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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING INSULATION WOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/045215
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing insulating wool. According to this method, liquid acid slag, such as refuse slag, slag from burning RESH or slag from NF metallurgy, with a CaO/SiO�2? basicity of between 0.15 and 0.5, an Al�2?O�3? content of 10 to 25 weight per cent and 2 to 15 weight percent iron oxides in relation to the total weight of the slag, is conducted over a spinner and/or jet nozzles driven by gas or steam, and then subjected to monitored cooling.

Inventors:
EDLINGER ALFRED (CH)
Application Number:
PCT/AT1998/000071
Publication Date:
October 15, 1998
Filing Date:
March 20, 1998
Export Citation:
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Assignee:
HOLDERBANK FINANC GLARUS (CH)
EDLINGER ALFRED (CH)
International Classes:
C03B37/02; C03B37/05; C03B37/06; C03C1/00; C03C13/00; C03C13/06; (IPC1-7): C03C13/00
Foreign References:
DE4208124A11993-09-16
EP0033133A11981-08-05
EP0057397A11982-08-11
EP0340644A11989-11-08
EP0577119A21994-01-05
EP0801136A11997-10-15
Other References:
DATABASE WPI Section Ch, Week 8639 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A60, AN 86-255325 XP002085181 & JP 61 183150 A (OSAKA GAS CO LTD) , 15. August 1986
DATABASE WPI Section Ch, Week 8408 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class L01, AN 84-046913 XP002085182 & RO 82 421 A (INTR GEAMURI SCAIEN) , 30. August 1983
Attorney, Agent or Firm:
Haffner, Thomas M. (Wien, AT)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zum Herstellen von Isolierwolle, dadurch gekenn zeichnet, daß flüssige saure Schlacken, wie z. B. Müllschlacken, Schlacken aus der Verbrennung von RESH oder Schlacken aus der NEMetallurgie mit einer Basizität CaO/SiO2 zwischen 0,15 und 0,5 und einem Al203Gehalt von 10 bis 25 Gew. % sowie 2 bis 15 Gew. % Eisenoxiden bezogen auf das Gesamtgewicht der Schlacke über ein Schleuderrad und/oder mit Gas oder Dampf getriebene Strahldüsen geleitet und anschließend kontrolliert gekühlt wer den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenbasizität zwischen 0,2 und 0,4 gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigen sauren Schlacken in Stangen oder Brammen erstarrt und auf Stücke mit 50 bis 150 mm Kantenlänge zerkleinert werden und daß die für die Herstellung der Isolierwolle geforderte Zusam mensetzung beim Aufschmelzen zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sauren Schlacken auf eine Zusammensetzung von 40 bis 55 Gew. % Si02, 10 bis 20 Gew. % CaO, 10 bis 20 Gew. % A1203, Rest Eisenoxide und übliche Verunreinigungen, eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schleuderrad mit 300 bis 600 min1 und einem Durchmesser von 400 bis 800 mm betrieben wird bei spezifischen Schlackeflüssen zwischen 0,5 und 2 t/h.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß flüssige Schlacken mit Wasser, Wasserdampf und/ oder LuftWassergemischen vermischt und das verdampfte Wasser gemeinsam mit der erstarrenden Schlacke über Düsen ausgestoßen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß den schmelzflüssigen Schlacken Basalt in Mengen von 5 bis 50 Gew. % beigemengt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Flüssigschlacke durch Aufblasen von Wasser dampf mit einem Druck zwischen 1,5 und 15 bar, vorzugsweise 2 bis 10 bar unter Einwirkung der Schwerkraft in Gestalt eines Rohres in einen Schacht ausgebracht wird, daß der Mantel mit Niederdruckwasser, vorzugsweise mit einem Druck zwischen 1 und 6 bar zur Kühlung beaufschlagt wird, und daß das gekühlte und faserige Material über eine Haspel aus dem Schacht abgezogen und ausgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß im Schacht eine abwärts gerichtete Dampfströmung durch Absaugen des Dampfes nahe dem Austritt des faserigen Materials aus dem Schacht aufrechterhalten wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das faserige Material vor der Haspel gebremst und gereckt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die flüssige Schlacke vor dem Schlackenaustrag mit Wasserdampf und/oder Preßluft mit Gasen beaufschlagt und vor zugsweise gesättigt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der A1203Gehalt der Schlacke durch Zusatz von Gebrauchtkatalysatoren im Ausmaß von bis zu 25 Gew. % oder Al haltigen Schleifstäuben eingestellt und die so gebildeten flüssigen Schlacken über einem Metallbad zur Reduktion der Metalloxide reduziert werden, bevor sie mit Dampf ausgetragen werden.
Description:
Verfahren zum Herstellen von Isolierwolle Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Isolierwolle und insbesondere auf ein Verfahren, mit welchem es gelingt, Restschlacken und Abfallschlacken, deren Entsorgung bisher relativ aufwendig war, in besonders einfacher Weise einer neuen Verwendung zuzuführen.

