一種生產安山巖連續纖維的設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了生產安山巖連續纖維的設備，包括投料裝置、換熱裝置、加熱裝置和池窯，池窯由前至后為熔化區、均化區、成型區和煙道，投料裝置的出料口與熔化區連通，熔化區上半部分與均化區連通，成型區后方連接有煙道，池窯的后端頂部設置有換熱裝置，換熱裝置與煙道連通，均化區后方對稱設置有至少兩個成型區，成型區排列設置有至少兩個漏板，加熱裝置包括熔化區底部的浸沒式燃燒器、熔化區側壁上的側墻燃燒器和熔化區碹頂上設置有碹頂燃燒器。本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備結構簡單、成本低、單位時間熔化玻璃液較多，有效提高安山巖連續纖維生產效率至少三倍以上，提高生產規模、節省能耗、實現連續纖維大規模生產。
【專利說明】一種生產安山巖連續纖維的設備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種連續纖維生產設備，特別是涉及一種生產安山巖連續纖維的設備。

【背景技術】
[0002]安山巖礦石是一種火山漿體的主要礦石，具有很好的化學穩定性和熱穩定性。安山巖熔化不同于玻璃生產中的配合料熔化過程，沒有硅酸鹽反應，均化澄清也和玻璃生產有比較大的區別。同一產地的安山巖的化學成分變化很小，雜質含量稍微有波動。由安山巖制成的纖維具有優良的性能:熱穩定性好，使用臨界溫度大，耐腐蝕性能好，拉伸強度高，彈性模量高，絕緣性能好等。可以廣泛應用于造船，汽車，航天，航空，建筑等諸多領域，應用前景廣泛。我國具有豐富的安山巖礦石原料資源，但由于安山巖礦石是一種難熔料，熔體透熱性差，玻璃料性比較短，粘度大等特點，目前僅僅是小規模的生產，一般都是電加熱，而且加熱器位于頂部，這樣由于熱量有限，且僅僅只加熱局部，因此安山巖的熔化效率不高，進而使得安山巖連續纖維只能是小規模在小型池窯中生產，效率非常低，成本高。熔化區的深度比較淺，單位時間內熔化的玻璃液比較少，不能滿足大批量生產安山巖連續纖維的要求。因此到目前為止生產安山巖連續纖維還沒有大型的火焰池窯。


【發明內容】

[0003]本實用新型是為了解決現有技術中的不足而完成的，本實用新型的目的是提供一種結構簡單、成本低、單位時間熔化玻璃液較多，有效提高安山巖連續纖維生產效率至少三倍以上，提高生產規模、節省能耗、實現連續纖維大規模生產的生產安山巖連續纖維的設備。
[0004]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，包括投料裝置、換熱裝置、加熱裝置和設置于前方的投料裝置與后方的所述換熱裝置之間的池窯，所述池窯由前至后為熔化區、均化區、成型區和煙道，所述投料裝置的出料口與所述熔化區連通，所述熔化區上半部分與所述均化區連通，所述成型區后方連接有煙道，所述池窯的后端頂部設置有換熱裝置，所述換熱裝置與所述煙道連通，所述均化區后方對稱設置有至少兩個成型區，所述成型區排列設置有至少兩個漏板，所述加熱裝置包括位于熔化區底部的浸沒式燃燒器、位于所述熔化區側壁上的側墻燃燒器和位于所述熔化區碹頂上設置有朝向熔化區的碹頂燃燒器。
[0005]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備還可以是:
[0006]所述浸沒式燃燒器、側墻燃燒器和碹頂燃燒器均為純氧燃燒器。
[0007]每個所述成型區兩側壁上均勻排列布置有至少兩個純氧燃燒的燃氣噴嘴，所述純氧燃燒的燃氣噴嘴位置高于所述成型區內熔液液面高度。
[0008]所述熔化區底部的浸沒式燃燒器為純氧浸沒式天然氣槍，所述熔化區中部設置有至少三個純氧浸沒式天然氣槍，所述碹頂燃燒器為純氧槍，所述側墻燃燒器為純氧天然氣燃燒槍。
[0009]所述換熱裝置為金屬換熱器，所述金屬換熱器設置于所述煙道上方，所述金屬換熱器頂部設置有煙園，所述煙?頂部設置有調節板。
[0010]所述池窯內設置有窯坎，所述窯坎平鋪設置所述均化區底部。
[0011 ] 所述熔化區底部至少設置有一排鼓泡器，所述鼓泡器與所述浸沒式燃燒器平行。
[0012]所述均化區與所述成型區之間通過通路連通，所述成型區分別對稱位于所述通路兩側，所述成型區數目為偶數個。
