SK282198B6 - Spôsob výroby umelých sklenených vlákien - Google Patents

Abstract

Spôsob zahŕňa tvarovanie tlakovo formovaných brikiet zrnitého anorganického materiálu spojeného spojivom, tvarovanie taveniny minerálnej vsádzky obsahujúcej brikety tavením v peci a tvarovania umelých sklenených vlákien z taveniny, kde tvarovanie tlakovo formovaných brikiet je uskutočňované zmiešaním zrnitého anorganického materiálu, páleného vápna, vlákien, melasy v prítomnosti vlhkosti v množstve 1 až 15 hmotn. % vzhľadom na celkovú hmotnosť zmesi, pričom reakcia páleného vápna v prítomnosti vlhkosti je reakciou exotermnou, zmes sa pri zvýšenej teplote v čase najmenej pol minúty nechá tuhnúť a následne sa stuhnutá zmes premiestni do tlakového zariadenia, kde sa tvarujú brikety tlakovým formovaním pri tlaku 10 až 50 kN/cm.ŕ

Description

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka spôsobu výroby umelých sklenených vlákien (MMVF). Ide o spôsob, ktorý zahŕňa tavenie minerálnej vsádzky v peci za tvorby taveniny, pričom vsádzka sa skladá z brikiet najmä anorganického materiálu, a tvorby umelých sklenených vlákien z taveniny.

Doterajší stav techniky

Na formovanie zrnitých minerálnych materiálov do rôznych tvarov je známych veľa metód. Minerálne suroviny je možné napríklad formovať do peliet formovaním so spojivom a vodou a do brikiet rôznymi ďalšími technikami. Všeobecný prehľad týchto techník uviedol John D. Higginbotham na stretnutí v Seattle (USA) v októbri 1993 v prednáške s názvom „Melasa ako ekologicky vhodné spojivo v briketách a aglomerátoch“, ktorá sa týkala použitia napr. škrobu, polyvinylalkoholu, lignínového sulfonátu, vápna, živíc a melasy ako spojív na briketovanie širokej palety anorganických zrnitých materiálov.

Konkrétne autor opísal použitie melasy ako spojiva uhoľných brikiet, keď neboli použité prísady, s malou pevnosťou výlisku bez spekania, a ďalej použitie melasy s vápnom na zvýšenie pevnosti výlisku bez spekania a zníženie pevnosti následným spekaním. Ďalej bolo opísané použitie kyseliny fosforečnej ako prísady na zlepšenie účinnosti melasy a testovanie rôznych ďalších prísad. Tiež bol opísaný rozklad lignínu pri aglomerácii sadzi pri teplote 250 °C a odolnosť melasy pri 300 °C a možnosť aglomerácie častíc odpadovej ocele pri použití spojiva melasy s vápnom. Získaný materiál je možné ale použiť len na recykláciu do pece na železnú rudu s bázickým kyslíkom, pretože teploty vyššie ako 1100 °C vo vysokej peci na oceľ vedú k tvorbe rafinovaného kovu. Zároveň sa zdá, že spojivo melasa s vápencom obsahuje aj určitý podiel kyseliny fosforečnej.

US patent 2 578 110 uvádza tvorbu sklenených brikiet tvarovaním veľmi jemného anorganického materiálu, vody a glukózy, bentonitu alebo iného spojiva a ich zahrievanie v peci počas 1/2 až 3 hodín. Vzniknuté brikety sa tavia v tanku za vzniku sklenenej taveniny. US patent 2 970 924 uvádza použitie spojív pri výrobe peliet skleneného materiálu na výrobu laminátu, ale neuvádza tvorbu brikiet formovaním. Cieľom toho je rýchlejšie a rovnomernejšie topenie peliet a zlepšenie prenosu tepla v tavenej vsádzke. Podľa týchto dvoch prác sa brikety a pelety pridávajú do taveniny a nemusia byť pre tavenie významne samonosné.

V konvenčných taviacich peciach pre MMV vlákna sa taví samonosný stĺpec pevného hrubého minerálneho materiálu. Tento pevný hrubý minerálny materiál môže byť drvená surovina ale častejšie brikety vyrobené z minerálneho materiálu s jemným zmením. Je nevyhnutné, aby stĺpec bol z dôvodu udržania pevného materiálu nad taveninou v spodnej časti pece samonosný. Preto je nevyhnutné, aby brikety v celej vsádzke udržali svoju celistvosť až do teploty blízkej teplote topenia (cez 1000 °C). Rozpad brikiet pri teplotách nižších len o niekoľko sto °C je nevyhovujúci, pretože sa brikety rozpadnú na prach a stĺpec pevného materiálu bude mať tendenciu ku zrúteniu s výsledkom zvýšenia odporu pre vzduch pre horenie a zvýšenie tlaku a tlakových výkyvov na dne porušujúcich prietok taveniny výpustom.

Preto je nevyhnutné, aby boli brikety teplu odolné na zachovanie svojej štruktúiy po čo najdlhší čas zahrievania v peci k teplote topenia. Tiež je nevyhnutná možnosť vyrábať brikety jednoduchým spôsobom, ktorý nevyžaduje dlhé (niekoľko dní) vytvrdzovanie kvapalných spojív. Pri briketách je žiaduca vysoká pevnosť výlisku bez spekania, t. j. možnosť manipulácie s nimi čo najskôr po vyrobení bez vytvrdzovania a rizika rozpadu čerstvých brikiet.

US patent 2 976 162 uvádza tvorbu brikiet s použitím zmesi ílu (napr. bentonitu) a škrobu. Napriek tomu, že je tento systém konštruovaný na zodpovedajúcu pevnosť výlisku bez spekania a pevnosť v peci (kvôli ílu), nie je vyhovujúci a veľmi sa nepoužíva. Ale vhodná tepelná odolnosť a pevnosť boli konvenčné dosiahnuté použitím vodných spojív, všeobecne cementu.

Použitie vodných spojív poskytuje vyhovujúce výsledky, ale trpí niektorými nevýhodami. Jednou z nich je pomalosť procesu z dôvodu tvorby a tvarovania mokrej zmesi, ktorú je potreba tvrdiť niekoľko dní.

