JPH06321570A - 鉱物ウールファイバ製造装置のためのスピンナ - Google Patents
鉱物ウールファイバ製造装置のためのスピンナInfo
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- JPH06321570A JPH06321570A JP6084873A JP8487394A JPH06321570A JP H06321570 A JPH06321570 A JP H06321570A JP 6084873 A JP6084873 A JP 6084873A JP 8487394 A JP8487394 A JP 8487394A JP H06321570 A JPH06321570 A JP H06321570A
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- C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
- C03B7/14—Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines
- C03B7/16—Transferring molten glass or gobs to glass blowing or pressing machines using deflector chutes
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/04—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor
- C03B37/05—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices
- C03B37/055—Manufacture of glass fibres or filaments by using centrifugal force, e.g. spinning through radial orifices; Construction of the spinner cups therefor by projecting molten glass on a rotating body having no radial orifices by projecting onto and spinning off the outer surface of the rotating body
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/26—Outlets, e.g. drains, siphons; Overflows, e.g. for supplying the float tank, tweels
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- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/44—Cooling arrangements for furnace walls
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 予測可能な一定の厚さの固体物質すなわち殻
が作動面上に凝固可能とするようにした鉱物ウールファ
イバ製造装置用のスピンナの提供。 【構成】 鉱物ウールファイバ製造装置において溶融炉
からの溶融材料の流れを多数のファイバに変換するスピ
ンナ２１０は、溶融材料が注がれて衝突せしめられる円
筒形外側面２１４と、当該外側面と反対側の円筒形内側
面２１６とを有するほぼ中空円筒形の金属製の外殻部材
２１２と、前記外殻部材の内側に当該外殻部材と同軸状
態で配設され且つ同外殻部材の内側面との間に冷却液が
流れる極めて狭い流路２２６を形成する円筒形の外側面
を有する冷却液案内部材２２２とから構成されている。
が作動面上に凝固可能とするようにした鉱物ウールファ
イバ製造装置用のスピンナの提供。 【構成】 鉱物ウールファイバ製造装置において溶融炉
からの溶融材料の流れを多数のファイバに変換するスピ
ンナ２１０は、溶融材料が注がれて衝突せしめられる円
筒形外側面２１４と、当該外側面と反対側の円筒形内側
面２１６とを有するほぼ中空円筒形の金属製の外殻部材
２１２と、前記外殻部材の内側に当該外殻部材と同軸状
態で配設され且つ同外殻部材の内側面との間に冷却液が
流れる極めて狭い流路２２６を形成する円筒形の外側面
を有する冷却液案内部材２２２とから構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱絶縁用の鉱物ウールフ
ァイバを製造することに関し、特に、鉱物ウールファイ
バの製造装置のためのスピンナ及びスピンナを有効に冷
却する方法に関する。
ァイバを製造することに関し、特に、鉱物ウールファイ
