DK161138B - Ultrahoejhastighedsvandkoeling - Google Patents

Description

i

DK 161138 B

Opfindelsen angår et apparat til brug i en proces til omdannelse af smeltet materiale til mineraluldsfibre, og som indeholder en arbejdsf1ade, der kommer i kontakt med det smeltede materiale, og en kølemiddelføring, der er placeret i afstand 5 fra apparatets ikke-arbejdsf1 ader, så at der afgrænses en gennemstrømningspassage imellem føringen og den nævnte ikke-arbejdsflade, og en væskekøl emiddelforsynings indretning, som står i forbindelse med gennemstrømningspassagen og er indrettet til at levere kølemiddel hertil. Et sådant apparat er 10 kendt fra US-patentskrift nr. 2.529.962 og FR-patentskrift nr. 2.034.855.

Opfindelsen er rettet mod produktionen af mineraluldsfibre til termisk isolering. Opfindelsen tilvejebringer især en indret-15 ning til effektiv køling af forskellige elementer i et mineraluldsproduktionsanlæg.

US-patentskri ft nr. 2.529.962 angår en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af mineraluld ved brug af en rotorkon-20 struktion til brug i en spindeproces for produktion af mineraluld. Rotorkonstruktionen bæres på en vandret omdrejningsakse og smeltet materiale føres kontinuerligt ind på rotoroverfladen. Til at styre rotorens temperatur anvendes der et kølesystem.

25

Ved produktionen af mineraluldsfibre strømmer smeltet materiale fra en ovn igennem et taphul ind til et trug, hvorfra det dirigeres ud over overfladen af en fibriserende spinder.

På grund af den meget høje varme, der frembringes af det smel-30 tede materiale, der strømmer igennem taphullet, har det i en tid været almindeligt kendt, at der må foretages foranstaltninger for at køle sådanne taphuller. Dette er konventionelt foregået ved, at taphullet er blevet konstrueret af stål, og at stålet er blevet vandkølet. Denne metode har imidlertid 35 vist sig mindre effektiv og resulterer i en uforudsigelig, varierende ophobning eller skal af fast materiale ved det kølede metals arbejdsoverf1ade og en tilsvarende ujævn udstrømning af smeltet materiale.

2

DK 161138 B

Trug* til levering af smeTfet materiale har været et problem for konstruktører igennem flere år. En ildfast konstruktion er dyr og holder kun kort tid i luft og opbygger uforudsigelige tilvækster, da "systemet" forsøger at nå termisk ligevægtstil-5 stand og derved forringer en ellers stabil levering til en ustabil svingende strøm. I alt væsentligt kan der fremføres samme kritik over for vandkølede metaltrug, især da disse uden variationer er blevet fremstillet af carbon- eller rustfrit stål, som afkøles på konventionel måde. Hidtil har ingen været 10 i stand til at fremstille et trug, der er i stand til at tilvejebringe en konstant ikke-svingende strøm af materiale fra udleveringsenden.

FR-patentskrift nr. 2.034.855 angår en fremgangsmåde og et ap-15 parat til at levere glasklumper til en formeindretning, såsom et sæt af forme. I det beskrevne apparat anvendes der et skråtstillet trug, som afkøles ved hjælp af et kølefluidum, der passerer igennem et kammer, der er placeret i trugets vægge.

20

En fibriserende spinders funktion er at bibringe strømmen af smeltet materiale kinetisk energi, så at højhast igheds1 uft, vanddamp eller andre dampe, som støder imod den hurtigt bevægende strøm af smeltet materiale, kan tvinge denne strøm over 25 i en mangfoldighed af fibre med en lille diameter og betydelig længde.

