PL196065B1 - Sposób wytwarzania materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych i stopiona masa do wytwarzania włókien mineralnych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania materialów izolacyjnych z wlókien mineralnych, zwlaszcza z welny szklanej i/lub skalnej, zgodnie, z którym w urzadzeniu do topienia, zwlaszcza w zeliwiaku, wytwarza sie stopiona mase krzemianowa, która rozwlóknia sie w rozwlókniarce korzystnie na bardzo cienkie wlókna, przy czym korzystnie do wlókien dodaje sie srodek wiazacy i/lub srodek impregnujacy, i umieszcza sie je w postaci wlókniny na transporterze, znamienny tym, ze stopiona mase krzemia- nowa wytwarza sie zwlaszcza z zuzytych katalizatorów z przeróbki ropy naftowej w ilosci 15 - 45% wagowych, skaly sztucznej w ilosci 35 - 85% wagowych i skaly naturalnej w ilosci do 20% wagowych. 18. Stopiona masa do wytwarzania wlókien mineralnych przeznaczonych na wlóknine z wlókien mineralnych, zwlaszcza z welny skalnej przetwarzanej na materialy izolacyjne, znamienna tym, ze zawiera zuzyte katalizatory z przeróbki ropy naftowej w ilosci 15 - 45% wagowych, skale sztuczna w ilosci 35 - 85% wagowych i skale naturalna w ilosci do 20% wagowych. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych i stopiona masa do wytwarzania włókien mineralnych.

Materiały izolacyjne z włókien mineralnych wytwarza się ze stopionych mas krzemianowych. Wtym celu krzemianowy materiał wyjściowy, na przykład szkło, skałę naturalną lub skałę sztuczną, wprowadza się do urządzenia do topienia, na przykład do żeliwiaka lub pieca szybowego. Otrzymaną stopioną masę krzemianową następnie wprowadza się do rozwłókniarki, w której tę stopioną masę krzemianową rozwłóknia się na bardzo cienkie włókna mineralne. Następnie włókna mineralne wprowadza się do komory zbiorczej, zazwyczaj zwilża się środkiem wiążącym i/lub środkiem impregnującym i umieszcza na transporterze, przy czym zwykle jest to przenośnik taśmowy. Włókna mineralne zwilżone środkiem wiążącym i/lub środkiem impregnującym tworzą na transporterze włókninę z włókien mineralnych, którą w dodatkowych urządzeniach do obróbki termicznej i/lub mechanicznej poddaje się obróbce w znany sposób, wcelu wytworzenia materiału izolacyjnego w postaci taśm, płyt, kształtek i podobnych elementów.

Rozróżnia się materiały izolacyjne z wełny szklanej i z wełny skalnej. Materiały izolacyjne z wełny skalnej początkowo wytwarzano przez topienie skał, takich jak diabaz, bazalt, wapień i dolomit. Jednak potem skały naturalne zaczęto zastępować skałami sztucznymi lub razem ze skałami sztucznymi poddawać je procesowi topienia. W procesie topienia prowadzonym najczęściej w żeliwiaku istnieje silna zależność pomiędzy lepkością i temperaturą. Poza tym liczba powstających zarodków, a zatem i skłonność do krystalizacji jest bardzo wysoka.

Przy wytwarzaniu włókien mineralnych wtak zwanych kaskadowych maszynach przędzalniczych te właściwości prowadzą do tworzenia się stosunkowo krótkich i poplątanych włókien mineralnych. Poszczególne włókna mineralne zestalają się w postać szklistą. Ze względu na skład, odporność włókien mineralnych ze stopionej masy skalnej na działanie temperatury jest wyższa niż materiałów izolacyjnych z wełny szklanej.

Materiały izolacyjne z wełny szklanej zawierają, jako modyfikator sieci przeważnie tlenek sodu i tlenek boru. Stopiona masa przeznaczona na materiał izolacyjny z wełny szklanej wykazuje niezbyt wyraźną zależność lepkości od temperatury. Rozwłóknianie tej stopionej masy szklanej następuje nie w kaskadowych maszynach przędzalniczych, lecz za pomocą obrotowej czaszy, której ściany mają otwory. Występująca przy tym siła odśrodkowa wyciska stopioną masę szklaną przez te otwory, to też wyciągane włókna mineralne wełny szklanej są dłuższe w porównaniu z włóknami mineralnymi wełny skalnej.

