into the loading device.
[0052] Согласно одному частному варианту осуществления, указанную сырьевую композицию загружают с массовым расходом больше или равным 5 тонн в сутки.[0052] According to one particular embodiment, said raw material composition is loaded at a mass flow rate greater than or equal to 5 tons per day.
[0053] Согласно одному частному варианту осуществления, указанную сырьевую композицию загружают с массовым расходом больше или равным 7 тонн в сутки, предпочтительно больше или равным 9 тонн в сутки, предпочтительно больше или равны 10 тонн в сутки.[0053] According to one particular embodiment, said raw material composition is loaded at a mass flow rate greater than or equal to 7 tons per day, preferably greater than or equal to 9 tons per day, preferably greater than or equal to 10 tons per day.
[0054] Общий кпд печи повышается с увеличением массового расхода загрузки, поэтому выгодно его увеличивать. Использование сырьевой композиции по одному из п.п. 7 и 8 формулы изобретения позволяет легче достичь таких значений массового расхода загрузки.[0054] The overall efficiency of the furnace increases with increasing mass flow rate of the feedstock, so it is advantageous to increase it. The use of a raw material composition according to one of paragraphs 7 and 8 of the invention formula makes it easier to achieve such values of mass flow rate of the feedstock.
[0055] Согласно одному частному варианту осуществления, кажущуюся плотность гранулированной смеси измеряют периодически, вручную и/или автоматически.[0055] According to one particular embodiment, the apparent density of the granular mixture is measured periodically, manually and/or automatically.
[0056] Согласно одному частному варианту осуществления, кажущую плотность гранулированной смеси подстраивают вручную и/или автоматически в зависимости от желаемого расхода загрузки.[0056] According to one particular embodiment, the apparent density of the granular mixture is adjusted manually and/or automatically depending on the desired feed rate.
[0057] Согласно одному частному варианту осуществления, указанную сырьевую композицию загружают ниже уровня ванны жидкого стекла и предпочтительно, чтобы указанный процесс плавки осуществлялся в плавильной камере, оборудованной погружными горелками.[0057] According to one particular embodiment, said raw material composition is loaded below the level of the liquid glass bath and preferably said melting process is carried out in a melting chamber equipped with submersible burners.
[0058] Выражения "жидкое стекло" и "ванна расплавленного стекла" в описании обозначают продукт плавления этих стеклообразующих материалов, введенных в стекловаренную печь. В контексте изобретения "погружные горелки" означают горелки, выполненные так, что образуемое ими пламя и/или образующиеся газообразные продукты горения формируются внутри самой ванны расплавленного стекла. Обычно их располагают так, чтобы они были вровень с уровнем пода, чтобы пламя развивалось в самой массе стеклующихся материалов в процессе ожижения (плавки). Таким образом, их можно пропустить через его боковые стенки печи, через под (нижнюю стенку) и/или подвесить сверху, закрепив за свод или любую подходящую надстройку. Эти горелки могут быть выполнены так, чтобы их газоподводящие каналы располагались на одном уровне со стенкой, сквозь которую они проходят. Может быть предпочтительным, чтобы эти каналы "входили" хотя бы частично в массу стеклующихся материалов, чтобы предотвратить слишком близкое расположение пламени к стенкам и преждевременный износ огнеупорных материалов. Можно также выбрать введение только газообразных продуктов горения, при этом сжигание реализуется вне самой плавильной камеры.[0058] The expressions "liquid glass" and "molten glass bath" in the description denote the product of the melting of these glass-forming materials introduced into the glass melting furnace. In the context of the invention, "immersion burners" mean burners designed so that the flame they produce and/or the resulting gaseous combustion products are formed within the molten glass bath itself. They are usually positioned so that they are level with the hearth level so that the flame develops within the mass of vitrifying materials during the liquefaction (melting) process. Thus, they can be passed through the side walls of the furnace, through the hearth (bottom wall) and/or suspended from above, secured to the roof or any suitable superstructure. These burners can be designed so that their gas supply channels are located at the same level as the wall through which they pass. It may be preferable for these channels to be at least partially embedded in the mass of vitrifying materials to prevent the flame from getting too close to the walls and causing premature wear of the refractory materials. Alternatively, one may choose to introduce only the combustion gases, with combustion occurring outside the melting chamber itself.
