CN203256109U - 生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种玄武岩纤维的规模化生产设备，具体为一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑。所述生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，由炉体，熔化池，均化分配池，料道，供料口，排料装置等组成，熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极，熔化池的底部设下料口，熔化池的下料口连接均化分配池，输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面设置电加热结构，供料口布置在输送料道的一侧。本实用新型的综合能耗降低到1.2吨标煤/吨原丝以下，有利于实现玄武岩连续纤维的规模化生产。

Description

生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑

技术领域

本实用新型涉及一种玄武岩纤维的规模化生产设备，具体为一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，适用于综合性能优异的玄武岩纤维的规模化生产，属于新型无机非金属材料领域。

背景技术

玄武岩纤维是一种综合性能非常优异的基础纤维原料，是国家重点发展的功能性特种纤维之一，具有强度高、耐酸碱、高低温性能良好、防火性能优越等特点，可广泛应用于军工民品各领域，市场前景广阔。

我国自2003年起已有多家进行试验并开始进行小规模生产，目前四川成都、浙江横店、辽宁阜新、山西太原、河北邯郸等地已有数家企业在从事玄武岩纤维的生产，可以实现小规模生产，所采用的生产设备都是单元窑设备，一台窑炉带一块拉丝漏板，有的带两块漏板还不稳定，一台窑炉设备的年生产能力在50吨以下，能耗在2.0吨标煤/吨原丝以上。在一些原料资源丰富，然而没有天然气等气体燃料的地方，则不能进行玄武岩纤维生产。由于玄武岩纤维窑炉生产能力较低不能实现规模化生产，满足不了社会对玄武岩纤维的需求。

发明内容

玄武岩纤维的生产过程中，玄武岩的熔化温度高，熔融液传热慢、温度梯度大、易析晶，现有的生产技术玄武岩原料熔化速度慢，单位面积熔化能力小，熔池类窑炉采用燃气加热，温度不均匀容易形成结晶影响纤维的正常生产，只能实现小规模生产，很难实现玄武岩纤维的产业化，同时我国有的地区玄武岩资源丰富品质高，但没有燃气资源也不能利用优质的玄武岩资源进行玄武岩纤维生产。本发明有效解决了以上玄武岩连续纤维生产中存在的主要问题，提高了熔化池单位面积熔化能力，实现了玄武岩连续纤维的池窑生产，突破了制约玄武岩连续纤维产业化生产的瓶颈约束，为实现玄武岩纤维的产业化生产创造条件，同时也解决了部份地区玄武岩资源丰富品质高，但没有燃气条件的限制。

本专利的具体技术方案如下：

一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，由炉体，熔化池，均化分配池，料道，供料口，排料装置等组成，熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极，熔化池的底部设下料口，熔化池的下料口连接均化分配池，输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面设置电加热结构，供料口布置在输送料道的一侧。熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极利用熔化的玄武岩熔融液的导电性能对玄武岩进行加热熔化。在熔化池的底部设下料口，熔化池的玄武岩熔融液在可控的状态下通过下料口进入均化分配池。输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面电加热设备进行温度控制。供料口布置在输送料道的一侧。

玄武岩纤维是以优质的玄武岩矿石为单一原料，经高温熔化拉制而成的高性能纤维。其基本工艺为：玄武岩原料经筛选、破碎后，加入熔炉熔化，其熔融液经铂、铑等合金漏板喷出，再经拉丝机緾绕拉制而形成玄武岩连续纤维。

玄武岩矿石在熔化过程中熔化温度高、传热慢、温度梯度大、析晶温度高。因而在生产过程中，熔化池如采用燃气加热，熔化深度浅、熔化速度慢，且容易产生二氧化硅结晶产物，如产生结晶产物则极不容易排除，将严重影响正常生产。本方案充分分析、考虑了玄武岩熔融液的特点，也综合考虑了本工艺采用单一的玄武岩原料的实质，很好地解决了玄武岩连续纤维生产过程中存在的问题，实现了单台设备可以供应24台以上拉丝机同时正常作业的玄武岩熔融液，且玄武岩熔融液熔化充分，质量和流量供应稳定。

