CN114315102A - 一种调节玄武岩熔液粘度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节玄武岩熔液粘度的装置及方法，包括:炉体，所述炉体用于熔化玄武岩矿石，所述炉体包括进料口和出料口；加热室，所述加热室设在炉体外部的两侧；加热部件，所述加热部件设置在所述加热室内。本发明通过在炉体外侧以电加热方式补偿炉壁区域熔液温度损失，降低其粘度，使该区域的玄武岩熔液流动性增强，避免由于窑炉两侧玄武岩熔液温度过低而出现析晶现象，使炉内熔质更加均匀，提高生产作业连续性和产品质量稳定性。单机生产效率比原有未增加该装置的窑炉提高10‑15％以上，产品质量提高20％。
Description
技术领域
本发明涉及玄武岩熔液生产技术领域，具体涉及一种调节玄武岩熔液粘度的装置及方法。
背景技术
玄武岩连续纤维是以玄武岩矿石为原料，在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，除具有高强度、高模量等特点外，还具有耐高/低温性、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火阻燃等优异性能，因此，玄武岩纤维可以广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料及建筑等领域。
在玄武岩纤维生产过程中，由于玄武岩熔化温度高，液体粘度大、导热性差等特点，使局部玄武岩熔液粘度差异明显，带来炉内玄武岩熔液熔质分布不均，并且在局部区域容易产生析晶，导致生产连续性差，产品质量不稳定。特别是在玄武岩料液与炉壁接触部位温差较大，此处温度与熔液中间部位温差达200℃，其熔液粘度相差80-100pa.s。在本行业中还没有针对玄武岩熔液粘度差异过大的装置和调节方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调节玄武岩熔液粘度的装置及方法，以期解决背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种调节玄武岩熔液粘度的装置，包括:
炉体，所述炉体用于熔化玄武岩矿石，所述炉体包括进料口和出料口；
加热室，所述加热室设在炉体外部的两侧；
加热部件，所述加热部件设置在所述加热室内。
在一些实施例中，所述加热室靠近炉体的出料口设置。
在一些实施例中，所述加热部件为电加热管。
在一些实施例中，还包括温度传感器，所述温度传感器分别设置在炉体中部以及靠近炉体内部的两侧壁。
本实施例还提供了一种调节玄武岩熔液粘度的方法，基于上述的调节玄武岩熔液粘度的装置来实现，包括以下步骤：
S1：测量炉体中部的玄武岩熔液的温度，记为T1；
S2：测量炉体内部靠近两侧炉壁的玄武岩熔液的温度，记为T2；
S3：计算T1与T2的温度差值△T；
S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作。
所述温度差值T预的取值范围为0-20℃。
在一些实施例中，步骤S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作，包括：
如果△T大于预设的温度差值T预，提高炉体两侧的加热室内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件；否则，降低炉体两侧的加热室内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件。
附图说明
图1为实施例中调节玄武岩熔液粘度的装置的结构示意图；
图2为实施例中调节玄武岩熔液粘度的装置的俯视结构示意图；
图示说明：
1-炉体，2-熔液，3-加热室，4-电加热管，5-出料口，6-炉壁。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
以下将结合图1-2对本申请实施例所涉及的一种调节玄武岩熔液2粘度的装置及方法进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
在本申请的实施例中，如图1-2所示，调节玄武岩熔液2粘度的装置可以包括:炉体1，加热室3，加热部件，所述炉体1用于熔化玄武岩矿石2，所述炉体1包括进料口和出料口5；所述加热室3设在炉体1外部的两侧；所述加热部件设置在所述加热室3内。
在玄武岩熔液2中，由于贴近炉壁6的玄武岩熔液2粘度较炉体1中间熔液2粘度低、温差较大，容易析晶，所以在炉体1外侧设置一个加热室3，然后在加热室3内设置加热部件，通过加热部件补偿炉壁6区域熔液2温度损失，降低其高温熔液2粘度，使该区域的玄武岩熔液2流动性增强，从而避免玄武岩熔液2出现析晶现象，使炉内熔液2更加均匀，提高生产作业连续性和产品质量稳定性。
