FI88497B - Foerfarande och arrangemang foer att fraemja tillverkningsprocess foer mineralfibrer - Google Patents

Description

1 884S7

Menetelmä ja sovitelma mineraalikuitujen valmistusprosessin parantamiseksi.

Keksintö liittyy mineraalikuitujen valmistamiseen. Tarkem-5 min esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä ja patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukainen sovitelma mineraalikuitujen valmistusprosessin parantamiseksi.

10 Epäjatkuvia mineraalikuituja, esim. lasikuituja, mm. lämpö-eristemateriaaliksi valmistettaessa käytetään yleisesti hyväksi ns. rotary-prosessia. Rotary-prosessissa sula lasi johdetaan pyörivään linkoon tasaiseksi kerrokseksi lingon seinämän sisäreunalle. Seinämässä on usein yli 10000 15 kappaletta n. yhden mm:n halkaisijaisia reikiä, joiden läpi keskipakovoima kuljettaa sulaa lasia lingon ulkopinnalle. Lingon ulkopinnalla reikien kohdalle syntyy näin pieniä lasiaihioita, joista vedetään ohuita usein 1-15 mikrometrin vahvuisia, epäjatkuvia kuituja. Tämä kuidunveto tapahtuu 20 johtamalla kuumat palokaasut ns. ulkopolttimesta suurella nopeudella lingon ulkopinnan ohi lähes pinnansuuntaisesti. Tyypillisesti vetokaasujen lämpötila on n. 1450 eC ja sen nopeus on n. 150-200 m/s. Kuitujen vetotapahtuman jälkeen kuidut putoavat imukammion pohjalla olevalle kuljettimelle 25 ja muodostavat maton. Pudotessaan kuidut jäähtyvät osittain imuilmassa ja niiden pinnalle ruiskutetaan runsaasti vesipitoista sideainetta, joka kypsytetään imukammiota seuraa-vassa kypsytysuunissa. Sideaineena käytetään tavallisesti fenoliformaldehydihartsi-sideainetta, jonka kypsytys 30 tapahtuu n. 200 °C:n lämpötilassa puhaltamalla maton läpi poltinjärjestelmällä synnytettyjen palokaasujen ja ilman sopivan lämpöistä seosta.

Kuidutuskoneiden kaasutoimisten ulkopolttimien tehot voivat 35 olla välillä 500-1000 kW. Ulkopoltin on jokaisessa kuidu-tuskoneessa, joita jokaisessa tuotantolinjassa voi olla useita, tavallisesti 4-10 kpl. Kypsytysuunin kaasupolttimien yhteisteho tuotantolinjaa kohti on välillä 600-3000 kW.

2 88 497

Valmistettaessa esim. valkopuhallusvillaa tai vastaavaa on prosessi muutoin samankaltainen mutta prosessissa ei 5 käytetä sideaineruiskutusta ja kuitu jäähdytetään ilmalla sekoittamalla lisäilmaa kuumiin kaasuihin.

Imukammiossa kuidut siis putoavat kuljettimelle, jolloin tavoitteena on niiden mahdollisimman tasainen jakautuminen 10 kuljettimelle. Tähän tavoitteeseen pyritään kahdella eri tavalla: kuidutuskoneen alle asennetaan lieriön muotoinen putki, jonka kautta kuituvirtaa ohjataan. Tätä ns. top-hat osaa heilutellaan mekanismilla, jolloin kuitu leviää myös 15 leveyssuunnassa imukammioon; imukammion yläosaan asennetaan voimakkaat ilmapuhalluk-set ns. ilmaveitset, joilla putoavaa kuituvirtaa hajoi-tetaan.

20 Kuten edellä todettiin perinteisessä prosessissa kuumat kuidut jäähtyvät imukammion imuilmavirrassa ja sideaineen sisältämällä vedellä. Nopeasta tapahtumien etenemisestä johtuu, että ruiskutettaessa vesiohenteista fenoliformalde-hydihartsisideainetta kuitujen pinnalle ne ovat vielä 25 tavallisesti n. 400-500 °C:n lämpötilassa. Seurauksena on, että osa sideaineesta kypsyy ennenaikaisesti ja muodostaa syntyvän vesihöyrun kanssa hienojakoisia aerosoleja, jotka osittain karkaavat, huolimatta puhdistuslaitteista, savupiipun kautta ympäristöön. Näin aiheutuu sideainehukkaa ja 30 ympäristöongelmia. Savukaasumäärät ovat tavallisesti välillä 70000-300000 m3/h tehdaslaitosta kohden, joten pienetkin hiukkaspäästöt, esim. suuruusluokkaa 30-70 mg/m3, ovat merkityksellisiä kun tuotanto on ympärivuorokautista ja keskeytymätöntä.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on synnyttää uudenlainen ratkaisu, jolla voidaan eliminoida em. haittoja ja aikaansaada teknistä etevämmyyttä sekä säästöä energiankulutuk- 35 3 B 8 497 sessa ja jos prosessiin sisältyy sideaineruiskutus myös sideaineen kulutuksessa ja sideaineen käytön tehokkuudessa.

