DK146297B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af mineraluld - Google Patents

Description

da) DANMARK (j|^

dal FREMLÆGGELSESSKRIFT ,,,, 146297 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 3916175 (51) Into.3: C 03 B 37/05 (22) Indleveringsdag: 01 sep 1975 (41) Aim. tilgængelig: 02 mar 1977 (44) Fremlagt: 29 aug 1983 (86) International ansøgning nr.: -(30) Prioritet:- (71) Ansøger ‘ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S; 2640 Hedehusene, DK.

(72) Opfinder Venter ‘Nielsen; DK, Hober! Manfred ‘Rasmussen; DK.

(74) Fuldmægtig: Kontor for Industriel Eneret (54) Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af mineraluld

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af mineraluld, ved hvilken fremgangsmåde en strøm af flydende smelte bliver påført en eller flere hurtigt omlø-

CQ

bende rotorers omkredsflader på en sådan måde, at smelten hæf-

N

O) ter til omkredsfladen eller omkredsfladerne og afslynges derfra

CM

Cp i form af smeltefibre, der afkøles og videretransporteres ved hjælp af en langs omkredsen af hver rotor fremført luftstrøm. y> Ved fremstilling af mineraluld ledes en strøm af flyden- Ω de smelte med en temperatur, der i almindelighed ligger 2 146297 inden for området 1000 - 1400°, tilvejebragt ved smeltning af bjergarter, slagger, glasdannende råmaterialer, såvel som andre uorganiske materialer i en smelteovn, i almindelighed en kupolovn, ned på et flertal - i reglen 4 - hurtigt omløbende rotorers omkredsflader. Rotorerne roterer parvis modsat, hvorved hovedstrømmen af smelte slynges fra den øverste rotor til den næste og så videre indtil al smelten er slynget bort fra rotorerne i form af smeltefibre. Denne proces betegnes normalt som en kaskadespindeproces.

Por dels at afkøle fibrene, dels at transportere dem til et transportbånd, hvorpå de opsamles og oparbejdes til måtter, plader osv, til termisk og akustisk isolering, fremføres der omkring rotorerne en luftstrøm fra en luftfordelingsindretning, der er placeret langs den udvendige kontur af rotorgruppen. For at undgå en afkøling af smeltestrømmen mellem rotorerne fremføres der ikke luft i mellemrummene mellem rotorerne, idet luften indblæses tilnærmelsesvis parallelt med rotorernes akser.

Mineraluldsprodukter fremstillet ved den ovenfor beskrevne proces frembyder ofte en ikke tilfredsstillende traskstyrke, hvilket er en ulempe ved de færdige produkter, der let rives itu under transport og opsætning, men også' kan være til gene ved visse oparbejdningsprocesser, hvor mineralulden opsamles i et forholdsvis tyndt lag på et transportbånd og senere afgives i en sammenhængende bane, der doubleres til en større tykkelse. Den ringe trækstyrke viser sig navnlig ved mineraluldsprodukter med lav rumvægt og bevirker, at et produkt med en rumvægt på 2o kg/m , der iøvrigt er økonomisk fordelagtigt, ikke opnår tilstrækkelig styrke til at kunne håndteres under transport og opsætning.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af mineraluld, ved hvilken der kan fremstilles produkter med højere trækstyrke end ved den ovenfor beskrevne kendte fremgangsmåde.

Det antages, at den forholdsvis lave trækstyrke, som mineraluld fremstillet ved en kaskadespindeproces opviser, 3 146297 skyldes, at mineralulden i væsentlig grad er opbygget af mineraluldstotter og ikke af overvejende jævnt fordelte mineraluldsfibre. Totterne kan have en størrelse på op til nogle få centimeter, og totterne kan i mange tilfælde have en rumvægt der er større end den tilsigtede gennemsnitsrumvægt for det produkt, hvori de indgår. Fiberindholdet i partierne mellem totterne kan da blive for ringe til at etablere en tilstrækkelig og tilfredsstillende forbindelse i disse partier, således at forbindelsen brydes, når mineralulden udsættes for trækkræfter under den almindelige håndtering .

Dannelsen af totter skyldes efter hvad studier af det, der sker i områderne omkring en rotor ved kaskadespinderprocessen, viser, at fibre under afslyngning i det område, der ligger nærmest rotorens omkredsflade, danner et sammenhængende slør, der i nogen grad trækkes med i rotorens omløb, fordi det har mekanisk forbindelse med den ved rotoren hæftende smelte, og som samtidig i nogen grad trækkes ud i rotorens akseretning af den omgivende luftstrøm, indtil sløret rives op af luftstrømmen til totter bestående af sammenfiltrede, størknede fibre.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at luftstrømmen dannes ud fra delluftstrømme, der frembringes ved siden af hinanden ved den ene roterende og langs hele rotorens periferi eller en del af denne, idet hver delluftstrøm meddeles en sådan retning, at den ud over en aksial hastighedskomponent tillige får en hastighedskomponent, der falder sammen med bevægelsesretningen af rotorens omkreds ud for frembringelsesstedet for den pågældende delluftstrøm.

