CN104609718A

CN104609718A - 一种玄武岩纤维制造工艺

Info

Publication number: CN104609718A
Application number: CN201510042221.XA
Authority: CN
Inventors: 郭玖民; 聂文辉; 张继文; 王宏森; 刁敏健
Original assignee: Prosperous Basalt Industries Ltd Of Jilin Province Nine
Current assignee: Prosperous Basalt Industries Ltd Of Jilin Province Nine
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2035-01-27
Also published as: CN104609718B

Abstract

本发明涉及一种玄武岩纤维制造工艺，该工艺如下：将玄武岩原矿破碎后放入混料设备混合；采用多点取样方式取混料设备中部分物料进行研磨后并混合；将混合均匀的物料粉末制成试样后对其物相进行检测；若检测结果符合制备玄武岩纤维的标准则直接将物料加入池窑；否则根据检测结果与标准之间的差异添加相应组分，然后将添加了相应组分的物料混合均匀加入池窑；利用加热电极对池窑中的物料进行加热使其熔融，当熔体液面上升至与监测杆前端的液位基板重合时再延时加热；打开池窑底部的出料口使熔体通过漏板流出，然后通过喷吹设备使其冷却形成纤维。本发明提高了产品质量的稳定性，减少了物产资源浪费。

Description

一种玄武岩纤维制造工艺

技术领域

本发明属于玄武岩制品加工技术领域，涉及一种玄武岩纤维制造工艺。

背景技术

玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。传统工艺过程是玄武岩经破碎、清洗后，将直径为50～60mm的玄武岩料块，由加料设备投入池窑，在约1500℃的温度下熔化、均化、脱气后，由漏板流出成型，在喷吹设备的强制冷却下形成纤维，集束后卷绕在拉丝机机头的绕丝筒上。

玄武岩作为单一原料使用时，必须具有确定的化学组成、高温粘度、结晶性能、硬化速度和表面张力等，这些对于连续纤维成型工艺的稳定性是十分重要的。因此在进行玄武岩纤维加工之前，需要对其进行物相进行分析，从而筛选出合格的玄武岩。由于不同批次的玄武岩原矿组成会存在差异，即使是同一批次的玄武岩原矿的组成也可能会存在差异。因此，对于不合格的玄武岩原矿只能淘汰，造成矿物的极大浪费。不仅如此，对于同一批次的玄武岩原矿，由于其组成的不均匀性，即使采用多点抽样检测，其结果也会存在不确定性，从而造成纤维加工质量不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够使开采的原矿得到充分利用，从而节约矿产资源，并且能够保证纤维成品质量稳定的玄武岩纤维制造工艺。

为了解决上述技术问题，本发明的玄武岩纤维制造工艺包括下述步骤：

一、将玄武岩原矿进行破碎得到40目～120目的物料，然后将物料放入混料设备使其混合均匀；

二、采用多点取样方式取混料设备中部分物料进行研磨得到300目～400目的物料粉末，然后将物料粉末加入固体粉末混料装置使其混合均匀；将混合均匀的物料粉末制成试样后对其物相进行检测；

三、若检测结果符合制备玄武岩纤维的标准，则通过输送设备直接将物料加入池窑；否则根据检测结果与标准之间的差异添加相应组分，然后将添加了相应组分的物料加入混料设备使其混合均匀后，将物料通过输送设备加入池窑；

四、利用加热电极对池窑中的物料进行加热使其熔融，同时通过观察窗查看熔体液面是否达到监测杆前端的液位基板，当熔体液面上升至与监测杆前端的液位基板重合时，延时加热设定时间使熔体均质化；