Tämä päämäärä on saavutettu alussa mainitulla menetelmällä 5 ja sovitelmalla, joille ominaiset erityispiirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Keksintö perustuu siihen uuteen ajatukseen, että kuidun vedon jälkeen, edullisesti ennen sideaineen ruiskutusta 10 ja/tai kuidun jäähdyttämistä vedellä tai lisäilmalla, kuumaa ilmaa ja palokaasuja imetään pois, tämän ohella on edullista, että samalla kuituvirtausta levitetään, edullisesti laajentamalla sen virtausalaa.

15 Esillä olevan keksinnön erään suositeltavan toteutusmuodon mukaisesti kuidutuskoneen (-koneiden) alle rakennetaan kammio tai muu sopiva valinnaisesti liikkumaton, osittain liikkuva tai kokonaan liikkuva kokoonpano, jonka avulla ulkopolttimelta tulevaa kuumaa kaasua imetään. Edullisesti 20 ilmaa imetään pienten reikien läpi jotta alas putoava kuitumassa ei aiheuttaisi tukoksia eikä kulkeutuisi imetyn ilmavirran mukana. Kuitumassan jakautumisen kannalta on edullista, että kuuman ilman imeminen kuituvirrasta tapahtuisi mahdollisimman tasaisesti, edullisesti ulkoapäin, : 25 edullisimmin kehämäisesti, isolta alueelta kuituvirran ympärillä, so. kehäimu, ja/tai sisältäpäin, edullisesti keskeisesti, kuituvirran sydämestä, so. sydänimu. Sekä kehäimu- että sydänimusovitelmalla voidaan kuidutuskoneen lingon muodostamalta suppealta levitysalueelta hajoittaa 30 kuituvirtausta ja etäännyttää epäedullisia kuitunippuja muodostavia kuitukerääntyrniä toisistaan. Ts. kuidut levitetään laajemmalla, esim. lieriön muotoiselle, alueelle, jossa ne koskettavat vähemmän toisiaan pudotessaan imukaa-pin kuljettimelle. Seurauksena saadaan tasaisemmaksi .· 35 muodostuva kuitumatto. Seurauksena on myös, että putoava kuituvirtaus jäähtyy aikaisempaa alhaisempaan lämpötilaan massan läpivirtaavan kaasun ja ilman vaikutuksesta. Tuotaessa seuraavassa vaiheessa; 4 88497 a) sideaineseos ruiskuttamalla sitä kuituvirtauksen joukkoon voidaan se tehdä aiempaa merkittävästi kylmemmille kuitujen pinnoille, b) lisäilmaa saadaan aikaan tehokas kuitujen jäähdytys. 5 Seurauksena on aiempaa vähäisempi hartsin käryäminen ja haitallinen aerosolimuodostus. Samalla kuituja on jäähdytetty aikaisempaa vesijäähdytystä hellävaraisemmin, josta on seurauksena vähemmän sisäisiä jännityksiä yksittäisissä kuiduissa, joten kuidut tulevat kestämään aiempaa paremmin 10 mekaanista rasistusta.

Kuidutuskoneelta imettävän ilman lämpötila on yli 200 °C, tavallisesti välillä 200-600 'C, ja näin siirretty teho voi olla välillä 500-1300 kW. Tähän ilmavirtaukseen voidaan 15 sekoittaa ympäristön ilmaa ja säädellä näin sen lämpötilaa. Niinpä esillä olevan keksinnön mukaista on myös, että näin saatu kuuma kaasu johdetaan kanavistoa pitkin kypsytysuu-niin polttimien imuilmaksi tai sen joukkoon tai suoraan sopivaan paikkaan kypsytysuunissa. Tällaisella ratkaisulla 20 voidaan tehdasta kohden saada aikaan esim. tehoa 500-1500 kW vastaava primaaripolttokaasun määrän säästö. Ratkaisu ei aiheuta vaikeutta eri toimintojen yhtäaikaisuudessa sillä kuidutuskoneet ja kypsytysuuni ovat samassa tuotantolinjassa ja toimivat samanaikaisesti. Keksinnön mukainen ratkaisu 25 on myös ongelmitta ja yksinkertaisesti teknisesti toteutettavissa sillä kuidutuskoneet ja kypsytysuuni sijaitsevat lähellä toisiaan. Merkittäväksi esillä olevan keksinnön tekee myös se, että se on sovellettavissa kaikkiin olennaisesti samanlaista teknologiaa käyttäviin tehtaisiin, joita 30 on maailmassa useita satoja.

