CN102978829A - 耐火纤维针刺毯电熔炉生产线及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，包括配料系统、电熔炉系统、成纤系统、集棉系统、针刺系统、干燥系统、冷却系统和纵切横切卷毯系统，其中，配料系统包括进料口、出料口和输送机；所述电熔炉系统包括壳体，塞杆，步进电机，布料口，流口；输送机的一端位于配料系统的出料口的下方，另一端位于电熔炉系统的布料口的上方，壳体的底部设置有炉底和陶瓷纤维隔热板、炉底中部设置有所述流口，壳体的一侧设置有电极基座，电极基座上安装有电极和水冷却管，成纤系统为甩丝机。针刺系统为双面针刺机。集棉系统为集棉器。本发明结构简单，使用方便，电熔炉熔点高，岩浆温度波动小，甩丝机出丝粗细一致，软硬差别小，针刺过程双面针刺，针刺厚度可调，生产效率高，出品的耐火纤维针刺毯产品容重高，抗拉强度大。

Description

耐火纤维针刺毯电熔炉生产线及其使用方法

技术领域：

本发明涉及特种矿物耐火纤维产品的生产器械技术领域，尤其涉及一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线及其使用方法。

背景技术：

随着人们节能的意识不断提高，对无机耐火纤维隔热材料认识的不断深化，其耐火、节能效果显著，作用愈来愈受到人们的重视；用途越来越广泛，应用领域也日益拓宽，全世界年产能已经超过30多万吨，使得焦宝石、高岭土、煤矸石等原材料存储量越来越少，并且质量越来越差，致使生态纤维产品生产成本越来越高，质量越来越差。在2009年北京央视大楼和2010年上海一高层居民楼的火灾都是因为保温材料不耐火造成的；并且拒相关专家分析2001年美国911事件中世界贸易中心的坍塌并不是因为撞击而造成的，而是因为撞击起火后把钢材支架烧化所致。因此，我国政府责令要求全国范围内的建筑设施必须使用A级防火保温材料，那么市场需求量还将会大增。还有，造纸业是资源消费型产业，而我国又是森林资源缺乏的国家。纸业是木材消耗量最大的森林工业，据统计，以木材为原料，每生产一吨铜版纸需要的木材消耗量为4～5立方米。但是我国的森林资源又非常缺乏，满足不了造纸业的需要。如按国家发展和改革委员会的规划，2010年木浆自给率达到15％，木浆产量达750万吨，需要消耗木材3700万立方米。如果2020年能达到国际上50％以上的木浆比率，需要消耗1.2亿立方米木材。这一不断增长的木材需求将吞噬着我国巨大的森林资源，为因应这一发展趋势，我国政府极力提倡发展循环经济，充分利用好其他可替代的非木资源，抓好生态保护和建设，构建资源节约型国民经济和资源节约型社会。

根据试验，含有SiO2、CaO、MgO、AL2O3等部分或全部化学成分的矿石可以生产出耐高温的无机耐火纤维；但含有SiO2、CaO、MgO、AL2O3等部分或全部化学成分的矿石生产耐火纤维时由于熔化温度区间小，很难进行工业化生产控制；目前所用的电熔炉(也叫电阻炉)，由于功率受电网电压波动和熔炉负载变化的影响，使岩浆温度波动很大，造成纤维粗细、软硬不一，产品密度偏差大等严重质量缺陷；并且在生产过程中由于人为操作不当的因素，造成物料进出、功率之间不平衡，使电力浪费严重。而且，现有耐火纤维针刺毯生产工序中所用的甩丝机目存在缺陷，如，三个甩丝辊，制造设备投入大，故障点多，甩丝辊磨损大，使用寿命低。此外，针刺毯生产工序中所用的针刺机，传统的单面针刺，即通过针刺机对着纤维棉一面进行针刺，这样在纤维毯上形成一个方向的若干纤维刺，(纤维刺是针刺机上的针穿过纤维毯后，在回拉的过程中从纤维毯上拉出的纤维而形成)因此，单面针刺无法使纤维棉中的纤维呈相互交错状，导致产品容重低，抗拉强度小。

鉴于上述耐火纤维针刺毯在生产工序中存在的种种问题，迫切需要出现一种结构简单，使用方便，电熔炉熔点高，岩浆温度波动小，甩丝机出丝粗细一致，软硬差别小，针刺过程双面针刺，针刺厚度可调，生产效率高，出品的耐火纤维针刺毯产品容重高，抗拉强度大的一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线及其使用方法。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种结构简单，使用方便，电熔炉熔点高，岩浆温度波动小，甩丝机出丝粗细一致，软硬差别小，针刺过程双面针刺，针刺厚度可调，生产效率高，出品的耐火纤维针刺毯产品容重高，抗拉强度大的一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，包括配料系统、电熔炉系统、成纤系统、集棉系统、针刺系统、干燥系统、冷却系统和纵切横切卷毯系统，其特征在于，所述配料系统包括进料口、出料口和输送机；所述电熔炉系统包括壳体，塞杆，步进电机，布料口，流口；所述输送机的一端位于配料系统的出料口的下方，另一端位于电熔炉系统的布料口的上方，所述壳体的底部设置有炉底和陶瓷纤维隔热板、炉底中部设置有所述流口，所述壳体的一侧设置有电极基座，电极基座上安装有电极和水冷却管，所述电极、所述水冷却管探入到壳体内部，所述电极基座与所述壳体之间固定连接，所述壳体的另一侧设置有步进电机，所述壳体中部设置有塞杆，所述步进电机与塞杆之间传动连接，所述步进电机的一侧设置有熔炉防尘罩和熔炉防尘罩机架，所述熔炉防尘罩与所述熔炉防尘罩机架之间固定连接。