[0059] Использование печи с погружными горелками позволяет значительно увеличить выход продукции по сравнению с классической плавкой. Действительно, плавка с погружными горелками создает конвективное перемешивание внутри стеклующихся материалов во время ожижения. Это перемешивание еще не сжиженных материалов и материалов, которые уже расплавились, очень эффективно и позволяет получить плавку стеклующихся материалов идентичного химического состава при более низкой температуре и/или намного быстрее, чем при использовании традиционных средств нагрева. Таким образом, достигаются очень благоприятные характеристики "перемешиваемой" плавки, без необходимости прибегать к механическим средствам перемешивания, которые не очень надежны и/или подвержены быстрому износу. Это очень выгодно не только с точки зрения снижения энергоемкости печи, но и с точки зрения выбора огнеупорных материалов, используемых при изготовлении установок: чем холоднее, тем медленнее они корродируют.[0059] The use of a furnace with submerged burners significantly increases yield compared to conventional melting. Indeed, melting with submerged burners creates convective mixing within the vitrifying materials during liquefaction. This mixing of the not-yet-liquefied and already-melted materials is highly effective and allows for the melting of vitrifying materials of identical chemical composition at a lower temperature and/or much faster than with traditional heating methods. Thus, the very favorable characteristics of "stirred" melting are achieved, without the need for mechanical stirring, which is not very reliable and/or subject to rapid wear. This is highly advantageous not only in terms of reducing the furnace's energy consumption, but also in terms of the choice of refractory materials used in the construction of the equipment: the colder the melt, the slower they corrode.
[0060] Согласно одному частному варианту осуществления, указанную сырьевую композицию загружают выше уровня расплавленного стекла, и указанный способ плавки предпочтительно реализуется в плавильной камере, снабженной горелками, расположенными выше уровня ванны жидкого стекла.[0060] According to one particular embodiment, said raw material composition is loaded above the level of the molten glass, and said melting method is preferably carried out in a melting chamber equipped with burners located above the level of the liquid glass bath.
[0061] Загрузка указанной сырьевой композиции выше уровня расплавленного стекла выгодна тем, что это позволяет сжечь органические вещества, присутствующие в указанной композиции, до ее введением в ванну расплавленного стекла, что позволяет использовать дополнительный источник энергии, который образуют эти органические соединения, и ограничить загрязнение расплавленного стекла.[0061] Loading said raw material composition above the level of the molten glass is advantageous in that it allows the organic substances present in said composition to be burned before it is introduced into the molten glass bath, which allows the additional energy source formed by these organic compounds to be used and limits contamination of the molten glass.
[0062] В этом контексте уменьшение толщины слоя композиции (по-английски batch), помещенного на поверхность жидкого стекла, позволяет облегчить его плавление, одновременно ограничивая риск уноса частиц через вытяжные трубы. Таким образом, композиция согласно изобретению является особенно подходящей, поскольку она имеет меньший объем и, следовательно, меньшую толщину при эквивалентной массе.[0062] In this context, reducing the thickness of the layer of composition (batch) placed on the surface of the liquid glass makes it possible to facilitate its melting, while limiting the risk of particles being carried away through the exhaust pipes. Thus, the composition according to the invention is particularly suitable since it has a smaller volume and, consequently, a smaller thickness for an equivalent mass.
[0063] Изобретение относится также к способу получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна, листового стекла и/или пустотелого стекла, включающему такой способ плавки.[0063] The invention also relates to a method for producing glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fibre, sheet glass and/or hollow glass, including such a melting method.
[0064] Как обсуждалось в настоящем тексте, реализация такого процесса плавки позволяет достичь особенно выгодных выходов продукции.[0064] As discussed in this text, the implementation of such a smelting process allows for particularly advantageous product yields to be achieved.
[0065] Изобретение относится также к стеклогрануляту, стекловате и/или каменной вате, текстильным стекловолокнам, листовому стеклу и/или пустотелому стеклу, полученным таким способом получения.[0065] The invention also relates to glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fibers, sheet glass and/or hollow glass obtained by such a production method.
[0066] Другие характеристики и преимущества изобретения выявятся при прочтении следующего описания частных вариантов осуществления, приведенных исключительно в качестве иллюстративных, но не огранивающих примеров, а также из прилагаемой фигуры 1, представляющей собой блок-схему, иллюстрирующую процесс получения стеклогранулята, стекловаты и/или каменной ваты, текстильного стекловолокна, листового стекла и/или пустотелого стекла, согласно одному частному варианту осуществления изобретения.[0066] Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from reading the following description of particular embodiments, given solely as illustrative but not limiting examples, and from the attached figure 1, which is a block diagram illustrating the process of producing glass granulate, glass wool and/or rock wool, textile glass fiber, sheet glass and/or hollow glass, according to one particular embodiment of the invention.