Keksintöä kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti sen eräiden edullisten toteutusmuotojen avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa 35 - kuvio 1 esittää kaaviomaisesti keksinnön ensimmäistä edullista toteutusmuotoa kuumien kaasujen imemiseksi kuituvirrasta kehäimun avulla.

5 ^8497 - kuvio 2 esittää erästä edullista vaihtoehtoista sovellutusmallia kuviossa 1 havainnollistetulle kehäimusovi-telmalle, kuvio 3 esittää kaaviomaisesti keksinnön toista edullis-5 ta toteutusmuotoa kuumien kaasujen imemiseksi kuituvir- tauksesta sydänimun avulla, - kuviot 4 esittää erästä edullista sovellutusmallia kuviossa 3 esitetylle kuituvirtauksen sydänimusovitel-malle, 10 - kuviot 5 ja 6 esittävät kaaviomaisesti, ylhäältäpäin nähtynä ja poikkileikkauksena, keksinnön kolmatta edullista toteutusmuotoa kuumien kaasujen imemiseksi kuituvirtauksesta integroidun kehä- ja sydänimun avulla, ja 15 - kuvio 7 esittää kaaviomaisesti järjestelyä keksinnön perusaj atuksen koestamiseksi.

Tavallisessa kuidutuskonessa ylimpänä on ulkopolttimena toimiva kaasutoiminen rengaspoltin 1 ja välittömästi sen 20 alla pyörivä linko 2, jonka reikien läpi tulee sula lasi lingon sisäpuolelta sen ulkopuolelle. Rengaspolttimen 1 avulla suoritetaan kuitujenveto. Lisäksi kuidun valmistusprosessiin voi kuulua välimatkan päähän lingon 2 alapuolelle sen kanssa samankeskeisesti sijoitettu sideaineen ruis- 25 kutuslaitteisto 3.

Kuvioissa 1, 3 ja 7 on kuitujen kulkeutumista lingosta 2 ohi esillä olevan keksinnön mukaisen sovitelman 4 havainnollistettu nuolella, jota on merkitty viitenumerolla 6.

. 30

Kuten ilmenee kuvioista 1 ja 3 on keksinnön mukainen sovi-telma 4 ainakin osan kuumista palokaasuista poisimemiseksi sekä edullisesti lisäksi kuituvirtauksen virtausalan levittämiseksi sovitettu välittömästi linkoa 2 seuraavaan . 35 vyöhykkeeseen 5 lingon alapuolelle, jos kuidun valmistus prosessiin kuuluu em. sideaineen ruiskutus, mitä kuvioissa 1 ja 3 on havainnollistettu viitenumerolla 7, rajautuu em.

6 BB 457 vyöhyke keksinnön mukaisesti lingon 2 ja sideaineen ruisku- tuslaitteiston 3 väliin.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaiseen, keksinnön ensimmäisen toteu-5 tusmuodon mukaisesti, sovitelmaan kuuluu kuitumassan virtauksen suunnassa molemmista päistään avoin kehäsovitelma 4, jonka rengasmainen ja ontto kehysosa 43 rajaa sisäpuolelleen keskeisen kuitujen virtaussolan 40, joka on kuitujen virtaussuunnassa kartiomaisesti laajeneva (kuvio 1) tai 10 suppeneva (kuvio 2). Virtaussolaa 40 rajaavan onton kehys-osan 43 sisäseinämä on varustettu rei'illä 41 ja kehysosan ontelotilassa 42 ylläpidetään pienempää painetta kuin virtaussolassa 40, jolloin osa kuumista palokaasuista virtaa reikien 41 kautta kehysosan 43 ontelotilaan 42, so. 15 kehysimuna, ja edelleen imuputken ja/tai kanaviston 44 kautta eteenpäin, edullisesti kuten jo edellä todettiin kypsytysuuniin polttimien imuilmaksi tai sen joukkoon tai suoraan sopivaan paikkaan kypsytysuunissa.