Przy wytwarzaniu i ocenie włókien mineralnych duże znaczenie ma rozpuszczalność biologiczna, czyli czas przebywania włókien mineralnych w organizmie ludzkim. Na rozpuszczalność biologiczną materiałów izolacyjnych z wełny skalnej ma znaczny wpływ zawartość Al2O3. Wraz ze wzrostem zawartości Al2O3 z jednej strony wzrasta odporność na działanie temperatury, a z drugiej strony niespodziewanie wzrasta rozpuszczalność biologiczna.

Typowy skład biologicznie rozpuszczalnych włókien mineralnych z wełny skalnej jest następujący: SiO2 35 -43% wag., Al2O3 17,5 - 23,5% wag., TiO2 0,1 -3% wag., FeO 1,7 -9,3% wag,, CaO + MgO 23,5 -32% wag. oraz K2O + Na2O 1,3 -7% wag.

Dla opłacalności materiałów izolacyjnych z wełny skalnej stosowanych, jako produkt masowy doniosłe znaczenie ma stosowanie surowców o dużej zawartości Al2O3. Skały naturalne wprawdzie często zawierają glinokrzemian, ale niejednokrotnie jego stężenie nie mieści się w wymaganym zakresie, względnie występuje on tylko razem z niepożądanymi minerałami. Natomiast kalcynowane boksyty są stosunkowo drogie. Z tego względu często wykorzystuje się materiały odpadowe, które do tej pory były wyłącznie wywożone na składowiska i stanowią niemałe zagrożenie dla środowiska, ze względu na zawartość substancji rozpuszczalnych. Jednocześnie tego rodzaju materiały odpadowe powstające na przykład przy wytwarzaniu wełny skalnej, w postaci resztek stopionej masy, oddzielonych niewłóknistych cząstek, pyłów filtracyjnych, wadliwych produktów i tym podobnych materiałów, ponownie wykorzystuje się prawie całkowicie w pierwotnym obiegu materiałów odpadowych. Takie materiały odpadowe przed ich użyciem poddawane są obróbce wstępnej, zgodnie z wymaganiami urządzeń mechanicznych, zwłaszcza urządzeń do topienia. Przykładowo materiały odpadowe przed ich użyciem rozdrabnia się i frakcje o różnym uziar-nieniu miesza ze sobą lub z innymi rozdrobnionymi surowcami, dodaje się środek wiążący, na przykład cement, i sprasowuje na wystarczająco duże kształtki, zanim te kształtki, jako grubokawałkowy surowiec wprowadzi się do pieca szybowego lub

PL 196 065 B1 żeliwiaka. Z EP 0765295 Cl znane jest na przykład wiązanie za pomocą ligniny odpowiednich kształtek z surowców drobnoziarnistych. WWO 94/12007 opisano odpowiednie kształtki ze środkiem wiążącym zawierającym molasę.

Istniała potrzeba dalszego ulepszenia sposobu wytwarzania materiałów izolacyjnych oraz stopionej masy, aby dzięki zastosowaniu tańszych materiałów wyjściowych sposób ten można było zrealizować oszczędniej i uzyskać tańszą stopioną masę.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że stało się to możliwe dzięki zastosowaniu zużytych katalizatorów z przeróbki ropy naftowej.

Zatem zgodnie z wynalazkiem przewiduje się, że w znanym sposobie stopioną masę krzemianową, co najmniej częściowo wytwarza się z użyciem katalizatorów, zwłaszcza zużytych katalizatorów z przeróbki ropy naftowej.

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych, zwłaszcza z wełny szklanej i/lub skalnej, zgodnie, z którym w urządzeniu do topienia, zwłaszcza w żeliwiaku, wytwarza się stopioną masę krzemianową, którą rozwłóknia się w rozwłókniarce korzystnie na bardzo cienkie włókna, przy czym korzystnie do włókien dodaje się środek wiążący i/lub środek impregnujący, i umieszcza się je w postaci włókniny na transporterze, który to sposób charakteryzuje się tym, że stopioną masę krzemianową wytwarza się zwłaszcza z zużytych katalizatorów z przeróbki ropy naftowej w ilości 15 - 45% wagowych, skały sztucznej w ilości 35 - 85% wagowych i skały naturalnej w ilości do 20% wagowych.

