本發(fā)明總體上涉及一種用于纖維材料的連續(xù)玻璃化處理的方法和設(shè)備，特別是石棉和/或含石棉材料。

在本說(shuō)明書(shū)的上下文中，“纖維材料”被理解為是指部分或完全地由纖維(即，長(zhǎng)度與直徑之比大于3并且具有近似平行側(cè)面的顆粒)形成的任何材料。這種材料可以由單一類(lèi)型的纖維組成或者由可以屬于或不屬于同一類(lèi)別的纖維混合物組成。這些纖維可以是天然或人造來(lái)源的礦物或有機(jī)纖維。

背景技術(shù)：

纖維材料特別地用于建筑領(lǐng)域以及熱、電和/或隔音領(lǐng)域中，并且對(duì)人體健康有潛在危險(xiǎn)。具體地，直徑小于3μm的纖維可以滲透到肺泡中，從而成為嚴(yán)重疾病的原因。

在下面的描述中，基本上參照含有構(gòu)成本發(fā)明主要應(yīng)用領(lǐng)域的石棉纖維的材料的處理。

然而，應(yīng)當(dāng)理解，一般地，本發(fā)明可以應(yīng)用于對(duì)健康有潛在危險(xiǎn)的其他纖維材料的處理，更具體地，包括人造礦物纖維(特別是例如玻璃纖維、玻璃絨、巖石纖維、巖石和玄武巖絨、渣絨、耐火陶瓷纖維)以及一般地任何玻璃質(zhì)纖維或玻璃質(zhì)纖維的混合物等材料。

本發(fā)明還可以應(yīng)用于結(jié)晶人造礦物纖維(例如氧化鋁纖維或鈦酸鉀纖維)以及金屬人造礦物纖維(特別是例如鋼絲絨、銅絨)的處理，單獨(dú)或作為與含有上述的玻璃質(zhì)人造礦物纖維的纖維材料的混合物。

據(jù)了解，自1997年1月1日起，法國(guó)已經(jīng)禁止使用石棉，但是每年仍出現(xiàn)數(shù)千噸，源于舊建筑物的拆除或其去污。具體地，石棉由于其特殊結(jié)晶成形成纖維的長(zhǎng)晶體而是危險(xiǎn)的。

被稱(chēng)為填埋的技術(shù)構(gòu)成了使得石棉和含有此類(lèi)物質(zhì)的廢物變得安全的第一種解決方案。

這種技術(shù)包括將石棉和含石棉廢物永久儲(chǔ)存在地下挖出的隔間中，并用防水材料覆蓋，整個(gè)組件與排出滲濾液的系統(tǒng)相結(jié)合。

盡管在監(jiān)管層面嚴(yán)格監(jiān)督而且相對(duì)便宜，但是由于明顯的環(huán)境原因，這種技術(shù)并不完全令人滿意。

因此，進(jìn)行了大量研究，目的是開(kāi)發(fā)一種能夠處理含石棉廢物的方法，特別是在土木工程中由石棉清除工作或者拆除由含石棉材料制成的各種配件的操作所產(chǎn)生的廢物。

在這種情況下，特別地，在文獻(xiàn)wo2008/065031中提出了利用等離子體熔融的惰性化方法，經(jīng)由該方法使含石棉材料處于通過(guò)在焰炬內(nèi)部的電弧上吹送空氣而產(chǎn)生類(lèi)似于火焰的電離氣體所達(dá)到的極高溫度，該溫度可以局部地為幾千度。

然而，由于能耗非常高并且使用需要昂貴維護(hù)的高技術(shù)等離子體焰炬的原因，作為目前工業(yè)開(kāi)發(fā)主題的這種方法非常昂貴。

因此，由于這種高成本，目前這種方法的使用仍然受到限制。

已經(jīng)提出了需要高頻發(fā)生器或者添加諸如硼砂等助熔劑或者對(duì)石棉進(jìn)行酸處理的其他工藝，但是從工業(yè)觀點(diǎn)來(lái)看，這些替代方法都不是完全令人滿意的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在這些條件下，本發(fā)明的目的是解決技術(shù)問(wèn)題，包括提供一種用于纖維材料的連續(xù)玻璃化的新方法，特別是石棉和/或含石棉材料，其實(shí)施成本在工業(yè)規(guī)模上大大低于使用等離子體焰炬的目前使用的玻璃化方法。