Med hensyn til mineraluld med lav massefylde og lange fibre, som almindeligvis anvendes i U.S.A. til kvistkammerisolering, 30 har enkelthjulsspindere vist sig ret effektive. Til fibre med højere massefylde anvendt til hulrumsgenfyldning eller industrielle rørbelægninger, loftsplader osv., har det været mere almindeligt over hele jorden at anvende den såkaldte fire--hjulsspinder. Disse firehjulede spindere består af fire pa-35 rallelle drevne spindler, som hver ender i et vandkølet hjul med en diameter på 254 mm til 356 mm og en hjulkransbredde på 102 mm til 127 mm, hvor alle fire hjul er monteret i samme 3

DK 161138 B

plan, så at smeltet materiale, som falder ned oven på det øverste hjul, bibringes en hastighed og slynges over på det andet hjul, osv.. Efter det nederste eller det tredje og fjedre hjul, skubber højhastighedsluft eller vanddamp det smel-5 tede materiale, som nu har en høj energi, sideværts med en sådan kraft, at det opspaltes i fibre. Disse fire spinderhjul har førhen været konstrueret af stål, som normalt blev vandkølet. Som følge heraf er hjulene blevet slidt ned i løbet af ca. 1 uges arbejde, hvorefter de er blevet belagt på ny med 10 heraf følgende betydelige omkostninger.

Som beskrevet mere detaljeret i ansøgerens US-patentskrift nr. 4.032.705 har ansøgeren opdaget, at en hurtig konsekvent fjernelse af store mængder af energi (i størrelsesordenen 15 163,6 joule pr. cm2 pr. sekund) igennem en vandkølet metalbar riere, uden at denne beskadiges, kræver, at metallet har ovenud god termisk ledningsevne og et rimeligt højt smeltepunkt samtidigt med, at det tvangskøles ved en konstant temperatur ved frembringelsen og effektiv fjernelse af vanddamp ved dets 20 bagside.

En omdannelse af 0,45 kg vand til damp kræver 1020,4 x 103J ved 1009C (eller 536 kalorier pr. gram ved 100eC). Hvis vand kan bringes til at præsentere sig selv ensartet hen over det 25 areal, der skal afkøles, og her blive omdannet til vanddamp og derpå bringes til øjeblikkeligt at forlade arealet for at give plads til, at mere vand kan komme til, opnås der et yderst effektivt og forudsigeligt kølesystem. Det areal, der skal afkøles, skal naturligvis holdes fri for tilvækster for at undgå 30 de filmvirkninger, som har en uheldig indvirkning på effektiv varmeoverførsel.

Forsøg har vist, at den bedste måde, hvorpå dampfilmen kan fjernes lige så hurtigt som den dannes, er ved at udsætte me-35 talbarrierens bagside for kølevand ved ultrahøj hastighed. En kølevandshastighed på mindst 3 m pr. sekund har vist sig at være nødvendig, og denne hastighed forefindes ved metallets 4

DK 161138 B

overflade og ikke blot ved midten af en betydelig kølepassage, hvorhos en af væggene dannes af metalbarriererne. Den foretrukne vandkølingshastighed er på mindst 6 m pr. sekund. Det forstås let, at sådanne hastigheder kræver høje strømhastighe-5 der igennem små passager, hvorved der frembringes trykfald i størrelsesordenen 1,4 til 4,2 kg/cm2, afhængig af overfladen, formen og længden af det areal, der skal afkøles.

For at øge kølingens virkningsgrad kræves der et let bearbej-10 deligt metal til rimelige omkostninger, med rimeligt højt smeltepunkt og høj varmeledningsevne. Ud fra en tabel over fysiske egenskaber ved elementer, resulterer en udvælgelse af et let bearbejdeligt forholdsvis billigt materiale med et smeltepunkt på ca. 1000°C og god varmeoverfør ingsevne i følgende ta-15 bel:

Smeltepunkt Ledningsevne

Element (° C) (calqcLm/cm2/sek./<>C)

Chrom (Cr) 1875 0,16 20 Kobber (Cu) 1083 0,948

Jern (Fe) 1537 0,18

Molybdæn (Mo) 2610' 0,34

Nikkel (Ni) 1453 0,22 Sølv (Ag) 960 1,00 (til sam- 25 menligning)

Chrom, molybdæn og nikkel er ikke helt lette at bearbejde, og de er også forholdsvis dyre. Derudover har disse materialer termiske ledningsevner, som er fra 3 til 5 gange dårligere end 30 kobbers.

På grund af kobberets forholdsvis lave smeltepunkt og jernets tilsvarende højere smeltepunkt, har det automatiske og ret ukorrekte valg hidtil været stål til brug til vandkølet tap-35 hul, trug eller spinder. Dette har været tilfældet, selv om det har en termisk overføringsevne, som er mindre end en femtedel af kobber. Af en række årsager har vandkølet stål endvi- 5

DK 161138 B

dere en tendens til at danne overfladefilm af en i høj grad isolerende natur.

