【発明の詳細な説明】
断熱ウールの製造方法
本発明は、断熱ウールの製造方法に関し、特に、これまで処分に比較的高い費
用がかかっていた残留スラグおよび廃棄物スラグを極めて簡便な形で新用途に適
用できる方法に関する。
製鋼スラグ、例えばＬＤスラグは通常、塩基度が高い。製鋼スラグの塩基度Ｃ
ａ／ＳｉＯ2は通常３に近い値であり、そのようなスラグは普通２０〜２５wt％
に達する比較的多量の酸化鉄も含有している。このようなスラグは、Ａｌ2Ｏ3含
有量が少ないためもあって、種々の理由で断熱ウールの製造には適さない。これ
までは断熱ウールには玄武岩が用いられており、高い断熱特性値と製造の簡便性
を確保するためには、断熱ウール製造用の出発材料としてはスラグ塩基度が１未
満でなくてはならない。
製鋼スラグや高炉スラグを処分するために、これまでに提案されている方法で
は、まず他のスラグと混合して適当な混合物とし、これをクリンカーの製造、特
にセメント用骨材の製造に用いる。
廃棄物灰化スラグは家庭廃棄物あるいはＲＥＳＨの完全酸化により生成するの
で、通常は、４０wt％を超える量のＳｉＯ2、７〜１５wt％のＡｌ2Ｏ3、および
１０〜１５wt％のＣａＯを含有している。しかし、灰化スラグにはこれらの成分
以外にも、５〜１０wt％のＦｅ2Ｏ3の他、ある程度の量の非鉄金属酸化物が含有
されている。廃棄物灰化スラグは酸性スラグと考えるべきであり、そのようなス
ラグを再利用するための従来の提案は、酸性スラグを強い塩基性のスラグに添加
して合成高炉スラグを得ることに限られていた。しかし普通は、廃棄物灰化スラ
グはそのまま使うことができないので、廃
棄物灰化スラグを完全酸化後に還元して混合セメントの製造に用いるが、この還
元は特に、クロム、亜鉛、ニッケルの過剰分と、一部は鉄酸化物の過剰分も適切
に還元するためである。このようにして非鉄金属成分を除去したスラグは断熱ウ
ールの製造用に適しているので、本発明は、有用な新用途である断熱ウールの製
造用として上記のような酸性スラグを比較的多量に供給することを特に目的とす
る。
上記の目的を達成するために、本発明の方法は基本的な構成として、液状の酸
性スラグ、例えば廃棄物スラグ、ＲＥＳＨの燃焼によるスラグ、非鉄金属冶金で
発生するスラグであって、塩基度Ｃａ／ＳｉＯ2が０.１５〜０.５の範囲内にあ
り、スラグ全体の重量に対してＡｌ2Ｏ3含有量が１０〜２５wt％、鉄酸化物の含
有量が２〜１５wt％である液状の酸性スラグを、ガスまたは蒸気で作動する遠心
ホイールおよび／またはジェットノズルに導き、次いで制御冷却する。廃棄物ス
ラグまたはＲＥＳＨ燃焼で生成したスラグの他に、非鉄冶金で生成するスラグも
塩基度の点で適格であり、普通これらのスラグに第１工程として公知のスラグ還
元処理を施して非鉄金属を適切に還元する。必要な塩基度０.１５〜０.５に調整
し且つ必要なＡｌ2Ｏ3含有量に調整し、また任意に鉄酸化物含有量を調整したス
ラグを、ガスまたは蒸気で作動する遠心ホイールおよび／またはジェットノズル
に導いた後に固化させることにより、適切な仕方で直接にファイバーあるいはウ
ールに紡績する。
このような仕方で、多量の廃棄物スラグの経済効率の良い使い方が可能になり
、この経済効率の良い使い方の適格性としては先ず第一に十分な酸性のスラグが
得られることであり、そのようなスラグは還元するだけで直ちに、単純な混合工
程で断熱ウールの製造に必要な組成に調整できる十分な純度の材料が得られる。
ファイバーあるいは断熱ウールを形成する処理を容易にする（「ファイバーの
連続形成」）ために、スラグ塩基度は０.２〜０.４の範囲内に設定することが有
利である。
断熱ウールの製造用として必要な組成の調整を容易にするために、特に、廃棄
物灰化プラントや非鉄冶金プラント以外の場所で経済効率の良い仕方で処理を行
うことができるように、前もって還元した液状の酸性スラグを先ずバーあるいは
スラブ状に固化し、長さ５０〜１５０ｍｍの断片に切断することが有利である。
この塊状スラグを溶解してロックウールの組成に必要なＣａＯ、Ａｌ2Ｏ3および
／または鉄酸化物の各含有量に調整することができ、そうすれば、液状スラグの
発生する場所に直接限定されることなく断熱ウールを製造できる。
本発明の方法の特に有利な態様では、酸性スラグの組成を４０〜５５wt％Ｓｉ
Ｏ2、１０〜２０wt％ＣａＯ、１０／２０wt％Ａｌ2Ｏ3、残部は鉄酸化物と通常
の不純物という組成に調整する。このような必要組成にしたスラグは、高い純度
と安全性が確保できるばかりでなく、これを処理した断熱ウールの所望特性も確
保でき、多量の廃棄物質を安全かつ経済効率良く処分できる、という顕著な効果
を奏する。
断熱ウールを製造するために、遠心ホイールは作動速度３００〜６００回転／
分、直径４００〜８００ｍｍとし、スラグの流量は０.５〜２トン／時とするこ
とが有利である。他の態様として、液状スラグを水、水蒸気、および／または空