因此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明的主題是一種用于纖維材料的連續(xù)玻璃化的方法，特別是石棉和/或含石棉材料，其中，其包括以下步驟：

-準(zhǔn)備溫度為1300℃～1600℃的熔融玻璃浴；

-將所述纖維材料和任選的熔融添加劑引入所述熔融玻璃浴中，使得所述浴在添加所述纖維材料和熔融添加劑之后具有以下組成：

-sio2：30％～55重量％；

-feo：25％～45重量％；

-堿和堿土金屬氧化物：15％～25重量％；

-利用至少一個(gè)噴桿在壓力下將氧化劑和燃料注入所述熔融浴中，所述噴桿的一端浸入所述浴中；所述氧化劑以大于或等于維持浴溫度為1300℃～1600℃所需的燃料摩爾量的摩爾量引入；和

-將所述熔融玻璃的至少一部分的溫度降低以使其變?yōu)楣腆w。

因此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并且這構(gòu)成了本發(fā)明的基礎(chǔ)，纖維化合物，特別是含石棉化合物，可以在配備有至少一個(gè)噴桿的熔爐中通過(guò)玻璃化來(lái)處理，所述噴桿使得可以在中性或輕微氧化條件下(即，在氧化劑以大于或等于維持浴溫度為1300℃～1600℃所需的燃料摩爾量的摩爾量引入的條件下)將氧化劑和燃料的加壓混合物注入到裝載纖維材料的熔融玻璃中，從而獲得包含所述材料的無(wú)定形玻璃化材料。

在專(zhuān)利ep1235889中已經(jīng)描述了配備有噴桿的熔爐的用途。

然而，在該現(xiàn)有專(zhuān)利的情況下，該熔爐用于在還原條件下(即，在不足量氧化劑(氧氣)的存在下)使諸如木材等碳類(lèi)化合物氣化，使得碳類(lèi)化合物燃燒，從而產(chǎn)生可燃合成氣。

在還原條件下運(yùn)行的這種氣化過(guò)程不能在石棉的玻璃化的背景下使用。

在本說(shuō)明書(shū)的上下文中，術(shù)語(yǔ)“玻璃”被理解為是指通過(guò)熔融產(chǎn)生的任何無(wú)定形無(wú)機(jī)材料，其不結(jié)晶而固化，包括：

-硅酸鹽氧化物，特別是二氧化硅(sio2)；

-堿金屬氧化物，特別是na2o、k2o、li2o，或堿土金屬氧化物(cao、bao、mgo)；和

-諸如鋁、鐵、鈦和鋅等元素的氧化物。

在本說(shuō)明書(shū)的上下文中，術(shù)語(yǔ)“石棉”在其最普遍接受中被使用，并且涵蓋經(jīng)機(jī)械處理的巖石來(lái)源的水合硅酸鹽，特別是諸如溫石棉等蛇紋石型的石棉、唯一的結(jié)晶品種和閃石型的石棉，其中有五種，包括藍(lán)色石棉、青石棉。

應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明方法的新穎性在于以下事實(shí)，可以使纖維材料惰性化，這是由于在使得在添加纖維材料和選定的熔融添加劑之后獲得的玻璃具有與初始玻璃基本上相同組成的條件下，在玻璃浴中使其熔融，因此這些纖維材料在處理后不再具有任何危險(xiǎn)，特別是對(duì)于健康。換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的方法不僅將纖維材料包封在玻璃中，而且在使得這些材料成為該玻璃的組成部分和組分的條件下通過(guò)熔融而將其完全溶解。

此外，使用在中性或輕微氧化條件下使纖維化合物和熔融添加劑能夠玻璃化的氧化劑/燃料混合物可以實(shí)現(xiàn)以合理的成本有效地處理纖維化合物。

在這一方面，根據(jù)本發(fā)明的方法使得可以回收熔爐的剩余能量(特別是氣體的熱能)而用于產(chǎn)生電力。與使用等離子體焰炬并因此非常昂貴的能量、電力的方法不同，根據(jù)本發(fā)明的方法使用便宜得多的氣體，并且另外可以通過(guò)在熔爐的出口處使用剩余能量而產(chǎn)生電力。

根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特定特征，在1.2～10個(gè)大氣壓、優(yōu)選3～6個(gè)大氣壓的壓力下將所述氧化劑和燃料注入所述熔融玻璃浴中。

