Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus geschmolzenen
Mineralien Bei der Herstellung von Mineralwolle, d. h. Fasermaterial aus Gestein,
Schlacke, Asche, Glas u. dgl. oder deren Gemische, verwendet man das sogenannte
Blasverfahren. Dieses-Verfahren besteht darin, daß eine Schmelze des obengenannten
Materials in der Form eines aus einem Schmelzofen austretenden Abstichstrahls der
Einwirkung eines auf den Abstrichstrahl in einem bestimmten Winkel gerichteten Strahls
entspannten Hochdruckdampfes oder entspannter Hochdruckluft .oder eines anderen
gasförmigen Mittels ausgesetzt wird. Hierbei wird die Mineralschmelze primär in
Tropfen zersplittert, die dann infolge der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem
Blasmittel und diesen Tropfen zu Fasern ausgezogen werden, wobei sie gleichzeitig
in eine sogenannte Blaskammer hineingeworfen werden, auf deren Boden die Fasern
sich in der Form eines wollähnlichen Filzes absetzen. Zwecks Steigerung der Möglichkeit
für den Gasstrahl, den senkrechten Mineralstrahl aufzufangen, wird der Mundstückspalt,
in dem sich das Blasmittel beim Hindurchtreten entspannt, für gewöhnlich U- oder
V-förmig gestaltet. Auch ringförmige, im wesentlichen senkrecht gestellte Düsen
werden verwendet, wobei der Mineralstrahl infolge des Vakuums, das im Ring auf Grund
der Geschwindigkeit des expandierenden Gases entsteht, durch den Ring eingesogen
und dann zu Fasern ausgezogen wird.Method and apparatus for making fibers from molten
Minerals In the manufacture of mineral wool, i. H. Fiber material made of rock,
Slag, ash, glass and the like, or mixtures thereof, use the so-called
Blow molding. This method consists in making a melt of the above
Material in the form of a tapping jet emerging from a melting furnace of the
Effect of a beam directed at the smear beam at a specific angle
relaxed high pressure steam or relaxed high pressure air. or another
is exposed to gaseous agent. Here, the mineral melt is primarily in
Drops shattered, which then as a result of the speed difference between the
Blowing agent and these drops are drawn into fibers, taking them at the same time
are thrown into a so-called blow chamber, on the bottom of which the fibers
settle in the form of a wool-like felt. In order to increase the possibility
for the gas jet to catch the vertical mineral jet, the mouthpiece gap,
in which the blowing agent relaxes as it passes through, usually U- or
V-shaped. Also ring-shaped, essentially vertically positioned nozzles
are used where the mineral jet is due to the vacuum created in the ring
the speed of the expanding gas is created, sucked in through the ring
and then drawn into fibers.
Durch das Blasverfahren, wie es oben beschrieben worden ist, erhält
man eine Mineralwolle mit einem sehr hohen Gehalt an sogenannten Schmelzperlen,
d. h. Mineraltropfen, die nur teilweise oder gar nicht zu Fasern ausgezogen worden
sind. Dies kann auf einer Reihe von Umständen beruhen, aber einer der Hauptgründe
für diese Erscheinung dürfte darin liegen, daß das Verhältnis Blasmittel zu Schmelze
in dem Augenblick, in dem der dichte Mineralstrahl auf das Blasinittel auftrifft,
zu klein ist, d. h. daß die Gasmenge im Verhältnis zur Schmelzmenge zu gering ist,
so daß die Kraft des Gases weder für die primäre Aufsplitterung zu Tropfen noch
für das nachfolgende Faserziehen genügt.Obtained by the blowing process as described above
a mineral wool with a very high content of so-called melting pearls,
d. H. Mineral drops that have only partially or not at all been drawn out into fibers
are. This could be due to a number of circumstances, but it is one of the main reasons
for this phenomenon it is likely that the ratio of blowing agent to melt
at the moment when the dense mineral jet hits the blowing agent,
is too small, d. H. that the amount of gas is too small in relation to the amount of melt,
so that the force of the gas is neither responsible for the primary fragmentation nor to drop
is sufficient for the subsequent fiber drawing.
