CN112759251A - 一种卧式石英棉加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种卧式石英棉加工设备。包括机架，机架上设有熔融燃烧器和对辊送棒器，熔融燃烧器具有与各石英棒一一对应设置的火焰口；对辊送棒器包括上下并列间隔设置的主动辊和从动辊，主动辊通过第一电机驱动；熔融燃烧器的下游还设有对辊导丝器和喷吹燃烧器，对辊导丝器包括位于下部的驱动辊和压在驱动辊上的压辊，驱动辊通过第二电机驱动，压辊包括与各石英棒一一对应设置的压辊单元，各压辊单元同轴设置，喷吹燃烧器具有与各束石英丝一一对应设置的火焰喷射口，每束石英丝至少包括一根石英丝。本发明可解决现有设备的结构无法消除直径误差导致喷棉不均匀，断丝的技术问题以及石英棒和石英丝错位的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种卧式石英棉加工设备。
背景技术
现有石英棉的生产多采用棒吹浮法生产，即将石英棒采用高温高速火焰融化后将石英棒吹成石英棉，但此方法生产的石英棉单丝直径粗细不均匀，影响使用效果，且生产效率极低。
对此，市场上也出现了一类利用熔融燃烧器和一组喷吹燃烧器进行两级熔融生产石英棉的方法，解决现有石英棉生产方法生产出的石英棉单丝直径粗细不均匀、生产效率低及操作不便的问题。该方法对应的卧式石英棉加工设备在机架上水平布置丝杠机构，通过电机、皮带轮等带动丝杆旋转，进而带动丝杆上的丝母及棒夹等机构水平移动，经过熔融燃烧器后将石英棒熔融，随后经过牵引器牵引拉丝成为更细的石英丝，石英丝继续向前移动经过喷吹燃烧器进一步熔融、并被喷吹燃烧器的高温高速气流喷射成石英棉，经过上部的集棉器的收集后即可。
该装置在使用时，常常出现石英棒错位、第一级熔融后的石英丝错位以及断丝等影响产品质量的问题，断丝以及部分石英丝没有被吹成石英棉纤维，即产生渣球的主要原因依然是由于石英丝无法与对应的喷吹燃烧器的火焰口精准对位，导致石英丝不能在最合适的温度下被熔融和吹拉，因此，找出石英丝错位的原因并解决其错位的问题，将对石英棉生产设备的最终产品质量影响巨大。
发明内容
本发明提出一种卧式石英棉加工设备，通过分析问题知晓现有设备加工的石英棉产品质量问题的原因一方面是设备的结构设计不合理、另一方面是石英棒和石英丝尺寸不一致，存在一些误差，本发明可解决现有设备的结构无法消除这些误差导致喷棉不均匀，断丝的技术问题以及石英棒和石英丝错位的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种卧式石英棉加工设备，包括机架，机架上设有熔融燃烧器以及用于将石英棒朝向熔融燃烧器拉送的对辊送棒器，熔融燃烧器具有用于与各石英棒一一对应设置的火焰口；对辊送棒器包括上下并列间隔设置的主动辊和从动辊，主动辊通过第一电机驱动；熔融燃烧器的下游还设置有对辊导丝器和喷吹燃烧器，对辊导丝器包括位于下部的驱动辊和压在驱动辊上的压辊，驱动辊通过第二电机驱动，压辊包括与各石英棒一一对应设置的压辊单元，各压辊单元同轴设置，喷吹燃烧器具有用于与各束石英丝一一对应设置的火焰喷射口，每束石英丝至少包括一根石英丝。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，对辊送棒器的上游设有至少一块第一精密定位板，第一精密定位板上与各石英棒一一对应设置的第一限位孔以用于为石英棒导向限位。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，对辊导丝器与喷吹燃烧器之间设有至少一块第二精密定位板，第二精密定位板上与各石英丝一一对应设置有第二限位孔以用于为石英丝导向限位。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，第一精密定位板的上游设置有至少一块支撑定位板，支撑定位板的长度沿前后方向延伸，支撑定位板的上部具有多个间隔设置的弧形槽以用于定位放置石英棒。