気・水混合物と混合し、蒸発した水分を固化しつつあるスラグに沿ってノズルか
ら噴出させることができる。
単純な仕方でウールに加工するための酸性の出発スラグとして最も望ましい組
成は、溶融スラグに５〜５０wt％の玄武岩を添加する
ことによっても得ることができる。
本発明の特に有利な実施形態として、液状スラグを重力の作用下で圧力1．5〜
１５バール、望ましくは２〜１０バールの上吹き水蒸気で筒状にしてシャフト内
に送り込み、この筒状体に低圧、望ましくは圧力１〜６バールの水を冷却用に供
給し、冷却されたファイバー状の材料をシャフトからリールを介して引き出し、
送出する。この実施形態によれば、液状スラグを低圧の水蒸気および／または加
圧空気の芯部と実質的に一緒に送り込むことができ、筒状体の冷却とファイバー
の芯出しを同時に行う低圧水を供給する環状ノズルが、流出位置例えばスラグタ
ンディッシュのスラグ流出口の直近に開口している。このように低圧水、特に１
〜６バールの範囲内の圧力の水を付加的に供給すると、気孔率が高まる。その際
、本発明の望ましい別の態様により、流出前の液状スラグに水蒸気および／また
は圧縮空気によりガスを供給し、望ましくはガスで飽和させることにより、特に
微細なファイバー状構造を冷却中に形成する場合には、上記付加的供給により特
に気孔率が高まる。この多孔質のガラス状構造のファイバーは水蒸気は透過させ
るが水は透過させないので、断熱能力を高めると共に断熱材料からの湿気除去が
良くなる。ファイバーの構造は元々はランダムに形成されており、ファイバース
トランドに適当な引っ張りをかけるか、ストランドに沿ってガス流を流すことに
より向上させることができる。そのために、シャフトからファイバー状材料が出
て行く出口の近くで蒸気を吸引することにより、下向きの蒸気流をシャフト内に
維持する。その際に完全には固化していない状態のファイバーの構造は、リール
の前でファイバー状材料にブレーキをかけてストレッチ加工することにより向上
させることができる。連続ファイバーまたはフィラメントを製造することに加え
て、次いでチョッピングを行ってファイバーステープル
を形成することも可能である。
本発明の方法の範囲内において、多くの問題物質および有害物質があっても安
全に処分できることは大きな利点である。廃車をシュレッダー加工した際に鋼ス
クラップ以外に発生するシュレダー屑であるＲＥＳＨ、あるいは廃棄物の灰化や
廃棄物灰化スラグの処理の際に発生するスラグの他にも、非鉄冶金スラグ、例え
ば鉛スラグ、銅反射炉や銅転炉の発生スラグは大体において装入物質として適し
ており、その場合、もちろん非鉄重金属成分はファイバー形成の前に適当な還元
方法により適宜還元しておかなくてはならない。このようなスラグの場合、Ａｌ2
Ｏ3含有量を適宜高めておくことで、非鉄重金属および非鉄金属の分離のための
次工程の還元を容易にするために、多くの問題物質、例えば砕解した使用済触媒
、特に窒素除去用触媒をＡｌ2Ｏ3のキャリアとして採用できる。エンジン製造時
に発生するようなアルミニウム含有研磨屑も廃棄物処分に問題があるが、必要な
アルミニウム酸化物含有量の調整用に適しており、その場合、スラグのＡｌ2Ｏ3
含有量の調整は、２５wt％までの量の使用済触媒か、アルミニウム含有研磨屑の
添加によって行い、これにより形成された液状スラグを金属浴で還元して金属酸
化物を還元してから、蒸気で流出させることが望ましい。研磨屑はコランダムを
多量に含むのでＡｌ2Ｏ3含有量が５０wt％以上になることがあり、スラグへの添
加量を１０wt％程度にすれば十分に必要Ａｌ2Ｏ3含有量になる。目標の塩基度に
達しない場合には、生石灰、製鋼スラグ、高炉スラグで調整することができ、そ
の場合、銅シャフト炉の液状スラグや、使用済触媒、研磨屑等のアルミン酸塩含
有添加物を、必要な還元を考慮した液体金属の各バッチが既に入っている鉄浴反
応装置や金属浴反応装置に直接添加することができる。金属浴の場合、鉄ニッケ
ル合金や、還元対象である金属酸化物部分に応じて他の金
属浴が鉄以外に存在しても良く、その場合、使用済触媒を用いると特に価値のあ
る金属塊（かわ）が得られ、この金属塊には装入触媒量に応じて白金も含まれて
いる。
得られた金属塊を適当な冶金処理によって処理することができ、その場合、適
当に純化したスラグ溶湯を特に簡便な仕方で蒸気ノズルにより紡績してスラグの
ウール、フィラメント、ステープルファイバーにすることができる。
廃棄物灰化スラグや非鉄冶金の発生スラグから銅、ニッケル、クロム、亜鉛、
鉛等の有害物質を特に簡便な仕方で分離するには、金属浴反応装置、例えば鉄浴
反応装置を適用できる。このような反応装置で起きる還元により、種々の酸化物
形態で存在する金属酸化物が金属に還元され、種々の金属種が回収され、そのま
ま断熱ウールの製造に使える高純度の酸性スラグが得られる。鉄含有量を１０wt
％以下に適正に低減することにより、普通は、ＳｉＯ2、ＣａＯおよびＦｅＯに