Denne tekniske ulempe kan forenes med den kendsgerning, at der 5 så vidt ansøgeren er bekendt med, ikke er gjort forsøg på at sikre den effektive fjernelse af varmeenergi fra bagsiden af en taphulsåbning, et trug eller en spinder ved at fremskynde dampdannelsen imod en ren overflade ved øjeblikkelig fjernelse af dampen ved hjælp af nyt kølevand, som bevæger sig ved ul-10 trahøj hastighed. Det skal understreges, at brugen af rustfrit stål kun gør sagen værre, da rustfri stål kval iteter har termiske overføringsevner, der er 16 til 24 gange dårligere end kobber.

15 Det indledningsvis nævnte apparat er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, at arbejdsf 1 aden er af kobber, og at kølemiddelføringen er placeret i så lille afstand fra ikke-arbejds-fladen, at der dannes en yderst begrænset, smal gennemstrømningspassage, hvorved kølemidlets hastighed vil blive accele-20 reret til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m/s hen over overfladen af gennemstrømningspassagens vægge, når det passerer igennem denne passage.

Den foreliggende opfindelse afhjælper problemerne ved den 25 kendte teknik og tilvejebringer et taphul, et trug eller en spinder, som beskyttes imod slitage, og som tillader en film af fast materiale eller skal af forudsigelig konstant tykkelse at størkne på dets arbejdsoverflade. Taphullet, truget eller spinderen har en kobberkappe og omfatter en kølemiddelføring 30 med en overflade, som er anbragt med lille afstand fra taphullets, trugets eller spinderens ikke-arbejdsf1ade, så der dannes en yderst begrænsende, smal strømpassage herimellem. Et flydende kølemiddel tilføres passagen, hvor dets hastighed accelereres til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m pr. sekund 35 hen over kappens indvendige overflade, så vanddamp, der dannes på overfladen, fejes væk.

6

DK 161138 B

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et tværsnit af et ultrahøjhastighedsvandkølet 5 kobbertaphul, som er konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelses principper, fig. 2 et langsgående snit igennem et ultrahøjhastighedsvand-kølet kobbertrug, 10 fig. 3 et snit efter linien 3-3 i fig. 2, og fig. 4 et snit igennem en ultrahøjhastighedsvandkølet kobberspinder .

15 På tegningen, hvor samme henvisningstal anvendes til at betegne ens elementer, er der i fig. 1 vist et langsgående snit igennem et ultrahøjhastighedsvandkølet kobbertaphul, som er konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindel-20 ses principper, og som er forsynet med det generelle henvisningstal 10. Den forreste ende af taphullet 10 (den venstre side, set i forhold til figuren) er fastgjort til en grafit-dyse 12 på kendt måde. Denne dyse 12 udgør i og for sig ikke en del af den foreliggende opfindelse og er blot vist med 25 stiplede linier for at vise opfindelsens omgivelser. Dysen 12 er selv fastgjort i en smelteovns smeltedigelvæg på en måde, der er almindeligt kendt inden for det pågældende fagområde.

30 Taphullet 10 består i alt væsentligt af tre hoveddele: Et indre kobberorgan 14, en mellemliggende kølemiddelføring 16 og en ydre kappe 18. Bortset fra den forreste del af kobberorganet 14, som vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor, er hvert element 14, 16 og 18 forholdsvis tyndvægget og rørfor-35 met tildannet og fortrinsvis cylindrisk tildannet, dvs., at det har et cirkulært tværsnit. Det indre kobberorgan 14, køle- 7

DK 161138 B

middelføringen 16 og kappen 18 er derudover også anbragt ko-aksialt i forhold til hinanden.

Kobberorganets 14 indvendige overflade 20 udgør taphullets 10 arbejdsflade og afgrænser den åbning, hvorigennem smeltet 5 materiale fra en ovn passerer (fra venstre til højre i figu ren). Tykkelsen af kobberorganets 14 væg er øget ved den forreste ende, således som vist ved 22, så der frembringes en del, som har en mindre indvendig diameter, og som afgrænser en åbning 24. Denne åbning 24 indeholder en indre arbejdsflade 10 26, som står i ubrudt forbindelse med kobberorganets 14 indre arbejdsflade 20.