五、待熔体均质化后停止加热，打开池窑底部的出料口使熔体通过漏板流出，然后通过喷吹设备使其冷却形成纤维。

所述漏板为铂铑漏板或陶瓷漏板。

所述固体粉末混料装置包括箱体，第一挡板，第二挡板，第一鼓风机，第一送料筒，第一进料窗体，第二鼓风机，第二送料筒，第二进料窗体；所述箱体为水平放置的四棱柱形，且其四个侧壁与水平面的夹角为40～50°；箱体底部棱边与水平面的夹角γ为10～20°，箱体后侧壁底部带有出料口；第一挡板固定于箱体内且与箱体左上侧壁、前侧壁有一公共交线，第一挡板与箱体左上侧壁之间的交角α为25～30°；第二挡板固定于箱体内且与箱体右上侧壁、后侧壁有一公共交线，第二挡板与箱体右上侧壁之间的交角β为25～30°；第一进料窗体、第二进料窗体为长条形，其上开有沿其长度方向等间隔分布的方形孔；第一进料窗体沿水平方向固定在箱体左下侧壁的中间位置，并通过第一送料筒与第二鼓风机的出风口连接；第二进料窗体沿水平方向固定在箱体右下侧壁的中间位置，并通过第二送料筒与第二鼓风机的出风口连接；第一送料筒与第一进料窗体连接的部分、第二送料筒与第二进料窗体连接的部分对称向上倾斜布置；第一进料窗体上的多个方形孔与第二进料窗体上的多个方形孔之间交错布置；第一送料筒、第二送料筒上带有加料口。

本发明的有益效果：

1、将玄武岩原矿进行破碎后放入混料设备使其混合均匀，然后投入池窑，熔体均匀效果好，从而在一定程度上提高了玄武岩纤维的质量。

2、采用多点取样方式从混合后的物料中取部分物料进行研磨，再二次混料，然后制成试样进行分析，保证了检测结果的准确性，从而提高了产品的稳定性，减少了物产资源浪费。

3、根据检测结果对物料组分进行调整使其达到要求，进一步避免了矿石资源的浪费。

4、利用监测杆前端的液位基板对熔体液面进行监测，能够使熔体液面保持在要求的水平，从而保证了生产过程中出丝的稳定性。

5、固体粉末混料装置中箱体左、右下侧壁与水平面的夹角为40～50°，第一送料筒与第一进料窗体连接的部分、第二送料筒与第二进料窗体连接的部分对称向上倾斜布置使得两个鼓风机吹入箱体的气流有一个交角，并且两个进料窗体上的多个方形孔相对交错布置，能够使两边的物料粉末先交叉混合；同时，第一挡板、第二挡板平行倾斜布置，能够使吹入两股气流在箱体内形成紊乱的气流。两边的物料粉末先交叉混合后又可以在紊乱的气流作用下进一步混合，混合效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是玄武岩纤维制造设备结构示意图。

图2是固体粉末混料装置结构示意图。

图3是图2的A-A向剖视图。

图4是图2的B-B向剖视图。

具体实施方式

如图1所示，玄武岩纤维制造设备包括池窑101，加热电极103，排风设备102，监测杆105，漏板106，喷吹设备107，集棉管108。所述池窑101上安装排风设备102，加料口109布置在池窑101顶部；加热电极103布置在池窑101下部的四周侧壁上，或者也可以布置在池窑内；观察窗104布置在池窑101的侧壁上，监测杆105固定在池窑101内部，其前端固定有液位基板111；通过观察窗104操作者可观察到熔体液面是否与液位基板111底面重合。漏板106安装在池窑101底部出料口处，可以采用铂铑漏板或陶瓷漏板，采用铂铑漏板时需要安装铂铑漏板加热装置，采用陶瓷漏板时可不需加热。喷吹设备107安装固定在漏板106下方，集棉管108安装在喷吹设备107下方。

如图2、3、4所示，固体粉末混料装置包括箱体210，第一挡板211，第二挡板212，第一鼓风机221，第一送料筒222，第一进料窗体224，第二鼓风机231，第二送料筒232，第二进料窗体234；所述箱体210为水平放置的四棱柱形，且其四个侧壁与水平面的夹角在40～50°之间；箱体210底部棱边与水平面的夹角γ在10～20°之间，箱体后侧壁214底部带有出料口213；第一挡板211固定于箱体210内且与箱体左上侧壁215、前侧壁有一公共交线，第一挡板211于箱体左上侧壁215之间的夹角α在25～30°之间；第二挡板212固定于箱体210内且箱体右上侧壁217、后侧壁有一公共交线，第二挡板212与箱体右上侧壁217之间的夹角β在25～30°之间；第一进料窗体224、第二进料窗体234为长条形，其上分别开有沿其长度方向等间隔分布的方形孔2241、2341；第一进料窗体224沿水平方向固定在箱体左下侧壁216的中间位置，并通过第一送料筒222与第一鼓风机221的出风口连接；第二进料窗体234沿水平方向固定在箱体右下侧壁218的中间位置，并通过第二送料筒232与第二鼓风机231的出风口连接；第一送料筒222与第一进料窗体224连接的部分、第二送料筒232与第二进料窗体234连接的部分对称向上倾斜布置；第一进料窗体224上等间隔分布的方形孔2241与第二进料窗体234上等间隔分布的方形孔2341之间交错布置；第一送料筒222上带有加料口223，第二送料筒232上带有加料口233。