根據(jù)該方法的另一個(gè)特定特征，以燃料摩爾量的1～1.2倍的摩爾量將所述氧化劑引入所述浴中。

有利地，所述熔融添加劑選自二氧化硅、氧化鐵、消費(fèi)者殘留物(城市廢物)或富鐵焚燒殘余物，例如細(xì)廢鐵，甚至罐頭。

應(yīng)當(dāng)理解，選擇這些添加劑以獲得具有預(yù)定組成的玻璃的待處理混合物，并且確保纖維化合物完全溶解在熔融浴中。

根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)特定特征，所述氧化劑選自空氣或富氧空氣，例如含有35％氧氣的富集空氣。

通常，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，如果使用富氧空氣，則燃料消耗將降低，或者在相同的消耗下，獲得的溫度將更高。

根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)特定特征，所述燃料選自天然氣和燃料油。

這種燃料的一部分可以任選由存在于纖維化合物中的碳類(lèi)材料替代，例如在存在于能夠通過(guò)根據(jù)本發(fā)明方法處理的玻璃纖維/聚酯復(fù)合材料中的聚酯。

這種燃料的一部分也可以任選地由來(lái)自例如木材、塑料或城市廢物的有機(jī)殘余物替代。

應(yīng)當(dāng)注意，在根據(jù)本發(fā)明方法的背景下添加的一些熔融添加劑將使得可以減少燃料的使用量。例如，在處理石棉的情況下，可以設(shè)想供給細(xì)屑形式的鐵。鐵的氧化熱可以減少燃料的噴射量。由于耗氧量幾乎不降低，因此在這種情況下鐵可以被認(rèn)為是燃料。

根據(jù)第二方面，本申請(qǐng)意圖涵蓋一種用于纖維材料的連續(xù)玻璃化的設(shè)備，特別是石棉和/或含石棉材料，其中，其包括：

-用于容納熔融玻璃浴的裝置；

-用于將纖維化合物裝載到所述熔融玻璃浴中的裝置；

-用于裝載熔融添加劑的任選裝置；

-用于利用至少一個(gè)噴桿在壓力下將氧化劑和燃料注入所述熔融浴中的裝置，所述噴桿的一端浸入所述浴中；

-用于回收從玻璃化產(chǎn)生的熱氣體的裝置；和

-用于降低包含纖維材料和熔融添加劑的熔融玻璃的至少一部分的溫度以使其變?yōu)楣腆w的裝置。

根據(jù)該設(shè)備的一個(gè)特定特征，所述用于容納熔融玻璃浴的裝置由垂直圓柱形殼體構(gòu)成，所述垂直圓柱形殼體包括在其上部的使得能夠裝載所述纖維材料的開(kāi)口、使得一個(gè)或多個(gè)噴桿能夠通過(guò)的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口以及在其下部的使得所述熔融玻璃的至少一部分能夠被排出的至少一個(gè)開(kāi)口。

根據(jù)該設(shè)備的另一個(gè)特定特征，所述使得一個(gè)或多個(gè)噴桿能夠通過(guò)的開(kāi)口在限定所述殼體的上部的壁中制成。

根據(jù)該設(shè)備的又一個(gè)特定特征，所述使得能夠裝載所述纖維材料的開(kāi)口在限定所述殼體的上部的壁中制成。

附圖說(shuō)明

參照附圖，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在閱讀下面的解釋性描述和非限制性例子的情況下變得明顯，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于纖維化合物的玻璃化的設(shè)備的總體示意圖；

圖2是在上述設(shè)備中使用的熔爐的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中示意性示出的是根據(jù)本發(fā)明的用于纖維材料的連續(xù)玻璃化的設(shè)備。

該設(shè)備基本上包括圖2中更詳細(xì)地示出的殼體或熔爐1。

熔爐1由側(cè)壁2、上壁3和下壁4構(gòu)成，在所示實(shí)施方案中限定高度大于直徑的垂直圓柱形殼體。

然而，該殼體可以具有任何其他形狀，例如卵形或橢圓形。

壁2、3、4通常至少在構(gòu)成殼體的意圖與熔融玻璃浴接觸的內(nèi)表面的表面上由(例如由氧化鋁或鉻-氧化鎂等形成的)耐火材料形成。

熔爐1可以具有各種尺寸，其尺寸如所理解的取決于待處理的纖維材料的量。

舉例來(lái)說(shuō)，這種熔爐的直徑通常大于3m，其高度為6～12m。

在圖2所示的例子中，側(cè)壁2由單個(gè)部分形成。

可選擇地，熔爐1可以由通過(guò)夾具以密封方式連接在一起的幾個(gè)、有利地3個(gè)垂直疊置的元件組成。這種組件允許容易地更換已經(jīng)經(jīng)歷劣化的側(cè)壁的任何部分，所述部分能夠在被重新使用之前在車(chē)間修理。

