CN115703668A - 一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业窑炉技术领域，特别涉及一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉。本发明的目的是提供一种具有环保性能的窑炉，通过电极加热的方式使得玄武岩熔化受热更加均匀，并且通过特有的螺旋组合式窑体结构，使得熔化后的玄武岩熔液降温更均匀，防止出现结皮现象，提高玄武岩纤维的品质。使用本发明时，玄武岩石料储存在石料储藏器中通过底部的缺口进入料斗，后通过原料输送履带由料斗底部缺口进入初始熔样炉中。通过内外同时加热，使炉内玄武岩石料熔化。熔液进入二级熔制带中，在螺旋结构的搅拌下完成均匀降温。玄武岩熔液在重力作用下通过漏板的漏咀形成初步的玄武岩纤维丝，纤维丝经过浸润器和纤维张紧器的处理后形成成品玄武岩纤维。
Description
技术领域
本发明属于工业窑炉技术领域，特别涉及一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉。
背景技术
窑炉是通过将开采并进行过初加工的玄武岩碎石用履带传输入窑炉内，通过高温加热使玄武岩碎石熔化，熔化的玄武岩液体在重力的作用下通过合金漏板的孔洞形成玄武岩纤维丝，通过添加浸润剂以提高玄武岩纤维丝的力学性能，最终形成玄武岩纤维材料。
浸润剂是通过一定的化学配比制造出的一种化学试剂，用于玄武岩纤维的涂层使用，除具有良好的浸透性、稳定性外，还具有改善玄武岩纤维集束性、耐磨性的作用，能提高玄武岩纤维的力学性能，在断裂强力、拉伸性能和剪切强度上均有提高。
目前，现有的工业上所使用的各种连续式窑炉主要有水平运行的隧道窑、垂直运行的竖窑和倾斜运行的回转窑，隧道窑燃烧空间的上下温差问题始终无法彻底解决；对于垂直运行的竖窑来说，存在着物料烧结不均和物料被燃料污染的问题；对于倾斜运行的回转窑来说，存在着建造和运行成本昂贵，维修困难的问题。再有，由于燃烧加热是在熔池表面加热，而玄武岩石料内含有大量的铁氧化物，透热性极差，导致窑炉内有效熔化深度极浅，制约了燃烧加热热效率和熔炉熔化效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有环保性能的窑炉，通过电极加热的方式使得玄武岩熔化受热更加均匀，并且通过特有的螺旋组合式窑体结构，使得熔化后的玄武岩熔液降温更均匀，防止出现结皮现象，提高玄武岩纤维的品质。
为实现上述技目的，本发明提供如下技术方案：
一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉，包括窑炉主体、原料仓及输送系统和拉丝集束系统，所述的窑炉主体包括初始熔样炉、和二级熔制带，所述的原料仓及输送系统包括石料储藏器、料斗、原料输送履带和原料批量添加装置，所述的拉丝集束系统包括合金漏板、浸润器、集束器、纤维张紧器和纤维缠绕装置。
更进一步的：所述的石料储藏器底部与料斗相连，开采后经过初始加工成碎石的玄武岩石料储存在所述的石料储藏器中并通过底部的缺口进入所述的料斗，通过所述的原料输送履带将玄武岩碎石石料由料斗底部的缺口传输进入初始熔样炉中。
更进一步的：所述的初始熔样炉中，设置有不少于一个的电极，电极长度超过所述的初始熔样炉宽度的一半，通过设置在初始熔样炉上的天然气喷口向炉内喷吐天然气并点燃，使炉内玄武岩石料熔化，炉内的电极将被半熔化的玄武岩熔液浸泡包裹。
更进一步的：所述的玄武岩熔液进入二级熔制带中在内部螺旋结构的搅拌下完成均匀降温。
又进一步的：所述的降温后的玄武岩熔液在重力作用下通过铂铑合金漏板的漏咀形成初步的玄武岩纤维丝，所述的纤维丝经过浸润器和纤维张紧器的处理后形成所需要规格的成品玄武岩纤维。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明与现有技术相比具有环保特性，采用本发明窑炉进行工业生产时，所使用的加工流程不会产生对环境造成伤害的物质。
2、本发明在加热熔化玄武岩石料的过程中，使玄武岩石料受热更加均匀，提高了生产效率。
3、本发明在玄武岩熔液降温的过程中，使玄武岩熔液内外温度均匀，防止出现结皮现象，提高了玄武岩纤维成品的品质。
附图说明
图1为环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉的结构示意图；
图2为环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉中初始熔样炉A处放大的的截面图；