Korzystnie jako katalizatory stosuje się katalizatory z procesu krakowania i/lub procesu hydrokrakowania.

Korzystnie stosuje się katalizatory zeolitowe o zmniejszonej zawartości sodu.

Korzystnie metale wytrącające się przy topieniu katalizatorów wychwytuje się i okresowo spuszcza.

W szczególności metale wychwytuje się razem z żelazem metalicznym powstałym wskutek redukcji żelaza zawartego w surowcach i okresowo spuszcza.

Korzystnie, jako skałę naturalną stosuje się diabaz, bazalt, wapień lub dolomit, ajako skałę sztuczną stosuje się materiały odpadowe z produkcji lub recyklingu włókien mineralnych.

Korzystnie rozpuszcza się zawarte w stopionej masie składniki tlenkowe, zwłaszcza tlenki metali ziem rzadkich, takie jak La2O3, CeO2, Pr6O11.

Korzystnie stosuje się katalizatory o wielkości ziarna 2-6 mm, zwłaszcza 3-4 mm.

Korzystnie stosuje się katalizatory o średniej średnicy cząstek 30 - 100 μm, korzystnie 50 - 70 μm.

Korzystnie stosuje się katalizatory w postaci wytłoczek o długości 1-5 mm, zwłaszcza 2,5-3 mm.

Korzystnie stosuje się katalizatory zawierające 10 -30% wagowych, zwłaszcza 15 -25% wagowych metali, takich jak Ni lub W, albo 15 -35% wagowych, korzystnie 22 -28% wagowych CoO + MoO3.

Korzystnie drobnoziarniste masy katalizatorów przed ich stopieniem sprasowuje się w grubokawałkowe bryły.

Korzystnie do drobnoziarnistych mas katalizatorów dodajesię materiały odpadowe z pierwotnego obiegu materiałów odpadowych i/lub minerały krzemianowe stosowane, jako zasadniczy składnik mieszaniny, oraz środki wiążące, takie jak cementy hydrauliczne, utajone materiały hydrauliczne, wapno i/lub lignina i/lub molasa.

Korzystnie składniki stapianej masy miesza się ze sobą, przed wprowadzeniem jej do urządzenia do topienia.

Korzystnie katalizatory w postaci drobnoziarnistej masy wdmuchuje się przez dyszę powietrzną do urządzenia do topienia, zwłaszcza do pieca szybowego.

Korzystnie katalizatory wstępnie ogrzewa się przed wprowadzeniem do urządzenia do topienia, przy czym korzystnie ogrzewa się je do temperatury, co najwyżej 600°C.

Wynalazek dotyczy również stopionej masy do wytwarzania włókien mineralnych przeznaczonych na włókninęzwłókien mineralnych, zwłaszcza z wełny skalnej przetwarzanej na materiały izolacyjne, przy czym ta masa charakteryzuje się tym, że zawiera zużyte katalizatoryzprzeróbki ropy naftowej wilości - 45% wagowych, skałę sztuczną wilości 35 - 85% 15 wagowych i skałę naturalną wilości do 20% wagowych.

Korzystnie stopiona masa zawiera katalizatory z procesów krakowania i/lub hydrokrakowania.

Korzystnie stopiona masa stanowi mieszaninę katalizatorówiskały sztucznej w postaci materiałów odpadowych z pierwotnego obiegu materiałów odpadowych i/lub materiałów zrecyklingu przy produkcji włókien mineralnych.

PL 196 065 B1

Korzystnie stopiona masa zawiera 20 - 60% wagowych SiO2 oraz 10 - 60% wagowych, zwłaszcza 10 -30% wagowych Al2O3.

Ropa naftowa jest mieszaniną związków o dużej masie cząsteczkowej i związków o małej masie cząsteczkowej. Jest ona surowcem dla wielu produktów, takich na przykład jak paliwo silnikowe, podstawowym surowcem przy wytwarzaniu tworzyw sztucznych lub materiałem wyjściowym dla bitumówiasfaltów.