Ďalšou nevýhodou je, že zrnitý materiál musí byť na dosiahnutie dostatočnej pevnosti s použitím bežných spojív, ako je cement, pomerne hrubý. Najmenej 10 % hmotnostných častíc musí byť väčších ako 2 až 5 mm a 30 % hmotnostných väčších ako 1 mm. Uspokojivé výsledky nie je možné s vodnými ani inými bežnými spojivami získať, ak sú častice rovnomerne malé napr. pod. 1 mm. Pretože prostriedok sa musí v peci roztopiť v určitý čas, musia mať pomerne hrubé častice zloženie, pri ktorom sa rýchle topia a/alebo musia byť spojené s tavidlom. Zaistenie ekonomického hrubého materiálu alebo zmesi, ktorá spĺňa tieto kritériá, je problematické, obzvlášť ak sa požaduje, aby mala tavenina malý podiel hliníka, pretože materiály aj s malým obsahom hliníka majú tendenciu k tvorbe malých častíc s vysokou teplotou topenia.

Ďalšou nevýhodou je, že vodné spojivo ovplyvňuje elementáme zloženie finálnej anorganickej taveniny a vlákien. Napr. cement alebo íl zanášajú do brikiet hliník, čo je nežiaduce pri ich použití pri výrobe vlákien s malým obsahom hliníka.

Je známe, že rozpustnosť minerálnych vlákien vo fyziologickom roztoku je možné zvýšiť vhodným výberom zloženia taveniny. Všeobecne sú najlepšie výsledky uvádzané pre pH 7,5 pri obsahu hliníka (merané ako oxidy) v tavenine v rozmedzí do 3 až 9 % hmotnostných (výhodne do 1 až 2 % hmotnostných A1₂O₃). Preto ak sa požaduje biologická rozpustnosť v roztoku soli pri pH 7,5 - musí minerálny materiál aj všetky prísady na výrobu brikiet vyhovovať požiadavkám na nízky obsah hliníka a na vhodné vlastnosti taveniny. Vsádzka potom musí mať správnu teplotu topenia a po roztavení viskozitu tak, aby tavenina mala vhodné vlastnosti na tvorbu vlákien.

Rad minerálov, ktoré boli považované za vhodné z hľadiska výroby MMV vlákien s nízkym obsahom A1₂O₃, majú obsah hliníka taký vysoký, že aj keď boli použité na výrobu vlákien úplne bez prísad, konečná analýza vlákien ukázala obsah hliníka vyšší ako požadované max. 3 až 4 % hmotnostné. Fakt, že je v praxi nutné ďalej používať bežné spojivá do brikiet ako cement, zásaditú trosku alebo íl, ďalej obmedzil zrnité minerály, ktoré sú použiteľné.

Preto je potrebné získať brikety, ktoré je možné vyrobiť jednoduchším spôsobom ako sú súčasné briketovacie techniky využívajúce vodné spojivá, pri zaistení nevýznamného rozpadu získaných brikiet v peci pred roztavením. Zároveň je potrebné získať briketovací systém, kde je možné použiť anorganické zrnité materiály, ktoré sú z hľadiska doterajších briketovacích techník nevhodné a/alebo ktoré sú vhodné najmä na výrobu vlákien s nízkym podielom hliníka.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je spôsob výroby umelých sklenených vlákien zahŕňajúci tvarovanie tlakovo formovaných brikiet zrnitého anorganického materiálu spojeného spojivom, tvarovanie taveniny minerálnej vsádzky obsahujúcej brikety tavením v peci a tvarovania umelých sklenených vlákien z taveniny, kde tvarovanie tlakovo formovaných brikiet je uskutočňované zmiešaním zrnitého anorganického materiálu, páleného vápna, vlákien, melasy v prítomnosti vlhkosti v množstve 1 až 15 hmotn. % vzhľadom na celkovú hmotnosť zmesi, pričom reakcia páleného vápna v prítomnosti vlhkosti je reakciou exotermnou, zmes sa pri zvýšenej teplote v čase najmenej pol minúty nechá tuhnúť a následne sa stuhnutá zmes premiestni do tlakového zariadenia, kde sa tvarujú brikety tlakovým formovaním pri tlaku 10 až 50 kN/cm. Tvarovanie brikiet je uskutočňované valcovým formovaním.

V tomto spôsobe 90 % zrnitého anorganického materiálu má veľkosť častíc menšiu ako 2 mm a tlakovo formované brikety tvoria najmenej 50 % hmotn. zo vsádzky v peci, pričom pecou je kuplová pec a brikety zahŕňajú umelé odpadové sklenené vlákna a vápno.

Vsádzka a vlákna podľa vynálezu obsahujú, merané ako oxidy, do 4 % hmotn. A1₂O₃, nad 30 % hmotn. SiO₂ a 20 až 50% CaO + MgO.

Výhodne tavenina a vlákna podľa vynálezu obsahujú, merané ako oxidy, do 4 % hmotn. A1₂O₃, a najmenej 50 % hmotn. minerálnej vsádzky sú melasou viazané brikety obsahujúce do 4 % hmotn. A1₂O₃, a že spôsob zahŕňa brikety z tlakovo formovaného zrnitého minerálneho materiálu, ktorého 90 % hmotn. častíc má veľkosť menšiu ako 2 mm a ktorý zahŕňa vápno, umelé sklenené vlákna a spojivo, ktoré obsahuje melasu a neobsahuje hliník.

Brikety podľa vynálezu sú pripravené zmiešaním zrnitého anorganického materiálu, vápna, vlákien a melasy za tuhnutia zmesi a potom formovania stuhnutej zmesi pod tlakom.

Zrnitý anorganický materiál, vlákna a vápno sa miešajú vo vlhkej zmesi, čo spôsobí zvýšenie teploty zmesi, a melasa sa pridá do zmesi pred, počas alebo po pridaní vápna.

Množstvo vápna merané ako CaO je 0,1 až 1 % hmota, na hmotnostné % melasy a vlákna sú vybrané z organických vlákien, anorganických vlákien alebo ich zmesí. Anorganické vlákna zahŕňajú rastlinné vlákna v množstve 0,2 až 10 % hmotn. na hmotnostné % melasy, organické vlákna sú vybrané z vlákien papiera, vlákien chaluhy, citrusových odpadov a slamy.

