CN216890660U - 一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其包括漏板本体、阵列排列在漏板本体上的若干个漏嘴以及设于漏板本体下侧的电加热部；漏嘴沿漏板本体的下方延伸，且漏嘴内设有一套腔，该套腔将漏嘴分隔为内外两个流道，其中，漏嘴的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，同样的，套腔的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为倒锥形结构。本申请通过套腔的设计，无需使用惰性气体进行吹气即可实现玄武岩熔液快速而稳定的流出，通过电加热部的设计，玄武岩熔液通过电加热部的加热后，进一步保证了玄武岩熔液的快速流畅的降落，使得玄武岩连续纤维的生产效率明显提高，从而形成高质量的连续玄武岩纤维，进而提高了生产连续纤维的生产效率。

Description

一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置

技术领域

本实用新型涉及玄武岩生产设备技术领域，尤其是适用于原料均匀性控制工艺、用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置。

背景技术

玄武岩纤维是以天然玄武岩拉制的连续纤维，是玄武岩石料在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。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因此是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。

玄武岩纤维成分中，Al₂O₃、SiO₂含量达70％，FeO(Fe₂O₃)含量达10％以上，R₂O(碱金属氧化物)仅5～6％以下。具有导热性能极差、料性极短、析晶趋势强烈、析晶上限温度高、导电性能较差等恶劣的工艺性能，因此目前玄武岩纤维的生产水平远低于E玻璃纤维。鉴于以上所述，目前玄武岩纤维的生产工艺多采用小规模生产工艺，窑炉加热方式或火焰加热、或电加热，均采用浅液面、单层墙体、不可推进的棒状或板状电极、水平熔化的工艺，拉丝漏板亦以400孔、200孔为主，单炉日产仅达0.3～0.4吨，导致污染严重(火焰加热)、成本高、产量低、炉龄短、性能不稳定、质量低劣等急需解决的问题，远低于市场对规模化生产的要求。

玄武岩纤维与玻璃纤维具有属性相近、应用领域大部重合的特性。玄武岩纤维的发展必须实现生产规模化，从而导致成本的玻纤化，具备与玻纤的市场竞争力。近年来，池窑法熔制玄武岩的工艺因其能够熔制的玄武岩量大而受到越来越广泛的关注。池窑法的熔制空间大的同时也加重了玄武岩熔化不均匀的问题，难以制作出高质量的玄武岩液，玄武岩液的质量不好将会影响后续的拉丝工艺，无法生产空心连续玄武岩纤维。而池窑化的目标包括工艺的稳定性、窑炉的长寿命、拉丝漏板的长寿命、矿石原料易于熔化、产品性能稳定、产品质量优异等要求。

现有的拉丝漏板实现方案中，较为优良的一种参见一篇申请公布号为CN111470779A的发明专利，其公开了一种用拉伸法制作玄武岩毛细管的工艺，参见该发明专利的附图1以及说明书[0011段]，其在漏嘴里面安装由空气管，玄武岩熔液首先通过漏嘴流出，然后用下方拉丝机进行牵引，在形成柱状纤维的同时，漏嘴里面的空气管吹出适量惰性气体使纤维中间形成空心并冷却成型。该工艺虽然可形成优良的中空的玄武岩微管，但是其为了保证玄武岩熔液的快速降落，需要使用惰性气体进行吹气，成本较高。

实用新型内容

在下文中给出了关于本实用新型实施例的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

针对现有技术中漏板装置成本高、纤维产品质量不稳定的问题，本申请提供一种改进的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置。

具体的，本申请的一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其包括漏板本体、阵列排列在漏板本体上的若干个漏嘴以及设于漏板本体下侧的电加热部；所述漏嘴沿所述漏板本体的下方延伸，且所述漏嘴内设有一套腔，该套腔使所述漏嘴分隔为内外两个流道，其中，所述漏嘴的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第一倒锥形结构，所述套腔的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第二倒锥形结构，所述第二倒锥形结构的底部位于所述第一倒锥形结构的底部之上。本申请通过电加热部+套腔的设计，玄武岩熔液通过电加热部的加热后，无需使用惰性气体进行吹气即可实现玄武岩熔液快速而稳定的流出，使得玄武岩连续纤维的生产效率明显提高，从而形成高质量的连续玄武岩纤维。

进一步的，所述电加热部包括设于所述漏板本体的底部的第一电加热线，所述第一电加热线包括若干条电加热线，相邻电加热线之间相互平行设置，且每条电加热线呈S型分布在所述漏板本体的底部。

所述电加热部还包括螺旋缠绕在所述漏嘴上的第二电加热线；优选的，为提高加热效率，第二电加热线包括两根电加热线，这两根电加热线并列螺旋缠绕在所述漏嘴的外部的下方。

进一步的，所述漏嘴和所述套腔之间通过若干筋条连接。

本申请的方案尤其适用目前玄武岩纤维的生产用天然矿石原料的成分波动大、成分无法完全适合生产工艺要求，无法达到大规模工业生产的池窑工艺的要求，采用本申请的漏板装置结构，通过套腔的设计，使得空气自动吸入，无需使用惰性气体进行吹气即可实现玄武岩熔液快速而稳定的流出，通过电加热部的设计，玄武岩熔液通过电加热部的加热后，进一步保证了玄武岩熔液的快速流畅的降落，使得玄武岩连续纤维的生产效率明显提高，从而形成高质量的连续玄武岩纤维，进而提高了生产连续纤维的生产效率。