[0067] Если не указано иное, во всем описании, включая фигуру 1, одинаковые позиции относятся к похожим или одинаковым элементам.[0067] Unless otherwise indicated, throughout the specification, including Figure 1, like reference numerals refer to similar or identical elements.
[0068] Кроме того, следует понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено описанными и/или проиллюстрированными частными вариантами осуществления и что могут быть прекрасно реализованы и другие варианты осуществления.[0068] It should also be understood that the present invention is in no way limited to the particular embodiments described and/or illustrated and that other embodiments may well be realized.
[0069] Фигура 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ получения стеклянного изделия (5) в соответствии с одним частным вариантом осуществления изобретения. Обычно сырье (4), полученное по меньшей мере частично из смеси минеральной ваты (1), загружают (этап S3) в стекловаренную печь для плавки (этап S4) и затем превращают в стеклянное изделие (5).[0069] Figure 1 is a flow chart illustrating a method for producing a glass article (5) in accordance with one particular embodiment of the invention. Typically, raw materials (4), obtained at least in part from a mineral wool mixture (1), are loaded (step S3) into a glass melting furnace (step S4) and then converted into a glass article (5).
[0070] В соответствии с известными способами, расплавленную смесь альтернативно можно охладить и фрагментировать для получения стеклогранулята, расщепить на волокна для получения стекловаты или минеральной ваты, сформовать в текстильные стекловолокна и/или вылить на ванну жидкого олова (float по-английски) для получения листового стекла, при этом каждое из этих промышленных применений называется во всем описании термином "стеклянное изделие" (5).[0070] According to known methods, the molten mixture may alternatively be cooled and fragmented to produce glass granulate, cleaved into fibers to produce glass wool or mineral wool, formed into textile glass fibers, and/or poured onto a bath of liquid tin (float in English) to produce sheet glass, each of these industrial uses being referred to throughout the description as a "glass article" (5).
[0071] Согласно одному частному варианту осуществления изобретения, такой способ получения включает плавление сырьевой композиция (4), по меньшей мере частично полученной из гранулированной смеси (2), кажущаяся плотность которой больше или равна 30 кг/м3.[0071] According to one particular embodiment of the invention, such a method of production comprises melting a raw material composition (4) at least partially obtained from a granular mixture (2) whose apparent density is greater than or equal to 30 kg/m 3 .
[0072] Согласно легко воспроизводимому рабочему протоколу измерения кажущейся плотности гранулированной смеси (2), последнюю сначала засыпают в емкость, например, ведро известной массы и объема. Емкость должна вмещать не менее 20 литров, чтобы обеспечить достаточную точность, и соблюдать соотношение между сторонами, что позволяет ограничить утряску смеси, удовлетворяющее формуле:[0072] According to a readily reproducible working protocol for measuring the apparent density of a granular mixture (2), the latter is first poured into a container, such as a bucket, of known mass and volume. The container should hold at least 20 liters to ensure sufficient accuracy and maintain a ratio between the sides that limits the shaking of the mixture, satisfying the formula:
[0073] [0073]
в которой Lmax означает максимальную протяженность емкости в заданном направлении, по аналогии с диаметром Фере частицы, а V означает объем указанной емкости.in which L max denotes the maximum extent of the container in a given direction, by analogy with the Feret diameter of a particle, and V denotes the volume of the specified container.
[0074] Кроме того, важно следить за тем, чтобы смесь насыпалась осторожно, без какого-либо движения ведра или без механического сжатия смеси, чтобы максимально ограничить утряску смеси. Затем наполненное ведро взвешивают для определения массы засыпанной смеси. Кажущаяся плотность есть отношение измеренной массы смеси к объему ведра.[0074] Furthermore, it is important to ensure that the mixture is poured carefully, without any movement of the bucket or mechanical compression of the mixture, in order to minimize the compaction of the mixture. The filled bucket is then weighed to determine the mass of the poured mixture. Apparent density is the ratio of the measured mass of the mixture to the volume of the bucket.