Stahlschlacken, wie beispielsweise LD-Schlacken, weisen übli- cherweise eine hohe Basizität auf. CaO/SiO2, die Schlackenbasi- zität, liegt bei Stahlschlacken üblicherweise nahe 3, wobei der- artige Stahlschlacken in der Regel auch relativ hohe Eisenoxid- gehalte im Ausmaß von 20 bis 25 Gew. % enthalten können. Auch der Al203-Gehalt ist gering, sodaß sich derartige Schlacken aus vie- len Gründen nicht für die Herstellung von Isolierwolle eignen.

Für Isolierwolle wurde bisher üblicherweise Basalt eingesetzt und um günstige thermische Isolationswerte und eine einfache Verarbeitung sicherzustellen, müssen die Ausgangsprodukte für die Herstellung von Isolierwolle eine Schlackenbasizität auf- weisen, welche weit unter 1 liegt.

Für Stahlwerksschlacken ebenso wie für Hochofenschlacken wurde bisher als Entsorgung in erster Linie vorgeschlagen, entspre- chende Gemische mit anderen Schlacken herzustellen, welche in der Folge für die Klinkerherstellung, und insbesondere für die Herstellung von Zementzuschlagsstoff Verwendung finden konnten.

Müllverbrennungsschlacken, wie sie durch vollständige Oxidation von Haushaltsmüll oder RESH entstehen, enthalten üblicherweise Si02 in Mengen von über 40 Gew. %, A1203 in Mengen von 7 bis 15 Gew. % und CaO in Mengen von 10 bis 15 Gew. %. Neben diesen er- wähnten Bestandteilen sind in Müllverbrennungsschlacken aller- dings mehr oder minder hohe Anteile von Nichteisenmetalloxiden sowie Fe203 in Mengen von 5 bis 10 Gew. % vorhanden. Müllverbren- nungsschlacken sind als saure Schlacken anzusprechen, wobei der bisherige Vorschlag, derartige Schlacken weiter zu verwenden sich darauf beschränkte, die sauren Schlacken der stark basi-

schen Stahlschlacke zur Erzielung einer synthetischen Hochofen- schlacke beizumengen. Müllverbrennungsschlacken können aber in der Regel nicht unmittelbar eingesetzt werden, und es wurde bereits vorgeschlagen, Müllverbrennungsschlacken für ihre Ver- wendung bei der Mischzementherstellung nach der vollständigen Oxidation einer Reduktion zu unterwerfen, um insbesondere die zu hohen Anteile an Chrom, Zink, Nickel, Kupfer und teilweise auch zu hohe Eisenoxidanteile entsprechend zu reduzieren. Eine der- artige, von Nichteisenmetallen befreite Schlacke stellt eine günstige Ausgangsschlacke für die Herstellung von Isolierwolle dar, und die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, die relativ hohen Mengen derartiger saurer Schlacken einer sinnvollen und neuen Verwendung zur Herstellung von Isolierwolle zuzuführen.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen darin, daß flüssige saure Schlacken, wie z. B.

