CS209487B2 - Method of making and device for producing the mineral wool - Google Patents

Description

(54) Způsob výroby a zařízení pro výrobu minerální vlny

Vynález se -týká způsobu výroby minerální vlny, při kterém se proud kapalné taveniny přivádí na obvodovou plochu alespoň jednoho nebo několika -rychle se •otáčejících rotorů tak, že tavenina přilne k této ploše nebo těmto plochám a je k ní nebo· z nich odmršťována ve tvaru vláken, která se -chladí a přepravují ke sběrné stanici proudem vzduchu, který se vhání do oblasti -obvodu rotorů. Vynález -se dále vztahuje na zařízení k - provádění způsobu výroby podle vynálezu.

Při výrobě- minerální vlny -se vede proud kapalné taveniny vyrobené tavením hornin, strusky, -surovin pro výrobu skla a jiných anorganických -látek v peci, -obvykle v kuplovně, o teplotě, která se obvykle pohybuje v rozmezí od 1000 °C do- 1400 °C, na -obvodovou plochu několika, normálně čtyř, rychle se -otáčejících rotorů. Rotory se -otáčejí v dvojicích protisměrně, přičemž odmršťují hlavní proud taveniny z horního rotoru na další a tak dále, až je všechna tavenina odmrštěna z -rotorů ve tvaru vláken taveniny. Tento úkon je normálně označován jako· kaskádní spřádací- úkon.

Aby se vlákna -ochladila a rovněž přepravila -na dopravník, na kterém jsou sbírána a přepravována pro další -zpracování na rohože, -desky, atd. pro· tepelnou nebo zvukovou izolaci, vhání se podél obvodové plochy roto209487 rů proud vzduchu z -komory pro rozdělování vzduchu. Aby se zabránilo nadměrnému -ochlazování proudu taveniny mezi rotory, nevhání se do -mezery mezi motory žádný vzduch. Vzduch se přivádí přibližně rovnoběžně -s osami rotorů.

Výrobky, vyrobené z minerální vlny, vycházející z výše uvedeného- úkonu, nemají často uspokojivou pevnost v tahu, což může být -závadou pro konečné výrobky, které -se pak poškozují během přepravy a instalace, ale tato nedostatečná pevnost v tahu může být také značně závadná - při některých dokončovacích úkonech, při nichž se vlna- sbírá jako, -poměrně tenká vrstva na prvním dopravníku, z -níž se pak vyrábí silnější rouno přikládáním vrstev na -sebe. Nízká pevnost v tahu se zjišťuje nejčastěji u výrobků, které mají nízkou hustotu, což má- za následek, že minerální vlna, vyrobená z minerální vlny s měrnou hmotností 20 -kg. m~³, -která je- jinak ekonomicky výhodná, -nemůže být získávána s -pevností v tahu, která je dostatečná pro její manipulaci během přepravy a instalace.

Předpokládá -se, že poměrně -nízká pevnost v tahu -u minerální vlny pochází u kaskádního· spřádání z -toho, že hotová vlna se vytváří z -chomáčků -minerálních vláke-n -a -nikoliv z jednotně rozdělených vláken. Cho209487 máčky mohou mít - rozměry řádu několika centimetrů a často mají větší měrnou hmotnost, než je průměrná hmotnost -minerální vlny. Počet vláken v částech mezi chomáčky je tudíž příliš malý, aby se mohlo docílit dostatečné a uspokojivé soudržnosti mezi vlákny v těchto částech a zabránilo se tomu, aby se minerální vlna rozcupovala během normálního zpracování.

Podle zjištění při studiu průběhu změn v materiálu v oblasti rotoru při kaskádním spřádacím úkonu je vytváření chomáčků vyvoláváno- tím, že vlákna při spřádání vytvářejí spojitý závoj, který je do jisté míry vlečen vlivem otáčení rotoru následkem své mechanické soudržnosti s taveninou, přilnutou k rotorům. Současně je závoj do jisté míry odtahován v osovém směru z rotoru, až se roztrhá proudem vzduchu na chomáčky, které obsahují soudržné zcuchané chomáčky.

Cílem vynálezu je způsob výroby minerální vlny, z - níž lze získat výrobky, které mají zvýšenou pevnost v tahu.