所述成纤系统为甩丝机，所述甩丝机包括横向移动车，纵向移动机体，垂直升降机构和甩丝辊总成，横向移动车包括支座、行走电机、链条和移动轮，支座上固定安装行走电机，行走电机链条驱动移动轮带动支座X向移动；纵向移动机体包括机体、机体底部底板上设置的螺母和固定有摇把的螺杆，螺母和螺杆的螺纹连接带动纵向移动机体Y向移动，垂直升降机构为设置在支座上的涡轮蜗杆升降机，涡轮蜗杆升降机带动机体Z向移动；所述甩丝辊总成设置有两个甩丝辊，所述甩丝辊的两侧设置有电机，所述电机固定在机体上，电机的输出轴上设置有双联主动轮，所述甩丝辊上设置有甩丝轴，所述甩丝轴的前端固定有所述甩丝辊，后端固定有被动轮，所述被动轮与双联主动轮之间传动连接。

所述甩丝机的机体上设置有轴承座和外支撑轴承，所述甩丝轴的外部设置有转动套，所述转动套置于外支撑轴承的内环中，外支撑轴承的外环与轴承座固定，轴承座固定于机体上。

所述针刺系统为双面针刺机，双面针刺机包括机架和电机，所述机架上部的两侧设置有撑板，所述撑板上设置主传动轴，所述主传动轴的中部设置有偏心配重，所述机架上进一步设置有上针架和下针架、所述上针架上设置有上针板，所述下针架上设置有下针板，所述上针板、所述下针板上设置有若干针，所述上针板上的针与所述下针板上的针对向设置，所述主传动轴的两端设置有偏心轮布装，所述偏心轮布装与所述撑板之间设置有隔套，所述主传动轴与所述撑板之间轴连接，上针架、上针板与上针板上的针固定连接；下针架、下针板与下针板上的针固定连接。

所述主传动轴上设置有两个输出链轮，所述机架上部设置有减速电机，所述减速电机与其中一个输出链轮传动连接，所述主传动轴下方设置有上定距梁，上定距梁的两端设置有间歇机构吊臂，所述间歇机构吊臂下方设置有轴承，轴承上设置有间歇机构传动轴，所述间歇机构传动轴的一端设置有间歇机构链轮，间歇机构链轮与另一个输出链轮之间传动连接，所述间歇机构传动轴的另一端设置有偏心轮盘，所述间歇结构传动轴的两端设置有间歇结构，所述间歇机构位于所述间歇机构吊臂的外侧，所述间歇机构的下部连接有上部升降机，所述偏心轮盘上设置有连杆和偏心轮旋转销轴，所述连杆的一端通过所述偏心轮旋转销轴连接在偏心轮盘上，另一端连接在上针架上。

所述间歇机构传动轴的下方设置有上部升降机底座，所述上部升降机底座的两端设置有上部升降机，两个上部升降机之间设置有上部升降机连杆，上部升降机连杆上设置有上部升降机连杆链轮，上部升降机底座上固定有上部升降机电机，上部升降机电机与上部升降机连杆链轮之间传动连接进而使上部升降机连杆驱动两个上部升降机做升降运动，两个上部升降机的下部与上针架之间固定连接。

所述机架底部设置有下定距梁，所述下定距梁上设置有电机和两个升降机，两个升降机之间设置有升降机连杆，升降机连杆上设置有升降机连杆链轮，电机与升降机连杆链轮之间传动连接进而使升降机连杆驱动两个升降机做升降运动，两个升降机与下针架之间固定连接；所述偏心轮布装上销轴连接有轴承套连杆，轴承套连杆的末端设置有下针板固定板，所述下针板固定板与所述下定距梁之间连接，所述上针架、所述下针架上设置有锁紧气缸，所述轴承套连杆上设置有导正器；所述上针板与所述下针板之间设置有固定针孔板，固定针孔板的两端设置有压脚板，压脚板与偏心轮盘上的连杆的末端相连接，压脚板能够随着上针板的运动而运动。

所述集棉系统为集棉器，集棉器包括集棉器机架、输棉导管，上箱体、下箱体、不锈钢特种单面网带、风量偏差调节系统、传动系统和负压引风除尘系统；甩丝机离心甩成的陶瓷耐火纤维经负压引风抽吸的作用，通过输棉导管，使散状的陶瓷耐火纤维呈三维方向均匀的布成毯坯状。

为更好的实现本发明目的，本发明还提供了一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线的使用方法，其中，包括如下步骤：

A、原料粉碎后经配料系统进行配料的步骤；

B、利用电熔炉融化的步骤；

C、利用甩丝机成纤的步骤；

D、利用集绵器布棉成毯的步骤；

E、利用双面针刺机针刺的额步骤；

F、热处理的步骤；

G、切割、包装成品的步骤。

耐火纤维针刺毯生产线在耐火产品制造领域的应用。

本发明的优点为，结构简单，使用方便，电熔炉熔点高，岩浆温度波动小，甩丝机出丝粗细一致，软硬差别小，针刺过程双面针刺，针刺厚度可调，生产效率高，出品的耐火纤维针刺毯产品容重高，具体为：

电熔炉系统利用高压电力能源经磁调变压器转换为10-180V的低压电力能源，通过钼电极间难熔的耐火物料首先熔化形成熔池，使钼电极直接浸入熔体中，依靠熔融物液体的电阻发热而使原材料熔化，熔体充当电解质导体，熔液通过钼或钨铱流口流出，形成稳定的流股，经甩丝或压缩空气喷吹成为纤维。