Vlákna podľa vynálezu obsahujú, merané ako hmotnosť oxidov, 45 až 65 % hmota. SiO₂, 0,5 až 4 % hmotn. A1₂O₃, 0,1 až 4 % hmotn. TiO₂, 5 až 12 % hmotn. FeO, 10 až 25 % hmota. CaO, 8 až 18 % hmotn. MgO, do 4 % hmota. Na₂O, do 2 % hmotn. K₂O, do 6 % hmota. Na₂O + + K₂0,2 až 10 % hmota. P₂O₅ a do 10 % hmotn. ostatných látok.

Výhodne vlákna obsahujú, merané ako hmotnosť oxidov, 32 až 48 % hmota. SiO₂,10 až 30 % hmota. A1₂O₃,10 až 30 % hmotn. CaO, 2 až 20 % hmotn. MgO, 2 až 15 % hmota. FeO, do 10 % hmotn. Na₂O + K₂O, do 6 % hmotn. TiO₂, do 16 % hmotn. P₂O₃ + B₂O₃ a do 15 % hmotn. ostatných látok.

Vynález je použiteľný na výrobu všetkých MMV vlákien vyrábaných zo sklenenej taveniny, napr. minerálov, trosky, skla alebo inej minerálnej taveniny. Zrnitý anorganický materiál, z ktorého sa vyrábajú brikety aj zvyšok vsádzky sa použije tak, aby mali vlákna požadované zloženie. Všeobecne sa zmes na prípravu brikiet skladá z SiO₂ a oxidov alkalických kovov a/alebo kovov alkalických zemín.

Množstvo SiO₂ je všeobecne aspoň 30 % hmotnostných a často aspoň 38 alebo 40 % hmotnostných. Celkové množstvo oxidov alkalických kovov a/alebo kovov alkalických zemín je obvykle nad 20 a výhodne nad 30 % hmotaostných. Výhodné je najmä, ak je množstvo CaO + MgO v rozsahu 20 až 50 % hmotnostných a množstvo CaO v rozsahu 10 až 35 %. Zmes obsahuje aj polyvalentné oxidy kovov ako FeO, AI₂O₃ TiO₂ v množstve nad 1 % hmotnostné. Množstvo týchto polyvalentných oxidov kovov môže byť až 35 alebo 40 % hmotnostných, ale výhodne do 15 alebo 20 % hmotnostných. Ak je požadovaná vysoká rozpustnosť pri pH 7,5 - je ich množstvo všeobecne do 10 % hmotaostných a A1₂O₃ výhodne do 5 % hmotnostných a obsah do 4 % hmotnostných, výhodne do 2 % hmotnostných. Celkové množstvo Na₂O a K₂O je všeobecne do 6 % hmotnostných, výhodne do 4 % hmotnostných. Celkové množstvo CaO + MgO + MgO je výhodne do 50 % hmotnostných. Zloženie vsádzky ako celku musí byť analogické. Výhodné zloženie prostriedku tohto typu je 45 - 60 % hmotnostných SiO₂, 0,5 - 4 % hmotnostné A1₂O₃, 0,1 - 4 % TiO₂, 5 až 12 % hmotnostných FeO, 10-25 % hmotnostných CaO, 8 až 18 % hmotnostných MgO, 0-6 % hmotnostných Na₂0,0 až 2 % hmotnostné K₂, 0-6 % hmotnostných Na₂0 + K₂O, 2 až 10 % hmotnostných P₂O₅ a 0-10 % hmotnostných ostatných látok.

Vynález je možné úspešne aplikovať aj na výrobu MVV vlákien s vyššim obsahom A1₂O₃ (napr. do 30 % hmotnostných). Brikety nového typu môžu mať rovnaké zloženie.

Výhodný prostriedok pre vlákna a brikety obsahuje 32 až 48 % hmotnostných SiO₂, 10 - 30 % hmotnostných A1₂O₃, 10 - 30 % hmotnostných CaO, 2 - 20 % hmotnostných MgO, 2 - 15 % hmotnostných FeO, 0 - 10 % hmotnostných Na₂O + K₂O, 0 - 6 % hmotnostných TiO₂, 0 až 16 % hmotnostných P₂O₅ + B₂O₃ a 0-15 % hmotnostných ostatných látok. Obvykle je množstvo A1₂O₃ nad 18 % hmotnostných, ale môže byť nižšie, potom je obsah P₂O₅ + + B₂O₃ obvykle aspoň 1 % hmotnostné. Výhodne je obsah SiO₂ 34 - 45 % hmotnostných, A1₂O₃ 19 - 28 % hmotnostných, CaO 14 - 25 % hmotnostných a MgO 5 -15 % hmotnostných. Obsah SiO₂ + A1₂O₃ je 60 - 75 % hmotnostných, výhodne 61 - 63 % hmotnostných. Prostriedok má výhodne pri 1400 °C viskozitu 10 až 70 poise a rozpustnosť aspoň 20 mm/defl pri pH 4,5.

Brikety použité vo vynáleze si v peci udržujú pevnosť až do roztavenia, aj keď je teplota topenia minimálne 1100 °C a často minimálne 1200 °C. Preto je vsádzka brikiet a iného pevného hrubého materiálu vo forme samonosného stĺpca, čo predlžuje topenie v základni pece a brikety udržujú celistvosť pri zahrievaní až na teplotu topenia. Namiesto rozpadu stĺpca pevnej vsádzky za vzniku prachu a výraznej redukcie priestupnosti vsádzky, sa brikety rozpadajú až pri teplote topenia. Vsádzka sa tak nerozpadá nad zónou tavenia, ale udržuje si svoju hrubozmnú povahu až do klesnutia do zóny tavenia pece a svojho roztavenia.

Napr. keď bola meraná pevnosť rôznych brikiet pri rastúcej teplote, zistilo sa, že sa brikety v súlade s predkladaným vynálezom začínajú rozpadávať až pri teplotách nad 1000 °C, napr. pri 1100 °C, čo je rovnaká teplota ako pri briketách s bežnými vodnými spojivami.

Je veľmi prekvapujúce, že použitie horľavých organických materiálov a to melasy, vedie k systému udržujúcemu si svoju pevnosť do teplôt nad 1000 °C a to okolo 1100 °C. Zdá sa, že existuje interakcia medzi melasou a zmesou prvkov, ktorá je nevyhnutne prítomná v zrnitom anorganickom materiáli, ktorý je obsiahnutý v mokrej zmesi, ktorá sa tlakovo formuje.