[0013]所述均化區與所述成型區之間設置有玻璃分隔裝置。
[0014]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，包括投料裝置、換熱裝置、加熱裝置和設置于前方的投料裝置與后方的所述換熱裝置之間的池窯，所述池窯由前至后為熔化區、均化區、成型區和煙道，所述投料裝置的出料口與所述熔化區連通，所述熔化區上半部分與所述均化區連通，所述成型區后方連接有煙道，所述池窯的后端頂部設置有換熱裝置，所述換熱裝置與所述煙道連通，所述均化區后方對稱設置有至少兩個成型區，所述成型區排列設置有至少兩個漏板，所述加熱裝置包括位于熔化區底部的浸沒式燃燒器、位于所述熔化區側壁上的側墻燃燒器和位于所述熔化區碹頂上設置有朝向熔化區的碹頂燃燒器。這樣，當將足量的安山巖用投料裝置投入池窯中進入熔化區，碹頂燃燒器、側墻燃燒器和底部浸沒式燃燒器同時燃燒，同時發出熱量，可以迅速并大量熔化安山巖，使得整體池窯深度可以很深，即投入熔化的安山巖量巨大，頂部側部和底部全方位燃燒發熱，使得巨大量的安山巖迅速熔化并進行均化，均化后的玻璃熔液進入對稱設置在均化區后方的多個成型區內通過多個漏板拉絲制備安山巖連續纖維，由于單位時間產生的玻璃熔液的量比較大，因此相對于現有技術而言具有的優點是:其完全可以實現大規模成產，節省時間，降低成本，提高產出率，節省能耗。
[0015]本實用新型的另一目的是提供一種利用上述結構簡單、成本低、單位時間熔化玻璃液較多，有效提高安山巖連續纖維生產效率至少三倍以上，提高生產規模、節省能耗、實現連續纖維大規模生產的生產安山巖連續纖維的設備生產連續纖維的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1本實用新型一種生產安山巖連續纖維的設備實施例示意圖。
[0017]圖2本實用新型一種生產安山巖連續纖維的設備剖視圖。
[0018]圖號說明
[0019]I…投料裝置2…池窯3…換熱裝置
[0020]4…熔化區5…均化區6…成型區
[0021]7…煙道8…漏板9…浸沒式燃燒器
[0022]10…側墻燃燒器 11…碹頂燃燒器 12…燃氣噴嘴
[0023]13…煙囪14…調節板15…窯坎
[0024]16…鼓泡器17…通路18…玻璃分隔裝置

【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖的圖1至圖2對本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備及利用該設備生產連續纖維的方法作進一步詳細說明。
[0026]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，請參考圖1至圖2，包括投料裝置1、換熱裝置3、加熱裝置和設置于前方的投料裝置I與后方的所述換熱裝置3之間的池窯2，所述池窯2由前至后為熔化區4、均化區5和成型區6和煙道7，所述投料裝置I的出料口與所述熔化區4連通，所述熔化區4上半部分與所述均化區5連通，所述成型區6后方連接有煙道7，所述池窯2的后端頂部設置有換熱裝置3，所述換熱裝置3與所述煙道7連通，所述均化區5后方對稱設置有至少兩個成型區6，所述成型區6排列設置有至少兩個漏板8，所述加熱裝置包括位于熔化區4底部的浸沒式燃燒器9、位于所述熔化區4側壁上的側墻燃燒器10和位于所述熔化區4碹頂上設置有朝向熔化區4的碹頂燃燒器11。具體而言，投料裝置I用于向池窯2內投入安山巖原料，換熱裝置3則是將池窯2內的熱量與外界換熱避免池窯2產生的煙氣溫度過高，加熱裝置用于對熔化區4內的安山巖進行加熱使得其熔化為玻璃熔液。池窯2為大型池窯2，尺寸比目前的連續纖維池窯2大很多。熔化區4用于熔化安山巖，均化區5用于均化熔化的安山巖玻璃熔液，成型區6的作用是成型拉絲形成連續纖維，熔化區4上半部分與均化區5連通，使得熔化后的玻璃熔液中比較清透的部分進入均化區5進行均化，均化后再進入成型區6成型，在成型區6后方連接的煙道7作用是將池窯2中熔化區4、均化區5和成型區6內的煙氣排出。池窯2頂端的換熱裝置3用于降低排放煙氣的溫度，便于進行煙氣處理，達到國家環保排放要求。