甩丝机采用双塔式结构，即，机体上只设置有两个甩丝辊，降低制造成本，两个甩丝辊磨损小，使用寿命长，通过横向移动车，纵向移动机体和垂直升降架构调整机器与落料口的位置，进而保证纤维棉的成品质量。

双面针刺机的下针床能在正常生产的情况下随产品不同的厚度，随时自动调整下刺针对针刺毯穿刺的深度，使产品不但能达到所需强度要求并且能达到产品外型美观的最佳效果。在正常的工作情况下压脚板(又称脱针板)随着上针床上下运动，能自动调整脱针板和底座针孔板间的距离，在更换产品的规格时无须停机，可自动调整，达到提高工作效率、节约能源的目的。随针刺频率的改变能同步的将毯坯间断的输入，平稳的针刺和输出，改变了原来那种连续式输入使产品造成厚度不均，产品表面不平整的问题。刺针在向针板装订时，可在针板上设计出多种图案；如：宝石花型、梅花型、三角型、箭头型、一字型等，刺出的图案可使产品增加审美的感觉和强度要求。针刺的转速应按产品的规格不同来调整针刺次数和线速度来确定。

附图说明：

图1为本发明的创可贴产品的结构示意图。

附图标识：

1、配料系统           2、输送机              3、电熔炉系统

4、成纤系统           5、冷却系统            6、集棉系统

7、针刺系统           8、干燥系统            9、纵切横切卷毯系统

10、炉底              11、壳体               12、电极基座

13、水冷却管          14、布料口             15、塞杆

16、步进电机          17、熔炉防尘罩         18、熔炉防尘罩机架

19、流口              20、陶瓷纤维隔热板     21、移动轮

22、链条              23、行走电机

24、支座              25、涡轮蜗杆升降机     26、机体

27、电机              28、甩丝辊             29、摇把

30、外支撑轴承        31、甩丝轴             32、转动套

33、轴承座            34、双联主动轮         35、被动轮

36、偏心轮布装        37、隔套               38、撑板

39、输出链轮          40、主传动轴           41、轴承

42、间歇机构吊臂      43、上定距梁           44、间歇机构传动轴

45、偏心配重          46、减速电机           47、主传动轴链轮

48、间歇机构          49、偏心轮             50、偏心轮旋转销轴

51、连杆              52、轴承套连杆         53、导正器

54、上针架            55、上针板             56、固定针孔板

57、下针板            58、下针架             59、机架

60、升降机            61、锁紧气缸           62、升降机连杆

63、电机              64、针                 65、下针架固定板

66、上部升降机底座    67、上部升降机         68、间歇机构链轮

附图说明

图1为本发明生产线的前半部分

图2为本发明生产线的后半部分

图3为本发明电熔炉结构示意图

图4为本发明中甩丝机的主视图。

图5为本发明中甩丝机的侧视图。

图6为本发明中甩丝机的甩丝辊部分的剖视图。

图7为本发明中双面针刺机的结构示意图。

图8为本发明使用方法的工艺流程图。

图9为本发明各个设备的安装流程图。

具体实施方式：

下面针对附图具体说明，图1为本发明生产线的前半部分。图2为本发明生产线的后半部分。图3为本发明电熔炉结构示意图。图4为本发明中甩丝机的主视图。图5为本发明中甩丝机的侧视图。图6为本发明中甩丝机的甩丝辊部分的剖视图。图7为本发明中双面针刺机的结构示意图。图8为本发明使用方法的工艺流程图。图9为本发明各个设备的安装流程图。(因整个生产线图纸较大，将整个生产线分为图1前半部分和图2后半部分)

