DK160363B - Fremgangsmaade og apparat til brug ved fibrering af mineralske smelter - Google Patents

Description

i

DK 160363 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fibrering af mineralske smelter, idet smelten i form af en sammenhængende smeltestråle tilføres den perifere flade på et roterende fibreringshjul og derfra udslynges under dannelse af fibre eller føres videre til andre lignende hjul.

5 Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af denne fremgangsmåde.

En meget effektiv og udbredt fremgangsmåde til fibrering af mineralske smelter er den ovenfor antydede fremgangsmåde, hvor smelten i form af en kontinuerlig stråle fra en ovn, fx en skaktovn, føres mod 10 den perifere overflade af et roterende cylindrisk hjul for derfra dels at blive udslynget i form af bl.a. fibre og dels oftest også føres videre til i første række et andet lignende hjul. Det forekommer, at man på denne måde har flere end to hjul involveret, sædvanligvis højst 4. Fremgangsmåden, hvor man lader smelten vandre fra 15 et hjul til et andet under successiv fibrering, kaldes undertiden kaskadeprocessen.

Under udøvelse af denne proces sker det temmelig ofte, at smeltestrålen tilsyneladende eksploderer, så at smelten stænker til alle sider.

Det kan forekomme mere eller mindre ofte, men indebærer altid en 20 ulempe, når det sker. Ulempen består i, at større smeltedråber sammen med fibrene kastes ind mod et opsamlingsorgan, som er anbragt til at opfange fibrene. Smeltedråberne danner så en forurening i mineralulden og kan i kraft af deres størrelse og temperatur - de afkøles jo væsentligt langsommere end selve fibrene - blive en fare for maski-25 neriet. Smeltedråber kan også stænke bagud mod fibreringsaggregatet og mod det personale, der passer dette. Naturligvis indebærer fænomenet også et tab af smelte, som ellers kunne have stået til rådighed for fibreringen.

Man har tidligere troet, at disse eksplosioner har været en følge af, 30 at gas, som i forbindelse med smeltningen er blevet opløst i smelten, når den slipper ud i atmosfæren, frigøres i et meget hurtigt forløb.

Man har ment at få bekræftet denne teori ved den observation, at disse eksplosioner forekommer med forskellig hyppighed ved forskellige sammensætninger af smelten, ligesom man har observeret blærer i 35 materialet. Et indgående studium har imidlertid overraskende vist, at

DK 160363 B

2 det i stedet drejer sig om partikler, som er blevet udslynget fra hjulet og i første række fra det første hjul, som smelten rammer. Man har ikke tidligere troet, at disse partikler skulle kunne have en sådan effekt, men det viser sig, at det i hovedsagen ikke drejer sig om 5 smeltedråber, da et stort antal kastes ud fra hjulet, men i stedet om større klumper af halvstørknet smelte, der løsner sig fra selve hjuloverfladen. Det viser sig, at disse klumper eller flager af halvstørknet smelte kan have en tilstrækkelig størrelse, masse og hastighed til at tilvejebringe den observerede effekt.

10 Den foreliggende opfindelse har til formål at hindre, at de omtalte eksplosioner opstår i smeltestrålen. Dette opnås ved at udøve den indledningsvis nævnte fremgangsmåde som angivet i den kendetegnende del af krav 1, og ved at indrette det indledningsvis nævnte apparat som angivet i den kendetegnende del af krav 6. Herved beskyttes 15 smeltestrålen mod de partikler, der udslynges fra hjulet eller hjulene. Den del af hjulets eller hjulenes periferi, fra hvilken udslyngede partikler kan ramme smeltestrålen, er relativt begrænset. I princippet kan hver bestandig genstand, som skydes ind i disse partiklers bane, beskytte smeltestrålen. Den side, som rammes af disse partik-20 ler, rammes imidlertid også af smeltedråber fra spindehjulet, og der er en tendens til, at disse smeltedråber bager sammen til en glødende, voksende klump. Afskærmningen bør derfor være så bevægelig, at den til stadighed vender en ny flade mod indfaldende partikler. Man kan naturligvis også tænke sig en fast flade, som regelbundet afskrå-25 bes. Fortrinsvis er afskærmningen imidlertid bevægelig og helst roterende.

Studier har vist, at de fleste af de partikler, som forstyrrer smeltestrålen, kommer fra det hjul, som smeltestrålen først rammer. Dette formodes at bero på, at smeltebelægningen på dette hjul er mere in-30 stabil end på de øvrige hjul. Dette indebærer, at man har kunnet tilvejebringe en meget stor effekt med kun én afskærmning, nemlig den som beskytter smeltestrålen mod partikler, der er blevet udkastet fra det hjul, som smelten først rammer.