Spojivom je podľa nášho názoru melasa samotná alebo jej reakčné produkty s prísadami. Spojivom je aj ďalšia organická alebo anorganická látka, napr. je možné melasu použiť v kombinácii so škrobom, syntetickou živicou (fenolformaldehyd) alebo lignínom (výhodne lignosulfonát vápenatý). Melasa (vrátane prísad, ktoré s ňou reagujú) výhodne tvorí aspoň 30 % hmotnostných a obvykle aspoň 60 % hmotnostných (sušina) všetkého spojiva v briketách.

Melasové spojivo obsahuje aktivátor, ktorý zaisťuje borát alebo fosfát, výhodne kyselinu fosforečnú, fosforečnan sodný alebo vápenatý. Výhodne ale melasové spojivo obsahuje ako aktivátor vápno a neobsahuje žiadny pridaný fosforečnan, kyselinu fosforečnú alebo borát. V niektorých prípadoch je ale fosforečnan žiaduci (ak sa vyrábajú vlákna obsahujúce fosfor).

Spojivo výhodne obsahuje melasu a vápno bez ďalších prísad. Vápno sa pridáva ako oxid alebo hydroxid vápenatý, napr. pálené vápno, nehasené vápno alebo hasené vápno.

Množstvo vápna je 50 až 150 % stechiometrického množstva nutného na reakciu cukrov v melase a vápniku za vzniku ich komplexu. Množstvo vápna merané ako CaO je všeobecne aspoň 0,1 hmotnostného dielu na diel melasy a obvykle aspoň 0,5 dielu. Všeobecne nie je potrebných viac ako 0,7 dielu, ale môže byť až 0,9 alebo 1,2 dielu.

Je možné použiť konvenčnú melasu. Jej zloženie je obvykle 40 - 55 % hmotnostných cukrov, 5 -15 % hmotnostných minerálov, 20 - 30 % hmotnostných vody, 5-20 % hmotnostných ostatných organických látok. Všeobecne je zbytočný vyšší obsah vody, ale podľa potreby môže byť. V tomto prípade sa množstvo melasy proporčne zvýši nad nižšie uvedený podiel. Celkové množstvo melasy je 1 až 15 % hmotnostných, výhodne 2 až 8 % hmotnostných, najvýhodnejšie 5 % hmotnostných zmesi. Množstvo vápna merané ako CaO je 0 až 10 % hmotnostných, výhodne 2 až 5 % hmotnostných celkovej hmotnosti zmesi.

Celkové množstvo voľnej vlhkosti v zmesi v čase tlakového formovania je 0,5 až 10 % hmotnostných, výhodne 1 až 5 % hmotnostných, najvýhodnejšie 1 až 3 % hmotnostné celkovej hmotnosti zmesi. Jej časť je podiel v melase a zvyšok je podiel v zrnitom anorganickom materiáli alebo sa zámerne pridá.

Brikety sa normálne vyrábajú zmiešaním zrnitého anorganického materiálu (a voliteľne rastlinných vlákien s melasou (a vápnom)). Zmes sa nechá stuhnúť a potom sa formuje. Pokiaľ sa používa doplnkové spojivo, všeobecne sa pridáva pred, v zmesi alebo po pridaní melasy. Výsledkom tuhnutia zmesi a spojiva je mazľavá, homogénna, viskóznejšia a nemiešateľná hmota. Príprava zmesi na formovanie sa urýchli zvýšením teploty. Teplo je možné dodať ako mechanickú alebo tepelnú energiu, alebo exotermnou reakciou, napr. medzi vápnom a vodou a/alebo melasou.

Ak má všetok zrnitý materiál požadovanú veľkosť častíc, je možné formovanie zmesi vykonať len jeho zmiešaním so spojivom všeobecne pri teplote 20 až 70 °C. Ak je materiál príliš hrubý, je výhodné ho pred alebo v priebehu miešania s melasou rozomlieť (zároveň zdroj tepla pre potrebné zvýšenie teploty), napr. súčasným miešaním, mletím a zahrievaním pri použití tyčového mlyna.

Melasa sa pridá a zamieša do zmesi buď v tyčovom mlyne alebo výhodnejšie po príprave zmesi zrnitého materiálu (a rastlinných vlákien) drvením a miešaním v tyčovom mlyne a následným pridaním melasy v nasledujúcom stupni miešania, napr. v tradičnom lopatkovom alebo cementovom mixéri.

Vápno sa do zmesi pridá pred alebo po pridaní melasy, napr. pri mletí v tyčovom mlyne alebo inom mlecom stupni, alebo po rozomletí a pred, zároveň, alebo po pridaní melasy.

Pri výhodnom vykonaní sa celá zmes (okrem vápna a melasy) melie v tyčovom mlyne, čím sa zvýši teplota, zmes sa potom prevedie do konvenčného mixéra (cementový, lopatkový), a potom sa za miešania pridá melasa, čím vznikne homogénna zmes. Potom sa pridá vápno.

Pridanie vápna všeobecne vedie k exotermnej reakcii, napr. medzi CaO a vodou. To je možné využiť na zníženie obsahu voľnej vlhkosti zmesi pred alebo po pridaní melasy a najmä ku zvýšeniu teploty zmesi kvôli urýchleniu tuhnutia pred formovaním. Napr. použitie 45 až 82 % hmotnostných páleného vápna (zo základu melasy) ľahko zvýši teplotu na 60 °C.

Zmes sa počas tuhnutia udržuje na vhodne zvýšenej teplote kvôli reakcii medzi melasou a vápnom, čo je možné vykonať buď pri počiatočnom miešaní alebo v podávači, kde sa zmes zdrží niekoľko minút (1/2 až 10 min.) pred prevedením do formovacieho zariadenia.

Formovanie je možné uskutočniť všetkými vhodnými lisovacími technikami. Veľmi výhodné je ale formovanie vo valcovom lise. Formovací valcový lis má dva valce, ktoré sa otáčajú tak, že dochádza ku priškripnutiu, kedy je aspoň jeden valec vybavený formovacím výstupom, obvykle sú ale výstupy na oboch valcoch, a to proti sebe. Valce majú dlhšiu pozdĺžnu os alebo sú to kolesá. Valcové briketovacie lisy sú známe z prípravy peliet na kŕmenie zvierat alebo palivových brikiet.