Na różnych etapach przeróbki zachodzi wiele procesów, takich jak uwodornianie, odwodornianie, utlenianie lub redukcja produktów pośrednich, opłacalnych tylko przy zastosowaniu katalizatorów.

Rozróżnia się dwie klasy katalizatorów. Z jednej strony stosuje się katalizatory redoks, takie jak tlenek chromu lub tlenek wanadu (V), metale, na przykład platynę, pallad lub nikiel, które wpływają katalitycznie na procesy uwodorniania, odwodorniania lub utleniania. Metale osadzone są przy tym na nośniku, na przykład na tlenku glinu. Z drugiej strony katalizatory kwasowo-zasadowe znajdują zastosowanie w reakcjach izomeryzacji, alkilowania lub krakowania, przebiegających przez etapy pośrednie, w których zachodzą reakcje typu jonowego. Typowe katalizatory kwasowo-zasadowe składają się z kwaśnych tlenków glinu, glinokrzemianów lub zeolitów. Tego rodzaju katalizatory mają stosunkowo długi okres użytkowania, gdyż mogą być kilkakrotnie regenerowane. Wymiana tych katalizatorów konieczna jest na przykład przy nagromadzeniu się koksu lub przy tak zwanym zatruciu katalizatorów albo przy zmniejszeniu powierzchni właściwej metali szlachetnych w wyniku ich rekrystalizacji. Metale szlachetne zawarte w katalizatorach mogą być opłacalnie odzyskiwane przy wyższej ich zawartości.

Składowane zużyte katalizatory z procesów katalitycznego krakowania lub hydrokrakowania stanowią jednak z reguły odpady, których ponowne wykorzystanie jest opłacalne tylko w niewielu procesach, dla zmniejszenia zagrożenia środowiska.

W celu otrzymania na przykład wysokowartościowego paliwa silnikowego zropy naftowej, produkty destylacji ropy naftowej poddaje się procesowi krakowania katalitycznego. Obróbkę najczęściej prowadzi się w reaktorach ze złożem fluidalnym.

Katalityczne reakcje krakowania w obecności katalizatorów kwasowych przebiegają według mechanizmu z udziałem jonów karboniowych. Powszechnie stosowanymi katalizatorami są najczęściej glinokrzemiany domieszkowane protonami. Katalizatory te zastępują dawniej stosowane, poddawane obróbce kwasami minerały ilaste z grupy montmorylonitów, które są wycofywane ze względu na ich krystaliczność i zawarte wnich zanieczyszczenia, takie jak żelazo lub bezpostaciowy glinokrzemian. Dostępne w handlu bezpostaciowe glinokrzemiany zawierają około 10 - 15% wag. Al2O3, przy czym znane są również glinokrzemiany, w których zawartość Al2O3 wynosi 20 -30% wag.

Katalizatory z syntetycznych zeolitów o strukturze krystalicznej minerału fojazytu mają znacznie większe znaczenie gospodarcze i są znacznie częściej stosowane. Odpowiednie zeolity są wytwarzane na przykład przez firmę Union Carbide pod nazwą Linde typ X lub Linde typ Y. Sumaryczny wzór obu rodzajów zeolitów podano poniżej:

Linde typ X: Na86[(AlO2)86(SiO2)106] x H2O Linde typ Y: Na56[(AlO2)55(SiO2)135] x H2O

Skuteczność chemiczna wzrasta wraz z wymianą jonów Na na jony trójwartościowe, takie na przykład jak lantan, lantanowce i inne pierwiastki ziem rzadkich. Zatem jako najskuteczniejsze katalizatory stosuje się tak zwane fojazyty H-RE, przy czym „RE” to skrót określenia „rare earths”, co oznacza „pierwiastki ziem rzadkich”.