[0075] Следует отметить, что такой метод характеризации кажущейся плотности является значительно более точным и строгим, чем любой альтернативный метод, ограничивающийся только оценкой размера агломератов волокон, называемых также флокенами. Действительно, любую смесь минеральной ваты (1) можно рассматривать как агломерат минеральных волокон растяжимого или сжимаемого объема, который сам по себе может быть разделен на множество агломератов волокон меньшего размера и/или меньшей плотности. Таким образом, при отсутствии дополнительной информации размер агломерата минеральных волокон не может использоваться для характеристики продукта и/или для сравнения двух продуктов друг с другом.[0075] It should be noted that this method of characterizing the apparent density is significantly more accurate and rigorous than any alternative method limited to assessing only the size of fiber agglomerates, also called flakes. Indeed, any mineral wool mixture (1) can be considered as an agglomerate of mineral fibers of an extensible or compressible volume, which itself can be divided into a multitude of fiber agglomerates of smaller size and/or lower density. Thus, in the absence of additional information, the size of the mineral fiber agglomerate cannot be used to characterize the product and/or to compare two products with each other.
[0076] Для более точной оценки значения массового расхода загрузки в зависимости от изменений различных эксплуатационных параметров печи и от насыпной плотности загружаемой композиции авторы изобретения провели серию испытаний по транспортировке двух партий отходов стекловаты, имеющих соответственно кажущуюся плотность 20 кг/м3 и 110 кг/м3.[0076] To more accurately estimate the value of the mass flow rate of the load depending on changes in various operating parameters of the furnace and on the bulk density of the loaded composition, the authors of the invention conducted a series of tests on the transportation of two batches of glass wool waste, having an apparent density of 20 kg/m 3 and 110 kg/m 3 , respectively.
[0077] Было осуществлено два типа испытаний:[0077] Two types of tests were carried out:
- "холодные" испытания, в которых в загрузочный шнек в течение заданного периода времени подавались отходы стекловаты, которые затем собирались на выходе из загрузочного устройства и взвешивались, чтобы рассчитать массовый расход загрузки;- "cold" tests, in which waste glass wool was fed into a loading auger for a specified period of time, which was then collected at the outlet of the loading device and weighed to calculate the mass flow rate of the feed;
- так называемые "горячие" испытания, в которых то же загрузочное устройство было установлено на входе в работающую плавильную печь. Подавалась известная масса отходов, и для расчета массового расхода загрузки регистрировалось время, необходимое для подачи полного количества.- so-called "hot" tests, in which the same loading device was installed at the entrance to a running smelting furnace. A known mass of waste was fed, and the time required to feed the full amount was recorded to calculate the mass flow rate of the charge.
[0078] Для каждого из двух испытаний загрузочный шнек имел диаметр и шаг шнека 30 см. Степень наполнения составляла 100%, при этом засыпная воронка шнека была заполнена, чтобы обеспечить его постоянное питание.[0078] For each of the two tests, the loading auger had a diameter and auger pitch of 30 cm. The fill level was 100%, with the auger hopper filled to ensure a constant feed.
[0079] Параллельно с этими двумя промышленными испытаниями теоретические значения массового расхода рассчитывались при тех же рабочих условиях на основе следующей формулы, которая дает приблизительное значение массового расхода Q (в кг/с) смеси, транспортируемой шнеком,[0079] In parallel with these two industrial tests, theoretical values of the mass flow rate were calculated under the same operating conditions on the basis of the following formula, which gives an approximate value of the mass flow rate Q (in kg/s) of the mixture transported by the screw,
, ,
где r есть степень заполнения шнека, d плотность загружаемой смеси (в кг/м3), V скорость вращения шнека (в сек-1; 10 об/мин в стандартных условиях загрузки), R есть радиус шнека (в м) и H величина шага шнека (в м).where r is the degree of filling of the auger, d is the density of the loaded mixture (in kg/ m3 ), V is the rotation speed of the auger (in sec -1 ; 10 rpm under standard loading conditions), R is the radius of the auger (in m) and H is the pitch of the auger (in m).
[0080] Ниже в таблице 1 представлены результаты, полученные для четырех образцов стекловаты, которые имели разную кажущуюся плотность. Эти четыре образца вводили в печь с помощью шнекового транспортера при разных скоростях вращения шнека.[0080] Table 1 below presents the results obtained for four glass wool samples with different apparent densities. These four samples were introduced into the furnace using a screw conveyor at different screw speeds.