バの製造装置のためのスピンナ及びスピンナを有効に冷
却する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉱物ウールファイバ製造に関して。炉か
らの溶融材料が湯出口を経てトラスに入り、ファイバ化
スピンナの面に導かれる。湯出口を通って流れる溶融材
料の生ずる著しく高い熱のため、ある場合には湯出口冷
却装置を設ける必要のあることは既知である。このため
には、通常は湯出口を鋼製として水で鋼を冷却する。し
かし、この手段は有効ではなく、冷却された金属の作動
面に凝固材料の殻が予測不可能の可変量で堆積し、この
ため溶融材料の排出は不均等になる。
らの溶融材料が湯出口を経てトラスに入り、ファイバ化
スピンナの面に導かれる。湯出口を通って流れる溶融材
料の生ずる著しく高い熱のため、ある場合には湯出口冷
却装置を設ける必要のあることは既知である。このため
には、通常は湯出口を鋼製として水で鋼を冷却する。し
かし、この手段は有効ではなく、冷却された金属の作動
面に凝固材料の殻が予測不可能の可変量で堆積し、この
ため溶融材料の排出は不均等になる。
【０００３】溶融材料供給用のトラフは多年の間設計者
の悩みの種であった。耐火物構造は高価で空気中で短命
であり、装置が熱的定常状態に入る前に予測不可能の堆
積を生じ、定常供給が不可能になり、不安定な波状流を
生ずる。水冷金属トラフでも同じ問題が生ずる。この場
合トラフを炭素鋼又はステンレス鋼製として水冷却しな
ければならないから特にそうである。現在まで、トラフ
排出端から一定の均等な材料の流れを得るトラフを製造
できなかった。
の悩みの種であった。耐火物構造は高価で空気中で短命
であり、装置が熱的定常状態に入る前に予測不可能の堆
積を生じ、定常供給が不可能になり、不安定な波状流を
生ずる。水冷金属トラフでも同じ問題が生ずる。この場
合トラフを炭素鋼又はステンレス鋼製として水冷却しな
ければならないから特にそうである。現在まで、トラフ
排出端から一定の均等な材料の流れを得るトラフを製造
できなかった。
【０００４】ファイバ化スピンナの機能は溶融材料の流
れに動エネルギを与え、これによって高速の空気、スチ
ーム等の蒸気が溶融材料の急速に動く流れに衝突して材
料流を多数の小直径の長いファイバに変形される。
れに動エネルギを与え、これによって高速の空気、スチ
ーム等の蒸気が溶融材料の急速に動く流れに衝突して材
料流を多数の小直径の長いファイバに変形される。
【０００５】長いファイバの低密度鉱物ウールは、通常
米国では屋根の断熱に使用され、単輪のスピンナが有効
であることが明らかにされた。空洞壁改装又は工業用管
被覆、天井タイル等のための高密度ファイバは通常世界
中が四輪スピンナを使用する。
米国では屋根の断熱に使用され、単輪のスピンナが有効
であることが明らかにされた。空洞壁改装又は工業用管
被覆、天井タイル等のための高密度ファイバは通常世界
中が四輪スピンナを使用する。
【０００６】この四輪スピンナは４個の平行の駆動スピ
ンドルのそれぞれの端部に水冷ホイールを有し、各ホイ
ールは直径約２５０〜３５０ｍｍ（１０〜１４イン
チ）、リム幅約１００〜１３０ｍｍ（４〜５インチ）で
あり、四輪は同一平面に取り付け、頂部のホイールに滴
下した溶融材料は速度を与えられて第２のホイールに衝
突し、順次動く。最下のすなわち第３、第４のホイール
を過ぎたときに高速の空気又はスチームが高エネルギ溶
融材料を横方向に大きな力で押してファイバに分離させ
る。
ンドルのそれぞれの端部に水冷ホイールを有し、各ホイ
ールは直径約２５０〜３５０ｍｍ（１０〜１４イン
チ）、リム幅約１００〜１３０ｍｍ（４〜５インチ）で
あり、四輪は同一平面に取り付け、頂部のホイールに滴
下した溶融材料は速度を与えられて第２のホイールに衝
突し、順次動く。最下のすなわち第３、第４のホイール
を過ぎたときに高速の空気又はスチームが高エネルギ溶
融材料を横方向に大きな力で押してファイバに分離させ
る。
【０００７】この四輪スピンナはこれまで鋼製とされ、
通常は水冷である。この結果、ホイールはほぼ１週間の
使用で摩耗し、面仕上げの必要があり著しく費用がかか
る。
通常は水冷である。この結果、ホイールはほぼ１週間の
使用で摩耗し、面仕上げの必要があり著しく費用がかか
る。
【０００８】出願人の米国特許第４０３２７０５号（こ
の文献を先発明とする）に詳述した通り、出願人の発見
によれば、大量のエネルギ、１ＢＴＵ／ｉｎ2／ｓ程度
を急速、連続的に水冷金属壁を経て除去するには、壁に
損傷を生じないために、金属が優れた熱伝導性と実用上
の高い融点とを有し、背面でのスチームの生成と有効な
除去とによって一定温度に強制冷却することを必要とす
る。
の文献を先発明とする）に詳述した通り、出願人の発見
によれば、大量のエネルギ、１ＢＴＵ／ｉｎ2／ｓ程度
を急速、連続的に水冷金属壁を経て除去するには、壁に
損傷を生じないために、金属が優れた熱伝導性と実用上
