CN105753309B - 一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法。包括：装料装置、岩矿料熔融炉池、液封槽、沟槽通道、投料炉系统和熔液加热调节系统，所述装料装置与所述岩矿料熔融炉池相连接，所述液封槽将岩矿料熔融炉池和投料炉系统分开，所述沟槽通道是负责将玄武岩熔液由岩矿料熔融炉池流入到投料炉系统的通道，所述熔液加热调节系统与投料炉系统底部相连接。本发明提高了玄武岩纤维的光泽褪色度，简化了生产设备配置，稳定了矿料熔融炉池的温度，提高了生产工艺的稳定性，降低了生产成本。

Description

一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法

技术领域

本发明涉及高强度玄武岩纤维技术领域，尤其涉及一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法。

背景技术

玄武岩矿石是一种火山岩体的主要矿石。由玄武岩矿石生产的纤维，具有以下特性：(1)玄武岩纤维的抗拉比强度高和弹性模量非常优异；(2)玄武岩纤维在酸或碱性溶液中具有非常高化学稳定性；(3)玄武岩纤维具有高的电绝缘性；(4)玄武岩纤维具有高热稳定性和高的声热绝缘特性；(5)玄武岩纤维的吸湿性极低；(6)玄武岩纤维与金属、塑料、碳纤维等材料地良好兼容性；(7)玄武岩纤维的过滤系数高。玄武岩纤维制成产品的吸音、降噪效能良好，在汽车制造，船舶制造及复合材料制备领域使用广泛。

俄罗斯专利№2193538 CO3B 37/06公开了一种玄武岩纤维生产方法，是在熔融炉中将玄武岩矿料熔化，其中漏板之下的熔融液位在3-10标定尺寸，然后通过漏板将熔融液成流舌状吹送至密封的垂直断面的导流槽缝，由垂直的气流和两股平面压缩空气在动能的作用下，按不大于30度角的角度吹入成直角的基线，成形玄武岩纤维。该方法生产玄武岩纤维的最主要的不足之处是生产设备繁琐，很难保持玄武岩生产过程中已设定的工艺参数，导致工艺不稳定。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种高强度玄武岩纤维的生产设备，包括：装料装置、岩矿料熔融炉池、液封槽、沟槽通道、投料炉系统和熔液加热调节系统，所述装料装置与所述岩矿料熔融炉池相连接，装料装置将玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池中，所述液封槽将岩矿料熔融炉池和投料炉系统分开，所述沟槽通道是负责将玄武岩熔液由岩矿料熔融炉池流入到投料炉系统的通道，所述熔液加热调节系统与投料炉系统底部相连接，将投料炉系统的玄武岩熔液保持稳定的温度、粘度及流淌速度。

进一步的，所述岩矿料熔融炉池使用天然气将装料装置投入的玄武岩碎石料熔融，熔融的玄武岩熔液在岩矿料熔融炉池内分成三个层段：底部层段、中间层段、流层段。

进一步的，所述投料炉系统设置液位仪，负责精准地测量投料炉系统内熔液液面，并控制装料装置的装料速度。

进一步的，所述熔液加热调节系统包括漏板、熔液加热器、温度传感器，所述熔液加热器位于投料炉系统底部的槽缝和漏板中间，所述温度传感器有2个，分别位于熔液加热器和漏板上。

进一步的，所述熔液加热器由铂铑合金制成，筛网式结构。

进一步的，所述温度传感器为热电偶。

一种使用高强度玄武岩纤维的生产设备生产高强度玄武岩纤维的方法，包括以下步骤：

S1：将玄武岩碎石料投入到装料装置中，装料装置对玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池中；

S2：岩矿料熔融炉池根据玄武岩的化学成分，将其在结晶状最高值的温度下使用天然气将其熔融，玄武岩熔液在岩矿料熔融炉池内分为三个层段：底部层段、中间层段、流层段；

S3：流层段熔液通过沟槽通道进入投料炉系统，熔液在沟槽通道完成除气、中和和褪色过程，液封槽将投料炉系统和岩矿料熔融炉池相互隔离，分离的空间实行单独控制，保证矿料熔融炉池的最佳温度，投料炉系统中的液位仪精准测量熔液液面，并控制装料装置装料速度；