本发明包括配料系统1、电熔炉系统3、成纤系统4、集棉系统6、针刺系统7、干燥系统8、冷却系统5和纵切横切卷毯系统9，其中，配料系统1包括进料口、出料口和输送机2；电熔炉系统3包括壳体11，塞杆15，步进电机16，布料口14，流口19；输送机2的一端位于配料系统1的出料口的下方，另一端位于电熔炉系统3的布料口14的上方，壳体11的底部设置有炉底10和陶瓷纤维隔热板20、炉底10中部设置有流口19，壳体11的一侧设置有电极基座12，电极基座12上安装有电极和水冷却管13，电极、水冷却管13探入到壳体11内部，电极基座12与壳体11之间固定连接，壳体11的另一侧设置有步进电机16，壳体11中部设置有塞杆15，步进电机16与塞杆15之间传动连接，步进电机16的一侧设置有熔炉防尘罩17和熔炉防尘罩机架18，熔炉防尘罩17与熔炉防尘罩机架18之间固定连接。成纤系统4为甩丝机，甩丝机包括横向移动车，纵向移动机体，垂直升降机构和甩丝辊总成，横向移动车包括支座24、行走电机23、链条22和移动轮21，支座24上固定安装行走电机23，行走电机23链条22驱动移动轮21带动支座24X向移动；纵向移动机体包括机体26、机体底部底板上设置的螺母和固定有摇把29的螺杆，螺母和螺杆的螺纹连接带动纵向移动机体Y向移动，垂直升降机构为设置在支座上的涡轮蜗杆升降机25，涡轮蜗杆升降机25带动机体26Z向移动；其中，甩丝辊总成设置有两个甩丝辊28，甩丝辊28的两侧设置有电机27，电机27固定在机体26上，电机27的输出轴上设置有双联主动轮34，甩丝辊28上设置有甩丝轴31，甩丝轴31的前端固定有甩丝辊28，后端固定有被动轮35，被动轮35与双联主动轮34之间传动连接。机体26上设置有轴承座33和外支撑轴承30，甩丝轴31的外部设置有转动套32，转动套32置于外支撑轴承30的内环中，外支撑轴承30的外环与轴承座33固定，轴承座33固定于机体26上。两个甩丝辊28采用双塔式结构。针刺系统7为双面针刺机，双面针刺机包括机架59和减速电机46，其中，机架59上部的两侧设置有撑板38，撑板38上设置主传动轴40，主传动轴40的中部设置有偏心配重45，机架59上进一步设置有上针架54和下针架58、上针架54上设置有上针板55，下针架58上设置有下针板57，上针板55、下针板57上设置有若干针64，上针板55上的针64与下针板57上的针64对向设置，主传动轴40的两端设置有偏心轮布装36，偏心轮布装36与撑板38之间设置有隔套37，主传动轴40与撑板38之间轴连接，上针架54、上针板55与上针板上的针64固定连接；下针架58、下针板57与下针板上的针64固定连接。主传动轴40上设置有两个输出链轮39，机架59上部设置有减速电机56，减速电机46与其中一个输出链轮39传动连接，主传动轴40下方设置有上定距梁43，上定距梁43的两端设置有间歇机构吊臂42，间歇机构吊臂42下方设置有轴承41，轴承41上设置有间歇机构传动轴44，间歇机构传动轴44的一端设置有间歇机构链轮68，间歇机构链轮68与另一个输出链轮39之间传动连接，间歇机构传动轴44的另一端设置有偏心轮盘49，间歇结构传动轴44的两端设置有间歇结构48，间歇机构48位于间歇机构吊臂42外侧，间歇机构48的下部连接有上部升降机67，偏心轮盘49上设置有连杆51和偏心轮旋转销轴50，连杆51的一端通过偏心轮旋转销轴50连接在偏心轮盘49上，另一端连接在上针架54上。间歇机构传动轴44的下方设置有上部升降机底座66，上部升降机底座66的两端设置有上部升降机67，两个上部升降机67之间设置有上部升降机连杆，上部升降机连杆上设置有上部升降机连杆链轮，上部升降机底座66上固定有上部升降机电机，上部升降机电机与上部升降机连杆链轮之间传动连接进而使上部升降机连杆驱动两个上部升降机67做升降运动，两个上部升降机67的下部与上针架54之间固定连接。机架59底部设置有下定距梁，下定距梁上设置有电机63和两个升降机60，两个升降机60之间设置有升降机连杆62，升降机连杆62上设置有升降机连杆链轮，电机63与升降机连杆链轮之间传动连接进而使升降机连杆62驱动两个升降机60做升降运动，两个升降机60与下针架58之间固定连接。偏心轮布装36上销轴连接有轴承套连杆52，轴承套连杆52的末端设置有下针板固定板65，下针板固定板65与下定距梁之间连接，上针架54、下针架58上设置有锁紧气缸61，轴承套连杆52上设置有导正器53。上针板55与下针板57之间设置有固定针孔板56，固定针孔板56的两端设置有压脚板，压脚板与偏心轮盘49上的连杆51的末端相连接，压脚板能够随着上针板55的运动而运动。集棉系统6为集棉器，集棉器包括集棉器机架、输棉导管，上箱体、下箱体、不锈钢特种单面网带、风量偏差调节系统、传动系统和负压引风除尘系统；甩丝机离心甩成的陶瓷耐火纤维经负压引风抽吸的作用，通过输棉导管，使散状的陶瓷耐火纤维呈三维方向均匀的布成毯坯状。

为更好的实现本发明目的，本发明还提供了一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线的使用方法，其中，包括如下步骤：

A、原料粉碎后经配料系统进行配料的步骤；

B、利用电熔炉融化的步骤；

C、利用甩丝机成纤的步骤；

D、利用集绵器布棉成毯的步骤；

E、利用双面针刺机针刺的额步骤；

F、热处理的步骤；

G、切割、包装成品的步骤。

耐火纤维针刺毯生产线在耐火产品制造领域的应用。

陶瓷耐火纤维保温材料的生产方法主要是选用Al2O3+SiO2不低于96％；Al2O3的含量在45-55％之间，影响陶瓷纤维耐火材料有害的微量元素总含量不大于1.5-2.0％的优质耐火原料，经加工后与多种无机高温耐火原料配制而成；当制造不同的产品时，通过搅拌机，经均匀的搅拌后输送到电阻炉系统熔锅部分；熔锅使用电极基座移送装置上面安装的钼电极作为热能量来源；由熔融的原材料产生的导电离子传导热能量；已经熔融的原材料液体是产生热的电阻的因素，并且持续均匀的熔化原材料；熔化为高温达2000°-2200°的液体材料。电阻炉系统是通过水冷却的。

熔融的液体通过安装有氮气保护的钼或钨铱流口从熔锅中流出，形成稳定的流股；为了在针刺过程中提供压缩纤维棉的有利条件、减少针刺针的磨损，特加有一定量的耐火纤维专用软化剂进行软化纤维；熔液流淌到三个高速旋转的特种钢材制作的甩丝机上面的甩丝辊，通过离心力形成纤维(甩丝法)，或熔液流淌到高压喷嘴处经0.45-0.55Mpa的高压打散熔液形成纤维(喷吹法)；通过负压引导进入集棉器布棉，经双面针刺机针刺把纤维形成纠扯，使陶瓷纤维棉转化成陶瓷纤维毯、然后进入毯加热炉作预收缩处理，使软化剂挥发、加热使纤维针刺毯有一定的吸晶过程来提高它的使用温度，并且把陶瓷纤维针刺毯定形。最后进入纵横切割机剪切、卷毯机打卷制成的各种不同厚度、不同宽度、不同长度，使用温度在1050°-1430°的陶瓷耐火纤维针刺毯制品。