関して適当な組成のものが廃棄物スラグから直ちに得られる。必要なスラグ塩基
度が一度に得られるので、調整として必要なのは普通はＣａＯとＡｌ2Ｏ3の添加
だけである。ただし、必要な塩基度に調整するために、弱い塩基性の高炉スラグ
を少量添加してもよい。高炉スラグの塩基性は製鋼スラグよりもかなり低く、高
炉スラグを少量添加しても、得られるスラグは依然として酸性である。
ＲＥＳＨおよび廃棄物の灰化スラグの他に、組成に下記のような特徴がある出
発スラグを使うことも利点がある。 具体的な実験として、下記組成の溶融状態の銅シャフト炉スラグを、シャフト
炉で発生した後直ちに処理した。この溶融スラグの組成は下記のとおりであった
。 上記合計97.66wt%、残部は分析誤差と同定されない不純物。
Ａｌ2Ｏ3含有量を高めるために、砕解した使用済触媒２５wt%を添加した。こ
の窒素除去用触媒の化学組成は下記のとおりであった。 残部は通常の不純物と重金属。
下記不純物が存在していた。
別の実験では、エンジン製造で発生した下記化学組成のアルミニウム含有研磨
屑を用いた。 上記組成の研磨屑を約１０wt％用いたことにより、必要な塩基度と必要なＡｌ2
Ｏ3含有量に調整することができ、添付図面に模式的に示したような装置でファ
イバーの製造が良好に行われた。ここで、図１はこの装置の一部断面で示した模
式図であり、図２は変更を加えた例である。
図１において、溶湯タンディッシュ１に、重金属および非鉄重金属を還元した
後にガス飽和したフェヤライト質スラグを導入する。ＳｉＯ2部分とＦｅＯとが
反応してフェヤライトになっているので、溶湯中に遊離ＳｉＯ2は無いため、Ｓ
ｉＯ2がフェヤライトとして固定された安全な材料がそのまま得られる。水蒸気
または湿潤蒸気を２〜１０バールの圧力でノズル２から上吹きすることにより、
上記の溶融スラグをサイジングノズル３としてのタンディッシュ流出口から押し
出すと、スラグジェットが筒状になってサイジングノズル３から流出して紡績シ
ャフト４に入る。シャフトの入口にある環状
ノズル５から導入される低圧水がファイバーの芯出しと筒状に流出したスラグジ
ェットの冷却とを行う。これにより、ガス飽和フェヤライト質スラグの場合に材
料の気孔率が最も大きくなる。シャフト４内でガラス状固化により形成したファ
イバーは、矢印６の方向に揃えて調整された使用済蒸気ガス流によって配向され
、使用済蒸気は７の位置で引き抜かれ蒸気再発生装置で熱を回収される。まだ塑
性はあるが殆ど固化した材料が、偏向プーリ８を介してリールに引き抜かれる際
に、ブレーキロール９が、ブレーキロール９と取り出しリール１０との間でファ
イバー状材料（フィラメント）に引っ張り（ストレッチ）をかける。引っ張りを
行うために加速ローラー１１を設けてもよい。
図２の形態では、放射状または長手方向のスリットを開けた水用のノズル１２
を紡績シャフト４に更に設けてある。水は低圧水としてすなわち２０バール以下
の圧力でノズル１２に供給され、繊維形成傾向を助長する。
サイジングノズル３の長さにより、得られるフィラメントのタイター（＝ファ
イバーの直径）が決まる。サイジングノズルが長いほど、タイターが小さい（フ
ァイバーの直径が小さい）。サイジングノズル内を通る液状の「スラグ筒状体」
に対して、重力と蒸気ジェットが加速力として作用する。これらの力（特に蒸気
ジェット）が液状に維持された「スラグ筒状体」に長く作用できるほど、筒状体
が細くなる。したがって、サイジングノズル内での抜熱をできるだけ少なくする
ことが重要である。その際、蒸気ジェット（圧縮空気）のパルスを摩擦力として
スラグ筒状体に対してパルス作用（パルス交換）を付加的に付与するために、溶
湯は液状に維持されていなくてはならない。液体の水に比べて蒸気（圧縮空気）
は熱容量が非常に小さい。そのため、サイジングノズル内で推進用の水蒸気
（圧縮空気）に伝達される熱の量は極めて僅かである。したがって、抜熱の主体
は低圧水である。
形成される繊維の本数はサイジングノズルの直径と推進流の速度の関数である
。
サイジングノズルの直径を大きくし且つ乱流状の推進流を用いると繊維形成係
数が比較的大きくなる。
蒸気圧力（推進圧力）を高くしたり、サイジングノズルを長くすると、タイタ
ーが比較的小さくなる。
ＲＥＳＨ由来のスラグもこのタイプの装置に装入した。ＲＥＳＨは、例えば廃
油、合成物、木材等の有機物質の含有量が多いため、発熱量が１０，０００〜１
６，０００ｋＪ／ｋｇと比較的大きい。しかし、ＲＥＳＨは有毒な重金属化合物
や、特に銅、亜鉛、鉛も多量に含有している。発熱量が大きいと、シュレッダー
屑の溶解と同時にほぼ同じ多量の玄武岩部分も溶解され、塩基度と酸化アルミニ
ウム量の調整に必要な添加材も同時にスラグ化し得る。高温であるため、石灰石
も炭酸カルシウムとして直接添加でき、溶解中に同時に力焼(calcine)される。
再スクラップ化したＲＥＳＨは典型的には４４wt％の無機部分と５６wt％の可