在圖2所示的例子中，熔爐1的上壁3包括用于每個(gè)噴桿5的能夠使所述噴桿通過(guò)和移位的開(kāi)口6，開(kāi)口6設(shè)置有例如由機(jī)械密封件或橡膠套管構(gòu)成的密封裝置7。

噴桿5的數(shù)量取決于熔爐1的容量并且通常為1～5個(gè)。有利地，熔爐配備有如圖2所示的3個(gè)噴桿5，例如按照三角形定位，從而使得能夠攪拌熔融玻璃浴。

此外，使用多個(gè)噴桿有利于燃燒氣體的更均勻的向上運(yùn)動(dòng)，并且如果需要，使得能夠更換一個(gè)噴桿而不中斷正在進(jìn)行的生產(chǎn)。

可選擇地，每個(gè)噴桿通道開(kāi)口可以制成在熔爐1的側(cè)壁2的上部，在熔爐1配備有幾個(gè)噴桿的情況下，也可以是熔爐1的上壁3和側(cè)壁2中的開(kāi)口的組合。

每個(gè)噴桿5通常由中空?qǐng)A筒形外管構(gòu)成，該管由鋼合金形成并用于輸送氧化劑(空氣或氧氣)。當(dāng)熔爐以中性或氧化熔融的方式操作時(shí)，圓筒形內(nèi)管位于外管的內(nèi)部，優(yōu)選同軸地，以便輸送燃料(氣體或燃料油)。該圓筒形內(nèi)管比外管略短。

每個(gè)噴桿5具有適應(yīng)于熔爐長(zhǎng)度的長(zhǎng)度和內(nèi)表面，使得氧化劑和燃料以可接受的速度(10～30m/s)通過(guò)。

每個(gè)噴桿5具有連接到用于例如通過(guò)柔性管道供應(yīng)加壓的氧化劑/燃料的裝置(未示出)的第一端和加壓的混合物燃燒并輸送火焰的第二端，該第二端意圖在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法期間浸入熔融玻璃浴中。

熔爐1的上壁3還設(shè)置有開(kāi)口8，其能夠裝載纖維材料，開(kāi)口8也設(shè)置有諸如氣閘(未示出)等密封裝置。應(yīng)當(dāng)理解，這種布置使得能夠?qū)⒗w維材料直接裝載在熔融玻璃浴的上方。

可選擇地，用于裝載纖維材料的開(kāi)口可以位于側(cè)壁2的上部。

再次可選擇地，開(kāi)口8或用于裝載纖維材料的第二開(kāi)口可以例如通過(guò)蝸桿連通地在熔爐1的外部設(shè)置有料斗(參見(jiàn)圖1)。

有利的是，該蝸桿被密封地連接到熔爐并且設(shè)置有加熱系統(tǒng)。

熔爐1還包括在其側(cè)壁2中制成的開(kāi)口10，優(yōu)選地位于從下壁4開(kāi)始的熔爐高度的三分之二處，從而使得在玻璃化期間在熔爐1中產(chǎn)生的氣體能夠排出。

開(kāi)口10與配備有熱交換器12的室11連通，使得能夠至少部分地回收所述氣體的熱能并因此優(yōu)化設(shè)備的能量效率。

熱交換器12可以由意圖供給渦輪機(jī)(未示出)的傳熱流體在其中流動(dòng)的線圈構(gòu)成。該流體可以是產(chǎn)生蒸汽的水或優(yōu)選是壓縮空氣，因此將經(jīng)歷熱膨脹，使得可以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)。

室11連接到凈化裝置13，其能夠消除可能的痕量灰塵，并且在出口14處提供清潔的氣體。

凈化裝置13通常配備有意圖捕獲主要?dú)鈶B(tài)雜質(zhì)(氯和硫)的粉末噴射器15，特別是碳酸鈉或碳酸氫鈉的噴射器，隨后是空氣過(guò)濾器16。