电阻炉系统的构造与工作原理，电阻炉系统是由以下几个部分组成：

熔锅：由炉底、炉壳、构成，流口体：由流口水冷却装置和氮气导向管、钼或钨铱流口及绝缘垫圈等构成；电极基座移送装置、电极水冷却管、钼电极等组成。循环水冷却泵系统；氮气保护系统；供电阻炉熔融的磁调变压器和控制系统组成。电阻炉的冶炼原理是利用高压电力能源经磁调变压器转换为10-180V的低压电力能源，通过钼电极间难熔的耐火物料首先熔化形成熔池，使钼电极直接浸入熔体中，依靠熔融物液体的电阻发热而使原材料熔化，熔体充当电解质导体。随电极向外距离的拉大，熔池即慢慢扩大，最后扩大至生产所需的熔池为止。钼电极之间的距离取决于熔池的大小，熔池的温度取决于钼电极的电流、电压，反之，没有熔池什么也不会发生，因为固体料石是不会导电的。它是生产线的心脏，它是陶瓷耐火纤维的母体，熔液通过钼或钨铱流口流出，形成稳定的流股，经甩丝或压缩空气喷吹，陶瓷耐火纤维将从这里产生了。

甩丝机的构造与工作原理

甩丝机是借离心力将熔融的耐火原料的熔液流股落在高速回转的甩丝辊上，通过二或三根甩丝辊逐级传递、加速，在离心力的作用下，流股被打散，逐级拉伸变型，甩成丝状纤维，同时受到冷却而凝固形成的甩丝陶瓷纤维设备。它是由下底盘前后行进机构、中底盘左右行走机构、上底盘甩丝辊总成、电动机和供甩丝辊轴润滑的油雾器及变频器控制盘系统等组成。

建议甩丝机甩丝机运行转速：

A辊转速：3000-4000r/min

B辊转速：4000-5000r/min

C辊转速：5200-6000r/min

流股落在A辊时的角度为2点，流股落在B辊时的角度为10点；(指时针而言)A辊C辊顺时针方向，B辊逆时针方向。

该设备的动力是靠特种平皮带将电动机的动力单独传递给甩丝辊的，在环境条件恶劣、高温和高速状态下运行，对润滑和冷却系统要求严格，应在甩丝时经常监视冷却水的温度和流量，监视润滑系统油位和油雾的形成状态，平皮带的涨紧程度，变频电动机的温度，各部位螺栓的紧固情况。甩丝机在工作时如发现故障，应立即撤出工作位置，并立即停机。待处理完故障后再按正常的起动顺序起动甩丝机。甩丝辊由于转速高，每次组装时必须进行动平衡检查，组装后必须做高于实际工作转速1.3倍的试验，组装好的甩丝辊总成在存放期间不准于其它物体碰撞、砸压，不准平放；甩丝辊必须由专人负责装配；甩丝机必须由专人操作维护使用。

集棉器：

集棉器是将甩丝机离心甩成的陶瓷耐火纤维经负压引风抽吸的作用，通过输棉导管，使散状的陶瓷耐火纤维呈三维方向均匀的布成毯坯状的设备。

集棉器构造由机架、上箱体、下箱体、不锈钢特种单面网带、风量偏差调节系统、传动系统和负压引风除尘系统组成。在陶瓷耐火纤维多年来的生产和实践中，总让人头痛的是布棉不均、网带通风不良原因造成产品容重不一至等方面的疑难问题仍然存在。根据上述生产中问题的存在，该设备采用了上箱体流线弧型构造设计，静态布棉平衡装置，使进入集棉器内的散棉能均匀的分布在网带上。网带是采用不锈钢单面型特种工艺制做的网带，工艺先进、不沾网、通风能力强、布棉均匀、使用耐久等优点。流线型圆弧上箱体使风量分布更均匀，以达到均匀布棉的目的。该集棉器设计合理、构造美观大方，具有新一代先进技术的特性。

双面针刺机

针刺机是将一定厚度的陶瓷纤维棉坯通过称重针刺输入机输送进入针刺机压辊压实，然后送入针刺机内带有针刺孔的工作台上面，通过上下针床带动刺针运动对刺，使各层间的纤维互相交织，使毯坯形成具有密度、厚度及强度要求的纤维毯设备。该针刺机由针刺输入机、针刺机、输出机及控制系统组成。与一般针刺机相比，具有性能稳定、造音低、构造合理、造型美观、自动化控制先进、操作方便等优点。主要特点是：下针床能在正常生产的情况下随产品不同的厚度，随时自动调整下刺针对针刺毯穿刺的深度，使产品不但能达到所需强度要求并且能达到产品外型美观的最佳效果。在正常的工作情况下压角板(又称脱针板)随着上针床上下运动，能自动调整脱针板和底座针孔板间的距离，在更换产品的规格时无须停机，可自动调整，达到提高工作效率、节约能源的目的。随针刺频率的改变能同步的将毯坯间断的输入，平稳的针刺和输出，改变了原来那种连续式输入使产品造成厚度不均，产品表面不平整的问题。刺针在向针板装订时，可在针板上设计出多种图案；如：宝石花型、梅花型、三角型、箭头型、一字型等，刺出的图案可使产品增加审美的感觉和强度要求。