Müllschlacken, Schlacken aus der Verbrennung von RESH oder Schlacken aus der NE-Metallurgie mit einer Basizität CaO/SiO2 zwischen 0,15 und 0,5 und einem A1203-Gehalt von 10 bis 25 Gew. % sowie 2 bis 15 Gew. % Eisenoxiden bezogen auf das Gesamtgewicht der Schlacke über ein Schleuderrad und/oder mit Gas oder Dampf getriebene Strahldüsen geleitet und anschließend kontrolliert gekühlt werden. Neben Müllschlacken bzw. Schlacken aus der Ver- brennung von RESH haben vor allen Dingen Schlacken aus der Nichteisenmetallurgie die günstigsten Voraussetzungen in bezug auf die Basizität, wobei diese Schlacken in aller Regel in einem ersten Verfahrensschritt einer an sich bekannten Schlacken- reduktion unterworfen werden, um Nichteisenmetalle entsprechend zu reduzieren. Nach Einstellung der geforderten Basizität zwi- schen 0,15 und 0,5 und Einstellen des geforderten Al203-Gehaltes sowie ggf. der Einstellung des Eisenoxidgehaltes lassen sich derartige Schlacken nun unmittelbar in der entsprechenden Weise in Form von Fasern oder Wolle verspinnen, wobei hier die Schlacke über ein Schleuderrad und/oder eine mit Gas oder Dampf getriebene Strahldüse geleitet und anschließend erstarrt wird.

Hohe Mengen an Abfallschlacke können auf diese Weise einer wirt- schaftlichen Verwendung zugeführt werden, wobei die Voraus- setzung für die wirtschaftliche Verwendbarkeit zunächst darin zu erblicken ist, daß eine hinreichend saure Schlacke vorliegt, de- ren Reduktion unmittelbar ein hinreichend reines Produkt ergibt, welches sich in der Folge durch einfache Mischschritte auf die gewünschte Zusammensetzung für die Herstellung von Isolierwolle einstellen läßt.

Mit Vorteil wird erfindungsgemäß die Schlackenbasizität zwischen 0,2 und 0,4 gewählt, um die Verarbeitung zu Fasern oder Isolier- wolle zu erleichtern ("Endlos-Faser-Bildung").

Um die Einstellung der gewünschten Zusammensetzung für die Her- stellung der Isolierwolle zu erleichtern und insbesondere das Verfahren auch an anderen Orten als Müllverbrennungs-oder nichteisenmetallurgischen Anlagen wirtschaftlich durchführen zu können, wird mit Vorteil die vorreduzierte, flüssige saure Schlacke zunächst in Stangen oder Brammen erstarrt und auf Stücke mit 50 bis 150 mm Kantenlänge zerkleinert. Derartige stückige Schlacke kann in der Folge aufgeschmolzen und auf den jeweilig für die Zusammensetzung der Steinwolle geforderten Gehalt von CaO, A1203 und/oder Eisenoxiden gebracht werden, so- daß die Herstellung der Isolierwolle nicht notwendigerweise un- mittelbar an die Orte gebunden ist, an welchen die flüssige Schlacke anfällt.

In besonders vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemäße Ver- fahren hierbei so durchgeführt, daß die sauren Schlacken auf eine Zusammensetzung von 40 bis 55 Gew. % Si02, 10 bis 20 Gew. % CaO, 10 bis 20 Gew. % A1203, Rest Eisenoxide und übliche Verun- reinigungen, eingestellt wird. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß Schlacken mit dieser geforderten Zusammensetzung bei der Verarbeitung zu Isolierwolle nicht nur ein hohes Maß an Reinheit und Unbedenklichkeit sondern auch die gewünschte Isola- tionseigenschaft gewährleisten, sodaß große Mengen an Abfall- stoffen sicher und wirtschaftlich entsorgt werden können.

Zur Herstellung der Isolierwolle kann mit Vorteil so vorgegangen werden, daß das Schleuderrad mit 300 bis 600 min-1 und einem Durchmesser von 400 bis 800 mm betrieben wird bei spezifischen Schlackeflüssen zwischen 0, 5 und 2 t/h. Alternativ können flüssige Schlacken mit Wasser, Wasserdampf und/oder Luft-Wasser- gemischen vermischt und das verdampfte Wasser gemeinsam mit der erstarrenden Schlacke über Düsen ausgestoßen werden.

