WO2006092153A1 - Verfahren zur herstellung von schaumglasgranulat - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat weist folgende Verfahrensschritte auf: - Bereitstellen einer wässrigen Glasbinderschlempe enthaltend Wasser mit Raumtemperatur, ein Treibmittel und einen Glasbinder in einem Ansatzbehälter, - Zudosierung von Glasmehl, vorzugsweise Altglasmehl, zur Glasbin­ derschlempe zur Bildung eines feuchten, rührfähigen Glasansatzes, - Homogenisierung des so gebildeten Glasansatzes, - Verbringen des Glasansatzes in einen Rührwerksbehälter, - Rühren des Glasansatzes während einer Rührzeit zwischen 2 und 6 Stunden zum zumindest teilweisen Aufschluss der Glasbestandteile, - Zudosieren von weiterem Glasmehl zu dem Glasansatz in einem Gra­ nuliermischer zur Bildung von Granulat-Grünkörpern, - Trocknen<I/>der Granulat-Grünkörper, und - Verschäumen der Granulat-Grünkörper zu Schaumglasgranulat­ Partikeln.

Description

Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merk- malen.

Aus den Druckschriften EP 0 052 693 Bl, EP 0 484 643 Al und EP 0 678 482 Bl der Anmelderin sind Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat offenbart. Darauf basierend wird in der Praxis bekann- termaßen in einem Ansatzbehälter eine wässrige Glasbinderschlempe aus Wasser, einem Treibmittel und Wasserglas als Glasbinder bereitgestellt. Dabei wird Heißwasser mit einer Temperatur von etwa 80° C verwendet, das mit hohem Energieaufwand aufgeheizt werden muss. Zu dieser Glasbinderschlempe wird im Ansatzbehälter Glasmehl zudosiert, was zu einem feuchten, rührfähigen Glasansatz mit einer Feuchte von 31 bis 45 % führt. Dieser Glasansatz wird nach vollständiger Zugabe des Glasmehls über eine Mischzeit von etwa fünf Minuten homogenisiert. Anschließend wird der Glasansatz in einen als Rührwerksbehälter ausgebildeten Vorlagebehälter verbracht, in dem der Glasansatz während einer Rührzeit von 50 bis 80 Minuten zum zumindest teilweisen Aufschluss der Glasbestandteile gerührt wird. Nach dieser Rührzeit wird der Glasansatz über eine Dosierpumpe in einen Durchlauf-Granuliermischer geschleust, in dem ferner zusätzliches Glasmehl dosiert so zugegeben wird, dass der Feuchtegehalt des Glasansatzes auf etwa 18 bis 18,5 % sinkt. In dem Granuliermischer bilden sich Granulat-Grünkörper, die anschließend getrocknet und beispielsweise in einem Drehrohrofen zu Schaumglasgranulat-Partikeln bei Temperaturen um 800° C verschäumt werden. Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist die Tatsache, dass für die Erhitzung des Wassers zur Bildung der wässrigen Glasbinderschlempe ein hoher Energieaufwand für diesen so genannten „heißen Aufschluss" notwendig ist. Ferner besteht grundsätzlich der Wunsch, die Schaumglasgra- nulat-Partikel mit einer möglichst hohen Festigkeit herstellen zu können, um sie im Hinblick auf eine universelle Einsetzbarkeit in verschiedensten Produkten möglichst druckbeständig und mechanisch stabil zu machen.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, das bekannte Verfahren zur Schaumglasgranulat-Produktion so zu verbessern, dass mit geringerem Energieeinsatz Granulatpartikel mit höherer Festigkeit erzielt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst und besteht im Kern aus einem so genannten „kalten Aufschluss" mit langer Rührzeit. Es soll nämlich erfindungsgemäß das Wasser zur Bildung der Glasbinderschlempe etwa mit Raumtemperatur zugegeben werden, sodass der Energieeinsatz für die Erhitzung des Wassers vollständig entfällt. Zum Ausgleich wird die Rührzeit im Rührwerksbehälter auf einen Zeitraum zwischen zwei und sechs Stunden eingestellt. Durch diese stark verlängerte Rührzeit, die im Fertigungspro- zess durch einen entsprechend großen oder mehrfache Rührwerksbehälter kompensiert werden kann, erfolgt ein oberflächlicher Aufschluss der Glasmehlpartikel, der zu einer Art Anteigung oder Gelbildung an der Parti- keloberfläche führt. Dies verbessert die gegenseitige Anhaftung der Partikel bei der Bildung der Granulat-Grünkörper und damit die Festigkeit der eigentlichen Schaumglasgranulat-Partikel nach dem Verschäumen. Versuche haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass eine Festigkeitssteige- rung von bis 30 % gegenüber den Werten bei herkömmlich produzierten Schaumglasgranulat erreicht werden kann.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Parameter und weitere Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben, das im folgenden

Ausführungsbeispiel

näher beschrieben wird. So werden in einem Ansatzbehälter 970 Liter Wasser mit Raumtemperatur, 900 kg heißes Wasserglas als Glasbinder und 45 kg eines üblichen Treibmittels, wie Zucker, Braunstein oder Soda, vorgelegt und kurz angemischt. Je nach Temperatur des Wasserglases weist diese Glasbinderschlempe dann eine Temperatur von etwa 31 bis 40° C auf.