Předmětem vynálezu je způsob výroby minerální vlny, při němž se proud kapalné taveniny usměrňuje na -obvodovou plochu alespoň jednoho rotoru -otáčejícího -se kolem horizontální osy, přičemž - tavenina přilne- k válcovému povrchu nebo povrchům a odstřikuje- -z nich ve formě vláken, která -se ochladí a dopravují proudem vzduchu přiváděným po -obvodu rotoru, jehož podstata spočívá v tom, -že -se po- obvodu každého rotoru přivádí proud vzduchu, který má kromě axiální složky -rychlosti také tangenciální složku rychlosti ve- směru pohybu rotoru v -každém bodě přívodu dílčího- proudu vzduchu.

Vlivem tangenciální síly složky -rychlosti proudu vzduchu kolem každého rotoru se závoj vláken -otevře dříve, než je roztrhán v chomáčky. To snižuje hustotu -chomáčků na takovou úroveň, že se v -podstatě -vyrábí jednotná minerální vlna.

Bylo- prokázáno, že výrobky z minerální vlny vyrobené -způsobem podle vynálezu mají pevnost v tahu, která je blízká -dvojnásobku -pevnosti -v tahu u výrobků, vyráběných dosud známým způsobem. Zlepšená pevnost v tahu se přičítá jednotnějšímu rozdělení vláken v minerální vlně, vyvolanému zmenšenou ‘hustotou chomáčků z minerální vlny.

Předmětem vynálezu je také zařízení k provádění způsobu zahrnující -rotor upevněný na horizontálním hřídeli k otáčení -v ložiscích -a - -obklopený rozdělovači komorou vzduchu se štěrbinou po obvodu rotoru a soustředně -s rotorem k zavedení proudu vzduchu po válcovém věnci tvořícím obvodový povrch rotoru, jehož podstata -spočívá v tom, že -ve štěrbině jsou upevněny lopatky pro -vychylování zaváděného proudu vzduchu ve směru pohybu věnce rotoru.

U každého rotoru tvoří jedno ohraničení štěrbiny příruba a druhé -ohraničení štěrbiny je vytvořeno· -stěnami rozdělovači komory vzduchu, přičemž na přírubě rotoru jsou upevněny lopatky prakticky -rovnoběžně s osou rotoru. Výhodně lopatky upevněné na rozdělovači komoře vzduchu svírají ' -s osou rotoru úhel 10° až 50°. - V oblasti -zavádění proudu taveniny do rotoru je umístěna clona.

Vynález je dále popsán podrobně -s - odkazem na výkresy, v nichž obr. 1 je perspektivní pohled na spřádací rotor, -znázorňující principy způsobu podle vynálezu, obr. 2 axiální řez -rotorem a komorou pro rozdělení vzduchu v provedení, v němž jsou lopatky upevněny v rotoru, •obr. 3 je -detail rotoru a komory pro -rozdělování vzduchu v řezu -s lopatkami, upevněnými v mezeře -pro přívod vzduchu a obr. 4 a 5 znázorňují řezy v -rovině A—A a B—B v obr. 2 a - 3.

V -obr. 1 je znázorněn -rotor 1 otáčející -se ve směru, označeném šipkou O. Proud kapalné taveniny -stéká na obvodovou plochu -věnce 10 rotoru 1, přičemž tavenina přilne -k tomuto věnci 10 a je pak unášena -rotorem 1 po určitou vzdálenost dříve, než je odmrštěna -z rotoru 1 ve tvaru vláken taveniny. Podél -věnce- 10 rotoru 1 je- vytvořena štěrbina 11, souosá -s rotorem 1 a. určená -k tomu, aby se přiváděl proud -vzduchu pro přepravu a chlazení vláken. Ve štěrbině 11 jsou lopatky 8 a 9, které umožňují usměrnění proudu vzduchu tak, že má -axiální složku V_a -rychlosti a tangenciální složku V_t -rychlosti ve směru otáčení rotoru 1.

Při takovémto· přívodu - chladicího vzduchu se závoj vláken, obklopujících rotor 1, otevře dříve, než se vlákna přepraví ve tvaru chomáčků ke sběrnému ústrojí, které má tvar děrovaného pásu, z jehož spodní strany se odsává vzduch, aby se vlákna nebo chomáčky vláken ukládaly na tento pás jako rohož minerální vlny.