Die gewünschte günstigste Zusammensetzung für die saure Aus- gangsschlacke, welche in der Folge zu Wolle aufgearbeitet wird, kann in einfacher Weise auch dadurch hergestellt werden, daß den schmelzflüssigen Schlacken Basalt in Mengen von 5 bis 50 Gew. % beigemengt wird.

Eine besonders vorteilhafte Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich dadurch erzielen, daß die Flüssigschlacke durch Aufblasen von Wasserdampf mit einem Druck zwischen 1,5 und 15 bar, vorzugsweise 2 bis 10 bar unter Einwirkung der Schwer- kraft in Gestalt eines Rohres in einen Schacht ausgebracht wird, daß der Mantel mit Niederdruckwasser, vorzugsweise mit einem Druck zwischen 1 und 6 bar zur Kühlung beaufschlagt wird, und daß das gekühlte und faserige Material über eine Haspel aus dem Schacht abgezogen und ausgebracht wird. Eine derartige Verfah- rensweise erlaubt es, die Flüssigschlacke gleichsam mit einer Seele aus Niederdruckwasserdampf und/oder Preßluft auszubringen, wobei unmittelbar nach dem Austritt, beispielsweise an den Schlackenauslaß eines Schlackentundish, eine Ringdüse zur Zufüh- rung von Niederdruckwasser mündet, welche den Mantel kühlt und gleichzeitig die Faser zentriert. Durch dieses zusätzliche Beaufschlagen mit Niederdruckwasser, insbesondere im Druckbe- reich zwischen 1 und 6 bar, gelingt es insbesondere dann, wenn, wie es einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, die flüssige Schlacke vor dem Schlacken- austrag mit Wasserdampf und/oder Preßluft mit Gasen beaufschlagt und vorzugsweise gesättigt wird, die Porosität zu erhöhen, wodurch eine besonders feinfasrige Struktur beim Abkühlen ent-

steht. Die poröse glasartige Struktur der Faser ist wasserdampfdurchlässig und wasserundurchlässig, sodaß in der Folge das Isoliervermögen wesentlich erhöht und auch die Abfüh- rung von Feuchtigkeit im Isolationsmaterial weiter verbessert wird. Die Struktur der Faser wird zunächst ungeordnet herge- stellt und kann durch entsprechenden Zug auf die Faserstränge bzw. durch eine entsprechend gerichtete Gasführung verbessert werden. Mit Vorteil wird zu diesem Zwecke so vorgegangen, daß im Schacht eine abwärts gerichtete Dampfströmung durch Absaugen des Dampfes nahe dem Austritt des faserigen Materials aus dem Schacht aufrechterhalten wird. Die Struktur der Faser im noch nicht vollständig erhärteten Zustand läßt sich auch noch dadurch wesentlich verbessern, daß das faserige Material vor der Haspel gebremst und gereckt wird. Neben der Herstellung von Endlosfa- sern bzw. Filamenten kann aber auch anschließend ein Häckseln unter Ausbildung eines Faserstapels vorgenommen werden.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es als besonders vorteilhaft zu bezeichnen, daß auch eine Reihe von Problem- stoffen und Schadstoffen sicher entsorgt werden können. Neben dem beim Shreddern von Altautos entstehenden RESH, nämlich der Shredderleichtfraktion, welche neben dem Stahlschrott gebildet wird und Schlacken aus der Müllverbrennung bzw. aus der Aufar- beitung von Müllverbrennungsschlacken sind in in erster Linie nichteisenmetallurgische Schlacken, wie beispielsweise Blei- schlacken, Schlacken aus Kupferflammöfen oder auch Kupferkon- vertern als Einsatzmaterial geeignet, wobei naturgemäß die Bunt- metallgehalte entsprechend vor dem Ausbilden der Fasern durch entsprechende Reduktion verringert werden müssen. Um in Fällen derartiger Schlacken den A1203-Gehalt entsprechend zu erhöhen und auf die Art und Weise die nachfolgende Reduktion zum Abtren- nen der Bunt-bzw. Nichteisenmetalle zu erleichtern, können als Al203-Träger eine Reihe weiterer Problemstoffe, wie beispiels- weise zerkleinerte Gebrauchtkatalysatoren und insbesondere Ent- stickungskatalysatoren eingesetzt werden. Auch die abfalltech- nisch problematischen aluminiumhaltigen Schleifstäube, wie sie bei der Motorenfertigung anfallen, eignen sich für die Einstel-