Tlak pôsobiaci na zmes pri formovaní je 10 až 50 kN/cm.

Rozmery výstupov určujú rozmery brikiet, ktoré sa získavajú. Všeobecne má briketa minimálny rozmer aspoň 5 mm, výhodne 40 mm. Maximálny rozmer je až 200 mm, výhodne 150 mm. Typická veľkosť je 50 až 100 mm.

Brikety sa v priebehu niekoľkých minút z lisu odstraňujú privádzanou zmesou. V tomto stupni majú brikety v súlade s predkladaným vynálezom dostatočnú pevnosť výlisku bez spekania, aby bola možná primeraná manipulácia ihneď po opustení formy. Na dosiahnutie dostatočnej pevnosti výlisku nie je treba zahrievanie v peci. Výhodné je potom nechať brikety stáť (voľne v atmosfére) 1/4 až 2 hodiny, výhodne 1/2 hodiny, čím získajú ďalšiu pevnosť výlisku bez spekania. Potom je možné s nimi manipulovať bežným spôsobom. Preto nie je potrebné brikety nechať stáť dlhší čas (na rozdiel od bežných spojív), aby sa uplatnili vodné spojivá, ale je možné s nimi manipulovať a používať ich okamžite po formovaní.

Brikety je možné formovať z anorganických zrnitých materiálov, ktoré sú bežné pri výrobe brikiet pre MMVF, aj keď materiály môžu byť aj jemnejšie a prípadne s nízkym obsahom hliníka.

Pri použití vodných spojív je do zmesi nevyhnutné zaviesť značné množstvo hrubého materiálu kvôli dosiahnutiu dostatočnej pevnosti. V súlade s predkladaným vynálezom, to ale nie je nutné, a tak zrnitý materiál môže obsahovať hlavne častice menšie, než je bežné pre MMVF brikety. A tak, napriek tomu, že je možné na vyhotovenie vynálezu použiť materiál s 90 % zrnitosťou do 2 mm, výhodné je vyhotovenie s materiálom s menšou veľkosťou častíc. Napr. obvykle s aspoň 98 % hmotnostných, výhodne 100 % hmotnostných, pod 2 mm. Najmä výhodné je do 80 % hmotnostných, napr. 50 - 80 % hmotnostných pod 1 mm, najvýhodnejšie pod 0,5 mm. Žiaduca je ďalej prítomnosť aspoň 20 % hmotnostných hrubšieho materiálu nad 1 mm. Zrnitý materiál má veľkosť častíc väčšinou nad 0,1 mm, výhodne nad 0,2 mm.

Použitie pomerne jemných častíc má dve hlavné výhody. Prvá umožňuje pri dostatočnom čase pobytu a tepelných podmienkach v peci rýchlejšie tavenie, než je prípustné pri bežných hrubších časticiach a umožňuje použitie materiálov s vyššou teplotou topenia. Napr. najmenej 70 % hmotnostných zložiek anorganického materiálu môže mať teplotu topenia nad 1450 °C. Druhá umožňuje použitie materiálov s nízkym obsahom Ä1₂O₃ alebo iných materiálov ľahko dostupných s malou veľkosťou častíc, hlavne piesok. Preto môže byť všetok materiál v briketách v súlade s predkladaným vynálezom piesok. Jemné častice tiež zmenšujú alebo odstraňujú potrebu použitia tavidiel, a tak zabraňujú obmedzeniu pri výbere chemických látok.

Vhodné jemné materiály sú jemné anorganické materiály (troska vznikajúca pri príprave minerálov na tavenie), odpadové sklo, železná ruda, použitý formovací piesok a rôzne odpadové MMV vlákna (napr. odpad z výroby vlákien alebo nepoužitý, alebo odpadový finálny produkt). V technikách známych v minulosti nebolo použitie MMV odpadu vo veľkom množstve možné. Tieto vláknité materiály zahŕňajú odpad z práčovní a suchú odpadovú priadzu, čo je odpadový tvrdený vláknitý produkt (odpadové vláknité dosky, role, rúrky atď.), mokrú odpadovú priadzu, čo je odpadová netvrdená priadza (z odstavení výrob a iných prerušení) a filtračné podložky.

Okrem alebo navyše k uvedeným anorganickým vláknam je do zmesi, z ktorej sa brikety vyrábajú, žiaduce zahrnúť organické vlákna. Výhodné organické vlákna sú rastlinné vlákna (aj drevo), morské riasy, citrusový odpad a slama. Použitie slamy je výhodné, pretože ju je možné použiť suchú, a tak nemá vplyv na obsah vlhkosti v zmesi, z ktorej sa formujú brikety, zatiaľ čo ostatné vlákna sa najlepšie zavádzajú mokré, a tak majú vplyv na obsah vlhkosti v zmesi. Použitie rastlinných vlákien zlepšuje pevnosť výlisku bez spekania a rezultuje v dostatočnú alebo zvýšenú pevnosť výlisku bez spekania kvôli zvýšenému obsahu vlhkosti. Množstvo rastlinných alebo iných organických vlákien je všeobecne 0,2 až 10 dielov, výhodne 0,5 až 5 dielov na diel hmotnosti melasy. Slama sa používa rezaná alebo sekaná na dĺžku do 5 až 10 mm, čo je vhodné maximum pre všetky rastlinné vlákna.

Zrnitý minerálny materiál na formovanie brikiet je mletý minerálny materiál alebo prírodný minerálny materiál s jemnou zrnitosťou. Vhodné materiály sú zložky s vysokou teplotou topenia ako kremeň, olivinový piesok, vápenec, dolomit, rútil, bauxit, železná ruda, magnezit, magnetit a brucit. Je možné použiť aj iné bežné zložky pre MMVF brikety ako íl, horniny a ďalšie minerálne produkty (diabáze a čadič).

Minerálne materiály na formovanie brikiet sa vyberú podľa požadovaného chemického zloženia a taviteľnosti. Všeobecne 20 až 75 % hmotnostných brikiet sa topí pri 1250 ’C, ale brikety sú úplne roztavené pri 1300 °C a často 1375 ’C.