這樣，當將足量的安山巖用投料裝置I投入池窯2中進入熔化區4，碹頂燃燒器11、側墻燃燒器10和底部浸沒式燃燒器9同時燃燒，同時發出熱量，可以迅速并大量熔化安山巖，使得整體池窯2深度可以很深，即投入熔化的安山巖量巨大，頂部側部和底部全方位燃燒發熱，使得巨大量的安山巖迅速熔化并進行均化，均化后的玻璃熔液進入對稱設置在均化區5后方的多個成型區6內通過多個漏板8拉絲制備安山巖連續纖維，由于單位時間產生的玻璃熔液的量比較大，因此相對于現有技術而言具有的優點是:其完全可以實現大規模成產，節省時間，降低成本，提高產出率，節省能耗。另外，漏板最優選為均勻排列布置在成型區底部，這樣生產效率高，而且玻璃熔液流動性能好，連續纖維產品合格率高，均勻度好。而浸沒式燃燒器、側墻燃燒器以及碹頂燃燒器比較優選的是均勻排列分布在所述熔化區碹頂、熔化區側壁和所述熔化區底部，或者等距離排列為多列或多排在熔化區碹頂、熔化區側壁和所述熔化區底部。這樣，燃燒后火焰覆蓋面積大，火焰溫度高，而且各處火焰溫度相差不多，熔體表面可以均勻地被加熱，連續纖維質量更好。成型區為長條矩形形狀，所述漏板也為長條矩形形狀。漏板沿成型區長度方向排列成排。
[0027]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，請參考圖1至圖2，在前面描述的技術方案的基礎上具體可以是:所述浸沒式燃燒器9、側墻燃燒器10和碹頂燃燒器11均為純氧燃燒器。這樣在整個的生產安山巖連續纖維的設備中使用的所有燃燒器均為純氧燃燒器，這樣，不需要再考慮使用空氣燃燒器的氮氣排放的問題，因為空氣中含有70%的氮氣，該氮氣在燃燒過程中不會消耗，需要排出，但是如果直接排出可能會有污染環境的問題，而使用純氧燃燒器的優點是燃燒充分，發熱量效率高，同時節能環保，對環境無害。進一步優選的技術方案為每個所述成型區6兩側壁上均勻排列布置有至少兩個純氧燃燒的燃氣噴嘴12，所述純氧燃燒的燃氣噴嘴12位置高于所述成型區6內熔液液面高度。這樣，在成型區6的玻璃熔液進一步被加熱，避免因玻璃熔液在大型均化區5和成型區6內流動時間過長而凝固，進一步保證安山巖連續纖維的生產效率，提高成品率，保證拉絲安山巖連續纖維的溫度要求。還可以是所述熔化區4底部的浸沒式燃燒器9為純氧浸沒式天然氣槍，所述熔化區4中部設置有至少三個純氧浸沒式天然氣槍，所述碹頂燃燒器11為純氧槍，所述側墻燃燒器10為純氧天然氣燃燒槍。純氧浸沒式天然氣槍為浸沒式燃燒的，純氧和天然氣混合燃燒的天然氣槍。而碹頂燃燒器11為純氧槍，純氧槍范圍比較大，只要是純氧燃燒的即可，其燃料可以是天然氣也可以是重油或其他燃料。側墻燃燒器10為純氧天然氣燃燒槍，其燃料為天然氣。這樣燃燒效率更高。
[0028]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，請參考圖1至圖2，在前面描述的技術方案的基礎上還可以是:所述換熱裝置3為金屬換熱器，所述金屬換熱器設置于所述煙道7上方，所述金屬換熱器頂部設置有煙? 13，所述煙? 13頂部設置有調節板14。煙囪13用于將所有的煙氣排出，而調節板14用于調節煙囪13頂部的開口開度，進而調節煙氣流出的速度，最終用于調節池窯2內的壓力。
[0029]本實用新型的一種生產安山巖連續纖維的設備，請參考圖1至圖2，在前面描述的技術方案的基礎上還可以是:所述池窯2內設置有窯坎15，所述窯坎15平鋪設置所述均化區5底部。這樣窯坎15使得均化區5均化效果更好，均化區5越上層均化效果更好，將均化效果最好的玻璃熔液輸送至成型區6拉絲形成連續纖維。還可以是:所述熔化區4底部至少設置有一排鼓泡器16,所述鼓泡器16與所述浸沒式燃燒器9平行。通過鼓泡器16向熔化區4鼓入壓縮氣體，一是起一定的攪拌作用，提高熔液的溫度，強制熔化，二是加速消除熔液內的氣泡，加速澄清的速度。還可以是所述均化區5與所述成型區6之間通過通路17連通，所述成型區6分別對稱位于所述通路17兩側，所述成型區6數目為偶數個。這樣均化區5均化澄清后的玻璃熔液通過各通路17同時分別進入各成型區6內，從每個成型區6內的多個漏板8漏下拉絲成型形成盡量多的連續纖維束，進而保證同時生產大量的連續纖維。當然成型區6可以是四個、六個、八個或者更多的偶數個，只要是偶數個對稱地設置在均化區5后方即可。成型區6的數量越多，成產連續纖維的規模越大。還可以是所述均化區5與所述成型區6之間設置有玻璃分隔裝置18。