For effektivt at køle åbningens arbejdsflade på den måde, der er beskrevet ovenfor, er der boret flere huller i den udvidede vægdel 22, så der dannes et antal passager, således 15 som vist ved 28. Hver passage er tildannet ved boring af et første hul 30 fra kobberorganets 14 udvendige overflade ind imod åbningens 24 arbejdsflade 26. Et andet hul 32, som starter ved en position, der findes aksialt forsat fra det første hul 30, udbores også i retning indad imod åbningens 24 ar-20 bejdsflade 26, så det skærer den indre ende af det første hul 30.

Hver passage 28 er derfor i alt væsentligt C-formet tildannet og omfatter vægflader 34, som er beliggende bagved åbningens 24 arbejdsflade 26. Denne flade 34 befinder sig forholdsvis 25 tæt ved arbejdsfladen 26, men er dog isoleret herfra. Hvert hul 30 og 32, som danner passagen 28, er kun af størrelsesordenen 3,97 mm, hvorved det afgrænser en yderst begrænset smal strømpassage for et væskeformigt kølemiddel. Selv om der kun er vist to sådanne passager 28 i figuren, kan der 30 naturligvis anvendes et hvilket som helst ønsket antal af sådanne passager, som fortrinsvis er anbragt med samme indbyrdes vinkelafstand omkring åbningens 24 akse. I den foretrukne udførelsesform anvendes der tolv sådanne passager.

DK 161138 B

8

Som nævnt ovenfor er kølemiddelføringen 16 placeret koaksialt omkring kobberorganet 14. Den forreste ende af kølemiddelføringen 16 er fastsvejset eller på anden måde fastgjort til kobberorganets 14 udvendige overflade ved en position 36, som er 5 placeret imellem åbningerne 30 og 32. Imellem det indre kob berorgan 14 og kølemiddelføringen 16 efterlades der et smalt ringformet hulrum 38, som strækker sig i alt væsentligt over hele taphullets 10 længde. Dette hulrum 38 danner en del af den kraftigt begrænsede smalle strømpassage og står i for-10 bindelse med passagerne 28 via hullerne 32.

Imellem kølemiddelføringen 16 og den ydre kappe 18 efterlades der også et ringformet hulrum 40. Dette ringformede hulrum 40 strækker sig fra et punkt nær ved den forreste ende af taphullet 10 til et punkt i umiddelbar nærhed af taphullets 15 udstrømningsende, men med en vis afstand herfra. I umiddelbar nærhed af den forreste ende af taphullet 10 er kappen 18 fastgjort til kobberorganet 14, såsom vist ved 42. Imellem de to elementer danner en 0-ring 44 en væsketætning. Den forreste ende af den ringformede passage 40 står i forbindelse med 20 passagerne 28 via hullerne 30.

Et ringformet hulrum 46 imellem kølemiddelføringen 16 og kappen 18 ved den bageste ende af taphullet 10 er isoleret fra størstedelen af det ringformede hulrum 40 ved hjælp af en 0-rings tætning 48, som er placeret imellem kølemiddel føringen 16 25 og kappen 18. Det ringformede hulrum 46 står i forbindelse med det ringformede hulrum 38 via flere åbninger 50, som er placeret i den bageste ende af kølemiddelføringen 16. Disse åbninger 50 kan være tildannet ved enten krenelering af kølemiddelføringens 16 ende eller ved udboring af flere huller 30 herigennem. Det ringformede hulrum 40 står i forbindelse med en indstrømningsport 52, og det ringformede hulrum 46 står i forbindelse med en udstrømningsport 54.