lung des geforderten Aluminiumoxidgehaltes, wobei vorzugsweise so vorgegangen wird, daß der Al203-Gehalt der Schlacke durch Zusatz von Gebrauchtkatalysatoren im Ausmaß von bis zu 25 Gew. % oder Al-haltigen Schleifstäuben eingestellt und die so gebilde- ten flüssigen Schlacken über einem Metallbad zur Reduktion der Metalloxide reduziert werden, bevor sie mit Dampf ausgetragen werden. Im Falle der Zugabe von Schleifstäuben, welche aufgrund des hohen Korundgehaltes über 50 Gew. % A1203 enthalten können, genügt die Zugabe von etwa 10 Gew. % zur Schlacke, um den A1203- Gehalt auf die gewünschten Werte zu bringen. Wenn die Zielbasi- zität nicht erreicht wird, kann diese mit Branntkalk, Stahl- schlacke oder Hochofenschlacke eingestellt werden, wobei die Zugabe der flüssigen Kupferschachtofenschlacken sowie aluminat- haltiger Additive, wie beispielsweise von Altkatalysatoren und Schleif stäuben direkt in einen Eisenbadreaktor oder einen Metallbadreaktor mit entsprechender Flüssigmetallvorlage, welche die gewünschte Reduktion ermöglicht. Im Metallbad kann neben Eisen eine Eisennickellegierung oder auch je nach Anteil der zu reduzierenden Metalloxide ein anderes Metallbad vorliegen, wobei beim Einsatz von Altkatalysatoren ein besonders wertvoller Metallregulus erhalten werden kann, da dieser Regulus entspre- chend der eingebrachten Katalysatormenge auch Platin enthält.

Der erhaltene Metallregulus kann in entsprechenden Hütten aufge- arbeitet werden, wobei die entsprechend gereinigte Schlacken- schmelze in besonders einfacher Weise mittels Dampfdüsen zu Schlackenwolle, Filament oder Stapelfaser versponnen werden kann.

Die Abtrennung von Kupfer, Nickel, Chrom, Zink, Blei und anderen Schadstoffen aus Müllverbrennungsschlacken oder Schlacken aus der Nichteisenmetallurgie gelingt in besonders einfacher Weise in einem Metallbadreaktor, wobei beispielsweise Eisenbadreak- toren eingesetzt werden können. Die in einem derartigen Reaktor erzielte Reduktion reduziert die jeweils oxidisch vorliegenden Metalloxide zu Metallen, sodaß Metalllegierungen und eine hochreine saure Schlacke gewonnen werden, welche unmittelbar für

die Herstellung von Isolierwolle Verwendung finden kann. Bei entsprechender Reduktion des Eisengehaltes auf Werte unter 10 Gew. % wird in der Regel unmittelbar eine geeignete Zusam- mensetzung in bezug auf Sio2, CaO und FeO aus Müllschlacken erzielt. Die erforderlichen Einstellungen beschränken sich in aller Regel auf eine CaO und A1203-Zugabe, da die gewünschte Schlackenbasizität unmittelbar vorliegt. Zur Einstellung der ge- wünschen Basizität kann aber auch leicht basische Hochofen- schlacke in kleinen Mengen zugesetzt werden. Hochofenschlacken weisen wesentlich geringere Basizität als Stahlschlacken auf, sodaß die Beimengung von geringeren Mengen an Hochofenschlacke immer noch eine hinreichend saure Schlacke ergibt.

