Устройство для изготовления минерального волокна - RU2058951C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к производству минерального волокна различной толщины (супер, ультра и микротонких волокон) из различных горных пород, стекла, оксидов огнеупорных материалов.

Известно устройство для получения минерального штапельного волокна из расплава горных пород, содержащее установленную в камере сгорания топлива напорную емкость с фильерным питателем и размещенным в зазоре между последним и стенкой камеры сгорания сопло для раздува волокна, причем сопло снабжено шарнирно прикрепленными к нему съемными поворотными заслонками с возможностью изменения угла наклона оси фильеры, а напорная емкость выполнена с двойными стенками с открытой в сторону камеры сгорания полостью [1]
Недостатками данного устройства являются небольшой срок службы фильерного питателя, неравномерность прогрева расплава, большой расход электроэнергии на раздув расплава.

Известно и другое устройство для получения супертонкого волокна из минеральных расплавов, содержащее плавильную печь с конфузорным соплом, имеющим продольные каналы на рабочей поверхности и камеру сгорания с соплами раздува, расположенными на выходе из конфузорного сопла, под которым соосно установлен диффузор [2]
Недостатками данного устройства являются конструктивная сложность, а также невозможность регулирования температуры расплава, сложность удаления продуктов сгорания от печи и воздействие энергоносителя на ленту расплава в двух местах, что в итоге значительно снижает эффективность раздува и качество волокна.

Кроме того, в этих известных решениях в качестве источника энергоносителя применятся форсунки, использующие мазут, керосин, которые имеют экологически вредное воздействие на окружающую среду.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изготовления минерального волокна, содержащее бункер для шихты, высокочастотную индукционную печь, водоохлаждаемый тигель с плавильной зоной, пневматическую раздувочную головку и камеру волокноосаждения [3]
Недостатком этого устройства является низкая производительность, обусловленная возникающей при расплавлении исходного сырья высокой температурно-вязкостной неоднородностью расплавленной массы минерала, способствующая образованию "сводов" и "настылей", которые препятствуют нормальному перемещению шихты к зеркалу ванны. Для ликвидации этого нежелательного явления используют механическую шуровку, совершающую возвратно-поступательные движения по оси тигля, как вручную, так и от электропривода. Однако при этом расплав выдавливается неравномерно, струя расплава имеет непостоянный дебит и, как следствие этого, волокно получается неоднородной толщины и качества.

Цель изобретения повышение производительности устройства и надежности его работы.

Цель достигается тем, что устройство для изготовления минерального волокна, содержащее бункер для шихты, высокочастотную индукционную печь, водоохлаждаемый тигель с плавильной зоной, пневматическую раздувочную головку и камеру волокноосаждения, снабжено установленным над плавильной зоной тигля циклоном с юбкой, контур которой повторяет контур плавильной зоны. При этом возможно, что нижняя часть юбки выполнена из отдельных изолированных друг от друга секций.

На фиг.1 представлено устройство для производства волокна; на фиг.2 индукционная печь с циклоном; на фиг.3 циклон с юбкой; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3.

Устройство для изготовления минерального волокна содержит высокочастотную индукционную печь 1 с холодным тиглем 2, пневматическую раздувочную головку 3 с камерой волокноосаждения 4, бункер 5 с исходной шихтой и дозатор 6. Над плавильной зоной тигля установлен циклон 7 с юбкой 8, контур которой повторяет контур плавильной зоны 9. Выпуск расплава происходит через сифон, образованный перегородкой 10 и стенкой тигля.

Устройство работает следующим образом.

Шихта из бункера 5 и дозатора 6 потоком воздуха подается во входной патрубок 11 циклона 7, завихряется и, огибая выхлопную трубу 12, вращаясь, направляется вниз. Часть потока направляется по восходящей (внутренней) спирали к выхлопной трубе 12, а взвешенная в воздухе шлихта отбрасывается к стенкам циклона 7 и через выпускное отверстие 13 попадает в юбку 8, а затем в плавильную зону 9. При этом вихревое движение воздуха над "зеркалом" расплава способствует перемешиванию расплава, препятствует образованию "настылей" и "сводов", образуя расплавленную минеральную массу с одинаковым температурным режимом по всему "зеркалу" расплавленной массы.

Контур юбки 8 повторяет контур плавильной зоны таким образом, что большая часть шихты отражается от стенок юбки 8 в кольцевую зоны ванны расплава, где происходит наибольшее выделение тепловой энергии. Расплав из плавильной зоны через сифон попадает в выработочную зону 14 и отсюда подготовленный расплав вытекает струей через сливной носок 15. Через отверстие в кожухе индукционной печи струя расплава попадает в раздувочную головку 3.

Поток сжатого воздуха из компрессора 16 диспергирует струю расплава минерального волокна в волокно. Полученное волокно через диффузор направляется в камеру волокноосаждения и оседает на приемоформующий конвейер. Отработанный воздух из камеры волокноосаждения удаляется через фильтр 17 с помощью дымососа 18. С целью повышения стойкости, нижняя часть юбки 8 выполнена из отдельных изолированных друг от друга секций 19.

Реферат

Сущность изобретения: устройство для изготовления минерального волокна содержит бункер для шихты, высокочастотную индукционную печь, водоохлаждаемый тигель с плавильной зоной, пневматическую раздувочную головку и камеру волокноосаждения. Над плавильной зоной тигля установлен циклон с юбкой, контур которой повторяет контур плавильной зоны. Нижняя часть юбки выполнена из отдельных изолированных друг от друга секций. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Формула