Taphullet 10 fungerer på følgende måde. Smeltet materiale, såsom smeltet slagge, strømmer fra ovnen og dysen 12 igennem 9

DK 161138 B

åbningen 24 og derefter langs kobberorganets 14 arbejdsflade 20, indtil det udleveres fra taphullets udleveringsende. Efterhånden som det smeltede materiale strømmer igennem taphullet, overføres der en kraftig varme til kobberorganet 14. Uand 5 eller et andet væskeformigt kølemiddel presses ind i indstrøm ningsporten 52 og ind igennem det ringformede hulrum 40 og derfra ind i passagerne 28 igennem åbningerne 30. Det væskeformige kølemiddel strømmer ud af passagerne 28 via hullerne 32 og derpå igennem det ringformede hulrum 38. Ued den bageste 10 ende af taphullet 10 strømmer det væskeformige kølemiddel igennem åbningerne 50 og ind i det ringformede hulrum 46 og derfra ud igennem udstrømningsporten 54. På grund af den kraftigt begrænsede smalle gennemstrømningspassage i passagerne 28 og i det ringformede hulrum 38 i kombination med det ankom-15 mende væskeformige kølemiddels tryk, tvinges kølemidlet hen over kobberorganets 14 overflader 34 og ydre overflade ved en ultrahøj hastighed på mindst 3 m pr. sekund, så vanddamp, der frembringes på disse overflader fejes væk og der derved opnås effektiv køling af kobberorganet 14.

20 Som følge af den effektive køling, der tilvejebringes ved hjælp af den foreliggende opfindelse, fryses der en hud eller skal af fast slaggemateriale af forudsigelig konstant tykkelse fast på åbningens og taphullets arbejdsflader 26 og 20, så udleveringen af yderligere smeltet materiale foregår glat 25 og på ensartet måde. Derudover er denne skal termisk isolerende, hvorved kobberet beskyttes over for høje temperaturer. Skallen beskytter også kobberarbejdsfladen over for fysisk slitage.

I fig. 2 er der vist et langsgående snit igennem et ultrahøj-30 hastighedsvandkølet kobbertrug, som er konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelses principper, og som er forsynet med det generelle henvisningstal 110. Truget 110 er vist placeret under taphullet 10, så at smeltet materiale, såsom smeltet slagge 114, som strømmer ud af taphul-35 let 110 kan styres langs trugets øvre overflade frem til en

DK 161138B

10 spindestation eller til et andet passende sted.

Bortset fra endevæggen 116 har hele truget 110 en i alt væsentligt halvcylindrisk form, således som det tydeligst fremgår af fig. 3. Truget omfatter et aflangt i hovedsagen halv-5 cylindrisk tildannet øvre kobberorgan 118, som har en øvre arbejdsflade 120, der bærer det smeltede materiale 114. En komplementært hertil tildannet kølemiddelføring 122 er monteret under kobberorganets 118 nedre overflade 124 med en lille afstand herfra, idet de afgrænser en kraftigt begrænset smal 10 gennemstrømningspassage 126. Denne gennemstrømningspassage 126 strækker sig i alt væsentligt over hele trugets 110 længde .

Under kølemiddelføringen 122 er der med en sådan afstand, at der afgrænses en returbane eller et returhulrum 128 placeret 15 en nedre kappe 130. Formen af denne kappe 130 er i alt væsentligt den samme som formen af det øvre kobberorgan 118 og kølemiddelføringen 122. Som det tydeligst fremgår af fig. 3, er de yderste sidekanter på delene 118, 122 og 130 forseglet i forhold til hinanden, således som vist ved 132 og 134. I 20 kølemiddelføringen er der imidlertid tildannet et antal huller 136 i umiddelbar nærhed af trugets 110 udleveringsende (den højre side, set i forhold til fig. 2), så der er forbindelse imellem passagen 126 og returbanen 128.

Trugets 110 endevæg 116 omfatter en indstrømningsport 138 25 og en udstrømningsport 140. Indstrømningsporten 138 står i forbindelse med en kanal 142, som strækker sig i alt væsentligt over hele trugets bredde, og som står i forbindelse med passagen 126. Tilsvarende står udstrømningsporten 140 i forbindelse med kanalen 142, som selv står i forbindelse med 30 returbanen 128.

Truget 110 fungerer på følgende måde. Smeltet materiale, såsom smeltet slagge 114, strømmer igennem taphullet 10 og ud på kobberorganets 118 arbejdsflade 120 og derfra ned til en

DK 161138B

11 spinder eller lignende. Efterhånden som den smeltede slagge 114 strømmer ned langs overfladen 120, overføres der kraftig varme til kobberorganet 118. Uand eller et andet ønsket væskeformigt kølemiddel presses ind igennem indstrømningsporten 5 138 og igennem kanalen 142 og ind i passagen 126. Herfra pas serer det væskeformige kølemiddel igennem åbningerne 136 og tilbage op igennem returbanen 128 til kanalen 142 og ud igennem udstrømningsporten 140. På grund af den kraftigt begrænsede smalle gennemstrømningspassage 126 i kombination med det 10 indstrømmende væskeformige kølemiddels tryk, tvinges kølemidlet hen over undersiden 124 af kobberorganet 118 ved en ultrahøj hastighed på mindst 3 m pr. sekund, hvorunder det fejer den damp, der frembringes på overfladen, væk og derved effektivt afkøler kobberorganet 118.