Neben RESH-und Müllverbrennungsschlacken lassen sich folgenden Ausgangsschlacken mit nachfolgender Richtanalyse besonders vor- teilhaft verweden : Herkunft SiO2 FeO CaO Al2O3 MgO Cu Zn Pb S Ni Co I Mg _ _ Bleischlacken 29, 0 36, 08 11, 70 4, 60 1, 85 0, 41 8, 40 1, 58 1,50 _ _ Cu-Flammofen 35, 0 43, 7 6, 0 4, 0 1, 0 0, 95 3, 0 Cu-Schachtofen 24, 01 45, 78 11, 21 6, 84 4, 12 0, 67 4, 22 0, 1 2,21- Cu-Konverter25, 662, 51, 80, 91, 42, 63 1, 1 Outukumpo 30, 3 53, 5 1, 91 3, 85 0, 64 4, 24 Ni-Konverter 32, 1 55 2, 8 5, 7 1, 7 0, 2 0, 1-1, 5 0,4 0, 2

Im Rahmen eines Ausführungsbeispieles wurde Kupferschachtofen- schlacke in schmelzflüssiger Form mit der nachfolgenden Zusam- mensetzung unmittelbar im Anschluß an den Schachtofen verarbei- tet. Schlackenzusammensetzung der schmelzflüssigen Kupfer- schlacke :

Si02 29, 9 A1203 6, 1 Fe203 48, 4 CaO 6, 45 M O 2, 4 CaO/SiO2 0, 22 ex = 93, 25 Gew. % S03 0, 50 K20 0, 13 Na20 0, 64 TiO20,36 Mn203 0, 35 P205 0, 27 Y-2 2, 25 Gew. % Buntmetall ppm Cn 11000 Pb 6800 Zn 3760 3 2, 16 Gew. %

zusammen 97,66 Gew. %, Rest Analysenfehler bzw. unbestimmte Ver- unreinigungen Zur Erhöhung des Al2O3-Gehaltes wurden zerkleinerte Gebraucht- katalysatoren in einem Ausmaß von 25 Gew. % zugesetzt. Die Ent- stickungskatalysatoren hatten folgende chemische Zusammen- setzung : SiO20,34 A1203 26, 1 Fe203 35, 1 CaO2, 6 MgO 20, 1 SO35,4 K200, 01 TiO20,65 Mn2O30,34 P2O5 0,06 Total 90, 98

Rest übliche Verunreinigungen und Schwermetalle An Schwermetallen waren nachfolgende Metalle vertreten : Cd3, 4 ppm Cr 2350 ppm Cu 14600 ppm Ni 830 ppm Pb 1770 ppm Zn 640 ppm Sn 62 ppm - Pt850 ppm

In einem weiteren Versuch wurden aluminiumhaltige Schleifstäube aus der Motorenfertigung eingesetzt, welche nachfolgende chemische Analyse aufwiesen : Eisen35 % Aluminium 5 Nickel 0, 24 Zink 0, 013 Kupfer 0, 15 Mangan0,20 Chrom 2, 2 % -> Korund (A1203) 52 ! % Cristoballit (Si02) 0, 43 Quarz (Si02) 0, 61 Kohlenwasserstoffe 4, 5

Durch Einsatz von Schleifstäuben dieser Zusammensetzung in einer Menge von etwa 10 Gew. % konnten die gewünschte Basizität und der gewünschte A1203-Gehalt eingestellt werden, wobei die Faserher- stellung bevorzugt in einer Einrichtung durchgeführt wurde, wie sie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. In dieser zeigen Fig. 1 eine erste schematische Ansicht der Einrichtung teilweise im Schnitt und Fig. 2 eine abgewandelte Ausbildung.

In Fig. l ist mit 1 schematisch ein Schmelzentundish bezeichnet, in welchen eine gasgesättigte fayalitische Schlacke nach der Reduktion der Schwermetalle bzw. Buntmetalle eingebracht wurde.