20 Koska kuumat palokaasut ovat kehysosan 43 rajaamassa virtaussolassa osittain poistuneet kuitumassavirrasta ohjautuu vastaavasti jäähtyvä kuitumassavirtaus keskeisesti sideaineen 7 ruiskutuslaitteistoon 3. Kuvion 1 mukaisessa toteutusmallissa, jossa on laajenevan kehysosan 43 rajaama 25 virtaussola 40, kuitumassavirtauksen virtauspoikkipinta-ala kasvaa voimakkaasti ja virtauksessa yksittäiset kuidut vastaavasti etääntyvät toisistaan. Näiden yhteisvaikutuksesta seurauksena on aiempaa vähäisempi hartsin käryäminen ja haitallinen aerosolimuodostus. Samalla kuituja on jäähdy-30 tetty perinteistä vesijäähdytystä hellävaraisemmin, josta on seurauksena vähemmän sisäisiä jännityksiä yksittäisissä kuiduissa, joten kuidut tulevat kestämään aiempaa paremmin mekaanista rasitusta.

35 Kuvio 2 esittää erästä edullista vaihtoehtoista sovellutusmallia kuviossa 1 havainnollistetulle kehäimusovi-telmalle. Kuviossa 2 onton kehysosan 43 rajaama virtaussola on muodoltaan, kuitujen virtauksen suunnassa, kartiomaises- 7 Β 8 497 ti suppeneva. Tällaisessa muotoilussa on etuna se, että tuleva kuumien palokaasujen ja kuitumassan virtaus kulkeutuu voimakkaammin aivan kehysosan 43 rei'itetyn 41 sisäseinänhän viereen, mikä on omiaan tehostamaan kuumien palokaa-5 sujen poistumista virtauksesta ja siten kuitumassavirtauk-sen jäähtymistä keksinnön mukaisessa sovitelmassa. Jotta vältettäisiin tarpeeton virtauksen suppeneminen ja siten kuitukerääntymien muodostuminen on edullista mitoittaa kuvion 2 mukaisessa toteutusmallissa virtaussolan 40 10 antoaukon läpimitta suuremmaksi kuin lingolta tulevan kuitumassavaipan ulkoläpimitta.

Kuvioiden 1 ja 2 havainnollistamien toteutusmallien mukai-sesssa keksinnön ensimmäisessä toteutusmuodossa kuuman 15 ilman ja polttokaasujen poistaminen perustuu siis ulkopuoliseen kehämäiseen imuun, jolla on lisäksi kuitumassavirta-ukseen levittävä vaikutus, joka on edullinen hyvä- ja tasalaatuisen mineraalivillatuotannon aikaansaamiseksi.

20 Kuvioiden 3 ja 4 mukaiseen, keksinnön toisen toteutusmuodon mukaisesti, sovitelmaan kuuluu kuitumassan virtauksen suhteen keskeisesti sovitettu sydänsovitelma 4, jonka onton sydänosan 43' ulkopuolella kulkee kuitujen virtaustie, joka voi olla ulkopäin sopivalla kehysjärjestelyllä suljettu (ei 25 esitetty), jolloin varmistuu virtaustien rajautuminen muodoltaan rengasmaiseksi, tai ulkopäin avoin ( kuten kuvioissa). Virtaustiehen rajautuvan onton sydänosan 43' vaippaseinämä on varustettu reisillä 41' ja sydänosan sisäpuolella, so. ontelotilassa 42', ylläpidetään pienempää 30 painetta kuin sydänosan 43' ulkopuolella, jolloin osa kuumista palokaasuista virtaa reikien 41' kautta sydänosan 43' ontelotilaan 42', so. sydänimuna, ja edelleen imuputken ja/tai kanaviston 44 kautta eteenpäin.

35 Kuvion 3 havainnollistamassa toteutusmallissa sydänosa 43' on olennaisesti lieriömäinen ontelokappale, jossa on pallokalotin muotoiset päätyosat, joista toinen suuntautuu päin linkoa 2 ja toinen päin sideaineen 7 ruiskutuslait- 8 88497 teistoa 3. Imuputki tai kanavisto 44 on liitetty virtausyh-teyteen sydänosan 43' sisätilan kanssa olennaisesti puolessa välissä lieriövaippaa.

5 Kuvion 4 havainnollistamassa toteutusmallissa sydänosa 43' olennaisesti kartiomainen ontelokappale, jonka kärki on päin kuitua syöttävää linkoa. Imuputki tai kanavisto 44 on liitetty virtausyhteyteen sydänosan 43' sisätilan kanssa sydänosan 43' pohjasta, joka suuntautuu päin sideaineen 10 ruiskutuslaitteistoa.