针刺毯热处理：

针刺毯预收缩炉是生产线中的热工设备，它是利用电气发热元件发出的热能量，将经过针刺的陶瓷纤维毯坯体通过干燥分解、定型和烧成三个阶段组成，使陶瓷纤维毯坯体形成多晶结构，具有不同厚度、密度及强度要求的耐火纤维毯制品设备。近年来随陶瓷纤维产量不断的提高，能源节约的需求也越来越增强，针对上述问题，为满足广大用户的需求，该预收缩炉具有以下新特点：

A、炉体加长型：改变了过去短炉体型不满足生产的需要。

B、炉盖结构分体型：实现了生产过程中应急事故的维修迅速方便、节能。

C、炉体保温材料使用折叠块吊砌型：防止了炉子的热流失，具有良好的保温性能。

D、炉辊采用多辊排列方式，解决了生产薄规格低密度制品时针刺毯在炉内易断裂和存留现象，使针刺毯在炉内平稳的过渡，保证了生产稳定的需要。

E、定型压辊采用数字化控制，需更换品种时可自动提升压辊至所需的高度距离。生产过程中可自动调整压辊出现规格尺寸误差，使用方便、快捷，操作技术先进。

纵横切割卷毯机：

纵横切割卷毯机是通过上述设备完成针刺毯为半成品后，经该设备的冷却、纵切、横切、自动卷毯和剪边收集四个阶段制成陶瓷耐火纤维针刺毯成品的设备。构造由滚道式输送机、全自动纵切割机、全自动横切割机和全自动卷毯机组成。全部程序由PLC数字自动化控制。该设备的纵切割系统采用了双轴式自动切换装置和自动升降装置，在正常生产的情况下需更换不同厚度的产品时，刀架能自动升降、可调节纵切刀的切割深度，需更换不同宽度的产品时，纵切刀架可自动旋转180°自动切换，在短时间内无需停机便可更换不同宽度的产品。纵切刀使用硬质合金刀片，无需修磨。横切系统和自动卷毯系统是由先进的PLC自动化控制，从横切至卷毯可在15-30s内完成。该设备切割的产品品种齐全、性能先进、卷毯快捷、使用方便，是生产陶瓷纤维最理想的设备。

电熔炉系统使用时，需要按如下操作：

筑炉：

1、备齐筑炉、启熔和生产中所需工具，如钼塞杆工具、钼桶针工具、镜片、风片、绝缘手套及板手、锤子、钳子等工具。

2、将备好的流口水冷却基座、电极水冷却管进行0.5Mpa压力试验，不得出现渗漏现象。

3、将流口体绝缘垫圈、绝热垫、螺栓绝缘套进行装配，不得有潮湿现象，否则需烘干。

4、钼流口卡环与流口体上法兰基座面必须垂直焊接牢固，不得偏移中心，氮气套管、密封垫必须与流口体装配合理，间隙一致，否则不得装炉使用。

加料筑炉：

1、安装完毕电极后，开始一次加料，加料高度至流口上平，开始进行电极模拟操作。

2、测量退出电极到将来正常生产使用的位置后需要提高电极基座后端多少高度才能保证住电极下端和钼流口顶部的100-150mm的距离，做好记录；

3、然后调整三相电极角度、高度，再将三根电极推进至离流口中心约5-20mm处，电极前端下平和流口顶端的距离约100-150mm，然后再二次装填料石，装入电阻炉的原料应高于电极的高度，并捣实，以防高温后和空气接触增加氧化程度。

4、电极工作最大圆周距离800mm，电极与流口的水平距离80-100mm，启动炉时钼电极距流口的水平高度约150mm，圆周距离约为500-750mm。

5、最后在流口的中心上方放入0.3kg左右的启溶剂(碎玻璃或碳粉)与三相电极接触，用细料石粉把启溶剂和电极盖死，即筑炉完毕。

启熔、引流：

在上述工作完成后，进入电阻炉启动阶段。电阻炉的启动成功与否、炉龄期长短与否、生产正常与否和产品的品质与否，与启炉前的准备工作和筑炉关系密切，所以在启炉前必须进行反复的检查和测量，确保启动炉和启炉后各项工作程序的进行无误。随后进入电炉启动倒计时阶段。

送电、设备启动步骤：

1.操作高压(低压)能源分配箱开关送电，操作低压能源分配箱开关给PLC集控室送电，并确认检查每个系统送电成功。

2.给电阻炉磁调变压器送电，并起动电阻炉控制系统，观察各显示数据是否正常。

3、起动空气压缩机给制氮机送气，观察空气压力是否达到设定值，观察制氮机产出的氮气是否达到99.999％，检查流量计是否满足启炉要求。用明火在流口体氮气套内测试氮气保护是否有效，并检查氮气套和塞杆的紧固情况，是否符合启炉的要求，否则重新安装。

4、开启循环水泵供应冷却水；必须保证压力＞0.25Mpa，水流量满足要求。

启熔：

1、戴好电焊防护帽、铁揪、打膨杆等工具。其要令是：用铁揪加以需量的细颗粒料石，将铁揪一半覆盖在三相电极上面，并保持一定距离，等待启动。

2、给“熔锅电源控制盘”送电，然后启动三相电极的电流控制开关，将三相电极输出电流加至50-100A左右，听到三相电极间发出嗡的起弧声的瞬间，随即将铁揪的料石覆盖在小熔池上面，之后，三相电极间发出低沉的嗡嗡的起弧声，这说明电阻炉起动成功，否则失败，须重新按上述装炉启动。