燃性部分と水分を含んでいる。典型的なＲＥＳＨ分析値は下記のとおりである。
このタイプのＲＥＳＨを溶解酸化反応装置で酸化しつつ溶解することにより金
属部分を全てスラグ化して、重金属の硫化物および塩化物を酸化物に変換するか
、あるいは排出ガスを介して直接抜き取る。
その後、酸化スラグ溶融物を更に鉄ニッケル浴反応装置内で、既に還元されて
金属浴を形成している、鉄よりも貴な金属で更に処理する。鉄はスラグ内に残留
しており、２価の形で存在してフェヤラ
イト質スラグ中に溶けている。
このタイプのフェヤライト質スラグが形成すると、融点がかなり下がってスラ
グの取扱いがかなり容易になる。その後、蒸気ノズルにより断熱ウールに紡績し
た後、更に従来方法により処理して断熱マットにした。これらのファイバーは、
例えばテクスチャー加工（嵩高加工）を施して「フィラメント」（連続ファイバ
ー）とし、マットに織り上げることもできる。あるいは「ステープルファイバー
」を作り、これを従来方法で紡績することもできる。第３の有利な形態は、不織
マットの製造である。得られた材料はＳｉＯ2がフェヤライトとして固定されて
おり遊離珪酸を含まないので、形成した断熱ファイバーは生理的に安全である。
紡績過程で用いた水蒸気はファイバーを多孔質ガラス状構造にするので、特に良
好な断熱特性が得られる。
作製した断熱マットは約８００℃まで優れた断熱特性を発揮し、難燃性もあっ
た。このマットは低温での断熱用にも適している。
最も有利な別の用途として、ストレッチ加工した連続ヤーン（フィラメント）
を特殊な織機で処理して耐火布にする。この布に、例えば金属アルミニウムを真
空中、高温で蒸着メッキ（被覆）する。この布は例えば耐火材料（消防隊の保護
被服、消防ホース等）として有利に用いられる。
上記の材料は８００℃までのガス温度で粉塵分離用の高温フィルター材として
も用いられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Manufacturing method of insulating wool
The present invention relates to a method for the production of insulating wool, in particular, which has hitherto been relatively expensive to dispose.
Used residual slag and waste slag can be used for new applications in a very simple manner.
About methods that can be used.
Steelmaking slag, such as LD slag, is usually highly basic. Basicity C of steelmaking slag
a / SiOTwoIs usually close to 3, such slag is usually 20-25 wt%
It also contains relatively large amounts of iron oxides, up to. Such a slag is AlTwoOThreeIncluding
It is not suitable for the production of insulating wool for various reasons, partly because of its small weight. this
Up to now, basalt has been used for heat-insulating wool, which has high heat-insulating properties and easy manufacturing.
As a starting material for the production of insulating wool, a slag basicity of less than 1
Must be full.
In order to dispose of steelmaking slag and blast furnace slag, use the methods proposed so far.
First, mix with other slag to form an appropriate mixture, which is used for clinker production,
Used for the production of aggregate for cement.
Waste ash is produced by the complete oxidation of household waste or RESH.