Minerálna vsádzka v peci môže obsahovať len brikety s melasou alebo je možné minerálnu vsádzku (do 70 % hmotnostných, výhodne do 50 % hmotnostných) vložiť aj v inej forme. Vsádzka môže napr. obsahovať brikety spojené iným spôsobom, napr. cementom alebo môže obsahovať zložky bežné na prípravu taveniny pre MMV vlákna ako ďalšie horniny, íl, odpadové sklo a ďalšie bežné materiály. Pokiaľ sa zvyšok vsádzky nezavedie ako brikety, jeho forma je obvykle s veľkosťou častíc 40 až 160 mm. Ak sa vo finálnych vláknach požaduje nízky obsah hliníka, musia mať doplnkové materiály obsah hliníka do 6 % hmotnostných, výhodne do 4 % hmotnostných, a to tak, že celá vsádzka má obsah hliníka do 4 % hmotnostných, výhodne do 2 % hmotnostných. Ak sa požaduje vysoký obsah hliníka, celá vsádzka sa zvolí tak, aby mal produkt požadované zloženie.

Brikety s melasou alebo zvyšok vsádzky obsahujú látky, ktoré sú vhodné na podporu rozpustnosti (zlúčeniny bóru a fosforu) všeobecne v celkovom množstve do 10 až 20 % hmotnostných (merané ako oxidy).

Tavenie sa uskutočňuje v peciach, kde sa taví samonosný stĺpec pevného hrubého minerálneho materiálu obsahujúceho brikety. Tento stĺpec je vysoký aspoň 1 meter. Pec sa používa elektrická, vaňová alebo výhodne kuplovňa, kde vsádzka obsahuje palivo. Teplota topenia závisí od použitých materiálov a techniky tvorby vlákien, ale všeobecne je 1200 až 1600 ’C, často 1400 až 1550 ’C.

Vlákna sa pripravujú bežnými technikami, ako je zvlákňovacie vyťahovanie alebo výhodne naliatie na zvlákňovač, ktorý tvorí aspoň dve kooperujúce zvlákňovacie kolesá opísané napr. vo W092/06047. Vlákna je teda možné vyrábať naliatím taveniny na prvý zvlákňovací rotor, z ktorého je táto postupne prevedená na jeden alebo niekoľko nasledujúcich zvlákňovacích rotorov, ktorými sú spriadané vlákna.

Výrobky v súlade s predkladaným vynálezom je možné použiť pre všetky konvenčné aplikácie MMV vlákien, ako je tepelná a hluková izolácia, protipožiarna ochrana, plnivá a výstuhy.

Vynález sa týka aj nového typu brikiet a spôsobu ich výroby. Konkrétne ide o tlakovo formované brikety z anorganického materiálu s obsahom (merané ako oxidy) cez 30 % hmotnostných SiO₂, cez 20 % hmotnostných oxidov alkalických kovov a/alebo kovov alkalických zemín, a ktoré obsahujú rastlinné vlákna a melasové spojivo.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vo všetkých nasledujúcich príkladoch bol na mletie a miešanie minerálneho materiálu a organického aj anorganického odpadu použitý tyčový mlyn. Kvôli uvoľnenej energii pri mletí dochádza v tyčovom mlyne ku zvýšeniu teploty. Zmes sa prevedie do tradičného cementového mixéra a za miešania sa pridá melasa. V priebehu dvoch minút je zmes homogénna a potom sa pridá pálené vápno. To spôsobí exotermnú reakciu a zmes dosiahne teplotu 60 °C. Zmes sa potom prevedie do privádzača, kde sa ponechá niekoľko minút pred transferom do formovacích dutín valcového lisu, kde sa zmes za tlaku 20 kN/cm lisuje do brikiet s veľkosťou 50 až 100 mm. Brikety po niekoľkých minútach lis opúšťajú, pretože sa privádzač plní počiatočnou zmesou a privádza ju do lisu. Teraz majú hladko lesklý povrch a veľkú hustotu. Okamžite po opustení lisu majú pevnosť výlisku bez spekania takú, že odolajú pádu z 2 m výšky.

Brikety sa nechajú 1/2 h stáť. Okamžite alebo po určitom čase skladovania sa plnia do kuplovne, ktorá obsahuje ako palivo koks a voliteľne ďalší anorganický materiál. Pri päte základne sa do pece privádza predhriaty vzduch, ktorý zahreje a zapáli koks, čím začne taviaci proces v základni stĺpca brikiet alebo inej vsádzky. Proces pokračuje privádzaním materiálu tak, aby teplota topenia bola 1510 ’C. Tavenina z pece prichádza na horný zvlákňovací rotor rovnako ako vo W092/06047. Výsledné MMV vlákna sa zhromažďujú ako chumáč a spojujú sa konvenčným spôsobom organickými spojivami.

Vo všetkých pokusoch v súlade s predkladaným vynálezom si stĺpec brikiet udržuje prestupnú štruktúru a pred roztavením sa nerozpadá. To je rozdiel od tepelne nestabilných brikiet, ktoré pri predhriatí degradujú aj pri teplote len niekoľko sto stupňov Celzia, čo spôsobuje zhustnutie a nepriepustnosť stĺpca. To vedie ku zvýšeniu tlaku v peci a následným pulzom vo výstupnom toku z pece. V pokusoch v súlade s predkladaným vynálezom tavenina z výstupu pece odteká rovnomerne, čo znamená, že stĺpec je priestupný a v peci je konštantný tlak.

Príklad 1

Použije sa vsádzka, ktorá je vytvorená zo 45 % hmotnostných diabáze, 7 % hmotnostných dolomitu a 48 % hmotnostných brikiet. Brikety obsahujú 23 % hmotnostných bauxitu, 19 % hmotnostných konvertorového ílu, 35 % hmotnostných odpadu z výroby minerálnej priadze, 20 % hmotnostných popolčeka a 3 % hmotnostné páleného vápna a ako spojivo 5 % hmotnostných melasy celkovej hmotnosti zmesi. Obsah vlhkosti v zmesi v čase tlakového formovania je 9 % hmotnostných. Zloženie vlákien je: SiO₂ 38,7 %, A1₂O₃ 22,0 %, TiO₂ 1,9 %, FeO 6,8 %, CaO 16,9 %, MgO 9,1 %, Na₂O 1,9 %, MnO 0,3 %, P₂O₃ 0,3 %.