S4：熔液通过投料炉系统底部的槽缝流入熔液加热器，熔液加热器对玄武岩熔液进行均质、调和、搅拌并进行光泽褪色处理，以保持玄武岩熔融液稳定的温度、粘度及流淌速度，然后流入到漏板，温度传感器实时监测熔液加热器和漏板的温度。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明提高了玄武岩纤维的光泽褪色度，简化了生产设备配置，稳定了矿料熔融炉池的温度，提高了生产工艺的稳定性，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍。

图1是本发明的一种高强度玄武岩纤维的生产设备结构示意图。

图2是本发明的熔液加热器结构示意图。

图3是本发明的一种高强度玄武岩纤维的生产方法流程图。

图中：1装料装置、2岩矿料熔融炉池、21流层段、22中间层段、23底部层段、3液封槽、4沟槽通道、5投料炉系统、51液位仪、6熔液加热调节系统、61漏板、62熔液加热器、63温度传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法进行更详细地说明。

如图1所示，一种高强度玄武岩纤维的生产设备，包括装料装置1、岩矿料熔融炉池2、液封槽3、沟槽通道4、投料炉系统5和熔液加热调节系统6，所述装料装置1与所述岩矿料熔融炉池2相连接，装料装置1将玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池2中，所述液封槽3将岩矿料熔融炉池2和投料炉系统5分开，所述沟槽通道4是负责将玄武岩熔液由岩矿料熔融炉池2流入到投料炉系统5的通道，所述熔液加热调节系统6与投料炉系统5底部相连接，将投料炉系统5的玄武岩熔液保持稳定的温度、粘度及流淌速度。

根据玄武岩矿料的化学成分，细颗粒玄武岩碎石料在岩矿料熔融炉池2中使用天然气将其在结晶状最高值的温度下熔融，在压力作用下，玄武岩熔液自动通过封液槽3，通过沟槽通道4流淌至投料炉系统5，然后通过投料炉系统5底部的槽缝流淌至熔液加热调节系统6的漏板61。熔融的玄武岩碎石料在岩矿料熔融炉池2中形成三个层段，分别是：流层段21、中间层段22、底部层段23，流层段21是不含结晶物质的层段，中间层段22是流动性小的，含有为数不多的没有被熔融的结晶物质的层段，底部层段23是静止的含有玄武岩结晶的层段。

不含结晶物质的流层段21的玄武岩熔液绕过封液槽3，通过沟槽通道4流入到投料炉系统，封液槽3将岩矿料熔融炉池2和投料炉系统5分成两个隔离的空间，两个隔离的空间实行单独控制，以保证岩矿料熔融炉池2和投料炉系统5中的最佳温度，为保证工艺的稳定性，投料炉系统5设置液位仪51，负责精准地测量投料炉系统5内熔液液面，并控制装料装置1的装料速度。玄武岩熔液在沟槽通道4完成除气，中和和褪色过程，起到保持最佳温度的作用，能够克服投料炉通道4的烟道阻流。

工艺需要对从投料炉系统5流入到熔液加热调节系统6的玄武岩熔液保持稳定的温度控制，保证其粘度及流淌速度，因此，所述熔液加热调节系统6设置漏板61、熔液加热器62、温度传感器63，所述熔液加热器62位于投料炉系统5底部的槽缝和漏板61中间，所述温度传感器63有2个，分别位于熔液加热器62和漏板61上，如图2所示，所述熔液加热器62由铂铑合金制成，筛网式结构，所述温度传感器63为热电偶。所述熔液加热器62将所有的结晶物质熔融，重新搅拌、中和、均匀，确保其最佳粘度和漏板不间断工作所需压力。

如图3所示，一种使用本发明的设备生产高强度玄武岩纤维的方法，包括以下步骤：

S1：将玄武岩碎石料投入到装料装置中，装料装置对玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池中；