本发明的玄武岩纤维制造具体工艺过程如下：

一、利用矿石破碎机将玄武岩原矿进行破碎得到40目～120目的物料，然后将物料放入混料设备使其混合均匀；

二、采用多点取样方式取混料设备中部分物料投入研磨机进行研磨，得到300目～400目的物料粉末；将物料粉末加入固体粉末混料装置使其混合均匀；将混合均匀的物料粉末制成试样后对其物相进行检测；

三、若检测结果符合制备玄武岩纤维的标准，则通过输送设备直接将物料加入池窑101；否则根据检测结果与标准之间的差异添加相应化学组分，然后将添加了相应化学组分的物料加入混料设备使其混合均匀后，将物料通过输送设备加入池窑101；

四、利用加热电极103对池窑101中的物料进行加热使其熔融，同时通过观察窗查看熔体110液面是否达到监测杆105前端的液位基板111，当熔体110液面上升至与测量杆105前端的液位基板111重合时，继续对熔体110进行加热使熔体均质化；

五、待熔体110均质化后停止加热，打开池窑101底部的出料口使熔体通过漏板106流出，然后通过喷吹设备107使其冷却形成纤维；形成的玄武岩纤维最后由集棉管108及后续设备收集。

固体粉末混料装置混料过程如下：

将部分物料粉末通过加料口223加入固体粉末混料装置的第一送料筒222，另一部分物料粉末通过加料口233加入第二送料筒232。同时开启第一鼓风机221和第二鼓风机231，两边的物料粉末分别通过第一送料筒222、第一进料窗体224和第二送料筒232、第二进料窗体234被吹入箱体210，由于两个进料窗体上的多个方形孔相对交错布置且箱体210两侧的进料方向有一定交角，两个鼓风机吹入箱体的气流相遇首先使两边的物料粉末交叉混合，然后在倾斜放置的第一挡板211和第二挡板212的作用下形成紊乱的气流，使物料粉末进一步混合。混料完成后打开箱体后侧壁的出料口213，物料粉末沿箱体底部滑出。

Claims

1.一种玄武岩纤维制造工艺，其特征在于包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维制造工艺，其特征在于所述漏板为铂铑漏板或陶瓷漏板。

3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维制造工艺，其特征在于包括箱体(210)，第一挡板(211)，第二挡板(212)，第一鼓风机(221)，第一送料筒(222)，第一进料窗体(224)，第二鼓风机(231)，第二送料筒(232)，第二进料窗体(234)；所述箱体(210)为水平放置的四棱柱形，且其四个侧壁与水平面的夹角为40～50°；箱体(210)底部棱边与水平面的夹角γ为10～20°，箱体后侧壁(214)底部带有出料口(213)；第一挡板(211)固定于箱体内且与箱体左上侧壁(215)、前侧壁有一公共交线，第一挡板(211)与箱体左上侧壁(215)之间的交角α为25～30°；第二挡板(212)固定于箱体内且与箱体右上侧壁(217)、后侧壁(214)有一公共交线，第二挡板(212)与箱体右上侧壁(217)之间的交角β为25～30°；第一进料窗体(224)、第二进料窗体(234)为长条形，其上开有沿其长度方向等间隔分布的方形孔(2241、2341)；第一进料窗体(224)沿水平方向固定在箱体左下侧壁(216)的中间位置，并通过第一送料筒(222)与第二鼓风机(221)的出风口连接；第二进料窗体(234)沿水平方向固定在箱体右下侧壁(218)的中间位置，并通过第二送料筒(232)与第二鼓风机(231)的出风口连接；第一送料筒(222)与第一进料窗体(224)连接的部分、第二送料筒(232)与第二进料窗体(234)连接的部分对称向上倾斜布置；第一进料窗体(224)上的多个方形孔(2241)与第二进料窗体(234上的多个方形孔(2341)之间交错布置；第一送料筒(222)、第二送料筒(232)上带有加料口。