Usually, the amount of SiO 2 exceeding 40 wt%Two, 7-15 wt% AlTwoOThree,and
It contains 10 to 15 wt% CaO. However, incinerated slag contains these components
In addition, 5-10 wt% FeTwoOThreeContains a certain amount of non-ferrous metal oxides
Have been. Waste ash slag should be considered as acid slag and such slag
Conventional proposals for reusing lag include adding acidic slag to strongly basic slag
To obtain synthetic blast furnace slag. But usually, waste ash
Can not be used as it is,
The waste ash slag is reduced after complete oxidation and used for the production of mixed cement.
In particular, excess of chromium, zinc and nickel, and some excess of iron oxides are also appropriate
In order to reduce to The slag from which the non-ferrous metal components have been removed in this way is insulated.
The present invention is useful for the production of insulating wool, which is a useful new application.
The purpose is to supply a relatively large amount of the acidic slag as described above for construction.
You.
In order to achieve the above object, the method of the present invention basically comprises a liquid acid
Slag, such as waste slag, slag from RESH combustion, and non-ferrous metallurgy
Generated slag, basicity Ca / SiOTwoIs within the range of 0.15 to 0.5
And the weight of AlTwoOThreeContent is 10 to 25 wt%, iron oxide content
Liquid acidic slag having a weight of 2 to 15 wt% is centrifuged by gas or steam.
It leads to the wheel and / or jet nozzle and then cools down. Waste
In addition to slag produced by lag or RESH combustion, slag produced by non-ferrous metallurgy
Qualified in terms of basicity, these slags are usually added to the slag known as the first step.
A non-ferrous metal is appropriately reduced by performing a primary treatment. Adjust the required basicity to 0.15-0.5
And necessary AlTwoOThreeAdjusted iron content and arbitrarily adjusted iron oxide content
Centrifugal wheels and / or jet nozzles that operate the lugs with gas or steam
Solidification after directing the fiber or fiber directly in an appropriate manner.
To spin.
In this way, economically efficient use of large amounts of waste slag becomes possible.