Kuvioiden 3 ja 4 havainnollistamien toteutusmallien mukai-sesssa keksinnön toisessa toteutusmuodossa kuuman ilman ja polttokaasujen poistaminen perustuu siis sisäpuoliseen 15 sydänimuun, joka aikaansaadaan virtaukseen, edullisesti keskeisesti sovitetulla imukappaleella 43', joka on edullisesti symmetrinen ja edullisemmin pyörähdyssymmetrinen ontelokappale, joka muodostaa virtaukseen virtausesteen ja painevyöhykkeen, joka yhdessä imukappaleen muotoilun kanssa 20 pakottaa kuitumassavirtauksen leviämään imukappaleen 43' kohdalla, so. aikaansaa kuitumassavirtausta levittävän vaikutuksen, joka on edullinen hyvä- ja tasalaatuisen mineraalivillatuotannon aikaansaamiseksi.

25 Tähän keksinnön toiseen edulliseen toteutusmuotoon liittyen on todettava, että siinä imuputki, -kanava 44 tai erityinen sivu-ulkonemaosa kulkee poikittain kuitumassavirtauksen poikki, mikä sinällään ei ole edullista koska kuituja saattaa alkaa kerääntyä ko. putken tai kanavan pinnalle. 30 Tämän estämiseksi voidaan imuputken, kanavan 44 tai sivu-ulkonemaosan ulkokehälle tai päälle järjestää puhallus, joka ohjaa kuidut ohi ko. putken tai irrottaa ne siitä, edullista on kuitukerääntymien välttämiseksi käyttää hyväksi ns. ilmapeitsen periaatetta.

Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty keksinnön kolmas edullinen toteutusmuoto, jossa kehäimu ja sydänimu on integroitu yhteen keksinnön mukaisen sovitelman kokoonpanoon. Tässä 35 9 88497 toteutusmuodossa kehäimun aikaansaavat välineet muodostuvat kehysvaipasta 45, joka on kaksiseinäinen ja ontto siten, että siinä on ehyt seinäinen ulkoseinämä 46 ja rei'itetty 41 sisäseinämä 49, joka rajaa sisäpuolelleen virtaustien 40 5 kuitumassavirtaukselle. Kuten edelleen kuvioista 5 ja 6 ilmenee muodostuvat sydänimun aikaansaavat välineet sydän-kappaleesta 43', joka tässä esimerkissä on kuitumassan virtaustiehen 40 keskeisesti sovitettu symmetrinen ontelo-kappale, jonka seinämä on rei'itetty 41'. Sydänkappaleen 10 43' kylkiin on liitetty sivu-ulkonemaosat 47, jotka tässä esimerkissä jakavat em. virtaustien 40 kahdeksi keskenään symmetriseksi virtaustielohkoksi. Kuitumassavirtaukseen vaikuttavan ulkopuolisen, edullisesti perifeerisen, kehä-imun synnyttämiseksi imuputki tai kanava 44 kulkee läpi 15 kehysvaipan 45 ehyen ulkoseinämän, jolloin kehysvaipan ontelotilaan 48 saadaan synnytettyä alipaine kuuman ilman ja polttokaasujen imemiseksi kuitumassavirtauksesta kehys-osan sisäseinämän 49 imurei'ityksen 41 läpi ontelotilaan 48. Kuitumassavirtaukseen, edullisesti keskeisesti, vaikut-20 tavan sydänimun synnyttämiseksi sydänkappaleen 43' ontelo-tila 42' on onttojen sivu-ulkonemaosien 47 kautta virtaus-yhteydessä kehysvaipan 45 uiko- ja sisäseinämän 46 ja 49 väliseen ontelotilaan 48, jossa vaikuttava alipaine synnyttää siten em. kehäimun ohella sydänkappaleen 43' imurei'i- 25 tyksen 41' kautta kuumaa ilmaa ja polttokaasuja poistavan sydänimun kuitumassavirtaukseen.

Esimerkki: 30 Kuvio 7 esittää kaaviomaisesti toteutettua järjestelyä keksinnön perusperiaatteiden, so. sydänimun, kehäimun sekä yhdistetyn sydän- ja kehäimun, koestamiseksi. Koejärjestely rakennettiin välittömästi lingon alle. Koejärjestelyyn valittiin: . 35 A) sydänimukappaleeksi 43' sylinterimäinen rei'itetty teräksinen ontelokappale, jonka rei'itysaste oli n. 30 %, ja reikien halkaisija 0,75 mm; ja B) kehäimukappaleeksi 43 rengasmainen teräksinen ontelo- kappale, jonka sisäseinämä oli rei'itetty rei'itysasteen ollessa samoin n. 30% ja reikien halkaisija 0,75 mm.