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，压辊单元包括圆盘和从圆盘两侧伸出的转轴，机架上还设置有用于承托转轴以限制转轴水平移动的承托架。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，驱动辊和/或压辊的表面具有可增加摩擦系数的胶层。胶层的设置可增加对石英丝的摩擦力，从而提高拉丝和导丝效果，避免滑丝。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，圆盘和/或驱动辊表面设有与各石英丝一一对应设置的环形定位槽。环形定位槽的设置使得石英丝在经过第二对拉辊组的过程中依然被精准定位，避免位置偏移。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，承托架包括沿前后方向间隔设置的多块承托板，承托板的上部设置有长槽，长槽的宽度与转轴的宽度一致，圆盘与驱动辊接触时，转轴与长槽的槽底接触；任意相邻两块承托板之间设置一个所述压辊单元。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，机架的装料前端设置有用于供多根石英棒相互对齐的装棒顶压板。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，装棒顶压板可沿机架水平直线移动以用于将石英棒朝向第一精密定位板推动。装棒顶压板可移动的设计更加方便的初始送棒过程。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：在使用时，首先手工或者通过专用工具将多根石英棒放置在对辊送棒器处，并处于对辊送棒器的主动辊和从动辊之间，确保石英棒之间间隔一致且彼此平行，至此装料完成；随后通过事先调整好转速的第一电机启动带动主动辊和从动辊转速在一定范围内（例如15-50mm/min），点燃熔融燃烧器的混合气体，调节氢气和氧气的压力使温度在1800-2200℃之间，保证拉出的石英丝直径在合适范围内；
随后将拉出的石英丝引至对辊导丝器处，使得每根石英丝被对应的压辊单元压紧在驱动辊上，同时，通过事先调整好转速的第二电机带动驱动辊转动（控制石英丝的丝线速度在1700-2600mm/min），由于各压辊单元压在驱动辊上，石英丝位于压辊单元与驱动辊之间，驱动辊旋转时可带动压辊单元转动并带动石英丝向前移动；随后，传送过来的石英丝继续前进进入喷吹燃烧器的各火焰喷射口上方，喷吹燃烧器经过点火后调节氢气和氧气压力使火焰温度达到2000-2200℃，喷射气流控制在400-500m/s，石英丝经过高温气流喷射后成石英棉并聚集在喷吹燃烧器上方的集棉罩中，定期收集包装后完成产品加工生产。
可见，由于各压辊单元是独立的，彼此无干扰，每个压辊单元可独立压在石英丝上，这样确保即使各石英丝尺寸存在一些偏差，也会依靠各独立的压辊单元的重力作用和独立压的作用而消除，相对于现有技术中的一根从动辊来说，不会出现比较细的石英丝被架空而影响其正常的向前传送的目的，确保每根石英丝无论粗细均能够正常向前传送。
另一方面，当被抽拉出来的各根石英丝的长度不一致时，依靠各个独立的压辊单元的可独立运转的特性，对较长的丝，对应的压辊单元旋转较慢，对较短的丝，对应的压辊单元的旋转较快，从而实现了对丝线长短不一进行的补偿，避免长丝与断丝被同步拉送而导致长丝被折断的情况发生。
而且本发明的结构改进是一个相互配合的整体，每个环节的结构设计不合理都可能影响最终的产品质量。
采用本发明的设备，具有不错位，不断丝，不产生渣球，棉纤维直径更均匀，公差范围更小等优点，可显著提高产品质量，而且结构简单，设备改造成本低。