15 Som et resultat af den effektive køling, der tilvejebringes ved hjælp af den foreliggende opfindelse, fastfryses der en hud eller skal af fast slaggemateriale af forudsigelig konstant tykkelse oven på trugets arbejdsflade, hvorved der åbnes mulighed for en konstant ikke-bølgende strøm af materiale fra 20 trugets udleveringsende. Denne skal er endvidere termisk isolerende, hvorved kobberet beskyttes over for særlig høje temperaturer. Skallen beskytter også kobberarbejdsfladen over for fysisk slid.

Fig. 4 viser et snit igennem en ultrahøjhastighedsvandkølet 25 kobberspinder, der er forsynet med det generelle henvisningstal 210. Denne spinder 210 består i alt væsentligt af en i hovedsagen cylindrisk tildannet kobberkappe 212, som har en ydre arbejdsflade 214, hvorpå smeltet materiale, såsom smeltet slagge, støder an for at modtage kinetisk energi, så den 30 kan blive omdannet til fibrer. Kobberskallen 212 har også en indre cylindrisk overflade 216 og en endevæg 218, som er tildannet ud i ét med den cylindrisk tildannede del 212.

Inden i kappen 212 og fast forbundet hermed ved hjælp af flere bolte 220 er der anbragt en kølemiddelføring 222. Denne køle

DK 161138 B

12 middelføring 222 har en i alt væsentligt cylindrisk form og en ydre cylindrisk væg 224. Kølemiddelføringen 222 er anbragt koaksialt med kappen 212 med overfladen 224 placeret med en lille afstand til den indvendige overflade 216 på kappen 212, 5 så der afgrænses en kraftigt begrænset ringformet smal gennem strømningspassage 226.

Aksialt igennem en central åbning 228 i føringen 222 strækker der sig en indre ledning 230. Den forreste ende af ledningen 230 er drejeligt monteret i forhold til føringen 222, men 10 er forsynet med en væsketætning ved brug af en O-ring 232.

Den bageste ende af ledningen 230 (den venstre side, set i forhold til fig. 4) ender i en fast indstrømningsport 234.

Koaksialt omkring den indre ledning 230 er der anbragt en ydre ledning 236, så der afgrænses et ringformet hulrum 238 15 herimellem, hvilket hulrum fungerer som en returbane, således som det vil blive beskrevet mere udførligt nedenfor. Den forreste ende af ledningen 236 er fastgjort til den bageste overflade på føringen 222 ved hjælp af flere bolte 240 og er forseglet i forhold hertil ved hjælp af en 0-ring 242.

20 Den anden ende af den ydre ledning 236 er fastgjort til en første del 244 af en rotationssamleindretning 246. Den anden halvdel 248 af denne rotationssamleindretning 246, og som udgør den fastsiddende halvdel heraf, er fastgjort til den indre ledning 230 og indstrømningsporten 234. Rotationssamle-25 indretningen 246 er også forsynet med en udstrømningsport 250, der, som det ses, står i forbindelse med det ringformede hulrum eller returbanen 238.

Inden i det indre af føringen 222 og i umiddelbar nærhed af den bageste ende heraf (den venstre side, set i forhold til 30 fig. 4) er der placeret et i alt væsentligt skiveformet hulrum 252. Dette hulrum 252 står i forbindelse med det ringformede hulrum eller returbanen 238. Hulrummet 252 står også i forbindelse med den smalle gennemstrømningspassage 226 via

DK 161138 B

13 flere huller 254, som passerer radialt igennem føringen 222 fra dennes ydre overflade 224 og ind til hulrummet 252. I den foretrukne udførelsesform findes der tolv sådanne huller 254, hvilke huller er placeret med samme indbyrdes vinkelaf-5 stand omkring føringens 222 omkreds.