ίο 88497 5 Ennen varsinaisen koestuksen aloittamista, kun kuidun muodostus ei vielä ole käynnistynyt ja rengaspoltin 2 on toiminnassa, havaittiin, että kuumat polttokaasut kuumentavat hyvin nopeasti sydänimukappaleen punahehkuiseksi, eli huomattavasti yli 500 °C jopa yli 600 °C, minkä seurauksena 10 tulevat kuidut ilman varojärjestelyä sintrautuisivat sydän-imukappaleeseen. Tämän estämiseksi varustettiin sydänimukap-pale sisäpuolisella ilmajäähdytyksellä, joka toteuttiin siten, että imuputken 44, joka oli sovitettu kuituvirtauksen suunnan suhteen poikittain ja liitetty sydänimukappaleese-15 eseen 43', kautta sydänimukappaleen 43' sisään johdettiin puhallusputki 50 ja sydänimukappaleen ontelotila 42' jaettiin väliseinällä 51 kahteen osaan siten, että on-telotilan yläosa oli yhteydessä puhallusputkeen 50 ja ontelotilan alaosa oli yhteydessä imuputkeen 44. Tällä jär-20 jestelyllä saatiin sydänimukappaleen 43' pintalämpötila pysymään alhaisena ja vältettiin kuidun kiinnitarttuminen. Koska epäiltiin, että myös kehäimukappale 43 saattaisi kuumentua polttokaasuista liiaksi, kun kuidun muodostus ei vielä ole alkanut, kehäimukappaleesta 43 tehtiin valin-25 naisesti imevä tai puhaltava. Sen ohella, että varmistui kehäimukappaleen 43 pintalämpötilan pysyminen alhaisena havaittiin, että puhaltamalla kehäimukappaleen kautta ilmaa saatiin myös sydänimukappaleen 43' pintalämpötila pysymään riittävän alhaisena ilman että tällöin sydänimukappalee-30 seen olisi tarvinnut johtaa jäähdytysilmaa.

Kun kuidun muodostus tapahtui normaalilla prosessinopeudel-la ja kun imutilavuusvirtaus asetettiin kutakin erilaista tapausta, so. sydänimua, kehäimua ja integroitua sydän- ja 35 kehäimua, varten samaksi, n. 2000 Nrn^/h, saavutettiin koetilanteessa kussakin tapuksessa, imuputkeen 44 kuitumas-savirtauksesta poisimetyn kuuman ilman ja polttokaasujen muodossa, 300 kW vastaava lämmöntalteenotto. Tällöin h 88457 imuputkeen imetyn kuuman ilman ja polttokaasujen seoksen lämpötila oli 400 °C.

Toteutetun koejärjestelyn myötä yllättävänä etuna havait-5 tiin myös, että samalla kun ilmaa puhalletaan sydänimukap-paleen 43' yläosan kautta kuitumassavirtauken sekaan ja kuumaa ilmaa sekä polttokaasuja imetään sydänimukappaleen 43' alaosaan voidaan puhallusilman määrän säädöllä helposti ja luontevasti säädellä kuitumassavirtauksesta imuputkeen 10 44 imettävän kaasuseoksen lämpötilaa. Imettävän kaasu- seoksen lämpötilansäädön, välille 300-600 °C, havaittiin toimivan myös silloin kun: ilmaa puhalletaan kehäimukappaleen 43 kautta ja imu tapahtuu sydänimukappaleeseen 43', 15 - ilmaa puhalletaan sydänimukappaleen 43' kautta ja imu tapahtuu kehäimukappaleeseen 43, - ilmaa puhalletaan sydänimukappaleen 43' kautta ja imu tapahtuu sekä kehäimukappaleeseen että sydänimukappaleeseen.

20

Kuvion 7 mukaisen koejärjestelyn haittana oli aluksi kuidun kerääntyminen sydänimukappaleeseen 43' liitetyn imuputken 44 päälle. Tämä haitta saatiin tehokkaimmin eliminoitua sivusta imuputkea päin suunnatulla ilmasuihkulla 52, joka 25 toimi ns. ilmapeitsenä - erityisen tehokkaaksi todettiin liikkuva ilmapeitsi.