[0030]本實用新型的利用前面描述的生產安山巖連續纖維的設備生產連續纖維的方法，請參考圖1至圖2，包括以下步驟:
[0031]A.進料:安山巖物料由投料裝置I輸送至池窯2內，落入熔化區4內；
[0032]B.加熱熔化:開啟位于熔化區4底部的浸沒式燃燒器9、位于熔化區4側壁上的側墻燃燒器10和位于熔化區4碹頂上的碹頂燃燒器11，使得熔化區4內溫度升高至高于安山巖的熔點，安山巖熔化為安山巖熔液；
[0033]C.均化:安山巖熔液流動至均化區5進行均化，并進入成型區6 ；
[0034]D.成型拉絲:均化后的安山巖熔液從成型區6內的漏板8漏下進行拉絲形成連續纖維；
[0035]E.卷繞出品:在漏板8下方設置有卷繞器將拉絲形成的連續纖維卷繞后出成品。
[0036]通過上述步驟并利用上述描述的安山巖連續纖維的設備，可以成本低、單位時間熔化玻璃液較多，有效提高安山巖連續纖維生產效率至少三倍以上，提高生產規模、節省能耗、實現連續纖維大規模生產。
[0037]上述僅對本實用新型中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本實用新型的保護范圍，凡是依據本實用新型中的設計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應認為落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:包括投料裝置、換熱裝置、加熱裝置和設置于前方的投料裝置與后方的所述換熱裝置之間的池窯，所述池窯由前至后為熔化區、均化區、成型區和煙道，所述投料裝置的出料口與所述熔化區連通，所述熔化區上半部分與所述均化區連通，所述成型區后方連接有煙道，所述池窯的后端頂部設置有換熱裝置，所述換熱裝置與所述煙道連通，所述均化區后方對稱設置有至少兩個成型區，所述成型區排列設置有至少兩個漏板，所述加熱裝置包括位于熔化區底部的浸沒式燃燒器、位于所述熔化區側壁上的側墻燃燒器和位于所述熔化區碹頂上設置有朝向熔化區的碹頂燃燒器。
2.根據權利要求1所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述浸沒式燃燒器、側墻燃燒器和碹頂燃燒器均為純氧燃燒器。
3.根據權利要求2所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:每個所述成型區兩側壁上均勻排列布置有至少兩個純氧燃燒的燃氣噴嘴，所述純氧燃燒的燃氣噴嘴位置高于所述成型區內熔液液面高度。
4.根據權利要求2所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述熔化區底部的浸沒式燃燒器為純氧浸沒式天然氣槍，所述熔化區中部設置有至少三個純氧浸沒式天然氣槍，所述碹頂燃燒器為純氧槍，所述側墻燃燒器為純氧天然氣燃燒槍。
5.根據權利要求1所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述換熱裝置為金屬換熱器，所述金屬換熱器設置于所述煙道上方，所述金屬換熱器頂部設置有煙囪，所述煙?頂部設置有調節板。
6.根據權利要求1至5任意一權利要求所述的一種生產安山巖連續纖維的設備,其特征在于:所述池窯內設置有窯坎，所述窯坎平鋪設置所述均化區底部。
7.根據權利要求1至5任意一權利要求所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述熔化區底部至少設置有一排鼓泡器，所述鼓泡器與所述浸沒式燃燒器平行。
8.根據權利要求1至5任意一權利要求所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述均化區與所述成型區之間通過通路連通，所述成型區分別對稱位于所述通路兩側，所述成型區數目為偶數個。
9.根據權利要求1至5任意一權利要求所述的一種生產安山巖連續纖維的設備，其特征在于:所述均化區與所述成型區之間設置有玻璃分隔裝置。
【文檔編號】C03B37/00GK204111593SQ201420512691
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月5日 優先權日:2014年9月5日
【發明者】閻崇光, 印杰, 孫秋猛 申請人:安山纖維有限公司