附图说明

本实用新型可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本实用新型的优选实施例和解释本实用新型的原理和优点。在附图中：

图1为本实用新型实施例的漏板本体的正面示意图；

图2为本实用新型实施例的漏嘴的剖面图；

图3为本实用新型实施例的漏嘴的俯视图；

图4为本实用新型实施例的漏嘴的外部示意图；

图5为本实用新型实施例的漏板本体的底部示意图。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

玄武岩纤维与玻璃纤维具有属性相近、应用领域大部重合的特性。玄武岩纤维的发展必须实现生产规模化，从而导致成本的玻纤化，具备与玻纤的市场竞争力。达到这一目标必须实现制造工艺的池窑化。池窑化的目标必须包括工艺的稳定性、窑炉的长寿命、拉丝漏板的长寿命、矿石原料易于熔化、产品性能稳定、产品质量优异等要求。本申请对其中的拉丝漏板进行改进，克服现有漏板装置成本高、纤维产品质量不稳定的缺陷，并且提高生产连续纤维的生产效率。

参见图1-图5，本实用新型实施例提供一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其包括漏板本体100、阵列排列在漏板本体100上的若干个漏嘴200以及设于漏板本体100下侧的电加热部；漏板本体100可分为多个漏板单元，本实施例中，参见图1，该漏板本体100分为6个漏板单元。每个漏板单元上阵列排列有多个漏嘴。

参见图2，漏嘴200沿漏板本体100向下方延伸，且漏嘴200内设有一套腔210，该套腔210使漏嘴200分隔为内外两个流道，漏嘴200和套腔210之间通过若干筋条220连接，本实施例中，参见3，筋条设有3个。其中，漏嘴200的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第一倒锥形结构，套腔210的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第二倒锥形结构，第二倒锥形结构的底部位于所述第一倒锥形结构之上(见图2)。本申请通过套腔的设计，其内部具有一个环形的空气内旋，可自动吸入空气，无需使用惰性气体进行吹气即可实现玄武岩熔液快速而稳定的流出，从而大大降低了生产成本。

本实施例中，参见图5，电加热部包括设于漏板本体100的底部的第一电加热线310，本实施例中，第一电加热线包括若干条电加热线，相邻电加热线之间相互平行设置，且每条电加热线呈S型分布在漏板本体100的底部。

参见图4，电加热部还包括螺旋缠绕在漏嘴200上的第二电加热线320；本实施例中，为提高加热效率，第二电加热线包括两根电加热线，这两根电加热线并列螺旋缠绕在漏嘴200的外部的下方。

本申请通过在漏板本体的下侧设置电加热部，玄武岩熔液通过电加热部的加热后，使得玄武岩连续纤维的生产效率明显提高，从而形成高质量的连续玄武岩纤维。由于漏板区同样设置有需要通电的电极，因此外接电加热部非常容易实现。

本申请的漏板装置采用上述方案，通过套腔的设计，使得空气自动吸入，无需使用惰性气体进行吹气即可实现玄武岩熔液快速而稳定的流出，通过电加热部的设计，玄武岩熔液通过电加热部的加热后，进一步保证了玄武岩熔液的快速流畅的降落，使得玄武岩连续纤维的生产效率明显提高，从而形成高质量的连续玄武岩纤维，进而提高了生产连续纤维的生产效率。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

尽管上面已经通过对本实用新型的具体实施例的描述对本实用新型进行了披露，但是，应该理解，上述的所有实施例和示例均是示例性的，而非限制性的。本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本实用新型的各种修改、改进或者等同物。这些修改、改进或者等同物也应当被认为包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：包括漏板本体、阵列排列在漏板本体上的若干个漏嘴以及设于漏板本体下侧的电加热部；所述漏嘴沿所述漏板本体向下方延伸，且所述漏嘴内设有一套腔，该套腔将所述漏嘴分隔为内外两个流道，其中，所述漏嘴的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第一倒锥形结构，所述套腔的内壁自上而下其直径逐渐缩小设置，使其成为第二倒锥形结构，所述第二倒锥形结构的底部位于所述第一倒锥形结构的底部之上。

2.根据权利要求1所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：所述电加热部包括设于所述漏板本体的底部的第一电加热线。

3.根据权利要求2所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：所述第一电加热线包括若干条电加热线，相邻电加热线之间相互平行设置。

4.根据权利要求3所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：每条电加热线呈S型分布在所述漏板本体的底部。

5.根据权利要求2-4任一所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：所述电加热部还包括螺旋缠绕在所述漏嘴上的第二电加热线。

6.根据权利要求5所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：所述第二电加热线包括两根电加热线，这两根电加热线并列螺旋缠绕在所述漏嘴的外部。

7.根据权利要求1所述的用于生产连续玄武岩矿石的漏板装置，其特征在于：所述漏嘴和所述套腔之间通过若干筋条连接。

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