Príklad 2

Použije sa vsádzka, ktorá je vytvorená zo 45 % hmotnostných brikiet typu A a 55 % hmotnostných brikiet typu B. Brikety typu A sa skladajú z 39 % hmotnostných kremenného piesku, 16 % hmotnostných olivinového piesku, 28 % hmotnostných konvertorového ílu, 14 % hmotnostných železnej rudy, 3 % hmotnostné páleného vápna a 5 % hmotnostných melasy celkovej hmotnosti zmesi. Tieto brikety majú teplotu topenia 1264 °C.

Brikety typu B sa skladajú z 38 % hmotnostných kremenného piesku, 35 % hmotnostných olivinového piesku, % hmotnostných apatitu, 9 % hmotnostných odpadu z výroby minerálnej priadze, 3 % hmotnostných páleného vápna a 5 % hmotnostných melasy celkovej hmotnosti zmesi. Tieto brikety majú teplotu topenia 1363 °C. Zloženie vlákien je: SiO₂ 53,9 %, A1₂O₃ 1,8 %, TiO₂ 0,5 %, FeO 6,8 %, CaO 16,7 %, MgO 14,7 %, Na₂O 0,2 %, K₂O 0,4 %, MnO 0,4 %, P₂O₅ 3,6 %.

Príklad 3

Použije sa vsádzka, ktorá je vytvorená zo 45 % hmotnostných brikiet typu C a 55 % hmotnostných brikiet typu D. Brikety typu C sa skladajú zo 6 % hmotnostných citrónového odpadu, 14 % hmotnostných železnej rudy, 3 % hmotnostných páleného vápna, 26 % hmotnostných konvertorového ílu, 35 % hmotnostných kremenného piesku, % hmotnostných olivinového piesku a 5 % hmotnostných melasy (zo základu zvyšku zmesi).

Brikety typu D sa skladajú z 15 % hmotnostných apatitu, 36 % hmotnostných kremenného piesku, 37 % hmotnostných olivinového piesku, 9 % hmotnostných odpadu z výroby minerálnej priadze, 3 % hmotnostných páleného vápna a 5 % hmotnostných melasy. Zloženie vlákien je: SiO₂ 53,2 %, A1₂O₃ 1,9 %, TiO₂ 0,5 %, FeO 7,6 %, CaO

15,5 %, MgO 15,5 %, Na₂O 0,2 %, K₂O 0,4 %, MnO 0,4 %, P₂O₅ 3,8 %.

V nasledujúcich príkladoch sú vlastnosti brikiet stanovené 60 min. po začiatku miešania. Celý obsah vlhkosti je stanovený v momente pridania vápna.

Príklad 9

Brikety sú vytvorené z 3 hmotnostných dielov kremenného piesku, 15 hmotnostných dielov olivinového piesku, 3 hmotnostných dielov bauxitu, 73 hmotnostných dielov odpadu z výroby minerálnej priadze, 6 hmotnostných dielov apatitu, 4 hmotnostných dielov haseného vápna a 3 hmotnostných dielov melasy s rôznymi prísadami a vodou pri danou pri tlakovom formovaní za dosiahnutia špecifického obsahu vlhkosti.

Ak nie sú prítomné zvláštne prísady, majú brikety pevnosť 4,5 kN pri obsahu vlhkosti 2 % hmotnostné a 3 kN pri obsahu vlhkosti 5 % hmotnostných. Ak sa pridá 9 hmotnostných dielov citrónového pektínu, produkt má pevnosť 10 kN pri obsahu vlhkosti 2 % hmotnostné a 6 kN pri obsahu vlhkosti 7 % hmotnostných.

Ak sa pridá 11 hmotnostných dielov pektínu morských rias, produkt má pevnosť 22 kN pri obsahu vlhkosti 1 % hmotnostné a 13 kN pri obsahu vlhkosti 5 % hmotnostných.

Ak sa pridá predsušený mokrý papierový odpad, produkt má zvýšenú pevnosť na 6 až 11 kN pri obsahu vlhkosti 2 až 5 % hmotnostných.

Tieto výsledky ukazujú, že pridanie vláknitých prísad vedie ku zvýšeniu pevnosti výlisku bez spekania a zníženiu citlivosti na množstvo voľnej vlhkosti v zmesi.

Ak sa meria pevnosť brikiet pri zvýšenej teplote, zistí sa, že brikety bez prísad majú pri 825 °C nevýznamné menšiu pevnosť a pri 1122 až 1167 °C pevnosť významne menšiu. Ak sa rovnaký test vykoná s briketami obsahujúcimi pektín alebo papier, získajú sa rovnaké výsledky.

Príklad 5

Brikety sa skladajú zo 6 hmotnostných dielov kremenného piesku, 15 hmotnostných dielov olivinového piesku, 6 hmotnostných dielov bauxitu, 46 hmotnostných dielov odpadu z výroby minerálnej priadze, 12 hmotnostných dielov apatitu, 4 hmotnostných dielov vápna a 3 hmotnostných dielov melasy.

Ak sa pridajú 4 hmotnostné diely sekanej slamy, produkt má pevnosť 9 kN pri obsahu vlhkosti 2,5 % hmotnostných a 6,5 kN pri obsahu vlhkosti 4 % hmotnostné. Použitá sekaná slama má dĺžku maximálne 5 mm, mletá slama o dosť menšiu. Bez slamy je pevnosť 4,5 kN pri obsahu vlhkosti 2 % hmotnostné a 2 kN pri obsahu vlhkosti 4 % hmotnostné.

Príklad 6

Brikety sa skladajú z 10 hmotnostných dielov kremenného piesku, 50 hmotnostných dielov olivinového piesku, 10 hmotnostných dielov bauxitu, 10 hmotnostných dielov odpadu z výroby minerálnej priadze, 20 hmotnostných dielov apatitu a 10 hmotnostných dielov melasy.

V jednej sérii pokusov brikety obsahujú 4 % hmotnostné haseného vápna a 2 % hmotnostné predželatinovaného škrobu. Pevnosť po 60 minútach od začiatku miešania je pri konštantnom obsahu vlhkosti pri prítomnosti škrobu o 0,5 až 1,5 kN vyššia, ako keď sa škrob vynechá.