Es werden über einen Zeitraum von ca. 30 bis 40 Minuten 1330 kg Altglasmehl mit einer Partikel große um 0,1 mm zudosiert, wodurch ein feuchter, rührfähiger Glasansatz mit einem Feuchtegehalt von 39 bis 45 % gebildet wird. Dieser Glasansatz wird während einer Mischzeit von etwa fünf Minuten homogenisiert und anschließend in einen unbeheizten, großen Rührwerksbehälter verbracht. Dort wird der Glasansatz während einer Rührzeit im Bereich zwischen 2 und 6 Stunden, vorzugsweise etwa 4 bis 5 Stunden unter zumindest teilweisem Aufschluss der Glasbestandteile des Glasansatzes chargenmäßig gerührt. Es bilden sich reaktionsfreudige Glasmehlpartikel, die auf Grund ihrer oberflächlichen Gelschicht - wie angenommen werden kann — für ein inniges „Verbacken" innerhalb der späteren Granulatpartikel sorgt. - A -

Nach Ablauf der vorgenannten Rührzeit wird über eine Dosierpumpe der Glasansatz in einen Durchlauf-Granuliermischer geschickt, in den weiteres Glasmehl zur Bildung von Granulat-Grünkörpern eingemischt wird. Dabei wird auch zusätzliches Grünkorn mit einer Partikelgröße von vorzugsweise 0,25 bis 0,5 mm als Granulat-Keimbildner zugegeben. Der Massenanteil beträgt etwa 4 bis 8 % bezogen auf die Gesamtmasse an Glasansatz und zudosiertem Glasmehl.

Die so hergestellten Granulat-Grünkörper werden über einen Granuliertel- ler geführt, wo ein nachträgliches Auf granulieren der Granulat-Grünkörper auf eine höhere durchschnittliche Korngröße erfolgt. Ferner werden die Granulat-Grünkörper in einem Granuliertrockner auf eine Restfeuchte von 0,1 % getrocknet und vor dem Verschäumen durch Sieben in unterschiedliche Granulat-Korngrößen klassiert. Typische Korngrößenklassen sind bei- spiels weise folgende Durchmesserbereiche: 0,25 bis 0,5 mm,

0,5 bis 1,0 mm, 1,0 bis 2,0 mm, 2,0 bis 4,0 mm und 4,0 bis 8,0 mm.

Die entsprechenden Granulate werden anschließend in einem Drehrohrofen bei einer Temperatur von ca. 790° C in üblicher Weise verschäumt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat mit folgenden Verfahrensschritten: - Bereitstellen einer wässrigen Glasbinderschlempe enthaltend Wasser, ein Treibmittel und einen Glasbinder in einem Ansatzbehälter,

- Zudosierung von Glasmehl, vorzugsweise Altglasmehl, zur Glasbinderschlempe zur Bildung eines feuchten, rührfähigen Glasansatzes,

- Homogenisierung des so gebildeten Glasansatzes, - Verbringen des Glasansatzes in einen Rührwerksbehälter,

- Rühren des Glasansatzes während einer Rührzeit zum zumindest teilweisen Aufschluss der Glasbestandteile,

- Zudosieren von weiterem Glasmehl zu dem Glasansatz in einem Granuliermischer zur Bildung von Granulat-Grünkörpern, - Trocknen der Granulat-Grünkörper, und

- Verschäumen der Granulat-Grünkörper zu Schaumglasgranulat- Partikeln, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Wasser zur Bildung der Glasbinderschlempe etwa mit Raumtem- peratur zugegeben wird, und

- die Rührzeit zum Aufschluss der Glasbestandteile zwischen 2 und 6 Stunden beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Glas- binder Wasserglas einer Temperatur über Raumtemperatur verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasbinderschlempe eine Temperatur von etwa 30 bis 40° C aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Rührzeit zum Aufschluss der Glasbestandteile etwa

3,5 bis 4,5 Stunden beträgt.

5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Zudosierens von Glasmehl im Durchlaufmi- scher zusätzliches Grünkorn als Granulat-Keimbildner zugegeben wird.

6. Verfahren nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grünkorn eine Partikelgröße von 0,25 bis 0,5 mm aufweist.

7. Verfahren nach Ansprach 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grünkornzugabe in einem Massenverhältnis von etwa 4 bis 8 % bezogen auf die Masse an Glasansatz und dosiertem Glasmehl stattfindet.

8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Granulat-Grünkörper auf einem Granulierteller aufgranuliert werden.

9. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen der Granulat-Grünkörper auf eine Rest- feuchte von ca. 0,1 % erfolgt.

10. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die getrockneten Granulat-Grünkörper vor dem Ver- schäumen durch Sieben in unterschiedliche Granulat-Korngrößen klassiert werden.