In order to qualify for this economically efficient use, first of all, a sufficiently acidic slag
That such slag can be reduced,
In this way, a material having a sufficient purity that can be adjusted to the composition required for the production of insulating wool can be obtained.
Facilitates the process of forming fiber or insulating wool ("Fiber
The slag basicity may be set within the range of 0.2 to 0.4 for continuous formation)).
It is profitable.
To facilitate adjustment of the composition required for the production of insulating wool,
Process in an economically efficient manner outside of the incineration or nonferrous metallurgical plants
First, the liquid acid slag, which has been previously reduced, is
It is advantageous to solidify into a slab and cut into pieces 50-150 mm in length.
This mass slag is dissolved to obtain CaO, Al necessary for the composition of rock wool.TwoOThreeand
And / or can be adjusted to each content of iron oxide, so that the liquid slag
Insulated wool can be manufactured without being directly limited to the place where it occurs.
In a particularly advantageous embodiment of the process according to the invention, the composition of the acidic slag is 40-55% by weight Si
OTwo, 10-20 wt% CaO, 10/20 wt% AlTwoOThreeThe rest is usually iron oxide
Is adjusted to a composition of impurities. Slag with such a required composition has high purity
In addition to ensuring safety, the desired properties of the insulation wool treated with this can be confirmed.
Remarkable effect that it is possible to safely and economically dispose of large amounts of waste materials.
To play.
To produce insulating wool, the centrifugal wheel operates at a speed of 300-600 revolutions /
Min, the diameter should be 400 to 800 mm, and the slag flow rate should be 0.5 to 2 ton / hour.
Is advantageous. In another embodiment, the liquid slag is water, steam, and / or empty.
The nozzle is moved along the slag which is mixed with the gas-water mixture and solidifies the evaporated water.
Can be erupted.
Most preferred set as acidic starting slag for processing into wool in a simple manner
Nari adds 5-50wt% basalt to molten slag
Can also be obtained.
In a particularly advantageous embodiment of the invention, the liquid slag is subjected to a pressure of 1.5 to 1.5 under the action of gravity.
15 bar, desirably 2 to 10 bar in the shaft with top-blown steam
Water at a low pressure, preferably 1 to 6 bar, is supplied to the cylindrical body for cooling.
Feed and cool the fibrous material out of the shaft through the reel,
Send out. According to this embodiment, the liquid slag is converted to low pressure steam and / or water.
It can be pumped substantially together with the core of compressed air, cooling the tubular body and
An annular nozzle that supplies low-pressure water that simultaneously centers the slag
It opens right near the slag outlet of Nishiki. Thus, low pressure water, especially 1
The additional supply of water at a pressure in the range of ６6 bar increases the porosity. that time
According to another preferred embodiment of the present invention, the liquid slag before flowing out is provided with steam and / or water.
Supply gas by compressed air, preferably by gas saturation, especially
If a fine fibrous structure is formed during cooling, the additional
The porosity increases. This porous glass-like fiber is permeable to water vapor
However, since it does not allow water to permeate, it increases the heat insulation capacity and removes moisture from the heat insulating material.
Get better. The fiber structure is originally randomly formed,
Applying a suitable tension to the strand or flowing gas along the strand
It can be further improved. For this purpose, fibrous material emerges from the shaft.
A downward steam flow into the shaft by drawing in steam near the exit
maintain. At this time, the fiber structure that is not completely solidified
By stretching and stretching the fibrous material in front of it
Can be done. In addition to producing continuous fibers or filaments,
Then chopping and fiber staples
It is also possible to form
Within the scope of the method according to the invention, many problematic and harmful substances are safe.
Being completely disposable is a great advantage. Steel shredder when shredded scrap car
RESH, which is shredder waste generated in addition to crap, or incineration of waste
In addition to slag generated during the processing of waste incinerated slag, non-ferrous metallurgical slag, such as
For example, lead slag, slag generated from copper reverberatory furnaces and copper converters are generally suitable as charging materials.
In that case, of course, the non-ferrous heavy metal components are appropriately reduced before fiber formation.
It must be appropriately reduced by the method. In the case of such a slag, AlTwo
OThreeBy increasing the content appropriately, non-ferrous heavy metals and non-ferrous metals can be separated.