Føringens 222 forside 256 er i alt væsentligt tallerkenformet. Dette vil sige, at afstanden imellem fladen 256 og endevæggen 218 aftager med tiltagende radius. Som fagmanden vil kunne forstå, er dette iværksat for at tilvejebringe konstant strøm-10 ningshastighed i hulrummet imellem overfladen 256 og endevæg gen 218. Spinderen kan bringes til at rotere på konventionel måde omkring dens akse ved hjælp af et tandhjul eller en remskive, som er fastgjort til den ydre ledning 256.

Spinderen 210 fungerer på følgende måde. Den kombinerede kappe 15 212, føring 222 og ydre ledning 236 drejes rundt ved den ønskede hastighed, og smeltet materiale, såsom smeltet slagge 114, bringes til at ramme imod kobberkappens 212 arbejdsflade 214 for at blive omdannet til fibre. Efterhånden som det smeltede materiale kommer i berøring med overfladen 214, overføres 20 der kraftig varme til kobberkappen 212. Vand eller et andet ønsket væskeformigt kølemiddel tvinges ind igennem indstrømningsporten 234 og igennem ledningen 230 og ind i hulrummet imellem føringens 222 flade 256 og endevæggen 218. Herfra strømmer det væskeformige kølemiddel igennem passagen 226, 25 igennem åbningerne 254 og ind i hulrummet 256 og tilbage igen nem returbanen 238 til udstrømningsporten 250. På grund af den kraftigt begrænsede smalle strømpassage 226 i kombination med det indstrømmende væskeformige kølemiddels tryk, tvinges kølemidlet hen over den indvendige overflade 216 på kobber-30 kappen 212 ved en ultrahøj hastighed på mindst 3 m pr. sekund, hvorved damp, der frembringes på denne overflade, fejes væk, og der opnås effektiv køling af kobberkappen 212.

Som et resultat af den effektive køling, der tilvejebringes

Claims (10)

1. Apparat (10, 110, 210) til brug i en proces til omdannelse 25 af smeltet materiale (114) til mineraluldsfibre, og som indeholder en arbejdsflade (26, 120, 214), der kommer i kontakt med det smeltede materiale (114), og en kølemiddelføring (16, 122, 222), der er placeret i afstand fra apparatets ikke- arbejdsflade (34, 124, 216), så at der afgrænses en gennem- 30 strømningspassage (28, 126, 226) imellem føringen og den nævnte ikke-arbejdsflade, og en væskekølemiddelforsynings-indretning (52, 138, 234), som står i forbindelse med gennemstrømningspassagen og er indrettet til at levere kølemiddel hertil, kendetegnet ved, at arbejdsf1aden er af 35 kobber, og at kølemiddelføringen (16, 122, 222) er placeret i så lille afstand fra ikke-arbejdsf1aden (34, 124, 216), at der DK 161138 B dannes en yderst begrænset, smal gennemstrømningspassage (28, 126, 226), hvorved kølemidlets hastighed vil blive accelereret til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m/s hen over overfladen af gennemstrømningspassagens vægge, når det passerer igennem denne passage. 5

2. Taphul til en smelteovn, og som omfatter en metallisk del (22), som har en indre arbejdsflade (26), der afgrænser en åbning (24), hvorigennem det smeltede materiale fra ovnen kan passere, en gennemstrømningspassage (28) i området omkring åbningen (24) samt væskekøleforsyningsmidl er (52), som står i forbindelse med den nævnte passage med henblik på levering af kølemiddel hertil, kendetegnet ved, at den metalliske del (22) er af kobber, og at strømningspassagen (28) er en yderst begrænset, smal gennemstrømningspassage, som befin-15 der sig forholdsvis tæt ved, men isoleret fra arbejdsfladen, hvorved hastigheden af kølemidlet vil blive accelereret til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m/s hen over passagevæggenes overflade, efterhånden som det passerer igennem passagen. 20

3. Taphul ifølge krav 2, kendetegnet ved, at gennemstrømningspassagen (28) omfatter en tunnellignende passage, der er tildannet i kobberdelen i umiddelbar nærhed af åbningen og omfatter en første og en anden åbning (30, 32) i delens 25 ydre væg, af hvilke den første åbning (30) udgør en indstrømningsåbning for kølemidlet, og den anden (32) fungerer som en udstrømningsåbning herfor.