Det har vist sig, at man i mineraluldprodukter fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnår tilnærmelsesvis en fordobling af trækstyrken i forhold til mineraluldprodukter af samme densitet fremstillet ved den kendte proces.

Den højere trækstyrke antages at hidrøre fra en mere ensartet fiberfordeling i mineraluldproduktet forårsaget af den mindre tæthed i de enkelte mineralfibertotter.

Opfindelsen angår desuden et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, hvilket apparat omfatter i det mindste en 4 146297 hurtigt omløbende rotor, der på et område af sin omkredsflade får tilført flydende smelte på en sådan måde, at smelten hæfter til omkredsfladen og afslynges derfra i form af smeltefibre, der afkøles og videretransporteres af en omkring rotoren fremført luftstrøm.

Ifølge opfindelsen er apparatet ejendommeligt ved, at der ved den ene ende af hver rotor langs omkredsfladens periferi eller langs en del af denne findes en med rotoren koncentrisk spalte, i hvilken der er placeret skovle, der er indrettet til at danne delluftstrømme af en mod spalten i retning af rotoren aksialt rettet luftstrøm og at meddele hver delluftstrøm en sådan retning at den ud over en aksial hastighedskomponent tillige får en hastighedskomponent, der falder sammen med bevægelsesretningen af rotorens omkreds, hvorhos skovlene er anbragt med en sådan tæthed, at delluftstrømmene umiddelbart efter skovlene danner en samlet luftstrøm.

Skovlene kan ifølge en udførelsesform være placeret på en flange langs omkredsen af hver rotor, idet flangen udgør den ene begrænsning af spalten, medens den anden begrænsning dannes af et omkring rotoren placeret luftfordelingskammer.

Herved opnås der en god overensstemmelse mellem den tangenti-ale hastighedskomponent og rotorens omkredshastighed.

Apparatet kan imidlertid ifølge opfindelsen også være udformet som angivet i krav 3. Det bliver herved muligt at variere den indblæste luftmængde og dens retning langs rotorernes omkreds, hvorved den indblæste luftmængde i områderne, hvor rotorerne støder op til hinanden, kan begrænses forikke at få en for kraftig afkøling af smelten.

Det kan herunder være hensigtsmæssigt at placere en afblændingsmaske ud for det område, hvor smelten tilføres på rotoren.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til på tegningen viste udførelseseksempler. På tegningen viser fig. 1 en skitse til forklaring af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, fig. 2 i udsnit et snit gennem en rotor og et luftfordelingskammer i en udførelsesform, hvor skovlene er placeret på rotoren, 146297 5 fig. 3 et udsnit af en rotor og et luftfordelingskammer med faste skovle i spalten, ligeledes i aksialsnit, og fig. 4 og 5 viser et snit langs henholdsvis AA og BB i fig. 2 og 3.

Fig. 1 viser en rotor 1, hvis omdrejningsretning er angivet ved pilen O. En strøm af flydende smelte løber ned mod rotorens omkredsflade lo, hvorved smelten klæber fast til fladen og derved føres et stykke med rundt inden smelten slynges bort fra fladen i form af smeltefibre. Langs omkredsfladen lo forløber der en med rotoren 1 koncentrisk spalte 11 til indblæsning af en luftstrøm, der tjener til borttransport og afkøling af fibrene. I spalten 11 er der anordnet skovle, der sørger for at luftstrømmen, der indblæses aksi-alt med hastigheden Va vist ved en Vektor Vfl tillige modtager en tangential hastighedskomponent V i rotorens omløbsretning .

Ved indblæsning af køleluften på denne måde opnås der en større åbning i det slør af smeltefibre, som omgiver rotoren inden fibrene i form af større eller mindre totter føres til et luftgennemtrængeligt bånd fra hvis underside luften bortsuges, hvorved smeltefibrene aflejres som en mineraluldsmåtte.