為了避免煙道氣的逸出，在凈化裝置之后，在回路末端設(shè)置由在熔爐1頂部的壓力(相對(duì)于大氣其將為零)控制的可變速排氣風(fēng)扇。

熔爐1還包括在側(cè)壁2的下部的開(kāi)口9，其通向儲(chǔ)器或前爐(未示出)，與熔爐1的下部相鄰，并且能夠排出在添加纖維材料和任選的熔融添加劑之后形成的熔融玻璃的一部分，并降低其溫度以使其變?yōu)楣腆w。

舉例來(lái)說(shuō)，用于鑄造熔融玻璃的開(kāi)口9通常位于50厘米的高度處(從熔爐1的底部4開(kāi)始測(cè)量)。

已知設(shè)計(jì)的儲(chǔ)器或前爐在其上部開(kāi)口并由壁限定，其上邊緣基本上高于熔爐1中的熔融玻璃浴的平均水平。應(yīng)當(dāng)理解，熔融玻璃流過(guò)上述開(kāi)口9，從而將儲(chǔ)器填充達(dá)到與熔爐中的熔融玻璃的高度基本相等的高度。

儲(chǔ)器的壁的上部包括可以在兩個(gè)連續(xù)鑄造之間被封閉的通道，特別是使用粘土封閉。以這種方式封閉的通道可以機(jī)械地或熱地刺穿(利用供給氧氣的鋼管，并在其末端燃燒)。

熔爐1也可以在其底部4包括開(kāi)口9a(在操作時(shí)被封閉)，這使得特別是可以將熔爐清空以進(jìn)行維護(hù)。

參照?qǐng)D1，下面將描述根據(jù)本發(fā)明方法的各個(gè)步驟。

為了準(zhǔn)備熔融玻璃浴，小心地預(yù)熱空熔爐1，以避免引起構(gòu)成熔爐1內(nèi)壁的耐火材料的熱沖擊。該預(yù)熱可以使用一個(gè)或多個(gè)噴桿5進(jìn)行，和/或借助于在線纜末端落入熔爐中的輔助燃燒器(未示出)進(jìn)行。該操作可能需要約2～3小時(shí)。

當(dāng)熔爐內(nèi)的溫度為約1400℃時(shí)，連續(xù)地引入玻璃，優(yōu)選來(lái)自在先前鑄造期間造粒的玻璃化材料。

在該步驟中，通過(guò)輸送來(lái)自空氣、富氧空氣或氧氣與氣體或燃料油的混合物的燃燒所產(chǎn)生的火焰的一個(gè)或多個(gè)噴桿5將溫度保持在約1400℃。當(dāng)熔爐內(nèi)的熔融玻璃的水平足夠時(shí)(例如當(dāng)熔融玻璃的水平達(dá)到熔爐內(nèi)部的約30～50cm的高度)時(shí)，將噴桿浸入熔融玻璃浴20中以維持1400℃的溫度。該操作可能需要約3～4小時(shí)。

然后，將纖維材料通過(guò)開(kāi)口8引入(連續(xù)地)，注意避免熔融玻璃中的過(guò)高溫度變化。

一些纖維材料(石棉之外)可能是粉狀的。在這種情況下，建議在引入熔爐內(nèi)之前通過(guò)蝸桿將其與另一種材料(例如瀝青)合并。如果是大量和常規(guī)量的問(wèn)題，則可以改進(jìn)至少一個(gè)噴桿，以便用空氣將粉末注入浴中。

同時(shí)或分開(kāi)地，任選的熔融添加劑，例如特別是在含石棉材料的情況下的二氧化硅、鐵或氧化鐵，優(yōu)選通過(guò)開(kāi)口8和任選的氣閘引入熔融玻璃浴中。

纖維材料的量以及熔融添加劑的量和性質(zhì)是預(yù)先確定的，所以在添加這些材料之后，所得到的混合物具有與初始玻璃的組成大致相同或非常相似的組成，并且對(duì)應(yīng)于以下限定：

-sio2：30％～55重量％；

-feo：25％～45重量％；

-堿和堿土金屬氧化物：15％～25重量％。

因此，特別是在石棉的情況下，熔融添加劑將改變待處理的原料的組成并將其引導(dǎo)到理想的熔化區(qū)。

根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方案，玻璃可以添加到上述纖維材料和上述熔融添加劑中，優(yōu)選同時(shí)地。