进一步地，支撑定位板的设置不仅方便上料时放置，而且还可以依靠弧形槽对石英棒进行初步定位；精密定位板确保送来的石英棒的位置进一步精准，避免出现微小的错位，因此石英棒的熔融需要精准控制温度，而火焰的不同区域温度各不相同，石英棒的位置稍有偏差都有可能导致对石英棒的加热温度有变化，温度的变化直接导致第一次拉丝直径是否能够满足需要，若不能满足需要则后续加工均出现问题，最终导致产品质量出现问题；对辊送棒器所对应的上游物料是标准的石英棒，其尺寸一般误差比较小，仅通过表面设置的柔性层即可进行补偿，从而在结构简单的同时满足加工需要；对辊导丝器的设置才是本装置的核心之处，通过独立的压辊单元、每个压辊单元均独立依靠重力压在驱动辊上或者在使用时压在石英丝上，从而避免了石英丝的尺寸误差而导致后续熔制出现问题，确保每根石英丝即使尺寸稍有偏差也能依靠压辊单元的自行补偿作用而确保正常向后移动，而且无需设置多个电机，仅依靠一个电机即可完成驱动；第二精密定位板的设置主要是确保再次经过第二级喷吹燃烧器时石英丝的位置足够精准，从而避免上述的产品因位置偏差导致熔融温度不合适进而导致产品质量不合格的问题。
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需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的卧式石英棉加工设备的主视结构示意图；
图2为本发明的卧式石英棉加工设备的俯视结构示意图；
图3为第二对拉辊组（对辊导丝器）的立体图；
其中：1-机架，2-装棒顶压板，3-支撑定位板，4-石英棒，5-支撑定位板，6、7、8-第一精密定位板，a-第一对拉辊组（即对辊送棒器），91-主动辊，92-从动辊，10-熔融燃烧器，11-石英丝，b-第二对拉辊组（即对辊导丝器），12-驱动辊，13-压辊，131-压辊单元，1311-圆盘，1312-转轴，1313-环形定位槽，14、16-第二精密定位板,15-喷吹燃烧器，17-集棉罩，18-第一电机，19-第二电机，20-承托架，21-承托板，22-长槽。
具体实施方式
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。
本发明一种卧式石英棉加工设备的具体实施例：如图1-3所示，卧式石英棉加工设备包括机架1，机架1的一端具有开口向下设置的集棉罩17，还包括沿机架1水平方向自右向左依次设置的装棒顶压板2、两块支撑定位板3、5、三块第一精密定位板6、7、8、第一对拉辊组a、熔融燃烧器10、第二对拉辊组b、两块第二精密定位板14、16和喷吹燃烧器15。
其中，支撑定位板的长度沿前后方向延伸，其上部具有多个间隔设置的弧形槽以用于定位放置石英棒4，弧形槽的直径略大于石英棒4的直径，弧形槽所在圆柱的轴线沿作用方向。
各第一精密定位板上与各弧形槽同轴且一一对应设置有第一限位孔，第一限位孔的公称直径与石英棒4的公称直径一致，实际上是比石英棒4的直径略大，确保石英棒4顺利穿过的同时还可以对石英棒4进行定位。
第一对拉辊组a包括上下并列间隔设置的主动辊91和从动辊92，主动辊91和从动辊92表面具有柔性层，主动辊91通过第一电机18驱动，主动辊91依靠装石英棒4后的摩擦力带动从动辊92转动；或者主动辊91上设置主动齿轮，从动辊92上设置从动齿轮，依靠主动齿轮与从动齿轮的相互啮合进行传动。
熔融燃烧器10具有用于与各石英棒4一一对应设置的火焰口，火焰口朝上设置，熔融燃烧器10的结构为现有技术，不再赘述。
如图2所示，第二对拉辊组b包括位于下部的驱动辊12和压在驱动辊12上的压辊13，驱动辊12通过第二电机19驱动，压辊13包括与各石英棒4一一对应设置的压辊单元131，各压辊单元131同轴设置，压辊单元131包括圆盘1311和从圆盘1311两侧伸出的转轴1312，机架1上还设置有用于承托转轴1312以限制转轴1312水平移动的承托架20；承托架20包括沿前后方向间隔设置的多块承托板21，承托板21的上部设置有长槽22，长槽22的宽度与转轴1312的宽度一致，圆盘1311与驱动辊12接触时，转轴1312与长槽22的槽底接触；任意相邻两块承托板21之间设置一个所述压辊单元131。该结构在确保了压辊单元131能够独立实现其所需要达到的功能的同时结构还比较简单；圆盘1311表面设有与各石英丝11一一对应设置的环形定位槽1313。环形定位槽1313的设置使得石英丝11在经过第二对拉辊组b的过程中依然被精准定位，避免位置偏移。在其他实施例中，也可在驱动辊12表面对应石英丝11的位置一一对应设置环形槽。或者，圆盘1311和/或驱动辊12表面设有柔性层。柔性层的作用于环形定位槽1313的作用一致，是另一种可选替换方式。