3、在电阻炉正常启动后，为确保电阻炉以满足启动炉的要求，规定以每隔10分钟拉出三相电极10mm，连续退出电极100mm后电流加至200A；在退电极时电极前端绝对不准脱离溶液，否则会失去电流，造成启熔失败。原料随熔池的扩大并不断的填充并捣实，防止熔液处溢断弧。此操作步骤需要根据经验操作。

4、随着熔池的不断增大，电流逐步的增加，电极随时后退；约6小时，熔池约增加到￠1300-1600mm时，此时电极水冷却管和电极接口处应退到距离炉壁100-200mm，电极前端距离流口420mm左右，这时电阻炉启熔结束。

5、电阻炉启动结束后，加足原料，进入保温阶段。保温2小时后(相等于启炉8小时后)操作电极基座移送装置，恢复三相电极原测定数值，也相等于电阻炉的正常工作距离，同时将电流调整至600-800A至引流时的要求(参考数据)。保温1小时，等待引流。

引流

1、引流前起动引风机，将流口电流按需要调整至300A左右(参考值)，备好引流工具、防护帽、绝缘手套等工具。

2、等流口温度达到要求时(亮、白)，松开并拧下塞杆支架螺栓，先将堵流口的小钼棒向上打一下，然后将塞杆顺氮气套垂直方向向下快速抽出，随即流股从流口氮气套内平稳流出，即引流成功；否则再增加电流至350-400A，用￠6-8mm(根据流口孔径选择)的然后用钼针插入流口内孔直到熔池内部进行二次引流，然后迅速垂直抽掉。溶液自流，即引流成功。

3.流股流淌正常后，把甩丝机护罩上面的插板插到最佳位置，尽可能避免甩丝机成纤过程中的渣球崩上去堵塞流口造成偏流。

整个电阻炉的启动和引流过程完成，进入甩丝或喷吹成纤调控阶段。

自动调节控制：

预先选择在DCS控制系统页面的“自动控制”栏内选择将要生产的产品规格型号(如厚度、密度、频率)，陶瓷耐火纤维进入集棉器后，均匀的分布在集棉器不锈钢单面网带上面，当吸附在不锈钢单面网带上的纤维棉坯达到所需的产品厚度规格要求时，设备主频率将按照预先设定的参数进行运行(此时针刺机只接收设定数据，是不运行的；加热炉压辊高度距离高出设定厚度20mm)，根据光电跟踪控制系统，按照设定的厚度规格要求来改变传动速度。

纤维棉坯经不锈钢单面输送网带输送，进入动态电子容重测试系统后，运行频率将按密度设定值来进行微调运行频率，改变棉坯进入针刺机的速度。

当棉坯顺利的通过双面针刺机孔板台面后开启针刺机开始运行进行针刺。经针刺后的针刺毯进入预收缩炉前，应使用已备好的引导板垫入棉坯的头端下面，目的是使针刺后的纤维毯坯顺利的通过预收缩加热炉，当纤维毯坯头端进入定型压辊后，启动压辊锁紧开关，压辊恢复到设定规格要求继续运行。

当已定型的针刺毯经输送辊道进入纵横切割卷毯系统，产品经冷却、自动纵切、自动横切和自动快速打卷、剪边收集四个阶段，全部程序由PLC自动控制系统按产品的不同规格预设定，无需调整，最后经质量检验和包装入库。

本发明的优点为，结构简单，使用方便，电熔炉熔点高，岩浆温度波动小，甩丝机出丝粗细一致，软硬差别小，针刺过程双面针刺，针刺厚度可调，生产效率高，出品的耐火纤维针刺毯产品容重高，具体为：电熔炉系统利用高压电力能源经磁调变压器转换为10-180V的低压电力能源，通过钼电极间难熔的耐火物料首先熔化形成熔池，使钼电极直接浸入熔体中，依靠熔融物液体的电阻发热而使原材料熔化，熔体充当电解质导体，熔液通过钼或钨铱流口流出，形成稳定的流股，经甩丝或压缩空气喷吹成为纤维。甩丝机采用双塔式结构，即，机体上只设置有两个甩丝辊，降低制造成本，两个甩丝辊磨损小，使用寿命长，通过横向移动车，纵向移动机体和垂直升降架构调整机器与落料口的位置，进而保证纤维棉的成品质量。双面针刺机的下针床能在正常生产的情况下随产品不同的厚度，随时自动调整下刺针对针刺毯穿刺的深度，使产品不但能达到所需强度要求并且能达到产品外型美观的最佳效果。在正常的工作情况下压脚板(又称脱针板)随着上针床上下运动，能自动调整脱针板和底座针孔板间的距离，在更换产品的规格时无须停机，可自动调整，达到提高工作效率、节约能源的目的。随针刺频率的改变能同步的将毯坯间断的输入，平稳的针刺和输出，改变了原来那种连续式输入使产品造成厚度不均，产品表面不平整的问题。刺针在向针板装订时，可在针板上设计出多种图案；如：宝石花型、梅花型、三角型、箭头型、一字型等，刺出的图案可使产品增加审美的感觉和强度要求。针刺的转速应按产品的规格不同来调整针刺次数和线速度来确定。

Claims (10)