Z różnych przyczyn technicznych, takich na przykład jak zwiększenie wytrzymałości na ścieranie, trwałość termiczna i lepsze rozmieszczenie substancji aktywnych, rozsądne jest rozprowadzenie katalizatorów zeolitowych w matrycy żelu krzemionkowego, bezpostaciowego glinokrzemianu lub glinki. Fojazyt H-RE jest osadzany na przykład w stosunkowo niewielkich ilościach na glinokrzemianach bezpostaciowych. Katalizatory zeolitowe działają bardziej selektywnie niż glinokrzemiany bezpostaciowe, przy czym krzemiany bezpostaciowe sprzyjają powstawaniu olefin. Tego rodzaju katalizatory mają dużą liczbę otwartych porów i dużą powierzchnię właściwą, co jest korzystne i wymagane w przypadku katalizatorów do stosowania w procesach krakowania katalitycznego. Wskutek osadzania się koksu następuje dezaktywacja aktywnych centrów katalizatorów. Oczyszczanie kosztownych katalizatorów prowadzi się na przykład wten sposób, że osad koksu ostrożnie się wypala. Nie można jednak zapewnić całkowitego oczyszczenia, tak że okres użytkowania tego rodzaju katalizatora jest ograniczony, także przy jego regularnym oczyszczaniu.

Trwała dezaktywacja katalizatorów może być poza tym spowodowana związkami metali wdestylatach. Do tego rodzaju metali przede wszystkim należą wanad, nikiel i/lub żelazo, które same także

PL 196 065 B1 działają jako katalizatory i wywołują niepożądane reakcje. W wyniku zmniejszenia działania katalitycznego i selektywności katalizatory stają się nieużyteczne i trzeba je wymieniać. Z reguły tego rodzaju katalizatory są wywożone na składowiska, jako odpady, oile nie można ich ponownie opłacalnie zastosować w innych procesach.

Opisane katalizatory są stosowane wtak zwanych reaktorach ze złożem nieruchomym i występują w postaci sypkich cząstek o wielkości ziarna 3-4 mm.W reaktorach ze złożem fluidalnym stosuje się katalizatory, których średnia średnica cząstek wynosi około 50 - 70 μm.

Procesy rafinującego uwodorniania frakcji ropy naftowej wchodzą wzakres tak zwanej hydrorafinacji. Stosuje się przy tym różne procesy, aby na przykład oddzielić szkodliwe lub hamujące substancje towarzyszące. W tym celu stosuje się katalizatory, które między innymi są oparte na tlenkach kobaltu i molibdenu, ztlenkiem glinu jako nośnikiem. Tego rodzaju katalizatory występują w postaci wytłoczek o początkowej długości około 2,5-3 mm.

Do rozszczepiającego uwodorniania frakcji ropy naftowej stosuje się proces hydrokrakingu, wktórym znajdują zastosowanie typowe katalizatory hydrokrakowania zawierające przykładowo metale, takie jak nikiel lub wolfram wilości około 15 - 25% wag. lub CoO + MoO3 wilości około 22 - 28% wag., oraz materiał nośnikowy. Materiałem nośnikowym jest prawie czysty Al2O3 lub glinokrzemian.

Nieoczekiwanie okazało się, że wyżej opisane katalizatory w stanie zużytym szczególnie dobrze nadają się jako surowiec uzupełniający do wytwarzania materiałów izolacyjnych z wełny mineralnej.

Korzystnie jako katalizatory stosuje się takie katalizatory z procesów krakowania i hydrokrakowania, które bardzo dobrze nadają się jako surowce zastępcze, zwłaszcza przy produkcji materiałów izolacyjnych zwełny skalnej. Jako główne składniki zawierają one SiO2 wilości około 30 - 55% wag. i Al2O3 wilości około 30 -50% wag.

Jednakże mogą również znaleźć zastosowanie katalizatory zeolitowe, przy czym szczególnie interesujące są uprzednio opisane zeolity typu Linde o zmniejszonej zawartości jonów sodowych, co pozwala na uniknięcie zbyt wysokiej zawartości alkaliów w materiałach izolacyjnych. Wszystkie inne składniki mają drugorzędne znaczenie,azatem mogą być wprowadzone do stopionej masy bez negatywnego oddziaływania.

Metale wytrącające się przy topieniu katalizatorów są wychwytywane i okresowo spuszczane. Korzystnie metale są wychwytywane razem zżelazem metalicznym powstałym wskutek redukcji żelaza zawartego w surowcach i okresowo spuszczane. Jest przy tym korzystne, aby urządzenia do topienia, na przykład żeliwiaki,wobszarze właściwego szybu nie miały ogniotrwałej wymurówki, aby metale znajdujące się w katalizatorach nie stanowiły niebezpieczeństwa dla tych urządzeń.