在一些实施例中，所述加热室3靠近炉体1的出料口5设置。这是考虑了造价成本的方面，当然，在不考虑制造成本的前提下，也可以将加热室3和加热部件设置的更长，不仅仅是设置在出料口5附近。
在一些实施例中，所述加热部件为电加热管4。电加热管4可控性强，采用电源加热，方便稳定，便于通过PLC进行逻辑控制。
在一些实施例中，还包括温度传感器，所述温度传感器分别设置在炉体1中部以及靠近炉体1内部的两侧壁。通过设置温度传感器，可以更加精确的控制炉体1中部和炉体1两侧的温度差。
本实施例还提供了一种调节玄武岩熔液2粘度的方法，基于上述的调节玄武岩熔液2粘度的装置来实现，包括以下步骤：
S1：测量炉体1中部的玄武岩熔液2的温度，记为T1；
S2：测量炉体1内部靠近两侧炉壁6的玄武岩熔液2的温度，记为T2；
S3：计算T1与T2的温度差值△T；
S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作。
所述温度差值T预的取值范围为0-20℃。
在一些实施例中，步骤S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作，包括：
如果△T大于预设的温度差值T预，提高炉体1两侧的加热室3内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件；否则，降低炉体1两侧的加热室3内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件。
该调节玄武岩熔液2粘度的方法及装置采用温度传感器和PLC逻辑控制；熔液2中设置有两支不同位置的温度传感器，一支位于熔液2中部，一支位于熔液2靠炉壁6区域。位于熔液2中部的温度传感器测温控制范围为1380-1450℃，具体温度设定置由生产现场根据实际工况确定；位于熔液2靠炉壁6区域的两支温度传感器的测温控制范围与熔液2中部温度传感器的控制温度略低，但不高于20℃。PLC将两支靠炉壁6区域的温度传感器温度进行数值对比来调节电加热管4电流大小，即PLC根据炉内中间部位熔液2与炉壁6区域熔液2进行温度差异值对比，通过电加热管4自动调节的方式调节炉壁6区域熔液2温度，从而实现局部熔液2粘度控制。炉壁6两侧的电加热管4可以分开控制。
本申请所披露的一种调节玄武岩熔液粘度的装置及方法可能带来的有益效果包括但不限于：通过在炉体外侧以电加热方式补偿炉壁区域熔液温度损失，降低其粘度，使该区域的玄武岩熔液流动性增强，避免由于窑炉两侧玄武岩熔液温度过低而出现析晶现象，使炉内熔质更加均匀，提高生产作业连续性和产品质量稳定性。单机生产效率比原有未增加该装置的窑炉提高10-15％以上，产品质量提高20％。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种调节玄武岩熔液粘度的装置，其特征在于，包括:
炉体，所述炉体用于熔化玄武岩矿石，所述炉体包括进料口和出料口；
加热室，所述加热室设在炉体外部的两侧；
加热部件，所述加热部件设置在所述加热室内。
2.根据权利要求1所述的一种调节玄武岩熔液粘度的装置，其特征在于，所述加热室靠近炉体的出料口设置。
3.根据权利要求1所述的一种调节玄武岩熔液粘度的装置，其特征在于，所述加热部件为电加热管。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种调节玄武岩熔液粘度的装置，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器分别设置在炉体中部以及靠近炉体内部的两侧壁。
5.一种调节玄武岩熔液粘度的方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一所述的调节玄武岩熔液粘度的装置来实现，包括以下步骤：
S1：测量炉体中部的玄武岩熔液的温度，记为T1；
S2：测量炉体内部靠近两侧炉壁的玄武岩熔液的温度，记为T2；
S3：计算T1与T2的温度差值△T；
S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作。
6.根据权利要求5所述的一种调节玄武岩熔液粘度的方法，其特征在于，所述温度差值T预的取值范围为0-20℃。
7.根据权利要求5所述的一种调节玄武岩熔液粘度的方法，其特征在于，步骤S4：将△T与预设的温度差值T预进行比较，根据比较结果来调节加热部件的工作，包括：
如果△T大于预设的温度差值T预，提高炉体两侧的加热室内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件；否则，降低炉体两侧的加热室内的加热部件的加热温度，直至满足预设条件。
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