„Obr. 2- znázorňuje - - osový -řez rotorem 1, který je - upevněn na hřídeli 5, uložené točně v ložiskách 6. Rotor 1 má věnec 10 s obvodovou plochou a - přírubami 2 a 3. Příruby 2, 3 a věnec 10 jsou přitlačeny maticí 4 k osazení 5a na hřídeli 5. Podél obvodu věnce 10 je štěrbina 11 mezi okrajem na vnitřní přírubě 3 a stěnou -na komoře 7 pro rozdělování vzduchu, obklopující ložisko -6. Ve štěrbině jsou upevněny lopatky 8 na hraně okraje. Lopatky 8 jsou prakticky rovnoběžné s osou rotoru a vytvářejí proud vzduchu s tangenciální složkou Vt -rychlosti vlivem otáčení lopatek 8 spolu -s rotorem 1. V oblasti zavádění proudu taveniny do rotoru 1 je umístěna clona: 12.

Obr. 3 znázorňuje jiné provedení ústrojí pro přivádění chladicího a přepravního vzduchu. Štěrbina 11 je vytvořena mezi přírubami na stěně komory 7 pro rozdělování vzduchu a ve štěrbině 11 jsou lopatky 9, uložené pod úhlem v rozmezí 10° až 50° vůči ose rotoru 1.

Obr. 4 znázorňuje řez v rovině A—A v obr, 2. Je- zřejmé, že lopatky 8 jsou prakticky rovnoběžné s osou rotoru 1.

Obr. 5 znázorňuje řez podél roviny В—В v obr. 3, z něhož je patrno, že u tohoto* provedení lopatky 9 svírají s osou rotoru 1 úhel v rozmezí 10° až 50°.

U provedení podle obr. 2 se dooílí, že tangenciální složka rychlosti vzduchu přesně souhlasí s rychlostí podél vnější plochy rotoru 1. Dále lze použít skříně ložiska 6 jako komory pro rozdělování vzduchu, čímž se značně usnadňuje vyčištění a udržování této části zařízení. Nevýhodou tohoto provedení je nevyhnutelná vůle mezi horní hranou lopatek 8, která má za následek vytváření nezamýšlené turbulence v proudu vzduchu. Provedení podle obr. 3 nemá tuto· závadu a umožňuje dále změnu proudu vzduchu podél štěrbiny 11, například je možné

Claims (5)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob výroby minerální vlny, při němž se proud kapalné taveniny usměrňuje na obvodovou plochu alespoň jednoho rotoru otáčejícíhoi se kolem horizontální osy, přičemž tavenina přilne к válcovému povrchu nebo povrchům a odstřikuje z nich ve formě vláken, která se chladí a dopravují proudem vzduchu přiváděným po obvodu rotoru, vyznačený tím, že se po obvodu každého rotoru přivádí proud vzduchu, který má kromě axiální složky rychlosti také tangenciální slo-žku rychlosti ve směru pohybu rotoru v každém bodě přívodu dílčího proudu vzduchu.
2. 2. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, zahrnující rotor upevněný na horizontálním hřídeli к otáčení v ložiscích a obklopený rozdělovači komorou vzduchu se štěrbinou po obvodu rotoru a soustředně s rotorem к zavedení proudu vzduchu po válco- β

   snížit proud vzduchu v bodě, kde se přivádí proud taveniny, za tím účelem, aby se snížil chladicí účinek vzduchu v tomto bodě.

   Tepelně izolující materiál, který obsahuje pojivo a který je vyráběn podle nového způsobu, má hustotu 29 kg. m³. Izolační materiál obsahuje normálně pojivo, spojující vlákna v průsečících vláken. Pojivém v izolačním materiálu je fenolická pryskyřice o obsahu 1,45 % celkové hmotnosti materiálu. Pevnost v tahu tohoto izolačního materiálu je rovna 11,0 kPa. Pro< porovnání s izolačním materiálem zhotoveným dosud známým kaskádním spřádáním a majícím stejnou hustotu a stejný obsah pojivá uvádíme, že jeho pevnost v tahu je rovna 6,3 kPa.

   VYNÁLEZU vém věnci tvořícím obvodový povrch rotoru, vyznačené tím, že ve štěrbině (11] jsou upevněny lopatky (8, 9) pro· vychylování zaváděného proudu vzduchu ve směru pohybu věnce (10) rotoru (1).
3. 3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že jedno ohraničení štěrbiny (11) u každého rotoru (1) tvoří příruba (3) a druhé ohraničení štěrbiny (11) je vytvořeno stěnami rozdělovači komory (7) vzduchu, přičemž na přírubě (3) rotoru (1) jsou upevněny lopatky (8) prakticky rovnoběžně s osou rotoru (1).
4. 4. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že lopatky (9) upevněné na rozdělovači komoře (7) vzduchu svírají s osou rotoru (1) úhel 10° až 50°.
5. 5. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že v oblasti zavádění proudu taveniny do rotoru (1) je umístěna clona (12).