Korzystnie składniki tlenkowe zawarte w stopionej masie, na przykład tlenki metali ziem rzadkich, takie jak La2O3, CeO2, Pr6O11, są rozpuszczone w stopionej masie.

Korzystnie stopioną masę składającą się zkatalizatorów i zwykłych surowców, przeznaczoną do produkcji materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych wytwarza się zwłaszcza z diabazu, bazaltui wapienia oraz dolomitu i/lub materiałów odpadowych zprodukcji lub recyklingu. Wtym przypadku katalizatory są jednym ze składników stopionej masy, przy czym ich zawartość w stopionej masie dostosowuje się odpowiednio do wymaganego poziomu, jakości materiałów izolacyjnych.

Drobnoziarniste masy katalizatorów przed ich topieniem korzystnie sprasowuje się wgrubokawałkowe bryły. Drobnoziarniste masy katalizatorów, razem zmateriałami odpadowymi z pierwotnego obiegu materiałów odpadowych i materiałami skalnymi stosowanymi, jako zasadniczy składnik mieszaniny oraz ze środkami wiążącymi, takimi jak cementy hydrauliczne, utajone materiały hydrauliczne, wapno i/lub lignina, molasa lub inne tego rodzaju materiały, miesza się ze sobąi sprasowuje w grubokawałkowe bryły. Po utwardzeniu te grubokawałkowe bryły razem zgrubokawałkowymi skałami i koksem wprowadza się do urządzenia do topienia ipoddaje topieniu. Korzystne jest przy tym dobre wymieszanie składników stopionej masy przed wprowadzeniem ich do urządzenia do topienia.

Alternatywnie, katalizatory co najmniej częściowo wpostaci drobnoziarnistej masy mogą być wdmuchiwane przez dyszę powietrzną do urządzenia do topienia, zwłaszcza do pieca szybowego. Wcelu uniknięcia lub zmniejszenia spadku temperatury wpiecu wobszarze topienia, korzystne okazało się wstępne ogrzanie cząstek katalizatora, przy czym maksymalna temperatura ogrzewania wstępnego wynosi 600°C.

Korzystnie stosuje się katalizatory pochodzące z procesów krakowania i/lub hydrokrakowania, gdyż okazały się one bardzo dobrymi surowcami zastępczymi przy wytwarzaniu materiałów izolacyjnych z wełny skalnej.

PL 196 065 B1

Korzystnie katalizatory miesza się z materiałami odpadowymi z pierwotnego obiegu materiałów odpadowych i/lub z materiałami z recyklingu przy produkcji włókien mineralnych. Tego rodzaju mieszanina nadaje się zwłaszcza do wytwarzania z wełny skalnej materiałów izolacyjnych o wystarczającej jakości.

Stopiona masa według wynalazku korzystnie zawiera 20 - 60% wag. SiO2 i10 - 60% wag., zwłaszcza 10 -30% wag. Al2O3.

Katalizatory stosowane do wytwarzania stopionej masy korzystnie są w postaci ziaren o wielkości 2-6 mm, zwłaszcza 3-4 mm, tak że nadają się do sprasowania w grubokawałkowe bryły, które wprowadza do urządzenia do topienia, albo do wdmuchiwania do pieca szybowego. Przykładowo, wtym celu można stosować katalizatory z reaktorów ze złożem nieruchomym, występujące w postaci sypkich cząstek. Jednak alternatywnie nadają się również takie katalizatory w postaci cząstek, które stosuje się w reaktorach ze złożem fluidalnym, o średniej średnicy cząstek wynoszącej 30 - 100 μm, korzystnie 50 - 70 μm.

Można także stosować katalizatory zprocesów uwodornienia rafinującego. W przypadku tego rodzaju katalizatorów formuje się wytłoczki korzystnie o długości 1-5 mm, zwłaszcza 2,5-3 mm.

Korzystnie katalizatory zawierają 10 -30% wag., zwłaszcza 15 -25% wag. metali, takich jak nikiel lub wolfram, albo15 do 35% wag., korzystnie 22 - 28% wag. tlenku kobaltu itlenku molibdenu. Wprzypadku tego rodzaju katalizatorów materiałem nośnikowym jest tlenek glinu.