Таблица 1. Изменение массового расхода загрузки в зависимости от разных рабочих параметров печи и насыпной плотности загружаемой композиции Table 1. Change in mass flow rate of the loading depending on different operating parameters of the furnace and the bulk density of the loaded composition
кг/м3 bulk density
kg/m 3
[0081] При сравнении теоретических значений массового расхода и результатов, полученных в холодных испытаниях, наблюдается незначительная разница. Таким образом, теория транспортировки шнеком (теоретические значения) позволяет дать довольно точную оценку результатам, полученным в холодном испытании.[0081] When comparing the theoretical mass flow values and the results obtained in cold tests, a minor difference is observed. Thus, the theory of screw conveying (theoretical values) allows for a fairly accurate assessment of the results obtained in the cold test.
[0082] С другой стороны, если сравнить теоретические значения массового расхода и результаты, полученные в опытах, проведенных на этот раз при высокой температуре, неожиданно можно видеть значительное уменьшение массового расхода, составляющее от 20% до 40% от теоретического значения. Такую разницу, установленную эмпирически, можно было бы обосновать несколькими гипотезами, в том числе давлением, оказываемым ванной расплавленного стекла на смесь, загружаемую в печь, и/или подъемом газообразных продуктов горения из печи, причем эти газы занимали бы тогда часть пространства, имеющегося в шнеке.[0082] On the other hand, if we compare the theoretical values of the mass flow rate and the results obtained in the experiments conducted this time at high temperature, we can unexpectedly see a significant decrease in the mass flow rate, amounting to 20% to 40% of the theoretical value. Such a difference, established empirically, could be justified by several hypotheses, including the pressure exerted by the bath of molten glass on the mixture loaded into the furnace, and/or the rise of gaseous combustion products from the furnace, with these gases then occupying part of the space available in the screw.
[0083] Учет такого расхождения находит прямое применение в производственной реальности. Так, общепринято, что из соображений рентабельности плавильной печи минимальный массовый расход загрузки сырья в печь должен составлять 5 тонн в сутки, или 208 кг/ч. Если специалист будет придерживаться теории или результатов, полученных в холодных испытаниях, то есть в рамках испытаний, значительно более простых в реализации, чем "горячие" испытания, он придет к выводу, что в стандартных условиях загрузки использование отходов стекловаты с кажущейся плотностью 20 кг/м3 достаточно для получения расхода загрузки 232 кг/ч, то есть удовлетворительного расхода.[0083] Accounting for this discrepancy has direct application in production reality. Thus, it is generally accepted that, for reasons of furnace profitability, the minimum mass flow rate of raw material loading into the furnace should be 5 tons per day, or 208 kg/h. If a specialist follows the theory or the results obtained in cold tests—that is, in tests significantly simpler to implement than "hot" tests—he will come to the conclusion that, under standard loading conditions, the use of glass wool waste with an apparent density of 20 kg/ m3 is sufficient to achieve a loading rate of 232 kg/h, i.e., a satisfactory flow rate.
[0084] Однако это не так. Опыты, проведенные на образце номер 1 в горячих условиях (см. таблицу 1), показывают, что фактически полученный массовый расход будет составлять 150 кг/м3, т.е. расход значительно ниже установленного критерия.[0084] However, this is not the case. Experiments conducted on sample number 1 under hot conditions (see Table 1) show that the mass flow rate actually obtained will be 150 kg/ m3 , i.e. the flow rate is significantly lower than the established criterion.
[0085] Для эквивалентных условий эксплуатации и с учетом максимального отклонения 40%, кажущаяся плотность, необходимая для достижения расхода 208,8 кг/м3, то есть значения, почти равного установленному максимальному порогу, составляет в реальности 30 кг/м3.[0085] For equivalent operating conditions and taking into account a maximum deviation of 40%, the apparent density required to achieve a flow rate of 208.8 kg/m 3 , i.e. a value almost equal to the established maximum threshold, is in reality 30 kg/m 3 .
[0086] Получение этого порогового значения кажущейся плотности отнюдь не очевидно, поскольку оно является результатом серии сложных ("горячих") испытаний, проведенных авторами изобретения.[0086] The derivation of this apparent density threshold value is by no means obvious, since it is the result of a series of complex ("hot") tests carried out by the inventors.
