Способ варки отходов стекловолокна - RU2057727C1
Код документа: RU2057727C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к способу варки отходов стекловолокна и может быть использовано в химической промышленности и промышленности строительных материалов.
Известна варка отходов стекловолокна путем загрузки отходов в варочный бассейн стекловаренной печи.
К недостаткам известного способа варки отходов стекловолокна следует отнести загрязнение стекломассы продуктами сгорания органической связки из-за большой глубины варочного бассейна, вследствие чего часть отходов увлекается конвекционными потоками в глубинные слои стекломассы и сгорает там.
Нагрев стекломассы в ванной стекловаренной печи до 1500-1600оС приводит к интенсивному уносу легко летучих компонентов в первую очередь соединений бора, что изменяет химический состав стекломассы. Загрязнение стекломассы и изменение ее химического состава не позволяет использовать плавленые отходы в производстве стекловолокна.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ варки отходов стекловолокна и стеклошариков путем их загрузки в стекловаренную печь, плавления, кондиционирования и термического гранулирования, причем плавление осуществляют при скорости перемещения стекломассы 0,4-0,8 м/г, а кондиционирование при 1350-1400оС и скорости перемещения стекломассы 12-24 м/г.
К недостаткам известного способа следует отнести малоэффективность этой технологии, так как стекломасса не имеет требуемой вязкости, которая необходима при дальнейшей переработке расплава в стекловолокно путем распыления струи.
Целью изобретения является улучшение экологической обстановки окружающей среды и создания безотходного производства.
Это достигается тем, что в способе варки отходов стекловолокна путем загрузки в стекловаренную печь плавления и кондиционирования, загрузку отходов в печь ведут с добавлением продуктов очистки дымовых газов из стекловаренной печи в виде твердых частиц, включающих фтор, окислы бора и кальция в количестве 5-10% от процентного содержания этих компонентов в отходах стекловолокна, а кондиционирование осуществляют при 1525-1540оС.
На чертеже схематически изображена установка для варки отходов стекловолокна.
Установка содержит печь для варки отходов с плавильным бассейном 1, обогреваемой шахтой для приема грубых стекловолокнистых отходов 2 и рабочей камерой 3, соединенной с плавильным бассейном через загpадительное устройство 4, сливное устройство 5, распыливающее устройство 6 и горизонтальную камеру волокноосаждения 7.
В начале плавильного бассейна 1 над его сводом смонтирован дымоотводящий стояк 8, переходящий в рекуператор 9. Над шахтой закреплен бункер отходов 10. Печь для варки отходов отапливается жидким топливом с помощью горелок 11.
Способ варки отходов стекловолокна реализован следующим образом.
Отходы стекловолокна, хранящиеся в бункере около печи, порциями подают с помощью тельфера в обогреваемую шахту печи. Здесь они подплавляются при 1450оС и оседают, далее стеклорасплав поступает в плавильную часть, имеющую температуру порядка 1500оС, освобождается от газообразующих веществ, хорошо проваривается и через заградительное устройство с температурой не ниже 1500оС поступает в рабочую камеру с более высокими температурами. В камере расплаву придают рабочую вязкость 40-50 пз. Из всех физико-химических свойств стекла вязкость особенно зависит от его химического состава и температуры. Сложно влияет на вязкость борный ангидрид и окись кальция. Борный ангидрид значительно понижает вязкость стекла при высоких температурах, при низких температурах В2О3 приблизительно до 15% вязкость стекла повышается. Окись кальция при низких температурах повышает вязкость стекла; при высоких температурах действия ее более сложно она снижает вязкость стекла, если ее вводят в небольших количествах (до 8-10%), но при дальнейшем увеличении содержания окиси кальция вязкость стекол возрастает. Фтор с повышением температуры также снижает вязкость стекла. В алюмоборосиликатном стекле типа "Е" содержание борного ангидрида составляет около 10% окиси кальция 18,7% и фтора 0,3% При 1500оС вязкость стекла -63 пз. При увеличении содержания в стекле фтора до 0,6% вязкость снижается до 53 пз, при этом же содержании борного ангидрида. Добавление к отходам стекловолокна продуктов газоочистки заметно снижает вязкость стекла. При температуре стекла 1500оС в рабочей камере вязкость стекла понижается до 53 пз. Повышение температуры до 1500оС и выше снижает вязкость до 48 пз, но резко уменьшает срок службы оборудования и огнеупорных материалов. Для достижения необходимой вязкости в пределах 40-50 пз и поддержания рабочих температур в пределах 1525-1540оС вводят добавки, являющиеся продуктами газоочистки.
В таблице представлены результаты определения вязкости в зависимости от температуры и состава стекла в рабочей камере.
Из данных таблицы видно, что при 1500-1550оС вязкость алюмоборосиликатного стекла "Е" находится в пределах 63-48 пз, при введении же добавок, являющихся продуктами газоочистки, в пределах 5-10% вязкость стекла снижается и становится 58-38 пз. Дальнейшее увеличение содержания фтора, окислов бора и кальция в стекле свыше 2% становится по технологическим соображениям нецелесообразно, так как вязкость резко снижается, ухудшается технологический режим. Для получения рабочей вязкости в пределах 50-40 пз необходимо поддерживать температуру в рабочей камере 1525-1540оС.
Реферат
Сущность изобретения: способ варки отходов стекловолокна включает загрузку их в стекловаренную печь, плавление и кондиционирование. Загрузку отходов в печь ведут с добавлением продуктов очистки дымовых газов из стекловаренных печей в виде твердых частиц, включающих фтор, окислы бора и кальция в количестве 5 - 10% от процентного содержания этих компонентов в отходах стекловолокна, а кондиционирование осуществляют при 1525 - 1540oС. 1 ил., 1 табл.