第二精密定位板上与各石英丝11一一对应设置有第二限位孔，第二限位孔的公称直径与石英丝11的公称直径一致，实际上，第二限位孔的直径略比石英丝11的直径大一些，起到方便石英丝11通过的前提下还能对石英丝11进行定位。
喷吹燃烧器15具有用于与各石英丝11一一对应设置的火焰喷射口，火焰喷射口朝上设置，喷吹燃烧器15的结构为现有技术，不再赘述。
机架1的装料前端设置有用于供多根石英棒4相互对齐的装棒顶压板2。装棒顶压板2的设置可方便石英棒4的对齐。装棒顶压板2可沿机架1水平直线移动以用于将石英棒4朝向第一精密定位板推动。装棒顶压板2可移动的设计更加方便的初始送棒过程。具体方式可以是水平设置两根光轴，装棒顶压板2上对应设置两个光孔，依靠孔轴的导向配合实现左右平移运动。
在使用时，首先手工或者通过专用工具将多根石英棒4放置在支撑定位板上，确保各石英棒4处于支撑定位板的弧形槽内，利用弧形槽对石英棒4进行首次定位，确保石英棒4之间间隔一致且彼此平行；其次，通过手工或者工具将石英棒4整体向左推动至依次穿过各第一精密定位板，并位于第一对拉辊组a的主动辊91和从动辊92之间，石英棒4被夹紧在两棍之间并被柔性层的弹性作用限位夹紧，至此装料完成；随后通过事先调整好转速的第一电机18启动带动主动辊91和从动辊92转速在一定范围内（例如15-50mm/min），点燃熔融燃烧器10的混合气体，调节氢气和氧气的压力使温度在1800-2200℃之间，保证拉出的石英丝11直径在0.15-0.2mm之间；随后将拉出的石英丝11引至第二对拉辊组b处，使得每根石英丝11被对应的压辊单元131压紧在驱动辊12上，同时，通过事先调整好转速的第二电机19带动驱动辊12转动（控制石英丝11的丝线速度在1700-2600mm/min），由于各压辊单元131压在驱动辊12上，石英丝11位于压辊单元131与驱动辊12之间，驱动辊12旋转时可带动压辊单元131转动并带动石英丝11向前移动，由于各压辊单元131是独立的，彼此无干扰，每个压辊单元131可独立压在石英丝11上，这样确保即使各石英丝11尺寸存在一些偏差，也会依靠各独立的压辊单元131的重力作用和独立压的作用而消除，相对于现有技术中的一根从动辊92来说，不会出现比较细的石英丝11被架空而影响其正常的向前传送的目的，确保每根石英丝11无论粗细均能够正常向前传送；传送过来的石英丝11依次经过各第二精密定位板，并被第二精密定位板上与丝线尺寸一致的第二限位孔限位，从而确保丝线精准经过喷吹燃烧器15的各火焰喷射口上方，喷吹燃烧器15经过点火后调节氢气和氧气压力使火焰温度达到2000-2200℃，喷射气流控制在400-500m/s，石英丝11经过高温气流喷射后成石英棉并聚集在喷吹燃烧器15上方的集棉罩17中，定期收集包装后完成产品加工生产。可见，本发明的结构改进是一个相互配合的整体，每个环节的结构设计不合理都可能影响最终的产品质量，支撑定位板的设置不仅方便上料时放置，而且还可以依靠弧形槽对石英棒4进行初步定位；精密定位板确保送来的石英棒4的位置进一步精准，避免出现微小的错位，因此石英棒4的熔融需要精准控制温度，而火焰的不同区域温度各不相同，石英棒4的位置稍有偏差都有可能导致对石英棒4的加热温度有变化，温度的变化直接导致第一次拉丝直径是否能够满足需要，若不能满足需要则后续加工均出现问题，最终导致产品质量出现问题；第一对拉辊组a所对应的上游物料是标准的石英棒4，其尺寸一般误差比较小，仅通过表面设置的柔性层即可进行补偿，从而在结构简单的同时满足加工需要；第二对拉辊组b的设置才是本装置的核心之处，通过独立的压辊单元131、每个压辊单元131均独立依靠重力压在驱动辊12上或者在使用时压在石英丝11上，从而避免了石英丝11的尺寸误差而