本方案以电为熔化热源，炉体分为熔化池、均化分配池和料道等，熔化池布置在均化分配池的上方，采用电极直接加热，玄武岩熔融液经过布置在熔化池下部的下料口排出进入均化分配池，均化分配池布置在熔化池的下方，玄武岩熔融液内进一步加热均化，沿四个方向进入输送料道，均化分配池和输送料道采用表面电加热方式进行恒温加热。

主要设计要点说明如下：整体布置方式：池窑设熔化池、均化分配池和输送料道，熔化池布置在均化分配池的上方，玄武岩矿石在熔化池内熔化后进入均化分配池进一步充分熔化和均化，然后进入输送料道输送到各作业点，进行拉丝作业，熔化液在炉内流动加热的时间较单元窑更长，更有利于生产更高性能的纤维。输送料道分布置于均化分配池的四周，以尽量缩短料液输送长度，提高玄武岩熔融液的质量并减少输送热量损失，也更有利于对液面进行有效控制。各分区联接：本方案采用单一的玄武岩矿石作为生产原料，熔化后的熔融液是极为均匀的熔融体，熔化池内的玄武岩熔融液根据均化分配池的液面高度通过有效控制流入下方的均化分配池，玄武岩熔融液在均化分配池进一步熔化和温度调整，然后分配进入各个料道，均化分配池和料道保持平衡直接联接。加热装置：熔化池采用电极直接加热，下部排料，以加强传热，提高熔化率，均化分配池和料道采用表面电加热，以准确控制玄武岩熔融液的温度有利于拉丝作业。杂质排放：在均化分配池底部设定期放料装置，用以排除由于长期运行聚集的玄武岩矿石可能存在的少量杂质或结晶体，以拉丝作业正常运转。玄武岩原料的添加：玄武岩原料添加装置设置在熔化池上部，原料为较小的颗粒料，均匀添加在熔化池上部，覆盖在玄武岩熔融液的表面，补充原料并保温。

本方案优势在于，可以实现单台窑炉带动24块以上拉丝漏板，实现单台窑炉年产玄武岩连续纤维达到1500吨以上，综合能耗降低到1.2吨标煤/吨原丝以下，有利于实现玄武岩连续纤维的规模化生产，并在没有燃气资源的地方实现玄武岩纤维项目，促进玄武岩连续纤维的产业化发展。

附图说明

图1为本实用新型的全电熔池窑的剖面布置图；

图2为本实用新型的全电熔池窑的平面布置图。

【主要元件符号说明】

1——炉体，2——玄武岩熔融液，3——加热电极，4——加料口，5——电极固定调整装置，6——下料控制装置，7——熔化池熔融液表面，8——输送料道，9——表面电加热，10——均化分配池，13——下料口，1——炉体，8——输送料道，10——均化分配池，11——供料口。

具体实施方式

结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型作进一步说明。

一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，由炉体1，熔化池，均化分配池10，料道，供料口11，排料装置等组成，熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极，熔化池的底部设下料口13，熔化池的下料口连接均化分配池，输送料道8对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面设置电加热结构，供料口布置在输送料道的一侧。熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极利用熔化的玄武岩熔融液2的导电性能对玄武岩进行加热熔化。在熔化池的底部设下料口，熔化池的玄武岩熔融液在可控的状态下通过下料口进入均化分配池。输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面电加热设备9进行温度控制。供料口布置在输送料道的一侧。玄武岩颗粒料从上部加入熔化池，先由辅助加热装置对其加热熔化，然后引入加热电极3对玄武岩进行加热，熔化后的玄武岩熔融液在下料控制装置6的控制下经下料口进入均化分配池进行降温、均化、温度调整，送入输送料道进一步进行恒温控制，输送至排料口进入漏板，进行拉丝作业。

每条料道至少可以布置6块漏板，一台池窑至少可布置24块以上漏板，本方案的熔化池和均化池可以充分满足漏板的需求，保证供料，实现单台窑炉达到年产玄武岩纤维1500吨以上。

Claims (1)

1.一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，包括炉体，熔化池，均化分配池，料道，供料口和排料装置，其特征在于：熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极，熔化池的底部设下料口，熔化池的下料口连接均化分配池，输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面设置电加热结构，供料口布置在输送料道的一侧。

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