Poniżej podano korzystne przykłady realizacji wynalazku przedstawiające szczegółowo sposób według wynalazku i stopioną masę według wynalazku.

Pierwszy przykład realizacji wynalazku

W celu wytworzenia stopionej masy do żeliwiaka wprowadzono grubokawałkowy materiał wsadowy zawierający 15% materiału wpostaci katalizatorów i85% skały sztucznej. Jako materiał wpostaci katalizatorów zastosowano katalizatory zprocesu hydrokrakowania zawierające bezpostaciowy glinokrzemian, o zawartości 12,5% wag. Al2O3. Skała sztuczna zawierała 60% materiału zrecyklingu i40% odzyskanego materiału izolacyjnego zwłókien mineralnych, przy czym materiał zrecyklingu pobrano zprocesu produkcyjnego wpostaci odpadów lub produktu oniskiej jakości. Materiał wsadowy zawierający drobnoziarnisty materiał w postaci katalizatorów i wymagane dla skał sztucznych materiały testowe razem zmateriałami skalnymi stosowanymi jako zasadniczy składnik mieszaniny i z utajonymi materiałami hydraulicznymi sprasowano w grubokawałkowe bryły.

Drugi przykład realizacji wynalazku

W celu wytworzenia stopionej masy krzemianowej do produkcji włóknistego materiału izolacyjnego, do żeliwiaka wprowadzono grubokawałkowy materiał wsadowy zawierający 25% materiału wpostaci katalizatorów, 20% skały naturalneji55% skały sztucznej. Jako materiał w postaci katalizatorów zastosowano zużyte katalizatory zprzeróbki ropy naftowej, których głównymi składnikami były SiO2 iAl2O3, przy czym katalizatory te zawierały 45% wag. SiO2 i40% wag. Al2O3 oraz inneskładniki tlenkowe, takie jak tlenki pierwiastków ziem rzadkichimetali. Jako skałę naturalną zastosowano diabaz, bazalt i wapień oraz dolomit. Jako skałę sztuczną zastosowano materiały odpadowe zprodukcji włóknistych materiałów izolacyjnych lub zodzysku włóknistych materiałów izolacyjnych, przy czym udział materiału zrecyklingu na stanowisku produkcyjnym wynosił 70%, audział materiału zodzysku wynosił 30%. Materiał wpostaci katalizatorów i materiały odpadowe przerobione na skałę sztuczną rozdrobniono i zmieszano zwapnem iligniną oraz sprasowano w grubokawałkowe bryły. Następnie ten materiał wsadowy jako frakcję mieszaną ze skały naturalnej oraz grubokawałkowych brył z materiału wpostaci katalizatorów i skały sztucznej wprowadzono do żeliwiaka, w którym ten materiał wsadowy stopiono i następnie wprowadzono do rozwłókniarki, w której stopioną masę rozwłókniono na mikro-włókna, po czym włókna te w postaci włókniny zwłókien mineralnych podano na przenośnik taśmowy. Włókninę zwłókien mineralnych następnie poddano obróbce mechanicznej itermicznej, wcelu wytworzenia pożądanych materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych.

Trzeci przykład realizacji wynalazku

W trzecim przykładzie realizacji wynalazku do żeliwiaka również wprowadzono materiał wsadowy stanowiący mieszaninę materiału wpostaci katalizatorów, skały naturalnej iskały sztucznej, przy czym mieszanina zawierała 45% materiału wpostaci katalizatorów, 20% skały naturalnej i35% skały sztucznej. Skała sztuczna zawierała 80% materiału z recyklingu i 20% materiałuzodzysku, przy czym materiał zrecyklingu i materiał zodzysku razem zmateriałem wpostaci katalizatorów rozdrobniono i sprasowano w grubokawałkowy materiał wsadowy. W tym celu zastosowano środek wiążący, którym

PL 196 065 B1 był cement hydrauliczny. Materiał izolacyjny z włókien mineralnych wytworzono zgodnie z wyżej opisanymi przykładami realizacji wynalazku.