导致后续熔制出现问题，确保每根石英丝11即使尺寸稍有偏差也能依靠压辊单元131的自行补偿作用而确保正常向后移动，而且无需设置多个电机，仅依靠一个电机即可完成驱动；第二精密定位板的设置主要是确保再次经过第二级喷吹燃烧器15时石英丝11的位置足够精准，从而避免上述的产品因位置偏差导致熔融温度不合适进而导致产品质量不合格的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种卧式石英棉加工设备，包括机架，其特征在于，机架上设有熔融燃烧器以及用于将石英棒朝向熔融燃烧器拉送的对辊送棒器，熔融燃烧器具有用于与各石英棒一一对应设置的火焰口；对辊送棒器包括上下并列间隔设置的主动辊和从动辊，主动辊通过第一电机驱动；熔融燃烧器的下游还设置有对辊导丝器和喷吹燃烧器，对辊导丝器包括位于下部的驱动辊和压在驱动辊上的压辊，驱动辊通过第二电机驱动，压辊包括与各石英棒一一对应设置的压辊单元，各压辊单元同轴设置，喷吹燃烧器具有用于与各束石英丝一一对应设置的火焰喷射口，每束石英丝至少包括一根石英丝。
2.根据权利要求1所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，对辊送棒器的上游设有至少一块第一精密定位板，第一精密定位板上与各石英棒一一对应设置的第一限位孔以用于为石英棒导向限位。
3.根据权利要求1或2所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，对辊导丝器与喷吹燃烧器之间设有至少一块第二精密定位板，第二精密定位板上与各石英丝一一对应设置有第二限位孔以用于为石英丝导向限位。
4.根据权利要求2所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，第一精密定位板的上游设置有至少一块支撑定位板，支撑定位板的长度沿前后方向延伸，支撑定位板的上部具有多个间隔设置的弧形槽以用于定位放置石英棒。
5.根据权利要求1或2所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，压辊单元包括圆盘和从圆盘两侧伸出的转轴，机架上还设置有用于承托转轴以限制转轴水平移动的承托架。
6.根据权利要求1或2所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，驱动辊和/或压辊的表面具有可增加摩擦系数的胶层。
7.根据权利要求1或2所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，圆盘和/或驱动辊表面设有与各石英丝一一对应设置的环形定位槽。
8.根据权利要求4所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，承托架包括沿前后方向间隔设置的多块承托板，承托板的上部设置有长槽，长槽的宽度与转轴的宽度一致，圆盘与驱动辊接触时，转轴与长槽的槽底接触；任意相邻两块承托板之间设置一个所述压辊单元。
9.根据权利要求1所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，机架的装料前端设置有用于供多根石英棒相互对齐的装棒顶压板。
10.根据权利要求8所述的一种卧式石英棉加工设备，其特征在于，装棒顶压板可沿机架水平直线移动以用于将石英棒朝向第一精密定位板推动。
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| FR983422A (fr) * | 1934-05-20 | 1951-06-22 | Saint Gobain | Procédé et appareil pour la fabrication de fibres, notaimment de fibres de verre |
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