Die Schmelze enthielt aufgrund der Umsetzung der Si02-Anteile mit dem FeO zu Fayalit kein freies Si02 und führte daher unmittelbar zu einem unbedenklichen Material, in welchem Si02 fayalitisch gebunden wurde. Die schmelzflüssige Schlacke wurde durch Aufblasen von Wasserdampf bzw. Naßdampf über eine Düse 2 mit einem Druck zwischen 2 und 10 bar durch die Tundish- ablaßöffnung in Form einer Kalibrierdürse 3 ausgepreßt, wobei der Schlackenstrahl rohrförmig die Kalibrierdüse 3 verläßt und in einen Spinnschacht 4 eintritt. Am Eintritt des Schachtes ist eine Ringdüse 5 vorgesehen, über welche Niederdruckwasser zur Faserzentrierung sowie zur Kühlung des Mantels des rohrförmig ausgetragenen Schlackenstrahles eingebracht wird, wobei im Fall von gasgesättigten fayalitischen Schlacken durch die Maßnahme die Porosität des Materiales maximiert wird. Die in der Folge im Schacht 4 durch glasartige Erstarrung ausgebildeten Fasern wurden durch einen in Richtung des Pfeiles 6 ausgeprägt eingestellten Gasfluß der Dampfbrüden orientiert, wobei die Brüden zur Wärmerückgewinnung über einen Dampfregenerator bei 7 abgezogen wurden. Das noch plastische, aber weitgehend erstarrte Material wurde über eine Umlenkrolle 8 auf eine Haspel abgezogen, wobei Bremswalzen 9 vorgesehen sind, um zwischen den Bremswalzen 9 und der Abzugshaspel 10 das fasrige Material (Filament) noch zu recken. Zusätzlich können zum Recken Beschleunigungsrollen 11 ausgebildet sein.

Bei der Ausbildung nach Fig. 2 sind zusätzlich am Spinnschacht 4 Radial-bzw. Langschlitzdüsen 12 für Wasser angeordnet. Das Was- ser kann den Düsen 12 als Niederdruckwasser oder aber unter Druck im Bereich bis 20 bar zugeführt werden, wodurch die Fadenbildungstendenz erhöht wird.

Die Länge der Kalibrierdüse 3 bestimmt den zu erzielenden Fila- menttiter (= Faserdurchmesser). Je länger die Kalibrierdüse ist, desto feiner wird der Titer (kleiner Faserdurchmesser). Auf das

flüssige"Schlackenrohr", welches durch die Kalibrierungsdüse 3 geführt wird, wirken Schwerkraft und Dampfstrahl als Beschleuni- gungskräfte. Je länger diese Kräfte (insbesondere der Dampf- strahl) geführt auf das noch flüssige"Schlackenrohr"wirken kann, desto dünner wird es. Deshalb ist es wichtig, daß in der Kalibrierdüse noch möglichst wenig Wärme abgeführt wird. Die Schmelze muß hier noch flüssig sein, damit über den Dampf- strahl (Preßluft-) Impuls über Reibungskräfte noch eine Impulswir- kung (Impulsaustausch) auf das Schlackenrohr möglich ist. Dampf (Preßluft) hat verglichen mit Flüssigwasser eine sehr geringe Wärmekapazität. Somit wird in der Kalibrierdüse nur eine äußerst geringe Wärmemenge auf das Treibmedium Wasserdampf (Preßluft) übertragen. Die eigentliche Wärmeabfuhr geschieht dann mittels dem Niederdruckwasser.

Die Anzahl der gebildeten Fäden ist abhängig vom Durchmesser der Kalibrierdüse sowie der Treibmittel-Strömungsgeschwindigkeit.

Ein großer Durchmesser der Kalbrierdüse sowie eine turbulente Treibmittel-Strömung haben eine relativ hohe Fadenbildungszahl zur Folge.

Ein hoher Dampfdruck (Treibmitteldruck) hat ebenso wie eine lange Kalibrierdüse einen relativ feinen Titer zur Folge.