Afskærmningen bliver naturligvis udsat for en termisk påvirkning og 35 bliver derfor hensigtsmæssigt kølet. Kølingen har imidlertid sin

DK 160363 B

3 største effekt derved, at den hindrer smeltepartikler i at hæfte sig fast til afskærmningen som sådan. De preller derfor af på en under hensyntagen til processen forholdsvis uskadelig måde. Hvis afskærmningen er roterende, har den passende form af et forholdsvis aflangt 5 legeme. Dette kan rotere omkring en i princippet lodret akse, og afskærmningen strækker sig så parallelt med og langs sraeltestrålen. Afskærmningen kan imidlertid også anbringes under en vandret vinkel med spindehjuisaksen. Vinklen bør da være af størrelsesordenen 10°.

Kølingen bør være indvendig, så at der kan tages vare på kølemediet, 10 hvad enten det er vand eller luft, så at det kan ledes bort på en for processen ikke forstyrrende måde. Hvis der anvendes et roterende legeme med vandret akse, kan kølevandet ledes ud ved det roterende legemes forreste kant.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet under henvis-15 ning til tegningen. Det er imidlertid underforstået, at opfindelsen ikke er begrænset til de viste og beskrevne udførelsesformer, men at varianter af fremgangsmåden og apparatet kan forekomme inden for rammerne af de efterfølgende patentkrav.

På tegningen viser 20 fig. 1 en lodret projektion af et fibreringsanlæg, der er forsynet med en smeltestråleafskærmning ifølge opfindelsen, fig. 2 i større målestok og set i perspektiv en del af anlægget ifølge fig. 1, og fig. 3 en del af et fibreringsanlæg, der er set ovenfra, og hvor der 25 er anvendt en specificeret udførelsesform for smeltestråleafskærm-ningen ifølge opfindelsen.

Fig. 1 viser en smeltestråle 1, som falder ned mod et roterende cylindrisk stålhjul 2. En del af smelten hæfter fast til hjulet, men udslynges senere i form af dråber 2'. En anden del af smelten kastes 30 over til et andet nærliggende hjul 3. Også til dette hæfter en del af smelten sig og kastes senere ud i fora af partikler 3'. En del af smelten kastes imidlertid i mere samlet fora videre til et tredje hjul 4. Også hjulet 2 kan rammes af smelte fra hjulet 3. Fra hjulet 4 kan smelte kastes tilbage mod hjulet 2, men også smelte i form af

DK 160363 B

4 partikler 4' afgår fra hjulet 4. Som det fremgår af figuren, kan partikler 5 og 5' fra henholdsvis hjulene 2 og 3 ramme smeltestrålen.

En mekanisk hindring 7, 7' er derfor indsat i disse partiklers 5, 5' bane.

5 Fig. 2 viser set i perspektiv en smeltestråle 10, som kommer fra en smelterende 11 og rammer et spindehjul 12, som roterer i pilens 12' retning. Fra træffepunktet 13 kastes en del af smelten 14 over på et andet hjul 15, som roterer i pilens 15' retning. En del af smelten hæfter fast til hjulet 12 og følger med i dets rotation. Under denne 10 rotation bliver den vedhæftende smelte accelereret op af hjulet og angribes derfor af centrifugalkraften. Dele af smelten slynges da ud i form af dråber, af hvilke størstedelen trækker en fiber efter sig.

En del af den smelte, som har hæftet sig fast til hjulet, størkner imidlertid. Hvis denne størknede smelte får lejlighed til at afkøles 15 yderligere, kan det ske, at den løsner sig fra hjulet. En sådan løsnet, halvstørknet eller størknet partikel repræsenteres af pilen 16. Også fra det andet hjul kan tilsvarende partikler, der er repræsenteret af pilen 17, løsne sig. For at disse partikler ikke skal ramme smeltestrålen 10, er der indsat to aflange roterende cylindre 20 18 og 19, der drives rundt af aksler, henholdsvis 20 og 21.