图3为环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉中二级熔制带B处放大的局部结构示意图；
示意图中的标号说明：
1-碎石原料储藏器、2-料斗、3-原料输送系统、4-原料批量添加装置、5-初始熔样炉、6-二级熔制带、7-熔体控温区、8-合金漏板、9-浸润器、10-集束器、11-纤维张紧器、12-纤维缠绕装置、13-电极、14-螺旋搅拌装置、15-螺旋搅拌装置杆、16-螺旋搅拌装置电机、17-天然气喷口。
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，下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
请参阅图1，本发明实施例中，一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉，包括窑炉主体即熔体控温区7、原料仓及输送系统和拉丝集束系统，所述的窑炉主体包括初始熔样炉5、和二级熔制带6，所述的原料仓及输送系统包括石料储藏器1、料斗2、原料输送履带3和原料批量添加装置4，所述的拉丝集束系统包括合金漏板8、浸润器9、集束器10、纤维张紧器11和纤维缠绕装置12。所述的石料储藏器1底部与料斗2相连，开采后经过初始加工成碎石的玄武岩石料储存在所述的石料储藏器1中并通过底部的缺口进入所述的料斗2，通过所述的原料输送履带3将玄武岩碎石石料由料斗2底部的缺口传输进入初始熔样炉4中。所述的初始熔样炉4中，设置有不少于一个的电极13，通过设置在初始熔样炉4上的天然气喷口17向炉内喷吐天然气并点燃，使炉内玄武岩石料熔化。所述的玄武岩熔液进入二级熔制带6中在内部螺旋结构14的搅拌下完成均匀降温。所述的降温后的玄武岩熔液在重力作用下通过铂铑合金漏板8的漏咀形成初步的玄武岩纤维丝，所述的纤维丝经过浸润器9和纤维张紧器11的处理后形成所需要规格的成品玄武岩纤维。
进一步的，本发明的合金漏板、浸润器、集束器、纤维张紧器和纤维缠绕装置均可使用市面上已有的产品。
进一步的，请参阅图2，作为本发明一个优选的实施例，所述初始熔样炉设置有不少于一个的电极和天然气喷口，电极长度超过初始熔样炉宽度的一半，同时电极露在炉外的部分上设置有用于冷却保护电极的冷却水套。
进一步的，通过点燃天然气将玄武岩石料加热，电极将被半熔化的玄武岩熔液包裹，通过电极对玄武岩石料或半熔化状态玄武岩内部进行加热，结合外部天然气燃烧加快玄武岩石料熔化过程。
进一步的，请参阅图3，所述二级熔制带内部为螺旋搅拌装置，由初始熔样炉熔化后的玄武岩熔液在二级熔制带中进行初步冷却和搅拌，使玄武岩熔液冷却速度更均匀，防止表面出现结皮情况从而影响拉丝后玄武岩纤维丝的品质。
结合上述实施例，本发明的工作原理是：
在使用本发明时，选择合适的合金漏板和纤维张紧器，将开采后初加工过的玄武岩碎石石料加入原料储藏器即可，通过所选取的合金漏板漏咀数量多少及纤维张紧器所调节的数值来达到所需求的玄武岩纤维的产量及性状要求。
在使用本发明时，只需要根据各器件使用和磨损情况更换市面上已有的产品即可。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉，其特征在于：包括碎石原料储藏器(1)，料斗(2)，原料输送系统(3)，原料批量添加装置(4)，初始熔样炉(5)，二级熔制带(6)，熔体控温区(7)，合金漏板(8)，浸润器(9)，集束器(10)，纤维张紧器(11)，纤维缠绕装置(12)。
2.根据权利要求1所述的一种环保的螺旋组合式玄武岩纤维制备窑炉，其特征在于：所述的原料输送系统为履带，可将所述的料斗中的碎石原料输送入原料批量添加装置中。
3.根据权利要求1所述的二级熔制带，内部为螺旋式结构搅拌装置。
4.根据权利要求1所述的初始熔样炉，内部设有电极。
5.根据权利要求4所述的电极每个所述电极露在炉外的部分上设置有用于冷却保护电极的冷却水套。
6.根据权利要求1所述的熔体控温区外部为高耐火材料。
7.根据权利要求1所述的合金漏板，其材质为铂铑合金，板面有数量不等的漏咀，可选用市面上已有的合金漏板。
8.根据权利要求1所述的浸润器、集束器、纤维张紧器和纤维缠绕装置，均使用市面上已有的产品。
9.根据权利要求1所述的初始熔样炉和二级熔制带统称熔体控温区。
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