Auf Grund dieser Erkenntnis hat man die Menge des Blasmittels im Verhältnis
zur Menge der Mineralschmelze erhöht, und zwar hat man den Querschnitt des Mundstückspaltes
für die Gaszufuhr bei unverändertem Mineralstrahl vergrößert oder den Mineralstrahl
in mehrere kleinere Strahlen zerlegt, die je mit einem gesonderten Mundstück geblasen
wurden. Beide Verfahren haben zu positiven Ergebnissen geführt, indem der Perlengehalt
merklich abgenommen hat. Die Kosten für das Blasmittel sind jedoch beträchtlich,
so daß das Verfahren unwirtschaftlich wird. Außerdem setzen die Oberflächenspannungsverhältnisse
- ebenso wie die erhöhte Gefahr der allzu schnellen Abkühlung der Schmelze auf eine
Temperatur, unterhalb der das Faserziehen nicht stattfinden kann - der Möglichkeit,
ohne besondere und kostspielige Einrichtungen, den Mineralstrahl in so dünne Strahlen
zu unterteilen, wie sie vom Gesichtspunkt des Blasens aus erwünscht wären, physikalische
Grenzen.On the basis of this knowledge, one has the proportion of the amount of blowing agent
increased to the amount of mineral melt, namely one has the cross section of the mouthpiece gap
for the gas supply with unchanged mineral jet enlarged or the mineral jet
broken down into several smaller rays, each blown with a separate mouthpiece
became. Both methods have produced positive results by increasing the pearl content
has decreased noticeably. However, the cost of the blowing agent is considerable,
so that the process becomes uneconomical. In addition, the surface tension conditions set
- As well as the increased risk of the melt cooling down too quickly to one
Temperature below which fiber drawing cannot take place - the possibility of
without special and expensive facilities, the mineral jet in such thin rays
to subdivide as they would be desired from the point of view of blowing, physical
Limits.
Es ist ferner bekannt, die Zerfaserung von schmelzflüssigen Mineralien
mit Hilfe von Verblasedruckmitteln vorzunehmen, wobei dieses teils durch eine zusätzliche
Druckmitteldüse, teils durch eine Hauptdruckinitteldüse zugeführt wird. Ein frei
ausfließender Schlackenstrahl mit rundem Querschnitt wird dabei zuerst der direkten
Einwirkung des Druckmittels der zusätzlichen Düse ausgesetzt, das mit niedrigerem
Druck als das Blasmittel der Hauptdüse zugeführt wird, und dadurch in der Form eines
flachen Bandes ausgebreitet, welches dann durch die Einwirkung des Verblasedruckmittels
der Hauptdüse zerfasert wird. Hier findet also keine Einwirkung auf den Mineralstrahl
statt, wodurch er indirekt durch Saugwirkung in kleinere Strahlen zerteilt wird,
und außerdem hat das durch die beiden Düsen zugeführten Blasmittel praktisch dieselbe
Richtung. Die mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung erzielte
wertvolle technische Wirkung wird also in dem bekannten Verfahren nicht erreicht.
Vorliegende
Erfindung zeigt nun einen Weg, auf dem man vor dem eigentlichen Faserziehen eine
primäre Aufspaltung des Mineralstrahls in mehrere dünne Strahlen durch einfache
Mittel erhalten und so schnell ausführen kann, daß keine größere Abkühlung erfolgt.It is also known to fiberize molten minerals
make with the help of Verblasedruckmittel, this partly by an additional
Pressure medium nozzle, partly fed through a main pressure medium nozzle. One free
outflowing slag jet with a round cross-section becomes the direct one first
The action of the pressure medium of the additional nozzle is exposed to the lower
Pressure as the blowing agent is supplied to the main nozzle, and thereby in the form of a
flat tape, which is then caused by the action of the blow pressure medium
the main nozzle is frayed. So there is no effect on the mineral jet here
instead, whereby it is broken up indirectly into smaller jets by suction,
and moreover, the blowing agent supplied through the two nozzles is practically the same
Direction. The achieved with the method and the device according to the invention
valuable technical effect is therefore not achieved in the known process.
Present
Invention now shows a way on which one before the actual fiber drawing
primary splitting of the mineral ray into several thin rays by simple
Means can be obtained and carried out so quickly that no major cooling takes place.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung einer
Ringdüse mit ausreichender Ringhöhe, aus der man das Blasmittel expandieren läßt,
die Saugwirkung, die dabei im Innenring entsteht, nicht nur genügt, um einen fallenden
Mineralstrahl durch einen senkrecht gestellten Ring einzusaugen, sondern auch für
die Unterteilung desselben in mehrere kleinere Strahlen ausreicht, ehe diese mit
dem ausströmenden Blasmittel selbst in Berührung kommen. Das eigene Blasmittel der
Ringdüse ist aber für sich allein nicht imstande, diese kleineren Strahlen in annehmbare
Fasern überzuführen, da - weil die Strahlenrichtung mit der des expandierenden Gases
zusammenfällt - eine sekundäre Aufsplitterung der primär gebildeten kleineren Strahlen
nicht in ausreichendem Grade an den Treffpunkten der Mineralstrahlen und des Blasmittels
stattfindet.The invention is based on the knowledge that when using a
Ring nozzle with sufficient ring height from which the blowing agent can be expanded,
the suction that is created in the inner ring is not only sufficient to keep a falling
To suck in mineral jet through a vertically positioned ring, but also for
the subdivision of it into several smaller rays is sufficient before these with
come into contact with the blowing agent flowing out. The own blowing agent the
However, the ring nozzle on its own is incapable of converting these smaller jets into acceptable
Transfer fibers because - because the direction of the rays with that of the expanding gas
coincides - a secondary splitting of the primarily formed smaller rays
not to a sufficient degree at the meeting point of the mineral jets and the blowing agent
takes place.