V druhej sérii pokusov zmes obsahuje 4,75 % hmotnostných vody s buď 4 % hmotnostnými haseného vápna alebo 4 % hmotnostnými cementu. Pevnosť sa stanoví 60 minút po miešaní a potom v rôznych intervaloch až do 50 hodín. Zmes s vápnom má v tomto teste počiatočnú pevnosť 3 kN po 1 hodine, ktorá sa po 48 hodinách zvýši na 8 kN. Zmes s cementom má počiatočnú pevnosť 0,5 kN po 1 hodine, ktorá sa po 48 hodinách zvýši na 4,2 kN. Zahrnutie vápna tak značne zvýši pevnosť v porovnaní s cementom. Je teda zrejmé, že vápno musí s melasou skôr reagovať, než pôsobiť ako vodné spojivo.

Priemyselná využiteľnosť

Predkladaný vynález sa týka výroby umelých sklenených vlákien (MMVF). Presnejšie sa týka spôsobu obsahujúceho tvorbu taveniny tavením minerálnej vsádzky, kto

SK 282198 Β6 rá sa skladá z brikiet z prevažne anorganického materiálu v peci, a tvorby MMV vlákien z taveniny. Vsádzku môžu tvoriť len brikety alebo zmes brikiet s iným anorganickým materiálom. Vynález sa týka aj nového typu brikiet. Výrobky v súlade s predkladaným vynálezom je možné použiť pre všetky konvenčné aplikácie MMV vlákien, ako je tepelná a hluková izolácia, protipožiarna ochrana, plnivá a výstuhy.

Claims (17)

1. Spôsob výroby umelých sklenených vlákien zahŕňajúci tvarovanie tlakovo formovaných brikiet zrnitého anorganického materiálu spojeného spojivom, tvarovanie taveniny minerálnej vsádzky obsahujúcej brikety tavením v peci a tvarovania umelých sklenených vlákien z taveniny, vyznačujúci sa tým, že tvarovanie tlakovo formovaných brikiet je uskutočňované zmiešaním zrnitého anorganického materiálu, páleného vápna, vlákien, melasy v prítomnosti vlhkosti v množstve 1 až 15 hmotn. % vzhľadom na celkovú hmotnosť zmesi, pričom reakcia páleného vápna v prítomnosti vlhkosti je reakciou exotermnou, zmes sa pri zvýšenej teplote v čase najmenej pol minúty nechá tuhnúť a následne sa stuhnutá zmes premiestni do tlakového zariadenia, kde sa tvarujú brikety tlakovým formovaním pri tlaku 10 až 50 kN/cm.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tvarovanie brikiet je uskutočňované valcovým formovaním.

3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že 90 % zrnitého anorganického materiálu má veľkosť častíc menšiu ako 2 mm a tlakovo formované brikety tvoria najmenej 50 % hmotn. zo vsádzky v peci.

4. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že pecou je kuplová pec.

5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že brikety zahŕňajú umelé odpadové sklenené vlákna a vápno.

6. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vsádzka a vlákna obsahujú, merané ako oxidy, do 4 % hmotn. A1₂O₃, nad 30 % hmotn. SiO₂ a 20 až 50 % CaO + MgO.

7. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že tavenina a vlákna obsahujú, merané ako oxidy, do 4 % hmotn. A1₂O₃, a najmenej 50 % hmotn. minerálnej vsádzky sú melasou viazané brikety obsahujúce do 4 % hmotn. A1₂O₃, a že spôsob zahŕňa brikety z tlakovo formovaného zrnitého minerálneho materiálu, ktorého 90 % hmotn. častíc má veľkosť menšiu ako 2 mm, a ktorý zahŕňa vápno, umelé sklenené vlákna a spojivo, ktoré obsahuje melasu a neobsahuje hliník.

8. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že brikety sú pripravené zmiešaním zrnitého anorganického materiálu, vápna, vlákien a melasy za tuhnutia zmesi, a potom formovania stuhnutej zmesi pod tlakom.

9. Spôsob podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že zrnitý anorganický materiál, vlákna a vápno sa miešajú vo vlhkej zmesi, čo spôsobí zvýšenie teploty zmesi, a melasa sa pridá do zmesi pred, počas alebo po pridaní vápna.

10. Spôsob podľa nárokov 7, 8a 9, vyznačujúci sa tým, že vápno zahŕňa pálené vápno.

11. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 až 10, vyznačujúci sa tým, že množstvo vápna merané ako CaO je 0,1 až 1 % hmotn. na hmotnostné % melasy·

12. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vlákna sú vybrané z organických vlákien, anorganických vlákien alebo ich zmesí.

13. Spôsob podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že anorganické vlákna zahŕňajú rastlinné vlákna v množstve 0,2 až 10 % hmotn. na hmotnostné % melasy.

14. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12, vyznačujúci sa tým, že organické vlákna sú vybrané z vlákien papiera, vlákien chaluhy, citrusových odpadov a slamy.

15. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 12 až 14, vyznačujúci sa tým, že anorganické vlákna zahŕňajú umelé sklenené vlákna.

16. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vlákna obsahujú, merané ako hmotnosť oxidov, 45 až 65 % hmotn. SiO₂, 0,5 až 4 % hmotn. Ä1₂O₃, 0,1 až 4 % hmotn. TiO₂, 5 až 12 % hmotn. FeO, 10 až 25 % hmotn. CaO, 8 až 18 % hmotn. MgO, do 4 % hmotn. Na₂O, do 2 % hmotn. K₂O, do 6 % hmotn. Na₂O + K₂0,2 až 10 % hmotn. P₂O₅ a do 10 % hmotn. ostatných látok.

17. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že vlákna obsahujú, merané ako hmotnosť oxidov, 32 až 48 % hmotn. SiO₂,10 až 30 % hmotn. A1₂O₃, 10 až 30 % hmotn. CaO, 2 až 20 % hmotn. MgO, 2 až 15 % hmotn. FeO, do 10 % hmotn. Na₂O + K₂O, do 6 % hmotn. TiO₂, do 16 % hmotn. P₂O₅ + B₂O₃ a do 15 % hmotn. ostatných látok