[0087] В целях повышения кажущейся плотности гранулированной смеси авторы изобретения использовали промышленную дробилку стандартного изготовления и провели серию опытов, в ходе которой измельчались три партии отходов стекловаты, после чего для каждой из этих партий измерялась кажущаяся плотность полученных гранулированных смесей. Целью этой серии была, в частности, оценка влияния параметров дробилки и влагосодержания на кажущуюся плотность измельченной смеси минеральной ваты.[0087] In order to increase the apparent density of the granulated mixture, the inventors used a standard industrial crusher and conducted a series of experiments in which three batches of glass wool waste were crushed, after which the apparent density of the resulting granulated mixtures was measured for each of these batches. The purpose of this series was, in particular, to evaluate the influence of crusher parameters and moisture content on the apparent density of the crushed mineral wool mixture.
[0088] Первая партия состоит исключительно из стандартных листов стекловаты[0088] The first batch consists exclusively of standard glass wool sheets
[0089] Вторая партия соответствует первой, в которую добавлено 8,8 кг увлажненных отходов стекловаты.[0089] The second batch corresponds to the first, to which 8.8 kg of wet glass wool waste has been added.
[0090] Третья партия соответствует второй, в которую добавлено 6,4 кг увлажненных отходов стекловаты.[0090] The third batch corresponds to the second, to which 6.4 kg of wet glass wool waste has been added.
[0091] На основе этих трех партий было проведено пять (5) опытов. Опыты 1-3 были проведены с первой партией, изменяя настройки дробилки. Опыт номер 4 проводился на второй партии, а опыт номер 5 проводился на третьей партии.[0091] Based on these three batches, five (5) experiments were conducted. Experiments 1-3 were conducted with the first batch, varying the crusher settings. Experiment number 4 was conducted on the second batch, and experiment number 5 was conducted on the third batch.
[0092] Ниже в таблице 2 представлены результаты, полученные в каждом опыте. В отсутствии дальнейшей информации, все параметры, не указанные в этой таблице, остаются одинаковыми во всех опытах.¶[0092] The results obtained in each experiment are presented below in Table 2. In the absence of further information, all parameters not listed in this table remain the same in all experiments.¶
Таблица 2. Изменение кажущейся плотности измельченных отходов стекловаты в зависимости от рабочих параметров дробилки и влагосодержания измельченной смеси. Table 2. Change in the apparent density of crushed glass wool waste depending on the operating parameters of the crusher and the moisture content of the crushed mixture.
об/минSpeed,
rpm
[0093] Из сравнения результатов опытов 1 и 2 можно видеть, что уменьшение размера ячеек решетки дробилки с 15 до 10 мм позволяет увеличить кажущуюся плотность полученной гранулированной смеси на 72%, а также увеличить производительность дробилки на 9,6%.[0093] From a comparison of the results of experiments 1 and 2, it can be seen that reducing the size of the crusher grid cells from 15 to 10 mm makes it possible to increase the apparent density of the resulting granulated mixture by 72%, and also to increase the productivity of the crusher by 9.6%.
[0094] Из сравнения результатов опытов 2 и 3 можно видеть, что повышение скорости вращения барабана с 150 до 210 оборотов в минуту позволяет увеличить кажущуюся плотность полученной гранулированной смеси на 6,5%.[0094] From a comparison of the results of experiments 2 and 3, it can be seen that increasing the drum rotation speed from 150 to 210 revolutions per minute makes it possible to increase the apparent density of the resulting granulated mixture by 6.5%.