Fig. 2 viser et udsnit af et aksialsnit gennem en rotor 1, der er monteret på en aksel 5, der løber i et akselleje 6. Rotoren 1 består af en fælg med omkredsfladen lo og rotorflanger 2 og 3. Flanger og fælg er sammenholdt mod et bryst 5a på akslen ved hjælp af en møtrik 4. Langs omkredsen lo er der udformet en luftspalte 11 mellem en krave på den inderste flange 3 og en væg 7 på et aksellejet omgivende luftkammer. I spalten er der anordnet skovle 8, som sidder fast på kraven på rotorflangen 3. Skovlene 8 forløber i hovedsagen aksialt og meddeler den gennnem spalten 11 udtrædende luftstrøm en tangential hastighedskomponent V^ på grund af skovlenes rotation.

Fig. 3 viser en anden udformning af luftindblæsningen. Luftspalten 11 er placeret mellem to kraver på luftkammer-væggen 7 og i spalten er der anordnet skråtstillede skovle 9.

Fig. 4 viser et snit langs AA i fig. 2, hvor det ses, at skovlene 8 forløber i hovedsagen aksialt, medens fig. 5 viser et snit langs BB i fig. 3, hvor det ses, at skovlene 9 er skråtstillet i forhold til rotoraksen.

6 146297

Ved udformningen ifølge fig. 2 opnår man den fordel, at den tangentiale hastighedskomponent ikke alene sammenfalder i retning med, men tillige i størrelse med omkredsfladens hastighed ud for det pågældende sted i spalten. Desuden kan det for lejet 6 nødvendige lejehus udnyttes som luftkammer, hvilket gør kammeret lettere at renholde under driften.

Ulempen ved denne udformning er, at der nødvendigvis må være et vist spillerum mellem skovlene og kraven på luftkammervæg— gen. Den gennem spillerummet fremførte luft kan danne utilsigtede hvirvler. Den på fig. 3 viste udførelsesform har ikke denne ulempe og muliggør lettere end den første udformning en variation i den tilførte luftmængde langs spalten, således at der f. eks. ved tilførslen af smelte tilføres mindre luft for at undgå en for stærk afkøling.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er der fremstillet en bindemiddelholdig varmeisolationsplade med rumvægt på 29 kg/m^. Bindemiddelholdige mineraluldprodukter er de mest almindelige. I sådanne produkter er mineralfibrene fast forbundet med hinanden i de punkter, hvor de berører hinanden, ved hjælp af små ansamlinger af bindemiddel. I pågældende varmeisolationsplade var bindemidlet fenolharpiks og det udgjorde 1,45% af produktets vægt. Trækstyrken for denne 2 varmeisolationsplade var 11,o kN/m . Til sammenligning opviste en varmeisolationsplade med samme rumvægt og bin- demiddelindhold, fremstillet ved kaskadespinderproces som 2 tidligere kendt, en trækstyrke af størrelse 6,3 kN/m .

Claims (2)

146297 7

1. Fremgangsmåde ved fremstilling af mineraluld, ved hvilken en strøm af flydende smelte bliver påført en eller flere hurtigt omløbende rotorers omkredsflader på en sådan måde, at smelten hæfter til omkredsfladen eller omkredsfladerne og af-slynges derfra i form af smeltefibre, der afkøles og videretransporteres ved hjælp af en langs omkredsen af hver rotor fremført luftstrøm, kendetegnet ved, at luftstrømmen dannes ud fra delluftstrømme, der frembringes ved siden af hinanden ved den ene rotorende og langs og umiddelbart op til hele rotorens omkredsflade eller en del af denne, idet hver delluftstrøm meddeles en sådan retning, at den ud over en aksial hastighedskomponent tillige får en hastighedskomponent, der falder sammen med bevægelsesretningen af rotorens omkreds ud for frembringelsesstedet for den pågældende delluftstrøm.

2. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, omfattende i det mindste en hurtigt omløbende rotor, der på sin omkredsflade får tilført flydende smelte på en sådan måde, at smelten hæfter til omkredsfladen og afslynges derfra i form af smeltefibre, der afkøles og videretransporteres af en omkring hver rotor fremført luftstrøm, kendetegnet ved, at der ved den ene ende af hver rotor langs omkredsfladen og umiddelbart op til denne eller en del af denne findes en med rotoren koncentrisk spalte, i hvilken der er placeret skovle, der er indrettet til at danne delluftstrømme af en mod spalten i retning af rotoren aksialt rettet luftstrøm og at meddele hver delluftstrøm en sådan retning at den ud over en aksial hastighedskomponent tillige får en hastighedskomponent, der falder sammen med bevægelsesretningen af rotorens omkreds, hvorhos skovlene er anbragt med en sådan tæthed, at delluftstrømmene umiddelbart efter skovlene danner en samlet luftstrøm.