Edellä esillä olevaa keksintöä on selostettu sellaisten toteutusmuotojen avulla, joissa yksittäiset osat ovat 30 paikollaan pysyviä, so. staattisia. On selvää, että keksinnön päämäärä saavutetaan myös käyttämällä keksinnön mukaisessa sovitelmassa liikkuvaa tai liikkuvia, edullisesti pyöriviä, so. dynaamisia, osia. Niinpä esillä olevan keksinnön mukaisesti tarkoitetut päämäärät toteuttava 35 sovitelma voi muodostua täysin staattisen sovitelman ohella, osittain staattisesta ja osittain dynaamisesta sovitelmasta tai täysin dynaamisesta sovitelmasta. Dynaamisen imukappaleen, etenkin pyörivän sydänimukappaleen, etuna 12 £8457 on se, että pyörimisliike aikaansaa keskipakovoiman, joka pyrkii poistamaan kappaleen pinnalta kuituainesta, mikä edesauttaa kappaleen puhtaana pysymistä. Tässä yhteydessä on syytä todeta, että se miten imukappaleen liike aikaan-5 saadaan ei ole keksinnön kannalta olennaista. Esimerkkinä eräästä sopivasta liikkuvasta sydänimukappaleesta voidaan esittää konstruktio, jossa imukappale on sylinterimäinen, poikittain kuitumassavirtaukseen sijoitettu ontelokappale, jonka pyöritysakseli, joka on ontto ja muodostaa siten 10 alipaineen ontelokappaleen sisään synnyttävän imukanavan, on liitetty ontelokappaleen päätyyn, jolloin imukappale pyörii pitkittäisen symmetria-akselinsa ympäri. Liikkuvan sydänimukappaleen tapauksessa on edullista käyttää molemmista päistään avointa lieriökappaletta rajaamaan kuitumas-15 sanvirtaustietä, jolloin sydänimukappale pyörii lieriökap-paleen sisäpuolella ja pyöritysakseli kulkee lieriökappa-leen vaipan läpi tai on yhdistetty linkoon ja pyörii sen mukana. Tekemällä kieriökappaleen vaippa kaksiseinäiseksi saadaan sydänimuun yhdistetyksi kehäimu.

20

Keksintöä on selostettu edellä vain esimerkinomaisesti sen eräiden toteutusmuotojen ja niiden eräiden vaihtoehtoisten toteutusmallien avulla. Kuten alan ammattimiehelle on selvää tällä ei ole luonnollisestikaan haluttu rajata 25 keksintöä, vaan monet rakennevaihtoehdot, -muunnokset ja ratkaisut ovat mahdollisia oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä on erikseen todettava koskien kuitumas-savirtauksen levitystä, että kehäimukappale voi olla muotoilultaan lähes mikä tahansa ontelokapple, kunhan se on 30 muotoiltu ja/tai mitoitettu mahdollistamaan keksinnön mukainen kuitumassavirtauksen leviäminen kuidunvedon jälkeisistä dimensioista. Samoin sydänimukappale voidaan muotoilla varsin vapaasti, edullista on kuitenkin että sydänimukappale on aerodynaamisesti virtaviivainen pyörtei-35 lyn minimoimiseksi, ja että se muotoilunsa ja/tai liikkeensä myötä pyrkii levittämään kuitumassavirtausta.

Claims (17)

1. Menetelmä mineraalikuitujen valmistusprosessin parantamiseksi, jossa suoritetaan kuitujen veto pyörivän lingon 5 kehältä kuumien polttokaasujen avulla, ja jossa lisäksi vedettyjen kuitujen, kuuman ilman ja polttokaasujen muodostamaan kuitumassavirtaukseen ruiskutetaan sideainetta ja/tai sekoitetaan lisäilmaa, tunnettu siitä, että olennaisesti kuitujenvetoa seuraavana prosessivaiheena kuitumas- 10 savirtauksesta poistetaan, edullisesti imemällä, ilmaa ja polttokaasuja, jotka johdetaan kanavaa myöten energiansääs-tötarkoituksessa muualla tehdasprosessissa, edullisimmin kypsytysuunissa lämmönlähteenä käytettäväksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa ja polttokaasuja poistetaan kuitumassa-virtauksesta ulkoapäin, edullisesti perifeerisellä kehäimul-la.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja/tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa ja polttokaasuja poistetaan kuitumassavirtauksesta kuitumassavirtauksen sisältä, edullisesti keskeisellä sydänimulla.