Wenn man aber gemäß der Erfindung das strahlenverbreitende Vermögen
der Ringdüse in Verbindung mit einem anderen Faserziehaggregat, beispielsweise einem
gewöhnlichen an sich bekannten, jedoch etwas abgeänderten V-Mundstück, benutzt und
das daraus expandierende Blasmittel unter einem bestimmten Winkel auf die Teilstrahlen
des Mineralstromes auftreffen läßt, so ergibt sich ein sehr günstiger Faserzieheffekt
mit einer wesentlichen Herabsetzung des Gehalts des fertigen Materials an Schmelzperlen.But if, according to the invention, the radiation-spreading ability
the ring nozzle in connection with another fiber drawing unit, for example one
ordinary V-mouthpiece known per se, but somewhat modified, used and
the blowing agent expanding therefrom to the partial jets at a certain angle
the mineral current can impinge, there is a very favorable fiber pulling effect
with a significant reduction in the content of melt pearls in the finished material.
Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtungen
zur Durchführung des Verfahrens sind in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.The principle of the method and devices according to the invention
for carrying out the method are shown in the drawing in an exemplary embodiment
illustrated.
Ein gewöhnliches V-Mundstück 1 mit Blasmitteleintritt 2 und Expansionsspalt
3 ist derart abgeändert, daß die untere Begrenzungswand 4 des V-Spaltes ausgezogen
ist, so daß dieselbe eine V-förmige Zunge 5 bildet. Über dieser Zunge ist eine waagerechte
Ringdüse 6 mit Blasmitteleintritt 7 und Expansionsspalt 8 angebracht. Die Ringdüse
ist in diesem Fall aus praktischen Gründen nicht kreisrund, sondern ist zu einem
Oval ausgezogen. Eine Mineralschmelze in der Form eines Abstrichstrahls läßt man
durch den Innenring 10 der Ringdüse hinabfließen. Durch die Saugwirkung, die infolge
des durch den Expansionsspalt 8 expandierenden Blasmittels im Innenring entsteht,
wird der Mineralstrahl 9 schon während seines Durchgangs durch den Innenring und
unter Beschleunigung in eine Anzahl kleinerer Strahlen aufgespalten, die in einer
vom Gesichtspunkt des Faserziehens aus vorteilhaften Weise über die Breite des V-Mundstückes
verteilt werden. Das hauptsächliche Zersplittern und das Faserziehen erfolgt unter
der Einwirkung des aus dem V-Mundstück austretenden Blasmittels. Die Zunge 5 ist
als Stütze für diesen Gasstrahl vorgesehen, der von dem von der Ringdüse kommenden
senkrechten Gasstrahl getroffen wird. Bei geeigneten Proportionen zwischen diesen
Gasstrahlen ist sie aber nicht unbedingt nötig.An ordinary V-mouthpiece 1 with blowing agent inlet 2 and expansion gap
3 is modified in such a way that the lower boundary wall 4 of the V-gap is extended
is so that it forms a V-shaped tongue 5. Above this tongue is a horizontal one
Ring nozzle 6 with blowing agent inlet 7 and expansion gap 8 attached. The ring nozzle
in this case, for practical reasons, is not circular, but is to one
Oval drawn out. A mineral melt in the form of a smear jet is left
flow down through the inner ring 10 of the ring nozzle. By the suction effect, which as a result
the blowing agent expanding through the expansion gap 8 is created in the inner ring,
the mineral jet 9 is already during its passage through the inner ring and
split under acceleration into a number of smaller rays, which in one
from the point of view of fiber drawing, it is advantageous over the width of the V-mouthpiece
be distributed. The main splintering and fiber drawing occurs under
the action of the blowing agent emerging from the V-mouthpiece. The tongue 5 is
provided as a support for this gas jet, the one coming from the ring nozzle
vertical gas jet is hit. With suitable proportions between these
But it is not absolutely necessary for gas jets.