當(dāng)纖維材料和熔融添加劑的添加完成(玻璃已經(jīng)達(dá)到鑄造開(kāi)口9上方約1.5～2米的水平)時(shí)，浴仍然保持熔融持續(xù)數(shù)分鐘，以確保其均勻性。然后，將各噴桿從浴中取出，同時(shí)在操作中保持在浴的正上方，以便維持熔爐內(nèi)的溫度并避免鑄造過(guò)程中浴的攪拌。

然后，進(jìn)行“鑄造”操作，使得可以排出熔融玻璃的至少一部分，將其冷卻，并且例如以顆粒形式處理。

為此，熔爐1的通向熔融玻璃取樣儲(chǔ)器的開(kāi)口9被刺穿，以允許在儲(chǔ)器中鑄造熔融玻璃?？梢允褂描徸訖C(jī)械地或使用噴燈熱地進(jìn)行開(kāi)口9的刺穿。在鑄造結(jié)束時(shí)，開(kāi)口9再次被封閉，例如使用粘土封閉。

因此，玻璃可以以固定間隔排出或可選擇地連續(xù)地排出。

優(yōu)選地，在開(kāi)口9上方的所有熔融玻璃將一次地鑄造。

然后，將排出的玻璃盡可能快地固化，以保證其穩(wěn)定性，并且有利地造粒，從而例如用作道路工程的骨料、用于制造路面或用作噴砂劑。因此，初始纖維材料完全溶解在熔融玻璃中并且完全地惰性化，其危險(xiǎn)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)(特別是在石棉的情況下)已經(jīng)完全改變，并且任何痕量的纖維已經(jīng)消失。

可以設(shè)想兩種方法以固化從熔爐排出的熔融玻璃。

第一種方法是允許玻璃流入輸送強(qiáng)水流的通道，從而獲得沙子。

可選擇地，可以通過(guò)使玻璃從約3米的高度落下，使得玻璃能夠獲得足以穿透水而不會(huì)在表面破碎的速度，從而在水箱中鑄造玻璃。因此，獲得直徑為15～30毫米的顆粒。

剛剛描述的操作可以通過(guò)再次將預(yù)定量的纖維化合物和熔融添加劑和任選的玻璃裝載到留在熔爐內(nèi)的熔融玻璃浴中來(lái)重復(fù)。

由纖維化合物的玻璃化反應(yīng)直接產(chǎn)生的氣體是熱的，并且根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)特定特征，這些氣體的熱能通過(guò)傳遞到能夠驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的傳熱流體(其可以是水或優(yōu)選是壓縮空氣)而被回收。

更具體地，在玻璃化處理期間，在熔爐1內(nèi)部發(fā)生向上的氣流，并且通過(guò)開(kāi)口10逸出，從而進(jìn)入室11。

溫度通常為1500℃量級(jí)的氣體與熱交換器12接觸而冷卻。

當(dāng)氣體達(dá)到約200℃的溫度時(shí)，熱交換器12的效率變得相對(duì)平坦，并且排出氣體。

氣體通過(guò)開(kāi)口10被輸送到凈化裝置13，在凈化裝置中除去最后痕量的灰塵，從而在出口14處供給清潔的氣體。

以下實(shí)施例將說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例1-石棉水泥的破壞

石棉水泥由于含有高含量的鈣和鎂的氧化物而是最難破壞的材料之一。

石棉由于其特殊的結(jié)晶成為在巨大壓力和相對(duì)溫和的溫度下以大深度形成的纖維而是危險(xiǎn)的。

根據(jù)本發(fā)明的方法使得特別是通過(guò)添加二氧化硅和氧化鐵或鐵而可以稀釋這些堿土金屬氧化物并在溫和的溫度下熔化，從而使石棉惰性化。

實(shí)施例1a

a)準(zhǔn)備熔融玻璃浴

在本實(shí)施例中，使用上述的直徑為3米和高度為8米的熔爐。

該真空熔爐借助于在線纜末端落入熔爐中的輔助燃燒器預(yù)熱持續(xù)約2小時(shí)至約1400℃的溫度。

當(dāng)熔爐內(nèi)的溫度達(dá)到約1400℃時(shí)，緩慢地引入來(lái)自在先前鑄造期間造粒的玻璃化材料的玻璃。

在該步驟中，通過(guò)輸送來(lái)自o2/氣體化學(xué)計(jì)量比1.1：1的空氣和天然氣的混合物的燃燒所產(chǎn)生的火焰的3個(gè)噴桿5將溫度保持在約1400℃。