[0095] Из сравнения результатов опытов 1 и 4 можно видеть, что добавление увлажненных отходов в измельченную смесь стекловаты позволяет повысить кажущуюся плотность полученной гранулированной смеси и производительность дробилки. Это подтверждается сравнением опытов 4 и 5, из которого следует, что увеличение доли влажных отходов позволяет еще больше увеличить кажущуюся плотность измельченной смеси и производительность дробилки.[0095] From a comparison of the results of Experiments 1 and 4, it can be seen that the addition of moistened waste to the crushed glass wool mixture allows for an increase in the apparent density of the resulting granulated mixture and the crusher's productivity. This is confirmed by a comparison of Experiments 4 and 5, which shows that increasing the proportion of moistened waste allows for an even greater increase in the apparent density of the crushed mixture and the crusher's productivity.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FRFR2009691 | 2020-09-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2847385C1 true RU2847385C1 (en) | 2025-10-03 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4422862A (en) * | 1982-03-12 | 1983-12-27 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Process for reusing scrap glass |
| US4678493A (en) * | 1983-11-21 | 1987-07-07 | King Taudevin & Gregson (Holdings) Limited | Vitrification of asbestos waste |
| RU2094401C1 (en) * | 1991-03-07 | 1997-10-27 | Сте-Мелтер, Инк. | Mineral filament reprocessing method |
| WO2006040135A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Rockwool International A/S | Treatment of sludge |
| US8650914B2 (en) * | 2010-09-23 | 2014-02-18 | Johns Manville | Methods and apparatus for recycling glass products using submerged combustion |
| US20150197440A1 (en) * | 2010-06-17 | 2015-07-16 | Johns Manville | Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4422862A (en) * | 1982-03-12 | 1983-12-27 | Owens-Corning Fiberglas Corporation | Process for reusing scrap glass |
| US4678493A (en) * | 1983-11-21 | 1987-07-07 | King Taudevin & Gregson (Holdings) Limited | Vitrification of asbestos waste |
| RU2094401C1 (en) * | 1991-03-07 | 1997-10-27 | Сте-Мелтер, Инк. | Mineral filament reprocessing method |
| WO2006040135A1 (en) * | 2004-10-13 | 2006-04-20 | Rockwool International A/S | Treatment of sludge |
| US20150197440A1 (en) * | 2010-06-17 | 2015-07-16 | Johns Manville | Methods and systems for controlling bubble size and bubble decay rate in foamed glass produced by a submerged combustion melter |
| US8650914B2 (en) * | 2010-09-23 | 2014-02-18 | Johns Manville | Methods and apparatus for recycling glass products using submerged combustion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Muñoz et al. | Thermal and mechanical properties of fired clay bricks made by using grapevine shoots as pore forming agent. Influence of particle size and percentage of replacement | |
| EP0073181B1 (en) | Method and apparatus for making asphalt concrete | |
| Conte et al. | Recycling of bottom ash from biomass combustion in porcelain stoneware tiles: Effects on technological properties, phase evolution and microstructure | |
| BR112014005488B1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF ORE PELLETS, AGGLOMERATED PRODUCT, AND USE OF CARBON NANOTUBES. | |
| RU2233810C2 (en) | Method of production of high-silicate inorganic fibers from rock (versions), production line for realization of this method (versions), continuous and staple fibers (versions), inorganic fine-dispersed scaly particles (versions) obtained by this method | |
| Mandal et al. | Exploring mechanical characteristics of recycled concrete aggregates from demolition waste: advancements, challenges, and future directions for sustainable construction: a review | |
| KR20210025593A (en) | Manufacturing of raw materials for glass furnaces | |
| RU2847385C1 (en) | Obtaining the composition of raw materials | |
| US4430126A (en) | Hydraulically setting shaped brick, particularly for construction, and method for its production | |
| JP2019095401A (en) | Method for predicting strength of artificial lightweight aggregate | |
| CN111472238A (en) | Asphalt mixing building construction method | |
| JP7778137B2 (en) | Preparation of raw material composition | |
| NO772349L (en) | PROCEDURES FOR THE MANUFACTURE OF MINERAL WOOL PLATES | |
| FI4185557T3 (en) | RAW MATERIAL COMPOSITION PREPARATION | |
| Wilkening | Maintaining consistent anode density using varying carbon raw materials | |
| Haner | The effects of ball size on the determination of breakage parameters of nepheline syenite | |
| FI103691B (en) | A fluidized bed material, a process for its preparation and a process for a fluidized bed process | |
| CN85109181A (en) | Production method of fluorspar solid water glass slag cement | |
| Baisanov et al. | A new approach to the recycling of silicon production waste (microsilica) as a raw material for metallurgical processing | |
| Lauermannova et al. | Silicate refractory brick waste as quartz sand filler replacement in MOC-based composites | |
| RU2374191C2 (en) | Method of making foam glass-ceramic | |
| Ozoekwem et al. | Effects of the Addition of Corncob Ash on the Technological Properties of Ugwuoba Clay, Nigeria | |
| RU2430053C1 (en) | Sulphur concrete mix and method of its production | |
| Ryakhov et al. | Choice of Binder and Optimization of Slag-Forming Mixture Granulation Technology to Improve Granule Strength | |
| Efremenkov et al. | Development of a technology for producing quenched cullet for foam glass manufacture |