4. Taphul ifølge krav 3, kendetegnet ved, at gen- 30 nemstrømningspassagen omfatter flere passager, som hver om fatter en første og en anden åbning (30, 32), af hvilke alle første åbninger står i forbindelse med hinanden, og alle de andre åbninger står i forbindelse med hinanden.

5. Fremgangsmåde til effektiv køling af et taphul (10), og ved hvilken fremgangsmåde der ledes et væskeformigt kølemiddel DK 161138 B hen over en flade (34) bagved taphullets arbejdsflade (26), kendetegnet ved, at den nævnte flade er af kobber, og kølemidlet ledes hen over overfladen ved en højhastighed på mindst 3 m pr. sekund, så damp, der frembringes på overfladen, 5 fejes væk.

6. Trug (110) til udlevering af smeltet materiale (114), som strømmer ud fra en ovn, hvilket trug omfatter en aflang øvre del (118), som har en øvre overflade (120) til understøtning 1Q af materialet samt en nedre overflade (124), en kølemiddelfø ring (122), som har en form, der er komplementær til den øvre del (118), og er placeret i afstand fra den nedre overflade, idet den afgrænser en gennemstrømningspassage herimellem, samt en væskekølemiddelforsyningsindretning (138), som står i for-25 bindelse med passagen (125) til levering af kølemiddel hertil, kendetegnet ved, at den øvre del (118) er af kob ber, og at kølemiddelføringen (122) er placeret i så tæt afstand fra den øvre dels nedre overflade (124), at der afgræn-ses en yderst begrænset, smal gennemstrømningspassage (126), 2o hvorved kølemidlets hastighed accelereres til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m/s hen over delens nedre overflade (124), efterhånden som det passerer igennem passagen.

7. Trug ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det har 25 en nedre del (130), der er tildannet komplementært til kølemi ddel før i ngen (122), og er anbragt i afstand fra bunden her af, så der tilvejebringes en returbane (128) for det væskeformige kølemiddel, og at truget har flere overføringsporte (136) i umiddelbar nærhed af den ene ende af truget, og som tilveje- 30 bringer forbindelse fra gennemstrømningspassagen (126) til returbanen.

8. Fremgangsmåde til effektiv køling af et trug (110), ved hvilken fremgangsmåde, der dirigeres væskeformigt kølemiddel 35 hen over trugets nedre overflade (124), kendetegnet ved, at truget er af kobber, og at kølemidlet dirigeres hen DK 161138B over overfladen på mindst 3 m pr. sekund for at feje damp, der frembringes på overfladen væk.

9. Fibri ser ingsspinder (210) til omdannelse af en strøm af D smeltet materiale til flere fibre, og som omfatter en i hovedsagen cylindrisk tildannet metallisk kappe (212), som har en ydre overflade (214), som det smeltede materiale støder imod, og hvilken kappe endvidere har en indre cylindrisk overflade 1Q (216), en kølemiddel føring ( 222 ), som har en ydre cylindrisk overflade (224), som er placeret koaksialt inden i kappen i en afstand fra dennes indre overflade, således at der afgrænses en gennemstrømningspassage samt en væskekøl em i ddelforsyningsindretning (234), som står i forbindelse med gennemstrømningspassagen for levering af kølemiddel hertil, kende-1 5 tegnet ved, at kappen (212) er af kobber, og at kølemiddelføringens ydre cylindriske overflade (224) er placeret i så tæt afstand fra kappens (212) indre overflade (216), at der afgrænses en yderst begrænset, smal gennemstrømningspassage 2Q (226), hvorved kølemidlets hastighed accelereres til en ultrahøj hastighed på mindst 3 m/s hen over kappens indre cylindriske overflade (216), efterhånden som det passerer igennem passagen. __

10. Fremgangsmåde til effektiv køling af en spinder (210), ved hvilken fremgangsmåde, der dirigeres et væskeformigt kølemiddel hen over dennes indre overflade (216), kendetegnet ved, at spinderen (210) er af kobber, og at kølemidlet ledes hen over overfladen ved en ultrahøj hastighed på 20 mindst 3 m pr. sekund for at feje damp, som frembringes på overfladen, væk. 35