當(dāng)熔爐內(nèi)的熔融玻璃的水平達(dá)到50cm的高度時(shí)，將3個(gè)噴桿浸入熔融玻璃浴中以維持1400℃的溫度。浸沒(méi)在玻璃浴中的火焰使該方法具有優(yōu)異的效率。

b)引入纖維化合物

在本實(shí)施例中，使用基于石棉(溫石棉)的石棉水泥，其含有約50重量％的cao和8重量％的sio2，還含有少量元素，如mgo、al2o3等，其余基本上由水合水或結(jié)晶水組成，總計(jì)至100％。

向1噸的這種石棉水泥中添加532kg的二氧化硅和913kg的當(dāng)量feo。

通過(guò)連續(xù)添加到用于引入纖維化合物的氣閘中而產(chǎn)生混合物。

在氣閘的每次打開(kāi)期間，將該混合物以100kg/min的量引入熔爐中。

4小時(shí)后，熔爐中的水平達(dá)到1.8m，得到的熔融玻璃具有以下組成：

-sio2：30重量％；

-feo：44重量％；

-堿和堿土金屬氧化物：25重量％；

-氧化鋁：0.5重量％；

-少量成分：0.5重量％。

然后移走3個(gè)噴桿，從而在維持浴的溫度持續(xù)約10分鐘的同時(shí)停止玻璃的攪拌。

然后，將鑄造玻璃的開(kāi)口刺穿，并將約20噸的玻璃排出，留下在熔爐中高度約50cm的熔融玻璃浴的基浴。

由此排出的玻璃具有與初始玻璃相同的組成，纖維材料已經(jīng)完全溶解于其中并且不再具有任何危險(xiǎn)。

c)在熱交換器中冷卻氣體，以從其回收能量并在凈化之前產(chǎn)生電力。

在所述的反應(yīng)條件下，氣體消耗量為1409nm³/h。

熱交換器能夠回收7805mcal/h，即，9.1mwth。

實(shí)施例1b

使用含有35％氧氣的富集空氣作為氧化劑重復(fù)實(shí)施例1a。

在這種情況下，氣體消耗量為711nm³/h，回收的能量為2531mcal/h，即，2.95mwth。

應(yīng)當(dāng)理解，為了優(yōu)化渦輪機(jī)的功率，可以調(diào)節(jié)供給噴桿的空氣中的氧含量。

實(shí)施例1c

重復(fù)實(shí)施例1b，用來(lái)自例如罐頭的細(xì)廢鐵替代氧化鐵。

在這種情況下，對(duì)于1噸的石棉水泥，使用710kg的細(xì)廢鐵。

燃燒所需的氣體量為446nm³/h，低于實(shí)施例1a中的使用量。

另一方面，交換器可用的熱量只有765mcal/h，即，0.9mwth。

在本實(shí)施例中，耗氧量為576nm³/h。

實(shí)施例2-e-玻璃纖維

這些被分類(lèi)為危險(xiǎn)的纖維由于其相對(duì)高含量的堿土金屬氧化物和氧化鋁也難以處理。

a)準(zhǔn)備熔融玻璃浴

按照實(shí)施例1a)的過(guò)程，準(zhǔn)備來(lái)自在先前鑄造期間造粒的玻璃化材料的熔融玻璃浴。

在本實(shí)施例中，玻璃化期間的溫度維持在約1400℃。

b)引入纖維化合物

在本實(shí)施例中，使用含有約22％纖維的玻璃纖維/聚酯復(fù)合材料。

待處理的復(fù)合材料的平均組成如下：

-sio2：56重量％；

-b2o3：7重量％；

-al2o3：14.5重量％；

-mgo：3重量％；

-cao：18.5重量％；

-少量化合物：1重量％。

將94.6kg的氧化鐵添加到1噸的這些復(fù)合材料中。

得到的玻璃具有如下組成，與初始玻璃相同：

-sio2：40重量％；

-feo：30重量％；

-堿和堿土金屬氧化物(cao，mgo)：14重量％；

-氧化鋁(al2o3)：10重量％；

-氧化硼(b2o3)：5重量％；

-少量化合物：1重量％。