In order to facilitate the reduction in the next step, a number of substances of interest, for example, disintegrated spent catalyst
, Especially nitrogen removal catalystTwoOThreeCan be adopted as a career. During engine production
Aluminum-containing polishing debris such as those generated in
Suitable for adjusting the aluminum oxide content, in which case the slag AlTwoOThree
The content can be adjusted by using up to 25 wt% of spent catalyst or aluminum-containing abrasive waste.
The liquid slag thus formed is reduced in a metal bath to form a metal acid.
It is desirable to reduce the compounds and then evaporate them with steam. Grinding waste corundum
AlTwoOThreeContent may be more than 50wt%, it is added to slag
Al is sufficient if the addition amount is about 10 wt%.TwoOThreeContent. To the target basicity
If not, it can be adjusted with quicklime, steelmaking slag and blast furnace slag.
In the case of slag, liquid alumina slag of copper shaft furnace, spent catalyst, polishing waste, etc.
Additives are added to the iron bath counter which already contains each batch of liquid metal taking into account the necessary reduction.
It can be added directly to a reaction device or a metal bath reactor. In the case of metal bath, iron nickel
Metal or other metal depending on the metal oxide part to be reduced.
The bath may be present in addition to iron, in which case the use of spent catalyst is particularly valuable.
Metal lump, which contains platinum depending on the amount of catalyst charged.
I have.
The resulting metal lump can be treated by a suitable metallurgical treatment, in which case
The slag melt is spun with a steam nozzle in a particularly simple manner
It can be wool, filament, staple fiber.
Copper, nickel, chromium, zinc, waste ash and nonferrous metallurgical slag
To separate harmful substances such as lead in a particularly convenient manner, a metal bath reactor, for example an iron bath
A reactor can be applied. The reduction that takes place in such reactors results in various oxides
The metal oxide present in the form is reduced to metal, various metal species are recovered and
In addition, high-purity acidic slag that can be used for the production of insulating wool can be obtained. Iron content 10wt
% Or less, usually SiO 2Two, CaO and FeO
The appropriate composition for this is obtained immediately from the waste slag. Required slag base
Since the degree is obtained at once, adjustments usually require CaO and AlTwoOThreeAddition of
Only. However, in order to adjust to the required basicity, blast furnace slag of weak basicity is used.
May be added in small amounts. The basicity of blast furnace slag is much lower than steelmaking slag,
Even if a small amount of furnace slag is added, the resulting slag is still acidic.
In addition to RESH and waste ash slag, the composition has the following characteristics:
There is also an advantage to using blasting slag. As a specific experiment, a molten copper shaft furnace slag having the following composition was
Treated immediately after generating in the furnace. The composition of this molten slag was as follows
. 97.66 wt% in total, with the remainder being impurities not identified as analytical errors.
AlTwoOThreeIn order to increase the content, 25% by weight of the crushed spent catalyst was added. This
The chemical composition of the catalyst for removing nitrogen was as follows. The balance is normal impurities and heavy metals.
The following impurities were present.
In another experiment, polishing containing aluminum of the following chemical composition generated in engine production was performed.
Scrap was used. By using about 10 wt% of the polishing dust of the above composition, the required basicity and required AlTwo
OThreeIt can be adjusted to the content and can be adjusted with a device as schematically shown in the attached drawings.
The production of Ivar was successful. Here, FIG. 1 is a schematic diagram showing a partial cross section of this device.
FIG. 2 is an expression diagram, and FIG.
In FIG. 1, heavy metal and non-ferrous heavy metal were reduced to the molten metal tundish 1.
Later, a gas-saturated ferrite slag is introduced. SiOTwoPart and FeO
Because it reacts to ferrite, free SiOTwoBecause there is no
iOTwoHowever, a safe material fixed as ferrite is obtained as it is. water vapor
Or by blowing up wet steam from nozzle 2 at a pressure of 2 to 10 bar,
Push the above molten slag from the tundish outlet as sizing nozzle 3
The slag jet becomes cylindrical and flows out of the sizing nozzle 3
Enter the raft 4. Annular at the entrance of the shaft
Low-pressure water introduced from the nozzle 5 is centered on the fiber and slugs that have flowed out into a cylindrical shape.
Cooling of the jet. As a result, in the case of gas-saturated ferrite slag,
The porosity of the material is highest. A shaft formed by vitrification in the shaft 4
Iver is oriented by the spent steam gas flow adjusted in the direction of arrow 6
The used steam is withdrawn at the position 7 and heat is recovered by the steam regenerating device. Still plastic
When the hardened material is pulled out to the reel via the deflecting pulley 8,
Then, the brake roll 9 is moved between the brake roll 9 and the take-out reel 10.