4. Jonkun patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa ja polttokaasuja poistetaan, kuitumassavirtauksesta linkoa seuraavassa vyöhykkeessä, joka ulottuu lingosta kuitumassavirtauksen suuntaan alas päin enintään 1,5 m päähän. 30

5. Jonkun patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuitumassavirtauksesta poistettu kuuman ilman ja polttokaasujen seos johdetaan sopivaa putkea, kanavistoa tai vastaavaa myöten prosessissa seuraa- 35 vaan kypsytysuunin polttimeen tai muuhun kypsytysuuniin liittyvään kammioon. 14 £8457

6. Sovitelma mineraalikuitujen valmistusprosessin parantamiseksi, jossa suoritetaan kuitujen veto pyörivän lingon (2) kehältä kuumien polttokaasujen avulla, ja jossa lisäksi vedettyjen kuitujen, kuuman ilman ja polttokaasujen muodos-5 tamaan kuitumassavirtaukseen ruiskutetaan sideainetta (3,7) ja/tai sekoitetaan lisäilmaa, tunnettu siitä, että sovitel-maan kuuluu olennaisesti kuitujenvetoa seuraavaan proses-sivyöhykkeeseen (5) sovitetut staattiset ja/tai dynaamiset välineet (4) ainakin osan kuumasta ilmasta ja polttokaa-10 suista poistamiseksi, edullisesti imemällä, kuitumassavir tauksesta ja johtamiseksi kanavaa myöten energiansääs-tötarkoituksessa muualla tehdasprosessissa, edullisimmin kypsytysuunissa lämmönlähteenä käytettäväksi.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ilmaa ja polttokaasuja kuitumassavirtauksesta poistaviin välineisiin (4) kuuluu kehämäinen kehysosa (43), jossa on kuitumassan virtaussolaa (40) rajaava rei’itetty (41) sisäseinämä ja mainittuun rei'itettyyn sisäseinämään 20 rajautuva, edullisesti rengasmainen, sisäpuolinen ontelo-tila (42), jossa paine on pienempi kuin kuitumassan virtaus-solassa kehäimuvaikutuksen synnyttämiseksi kuitumassavirtaukseen .

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kuitumassan virtaussola, jota kehysosan (43) rei'itetty (41) sisäseinämä rajaa on edullisesti kartio-mainen.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ilmaa ja polttokaasuja kuitumassavirtauksesta poistaviin välineisiin (4) kuuluu keskeinen, valinnaisesti staattinen tai dynaaminen, sydänosa (43'), jossa on kuitu-massan virtaustiehen tai -tilaan (40) rajautuva rei'itetty 35 (41') ulkoseinämä ja mainittuun rei’itettyyn ulkoseinämään rajautuva sisäpuolinen ontelotila (42'), jossa paine on pienempi kuin kuitumassan virtaustilassa sydänimuvaikutuksen synnyttämiseksi kuitumassavirtaukseen. 15 o' 8 4 S 7

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sydänosa on edullisesti symmetrinen, edullisimmin pyörähdyssymmetrinen, ontelokappale (43'). 5

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että sydänosan (43') ontelotilaan (42') on yhdistetty ainakin yksi sopiva imuputki tai kanava (44).

12. Patenttivaatimusten 7 ja 9 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että integroidun kehäimu- ja sydänimuvaikutuksen kohdistamiseksi kuitumassavirtaukseen sovitelma on kokoonpano, jossa on välineet (43) kehäimun aikaansaamiseksi ja välineet (43') sydänimun aikaansaamiseksi.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että suhteessa kuitumassan virtaustilassa vallitsevaan paineeseen sekä kehäimun aikaansaavissa välineissä (43) että sydänimun aikaansaavissa välineissä (43') ylläpi- 20 detään alipainetta.

13 e 8 4 S 7

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että suhteessa kuitumassan virtaustilassa vallitsevaan paineeseen valinnaisesti joko kehäimun aikaansaavissa 25 välineissä (43) tai sydänimun aikaansaavissa välineissä (43') on alipaine, ja vastaavasti valinnaisesti joko sydänimun aikaansaavissa välineissä (43') tai kehäimun aikaansaavissa välineissä (43) on ylipaine.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 11-14 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kuitumassavirtauksesta poistettu kuuman ilman ja polttokaasujen seos johtuu mainitun imuput-ken tai kanavan (44) kautta prosessissa seuraavaan kypsy-tysuunin polttimeen tai muuhun kypsytysuuniin liittyvään 35 kammioon.

16. Jonkin patenttivaatimuksen 7-15 mukainen sovitelma, tunnettu välineistä edullisesti kaasumaisen väliaineen, 16 88 497 kuten ilman, johtamiseksi valinnaisesti sisältäpäin ja/tai ulkoapäin kuitumassan virtaustilaan (40) mainitun väliaineen avulla tapahtuvan lämmönsiirron tehostamiseksi.

17 :8497