S2：岩矿料熔融炉池根据玄武岩的化学成分，将其在结晶状最高值的温度下使用天然气将其熔融，玄武岩熔液在岩矿料熔融炉池内分为三个层段：底部层段、中间层段、流层段；

S3：流层段熔液通过沟槽通道进入投料炉系统，熔液在沟槽通道完成除气、中和和褪色过程，液封槽将投料炉系统和岩矿料熔融炉池相互隔离，分离的空间实行单独控制，保证矿料熔融炉池的最佳温度，投料炉系统中的液位仪精准测量熔液液面，并控制装料装置装料速度；

S4：熔液通过投料炉系统底部的槽缝流入熔液加热器，熔液加热器对玄武岩熔液进行均质、调和、搅拌并进行光泽褪色处理，以保持玄武岩熔融液稳定的温度、粘度及流淌速度，然后流入到漏板，温度传感器实时监测熔液加热器和漏板的温度。

以上对本发明所提供的一种高强度玄武岩纤维的生产设备及生产方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高强度玄武岩纤维的生产设备，其特征在于，包括：装料装置、岩矿料熔融炉池、液封槽、沟槽通道、投料炉系统和熔液加热调节系统，所述装料装置与所述岩矿料熔融炉池相连接，装料装置将玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池中，所述液封槽将岩矿料熔融炉池和投料炉系统分开，且所述液封槽将所述投料炉系统和所述岩矿料熔融炉池相互隔离，所述投料炉系统和所述岩矿料熔融炉池实行单独控制，所述沟槽通道是负责将玄武岩熔液由岩矿料熔融炉池流入到投料炉统的通道，所述熔液加热调节系统与投料炉系统底部相连接，将投料炉系统的玄武岩熔液保持稳定的温度、粘度及流淌速度；所述岩矿料熔融炉池使用天然气将装料装置投入的玄武岩碎石料熔融，熔融的玄武岩熔液在岩矿料熔融炉池内分成三个层段：底部层段、中间层段、流层段，其中，所述底部层段是静止的含有玄武岩结晶的层段，所述中间层段是含有未被熔融的结晶物质的层段，所述流层段是不含结晶物质的层段；所述熔液加热调节系统包括漏板、熔液加热器、温度传感器，所述熔液加热器位于投料炉系统底部的槽缝和漏板中间，所述温度传感器有2个，分别位于熔液加热器和漏板上。

2.根据权利要求1所述的高强度玄武岩纤维的生产设备，其特征在于，所述投料炉系统设置液位仪，负责精准地测量投料炉系统内熔液液面，并控制装料装置的装料速度。

3.根据权利要求2所述的高强度玄武岩纤维的生产设备，其特征在于，所述熔液加热器由铂铑合金制成，筛网式结构。

4.根据权利要求2所述的高强度玄武岩纤维的生产设备，其特征在于，所述温度传感器为热电偶。

5.一种使用权利要求1所述设备生产高强度玄武岩纤维的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将玄武岩碎石料投入到装料装置中，装料装置对玄武岩碎石料进一步粉碎后投入到岩矿料熔融炉池中；

S2：岩矿料熔融炉池根据玄武岩的化学成分，将其在结晶状最高值的温度下使用天然气将其熔融，玄武岩熔液在岩矿料熔融炉池内分为三个层段：底部层段、中间层段、流层段；

S3：流层段熔液通过沟槽通道进入投料炉系统，熔液在沟槽通道完成除气、中和和褪色过程，液封槽将投料炉系统和岩矿料熔融炉池相互隔离，分离的空间实行单独控制，保证矿料熔融炉池的最佳温度，投料炉系统中的液位仪精准测量熔液液面，并控制装料装置装料速度；

S4：熔液通过投料炉系统底部的槽缝流入熔液加热器，熔液加热器对玄武岩熔液进行均质、调和、搅拌并进行光泽褪色处理，以保持玄武岩熔融液稳定的温度、粘度及流淌速度，然后流入到漏板，温度传感器实时监测熔液加热器和漏板的温度。