Claims (21)

1. Sposób wytwarzania materiałów izolacyjnych z włókien mineralnych, zwłaszcza z wełny szklanej i/lub skalnej, zgodnie z którym w urządzeniu do topienia, zwłaszcza w żeliwiaku, wytwarza się stopioną masę krzemianową, którą rozwłóknia się w rozwłókniarce korzystnie na bardzo cienkie włókna, przy czym korzystnie do włókien dodaje się środek wiążący i/lub środek impregnujący, i umieszcza się je w postaci włókniny na transporterze, znamienny tym, że stopioną masę krzemianową wytwarza się zwłaszcza z zużytych katalizatorów z przeróbki ropy naftowej w ilości 15 - 45% wagowych, skały sztucznej w ilości 35 -85% wagowych i skały naturalnej w ilości do 20% wagowych.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako katalizatory stosuje się katalizatory z procesu krakowania i/lub procesu hydrokrakowania.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizatory zeolitowe o zmniejszonej zawartości sodu.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że metale wytrącające się przy topieniu katalizatorów wychwytuje się i okresowo spuszcza.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że metale wychwytuje się razem z żelazem metalicznym powstałym wskutek redukcji żelaza zawartego w surowcach i okresowo spuszcza.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako skałę naturalną stosuje się diabaz, bazalt, wapień lub dolomit, a jako skałę sztuczną stosuje się materiały odpadowe z produkcji lub recyklingu włókien mineralnych.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszcza się zawarte w stopionej masie składniki tlenkowe, zwłaszcza tlenki metali ziem rzadkich, takie jak La2O3, CeO2, Pr6O11.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizatory o wielkości ziarna 2-6 mm, zwłaszcza 3-4 mm.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizatory o średniej średnicy cząstek 30 - 100 μm, korzystnie 50 - 70 μm.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się katalizatory w postaci wytłoczek odługości 1-5 mm, zwłaszcza 2,5-3 mm.

11. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że stosuje się katalizatory zawierające 10 -30% wagowych, zwłaszcza 15 -25% wagowych metali, takich jak Ni lub W, albo 15 -35% wagowych, korzystnie 22 -28% wagowych CoO + MoO3.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że drobnoziarniste masy katalizatorów przed ich stopieniem sprasowuje sięwgrubokawałkowe bryły.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że do drobnoziarnistych mas katalizatorów dodaje się materiały odpadowezpierwotnego obiegu materiałów odpadowych i/lub minerały krzemianowe stosowane jako zasadniczy składnik mieszaniny, oraz środki wiążące, takie jak cementy hydrauliczne, utajone materiały hydrauliczne, wapno i/lub lignina i/lub molasa.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że składniki stapianej masy miesza się ze sobą, przed wprowadzeniem jejdo urządzenia do topienia.

15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizatory w postaci drobnoziarnistej masy wdmuchuje się przez dyszę powietrzną do urządzenia do topienia, zwłaszcza do pieca szybowego.

16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizatory wstępnie ogrzewa się przed wprowadzeniem do urządzenia do topienia.

17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że katalizatory ogrzewa się do temperatury co najwyżej 600°C.

18. Stopiona masa do wytwarzania włókien mineralnych przeznaczonych na włókninęzwłókien mineralnych, zwłaszcza zwełny skalnej przetwarzanej na materiały izolacyjne, znamienna tym, że zawiera zużyte katalizatory zprzeróbki ropy naftowej w ilości 15 - 45% wagowych, skałę sztuczną w ilości 35 -85% wagowych i skałę naturalną w ilości do 20% wagowych.

19. Stopiona masa według zastrz. 18, znamienna tym, że zawiera katalizatory z procesów krakowania i/lub hydrokrakowania.

PL 196 065 B1

20. Stopiona masa według zastrz. 18, znamienna tym, że stanowi mieszaninę katalizatorów iskały sztucznej wpostaci materiałów odpadowych zpierwotnego obiegu materiałów odpadowych i/lub materiałów z recyklingu przy produkcji włókien mineralnych.

21. Stopiona masa według zastrz. 18, znamienna tym, że zawiera 20 - 60% wagowych SiO2 oraz 10 -60% wagowych, zwłaszcza 10 -30% wagowych Al2O3.