1.一种耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，包括配料系统、电熔炉系统、成纤系统、集棉系统、针刺系统、干燥系统、冷却系统和纵切横切卷毯系统，其特征在于，所述配料系统包括进料口、出料口和输送机；所述电熔炉系统包括壳体，塞杆，步进电机，布料口，流口；所述输送机的一端位于配料系统的出料口的下方，另一端位于电熔炉系统的布料口的上方，所述壳体的底部设置有炉底和陶瓷纤维隔热板、炉底中部设置有所述流口，所述壳体的一侧设置有电极基座，电极基座上安装有电极和水冷却管，所述电极、所述水冷却管探入到壳体内部，所述电极基座与所述壳体之间固定连接，所述壳体的另一侧设置有步进电机，所述壳体中部设置有塞杆，所述步进电机与塞杆之间传动连接，所述步进电机的一侧设置有熔炉防尘罩和熔炉防尘罩机架，所述熔炉防尘罩与所述熔炉防尘罩机架之间固定连接。

2.根据权利要求1所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述成纤系统为甩丝机，所述甩丝机包括横向移动车，纵向移动机体，垂直升降机构和甩丝辊总成，横向移动车包括支座、行走电机、链条和移动轮，支座上固定安装行走电机，行走电机链条驱动移动轮带动支座X向移动；纵向移动机体包括机体、机体底部底板上设置的螺母和固定有摇把的螺杆，螺母和螺杆的螺纹连接带动纵向移动机体Y向移动，垂直升降机构为设置在支座上的涡轮蜗杆升降机，涡轮蜗杆升降机带动机体Z向移动；所述甩丝辊总成设置有两个甩丝辊，所述甩丝辊的两侧设置有电机，所述电机固定在机体上，电机的输出轴上设置有双联主动轮，所述甩丝辊上设置有甩丝轴，所述甩丝轴的前端固定有所述甩丝辊，后端固定有被动轮，所述被动轮与双联主动轮之间传动连接。

3.根据权利要求2所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述甩丝机的机体上设置有轴承座和外支撑轴承，所述甩丝轴的外部设置有转动套，所述转动套置于外支撑轴承的内环中，外支撑轴承的外环与轴承座固定，轴承座固定于机体上。

4.根据权利要求1所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述针刺系统为双面针刺机，双面针刺机包括机架和电机，所述机架上部的两侧设置有撑板，所述撑板上设置主传动轴，所述主传动轴的中部设置有偏心配重，所述机架上进一步设置有上针架和下针架、所述上针架上设置有上针板，所述下针架上设置有下针板，所述上针板、所述下针板上设置有若干针，所述上针板上的针与所述下针板上的针对向设置，所述主传动轴的两端设置有偏心轮布装，所述偏心轮布装与所述撑板之间设置有隔套，所述主传动轴与所述撑板之间轴连接，上针架、上针板与上针板上的针固定连接；下针架、下针板与下针板上的针固定连接。

5.根据权利要求4所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述主传动轴上设置有两个输出链轮，所述机架上部设置有减速电机，所述减速电机与其中一个输出链轮传动连接，所述主传动轴下方设置有上定距梁，上定距梁的两端设置有间歇机构吊臂，所述间歇机构吊臂下方设置有轴承，轴承上设置有间歇机构传动轴，所述间歇机构传动轴的一端设置有间歇机构链轮，间歇机构链轮与另一个输出链轮之间传动连接，所述间歇机构传动轴的另一端设置有偏心轮盘，所述间歇结构传动轴的两端设置有间歇结构，所述间歇机构位于所述间歇机构吊臂的外侧，所述间歇机构的下部连接有上部升降机，所述偏心轮盘上设置有连杆和偏心轮旋转销轴，所述连杆的一端通过所述偏心轮旋转销轴连接在偏心轮盘上，另一端连接在上针架上。

6.根据权利要求5所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述间歇机构传动轴的下方设置有上部升降机底座，所述上部升降机底座的两端设置有上部升降机，两个上部升降机之间设置有上部升降机连杆，上部升降机连杆上设置有上部升降机连杆链轮，上部升降机底座上固定有上部升降机电机，上部升降机电机与上部升降机连杆链轮之间传动连接进而使上部升降机连杆驱动两个上部升降机做升降运动，两个上部升降机的下部与上针架之间固定连接。

7.根据权利要求5所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述机架底部设置有下定距梁，所述下定距梁上设置有电机和两个升降机，两个升降机之间设置有升降机连杆，升降机连杆上设置有升降机连杆链轮，电机与升降机连杆链轮之间传动连接进而使升降机连杆驱动两个升降机做升降运动，两个升降机与下针架之间固定连接；所述偏心轮布装上销轴连接有轴承套连杆，轴承套连杆的末端设置有下针板固定板，所述下针板固定板与所述下定距梁之间连接，所述上针架、所述下针架上设置有锁紧气缸，所述轴承套连杆上设置有导正器；所述上针板与所述下针板之间设置有固定针孔板，固定针孔板的两端设置有压脚板，压脚板与偏心轮盘上的连杆的末端相连接，压脚板能够随着上针板的运动而运动。

8.根据权利要求2所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线，其特征在于，所述集棉系统为集棉器，集棉器包括集棉器机架、输棉导管，上箱体、下箱体、不锈钢特种单面网带、风量偏差调节系统、传动系统和负压引风除尘系统；甩丝机离心甩成的陶瓷耐火纤维经负压引风抽吸的作用，通过输棉导管，使散状的陶瓷耐火纤维呈三维方向均匀的布成毯坯状。

9.一种如权利要求1-9任意所述耐火纤维针刺毯电熔炉生产线的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、原料粉碎后经配料系统进行配料的步骤；

B、利用电熔炉融化的步骤；

C、利用甩丝机成纤的步骤；

D、利用集绵器布棉成毯的步骤；

E、利用双面针刺机针刺的额步骤；

F、热处理的步骤；

G、切割、包装成品的步骤。

10.一种如权利要求1-9任意所述耐火纤维针刺毯生产线在耐火产品制造领域的应用。

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