PL170070B1 - Skład surowcowy do wytwarzania wełny mineralnej - Google Patents

Abstract

1. Skład surowcowy do wytwarzania wełny mineralnej bazujący na surowcach mineralnych, znamienny tym, że na 100 części wagowych surowca zawierającego co najmniej 15% plagioklazów lub mieszaniny surowców, w której przynajmniejjeden zawiera co najmniej 15% plagioklazów przypada 1-22 części wagowych tlenku wapnia lub 0,6-13 części wagowych tlenku wapnia i 0,4-9 części wagowych tlenku magnezu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest skład surowcowy do wytwarzania wełny mineralnej przeznaczonej do wykonywania izolacji termicznej, zwłaszcza w budownictwie i energetyce.

Wełna mineralna jest wytwarzana z nefelinowych lub oliwinowych bazaltów, diabazów, a także z żużli wielkopiecowych. Z angielskiego opisu patentowego nr 2081247 jest znane rozwiązanie wg którego do wytwarzania wełny mineralnej stosuje się oliwinowy bazalt z 20% dodatkiem węglanu sodu (Na2COe). Zaletą tego wynalazku jest łatwość topienia i przetwarzania stopionych surowców na wełnę mineralną. Jednakże duża zawartość Na2O w wełnie mineralnej wpływa niekorzystnie na ługowalność, która powoduje ubytek 0,30% masy wełny. Wełna ta posiada ciemny kolor (wskaźnik jasności 49%).

Znane inne gatunki wełny mineralnej, np. wełna żużlowa, posiadając jasny kolor (wskaźnik jasności 64%) i tym samym niską emisyjność dla promieniowania cieplnego, wykazują lepszą izolacyjność termiczną, ale charakteryzują się znacznie gorszą ługowalnością powodującą ubytek 0,50% masy wełny. Oznacza to, że w praktyce nie udaje się połączyć obu korzystnych cech to jest wysokiej odporności na ługowanie czyli długiego czasu eksploatacji z jasnym kolorem i niską emisyjnością dla promieniowania cieplnego, czyli lepszą izolacyjnością termiczną.

Istotą wynalazku jest taki skład surowcowy do wytwarzania wełny mineralnej, który daje włókna łączące oba korzystne parametry, to jest wysoką odporność na ługowanie czyli długi czas eksploatacji oraz niską emisyjność dla promieniowania cieplnego, czyli lepszą izolacyjność termiczną. W tym celu używa się surowce mineralne zawierające co najmniej 15% plagioklazów lub mieszaninę surowców, w której przynajmniej jeden zawiera co najmniej 15% plagioklazów (liczonych według ilościowego składu mineralnego oznaczonego planimetrycznie). Jako surowce mineralne zawierające plagioklazy można stosować zwłaszcza niektóre bazalty, gabro-diabazy, diabazy i melafiry. Do tych minerałów dodaje się tlenek wapnia i/lub tlenek magnezu w postaci surowców alkalonośnych takich jak: węglany, wapienie, dolomity a nawet żużle. Zawartość tlenku wapnia w tych surowcach pochodzenia naturalnego i sztucznego wynosi od 25-60% wagowych i/lub tlenku magnezu od 0-30% wagowych. Resztę składu stanowią inne tlenki.

W celu zapewnienia stabilności procesu topienia, uzyskania odpowiednich wartości lepkości i napięcia powierzchniowego stopionych surowców przy minimalnej zawartości form niewłóknistych, stosuje się na 100 części wagowych surowca zawierającego co najmniej 15% plagioklazów lub mieszaniny surowców, w której przynajmniej jeden zawiera co najmniej 15% plagioklazów i 1-22 części wagowych, a korzystnie 5-15 części wagowych tlenku wapnia lub na 100 części wagowych surowca zawierającego co najmniej 15% plagioklazów, lub mieszaniny surowców, w której przynajmniej jeden zawiera co najmniej 15% plagioklazów, 0,6-13 części wagowych, korzystnie 3-9 części wagowych tlenku wapnia i 0,4-9 części wagowych, korzystnie 2-6 części wagowych tlenku

170 070 3 magnezu. Wielkość granulacji poszczególnych składników wynoszą 10-120 mm, korzystnie 30-60 mm.

Włókna otrzymane ze stopionych surowców według składu zgodnie z wynalazkiem posiadają średnią grubość 4-7 mikrometra, ługowalność 0,05-0,25% (ubytku masy) i wskaźnik jasności do 80%, czyli charakteryzują się jasnym kolorem, są odporne na ługowanie, czyli wykazują długi czas eksploatacji, a tym samym trwałość w różnych warunkach stosowania oraz posiadają niską emisyjność dla promieniowania cieplnego, co w praktyce oznacza dobrą izolacyjność termiczną. Poza tym zaletą jest łatwość i szybkość topienia składu, co wpływa na zmniejszenie zużycia energii koniecznej do wyprodukowania włókien.

Przykład I. Do pieca topliwego podano wymieszane surowce: 1(0)kg bazaltu o granulacji 31,5-63 mm zawierającego 30% plagioklazów i 25 kg wapniaka o granulacji 30-60 mm zawierającego 52% CaO. Stopione surowce przetworzono na wełnę mineralną uzyskując włókna o średniej grubości 6,2 mikrometry, przy wskaźniku ługowalności 0,20% i wskaźniku jasności 72,7%.

Przykład II. Do stopienia przygotowano wymieszane surowce: 1O0kg gabrodiabazu o granulacji 80-120 mm zawierającego 45% plagioklazów i 22 kg dolomitu o granulacji 30-80 mm zawierającego 31% CaO i 22% MgO. Po stopieniu i rozwłóknieniu otrzymano włókna o grubości 5,7 mikrometrów, ługowalności 0,15% i wskaźniku jasności 75,3%.

Przykład III. Do pieca szybowego podawano wymieszane surowce w proporcji: łOOkg surowce mineralne (w tym 20 kg surowca zawierającego 75% plagioklazów i 80 kg surowca zawierającego 2% plagioklazów) o granulacji 31,5-63 mm, 23 kg wapniaka (zawierającego 52% CaO) o granulacji 31,5-63 mm. Stopione surowce przetwarzano na wełnę mineralną, która przy średniej średnicy włókien 5,2 mikrometry, wykazała wskaźnik ługowalności 0,09%, a wskaźnik jasności 68,3%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Skład surowcowy do wytwarzania wełny mineralnej bazujący na surowcach mineralnych, znamienny tym, że na 100 części wagowych surowca zawierającego co najmniej 15% plagioklazów lub mieszaniny surowców, w której przynajmniej jeden zawiera co najmniej 15% plagioklazów przypada 1-22 części wagowych tlenku wapnia lub 0,6-13 części wagowych tlenku wapnia i 0,4-9 części wagowych tlenku magnezu.
2. 2. Skład według zastrz. 1, znamienny tym, że jako minerały mające w swym składzie plagioklazy zawiera zwłaszcza bazalt, diabaz, gabro-diabaz, melafir.
3. 3. Skład według zastrz. 1, albo 2, znamienny tym, że jako surowce alkalonośne mające w swym składzie 25-60% wagowych tlenku wapnia i/lub 0-30% wagowych tlenku magnezu zawiera zwłaszcza wapienie, dolomity lub żużle.