In einer derartigen Vorrichtung wurde auch Schlacke aus RESH eingesetzt. RESH verfügt über einen relativ hohen Heizwert von 10000 bis 16000 kJ/kg, da in RESH ein hoher Anteil organischer Substanzen, wie beispielsweise Altöle, Kunstoff, Holz od. dgl., enthalten ist. RESH enthält allerdings in hohem Maße toxische Schwermetallverbindungen und insbesondere Kupfer, Zink und Blei.

Aufgrund des hohen Heizwertes kann beim Aufschmelzen derartiger Shredderleichtfraktionen ein etwa gleich großer Anteil an Basalt mit eingeschmolzen werden, wobei die geforderten Additive zur Einstellung der Basizität und des Aluminiumoxidgehaltes mitver- schlackt werden können. Kalkstein kann aufgrund der hohen Tempe-

raturen unmittelbar als Kalziumkarbonat zugegeben werden und wird beim Einschmelzen gleichzeitig kalziniert.

Entschrotteter RESH enthält typisch 44 Gew. % anorganische Anteile und 56 Gew. % brennbare Anteile sowie Wasser. Eine typische RESH-Analyse wird nachfolgend angegeben : RESH-Analyse (Anorganika) Komponente Anteil (%) Si02 53 CaO 15 A1203 13 Fe203 5 Na20 3, 5 K20 2, 3 MgO 2 Ph 0, 1 Ti02 1 MnO 0, 2 Zn 0, 5 S03 0, 1 P 0, 7 Cu 1, 5 Ni 0,1 Cl 2

Derartiger RESH wurde in einem Einschmelzoxidationsreaktor oxi- dierend geschmolzen, sodaß alle Metalle verschlackt und Schwefel-und Chloridverbindungen der Schwermetalle entweder in Oxidverbindungen umgewandelt oder unmittelbar über das Abgas abgezogen wurden.

Die oxidierte Schlackenschmelze wurde anschließend in einem Eisen-Nickelbadreaktor weiterbehandelt, wobei alle Metalle, die edler als Eisen sind, in das Metallbad reduziert wurden. Eisen,

welches in der Schlacke verbleibt, liegt zweiwertig vor und ist in der fayalitischen Schlacke gelöst.

Die Ausbildung dieser fayalitischen Schlacke führt zu einer wesentlichen Herabsenkung des Schmelzpunktes und damit einer wesentlichen Verbesserung des Schlackenhandlings. Die Schlacken- schmelze wurde anschließend mit der Dampfdüse zu Isolierwolle versponnen und konventionell zu Isoliermatten weiterverarbeitet.

Diese Fasern können z. B. als"Filament" (Endlosfasern) textur- iert und zu Matten verwebt werden. Es können aber auch"Stapel- fasern"hergestellt werden, die anschließend konventionell versponnen werden. Als dritte vorteilhafte Möglichkeit steht die Herstellung von Vlies-Matten im Vordergrund. Da das erhaltene Material keine freie Kieselsäure enthält, da Si02 im Fayalit ab- gebunden ist, ist die entstandene Isolierfaser physiologisch unbedenklich. Der Wasserdampf, welcher beim Spinnvorgang einge- setzt wird, führt zu einer porösen glasartigen Struktur der Faser, wodurch besonders gute Isoliereigenschaften erzielt wur- den.

Die hergestellten Isoliermatten wiesen bis ca. 800° C hervor- ragende Wärmedämmeigenschaften, wobei die Matten auch feuer- hemmende Eigenschaften besitzen. Die Matten eignen sich auf für Tieftemperaturisolation.

Eine sehr vorteilhafte weitere Verwendungsmöglichkeit besteht darin, das gereckte Endlosgarn (Filament) auf Spezialwebmaschi- nen zu Feuerfest-Geweben zu verarbeiten. Diese Gewebe werden an- schließend z. B. in Vakuum und bei erhöhter Temperatur mittels metallischem Aluminium bedampft (beschichtet). Derartige Gewebe werden z. B. als Feuerschutzbarrieren (Feuerwehrschutzanzüge, Schläuche etc.) mit Vorteil eingesetzt.

Auch als Hochtemperatur-Filtermaterial für die Staubabscheidung bei Gastemperaturen bis 800° C kann das beschriebene Material verwendet werden.