Fig. 3 viser et tilsvarende anlæg set oppefra. To spindehjul 22 og 23 er fastgjort på aksler, der ikke er vist på figuren. Omkring disse aksler er der anbragt afskærmninger 24 og 25, som skal hindre glødende partikler og smelte i at ramme de følsomme aksler. Afskærm-25 ningen er fastgjort til, og akslerne er lejret i et stativ 26. Fra en i figuren ikke vist smelterende kommer en smeltestråle 27 mod hjulet 22. En del af smelten kastes videre til hjulet 23 i form af en mere eller mindre sammenhængende stråle 28. Resten følger med hjulet 22 under dets rotation. De partikler, som kastes af hjulet 22 i en sådan 30 retning, af de skulle kunne ramme smeltestrålen 27, hindres i at gøre dette af et cylindrisk legeme 29, der roterer omkring en aksel 30, der drives af en eksempelvis pneumatisk motor 31. Denne konstruktion er igen fastgjort til stativet 26 med en konsol 32. Gennem en ledning 33 tilføres drivluft til den pneumatiske motor. Afgangsluften udgår 35 gennem åbninger i motorhuset. Gennem en anden ledning 34 tilføres til legemet 29 kølemedium, som kan udgøres af kølevand. Kølevandet ledes

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til fibrering af mineralske smelter, hvor smelten som en sammenhængende stråle (1, 10) udefra tilføres den perifere 10 overflade af et roterende hjul (2, 12, 22) og derfra slynges ud under dannelse af fibre (2') eller videreføres til andre lignende hjul (3, 4, 15, 23), kendetegnet ved, at den mod det roterende hjul (2, 12, 22) eller mod det første af de roterende hjul i tilfælde af flere sam-15 virkende hjul førte stråle (1, 10) beskyttes ved hjælp af én eller flere afskærmninger (7, 7', 18, 19, 29) mod smeltepartikler (5, 5', 16, 17), som udslynges i tangentiel retning fra det eller de roterende hjul (2, 3, 12, 15, 22) mod strålen (1, 10).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 20 kendetegnet ved, at afskærmningen eller afskærmningerne (7, 7', 18, 19, 29) anbringes bevægelige, fortrinsvis roterende.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at en afskærmning (7, 18, 29) anbringes således, at den hindrer fra det første hjul (2, 12, 22) udkastede 25 partikler i at ramme den mod hjulet (2, 12, 22) indfaldende smeltestråle (1, 10, 27).

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at afskærmningen eller afskærmningerne monteres stationært, og at afskærmningen eller afskærmningerne ren-30 skrabes regelbundet for bortskaffelse af eventuelle fasthæftende partikler. DK 160363 B

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at afskærmningen eller afskærmningerne (7, 7', 18, 19, 29) køles.

6. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst 5 af ^kravene 1-5 i et fibreringsanlæg bestående af ét eller flere rote rende hjul (2, 12, 22) mod hvis perifere flade eller flader en smelte i form af en sammenhængende stråle føres, og fra hvilken perifere flade smelten slynges ud under dannelse af fibre (2') eller videreføres til andre lignende hjul (3, 4; 15; 23), 10 kendetegnet ved, at én eller flere afskærmninger (7, 7', 18, 19, 29) er indført foran og/eller bag ved strålen (1, 10) i den smeltepartikelstrøm (5, 5', 16, 17), som udslynges tangentielt fra det eller de roterende hjul (2, 3, 4, 12, 15, 22, 23) i retning mod smeltestrålen (1, 10).

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at afskærmningen eller afskærmningerne (7, 7', 18, 19) er aflange, i hovedsagen cylindriske legemer, som roterer, og som er anbragt på lodrette aksler (20, 21).

8. Apparat ifølge krav 5, 20 kendetegnet ved, at afskærmningen eller afskærmningerne (7, 7', 29) udgøres af legemer, som roterer og som er anbragt på i hovedsagen vandrette aksler (30).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved, at akselen eller akslerne (30) danner en 25 spids vinkel med spindehjulsakselen, fortrinsvis i en vinkel omkring 10°.

10. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 7-9, kendetegnet ved, at akslen eller akslerne (20, 21, 30) er indvendigt kølede.

11. Apparat ifølge krav 10, kendetegnet ved, at kølingen sker med luft. DK 160363 B

12. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 7-10, kendetegnet ved, at kølevand tilføres gennem akselen eller akslerne (20, 21, 30) og bortledes gennem én eller flere åbninger i det eller de roterende legemer.

13. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 6-12 til brug i fibreringsanlæg med mindst to i kaskade anbragte hjul, kendetegnet ved, at der anvendes en enkelt afskærmning (29) således, at denne beskytter smeltestrålen mod partikler fra det første hjul (22) og fortrinsvis er monteret foran smeltestrålen set i 10 dennes videreførelsesretning.

14. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 6-12 og til et fibreringsanlæg med mindst to i kaskade anbragte hjul (12, 15), kendetegnet ved, at en afskærmning (18, 19) er anbragt såvel foran som bagved smeltestrålen (10) set i dennes videreførel- 15 sesretning.

15. Apparat ifølge et hvilket som helst af kravene 6-14, kendetegnet ved, at det eller de roterende legemer set i tværsnit er udfladede ovaler eller rektangler med afrundede ender.