The varnish material (filament) is stretched. Pull
For this purpose, an acceleration roller 11 may be provided.
In the embodiment of FIG. 2, a water nozzle 12 with radial or longitudinal slits is provided.
Is further provided on the spinning shaft 4. Water is as low pressure water ie less than 20 bar
Is supplied to the nozzle 12 at a pressure of, and promotes the tendency to form fibers.
Depending on the length of the sizing nozzle 3, the titer (=
Is determined. The longer the sizing nozzle, the smaller the titer.
Fiber diameter is small). Liquid "slag cylindrical body" passing through the sizing nozzle
In contrast, gravity and a steam jet act as acceleration forces. These forces (especially steam
The longer the jet) can act on the "slag cylindrical body" maintained in a liquid state, the longer the cylindrical body
Becomes thinner. Therefore, heat removal in the sizing nozzle should be minimized
This is very important. At that time, the pulse of steam jet (compressed air) is used as frictional force.
In order to add pulse action (pulse exchange) to the slag cylindrical body,
Hot water must be maintained in a liquid state. Steam (compressed air) compared to liquid water
Has a very small heat capacity. Therefore, the steam for propulsion in the sizing nozzle
The amount of heat transferred to (compressed air) is very small. Therefore, the main body of heat removal
Is low pressure water.
The number of fibers formed is a function of the sizing nozzle diameter and the velocity of the propulsion flow
.
When the diameter of the sizing nozzle is increased and a turbulent propulsion flow is used, the fiber formation
The number is relatively large.
If the steam pressure (propulsion pressure) is increased or the sizing nozzle is lengthened, the titer
Is relatively small.
Slag from RESH was also charged to this type of equipment. RESH is, for example,
Due to the high content of organic substances such as oils, synthetics, and wood, the calorific value is 10,000 to 1
It is relatively large at 6,000 kJ / kg. However, RESH is a toxic heavy metal compound
In addition, it contains a large amount of copper, zinc, and lead. If the calorific value is large, shredder
Almost the same amount of basalt was dissolved at the same time as the debris was dissolved, and the basicity and aluminum oxide
The slag can also be formed at the same time as the additive necessary for adjusting the amount of chromium. Limestone due to high temperature
Can also be added directly as calcium carbonate and is simultaneously calcined during dissolution.
The re-scrapped RESH typically has a 44 wt% inorganic portion and 56 wt%
Contains flammable parts and moisture. A typical RESH analysis value is as follows.
By dissolving this type of RESH while oxidizing it with a dissolution oxidation reactor, gold
All slags to convert heavy metal sulfides and chlorides to oxides
Or withdrawn directly through the exhaust gas.
After that, the slag oxidized slag was further reduced in the iron-nickel bath reactor.
Further treatment with metals nobler than iron forming a metal bath. Iron remains in slag
And exists in divalent form
Melted in slag.
The formation of this type of ferraritic slag significantly lowers the melting point and
Handling of the vehicle becomes considerably easier. After that, it is spun into insulated wool with a steam nozzle.
After that, it was further processed by a conventional method to form a heat insulating mat. These fibers are
For example, texture processing (bulk processing) is applied to “filament” (continuous fiber).
-) And can be woven on a mat. Or "staple fiber
And spinning it in a conventional manner. A third advantageous form is a nonwoven
Manufacture of mats. The resulting material is SiOTwoIs fixed as a fear light
Because it does not contain free silicic acid, the insulated fiber formed is physiologically safe.
The water vapor used in the spinning process makes the fiber a porous glass-like structure,
Good heat insulation properties are obtained.
The heat insulation mat produced has excellent heat insulation properties up to about 800 ° C and has flame retardancy.
Was. The mat is also suitable for thermal insulation at low temperatures.
Another application that is most advantageous is stretched continuous yarn (filament)
Is treated with a special loom to make a fireproof cloth. For example, a metal aluminum
Vapor plating (coating) at high temperature in the air. This cloth is made of, for example, fire-resistant material
Clothing, fire hose, etc.).
The above materials are used as high temperature filter materials for dust separation at gas temperatures up to 800 ° C.
Is also used.