Устройство для изготовления минерального волокна

 

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.

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.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА, содержащее бункер для шихты, высокочастотную индукционную печь, водоохлаждаемый тигель с плавильной зоной, пневматическую раздувочную головку и камеру волокноосаждения, отличающееся тем, что оно снабжено установленным над плавильной зоной тигля циклоном с юбкой, контур которой повторяет контур плавильной зоны.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть юбки выполнена из отдельных изолированных друг от друга секций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4