の高い融点とを有し、背面でのスチームの生成と有効な
除去とによって一定温度に強制冷却することを必要とす
る。
【０００９】水１ポンド（０．４５４ｋｇ）をスチーム
とするには、２１２°Ｆで９６７ＢＴＵ（１００°Ｃで
グラム当たり５３６カロリー）を必要とする。冷却すべ
き部分に水を連続的に供給してスチームとし、次に直ち
にスチームを除去して水を到達可能とすれば、著しく効
率の良い予測可能の冷却装置が得られる。冷却すべき部
分は付加物がなく、有効な熱伝達に悪影響のあるフィル
ム効果を生じないようにする必要がある。
とするには、２１２°Ｆで９６７ＢＴＵ（１００°Ｃで
グラム当たり５３６カロリー）を必要とする。冷却すべ
き部分に水を連続的に供給してスチームとし、次に直ち
にスチームを除去して水を到達可能とすれば、著しく効
率の良い予測可能の冷却装置が得られる。冷却すべき部
分は付加物がなく、有効な熱伝達に悪影響のあるフィル
ム効果を生じないようにする必要がある。
【００１０】実験上、スチームのフィルムを生成直後に
除去するには、金属壁背面に超高速冷却水を作用させる
のが最良の方法である。所要冷却水流速は少なくとも
３．０５ｍ／ｓ（１０ｆｔ／ｓ）であり、この速度は金
属面で生ずる必要があり、金属壁を一方の壁面とする冷
却通路の中央での速度ではない。好適な水冷速度は少な
くとも６．１ｍ／ｓ（２０ｆｔ／ｓ）である。直ちに明
らかである通り、この速度は狭い通路を通る大流量を必
要とし、これによって、冷却すべき部分の面、形状、長
さに応じて圧力低下約１．４〜４．２ｋｇ／ｃｍ2（約
２０〜６０ｐｓｉ）を生じる。
除去するには、金属壁背面に超高速冷却水を作用させる
のが最良の方法である。所要冷却水流速は少なくとも
３．０５ｍ／ｓ（１０ｆｔ／ｓ）であり、この速度は金
属面で生ずる必要があり、金属壁を一方の壁面とする冷
却通路の中央での速度ではない。好適な水冷速度は少な
くとも６．１ｍ／ｓ（２０ｆｔ／ｓ）である。直ちに明
らかである通り、この速度は狭い通路を通る大流量を必
要とし、これによって、冷却すべき部分の面、形状、長
さに応じて圧力低下約１．４〜４．２ｋｇ／ｃｍ2（約
２０〜６０ｐｓｉ）を生じる。
【００１１】この冷却の有効性を強調するために、使用
可能な価格、融点、高熱伝導率の加工可能金属を必要と
する。素子の物理的特性の表から、加工容易で、比較的
安価であり、融点が約１０００°Ｃであり、良好な熱伝
導率の材料を次の表に記す。 素子 融点°Ｃ 熱伝導率（calgmcm/cm2/s/°C） クロム Ｃｒ １８７５ ０．１６ 銅 Ｃｕ １０８３ ０．９４３ 鉄 Ｆｅ １５３７ ０．１８ モリブデン Ｍｏ ２６１０ ０．３４ ニッケル Ｎｉ １４５３ ０．２２ 銀 Ａｇ ９６３ １．００（比較用） クロム、モリブデン、ニッケルは実際上加工容易でな
く、比較的高価である。さらに、この材料は熱伝導率が
銅の３分の１から５分の１である。
可能な価格、融点、高熱伝導率の加工可能金属を必要と
する。素子の物理的特性の表から、加工容易で、比較的
安価であり、融点が約１０００°Ｃであり、良好な熱伝
導率の材料を次の表に記す。 素子 融点°Ｃ 熱伝導率（calgmcm/cm2/s/°C） クロム Ｃｒ １８７５ ０．１６ 銅 Ｃｕ １０８３ ０．９４３ 鉄 Ｆｅ １５３７ ０．１８ モリブデン Ｍｏ ２６１０ ０．３４ ニッケル Ｎｉ １４５３ ０．２２ 銀 Ａｇ ９６３ １．００（比較用） クロム、モリブデン、ニッケルは実際上加工容易でな
く、比較的高価である。さらに、この材料は熱伝導率が
銅の３分の１から５分の１である。
【００１２】銅は比較的低融点であり、鉄は高融点であ
るため、水冷湯出口、トラフ、スピンナとして過去にお
いては自動的に鋼を選択したがこれは全く妥当でない。
鉄は銅に比較して熱伝導率は１／５以下であるにもかか
わらずそれが実情であった。更に、多くの理由によっ
て、水冷の鋼は表面に高絶縁性のフィルムを形成する傾
向がある。
るため、水冷湯出口、トラフ、スピンナとして過去にお
いては自動的に鋼を選択したがこれは全く妥当でない。
鉄は銅に比較して熱伝導率は１／５以下であるにもかか
わらずそれが実情であった。更に、多くの理由によっ
て、水冷の鋼は表面に高絶縁性のフィルムを形成する傾
向がある。
【００１３】この技術的な欠点を増すのは、出願人の知
る限りでは、湯出口オリフィス、トラフ、又はスピンナ
の背面から熱エネルギを有効に除去する試みとして、ス
チームを清潔な面に生成させ、超高速で動く新しい冷却
水によってスチームを直接除去することが行われなかっ
たからである。指摘すべきこととして、ステンレス鋼の
使用は事態を悪化させるだけである。この理由は、ステ
ンレス鋼の熱伝導率は銅の１／１６〜１／２４であるか
らである。
る限りでは、湯出口オリフィス、トラフ、又はスピンナ
の背面から熱エネルギを有効に除去する試みとして、ス
チームを清潔な面に生成させ、超高速で動く新しい冷却
水によってスチームを直接除去することが行われなかっ
たからである。指摘すべきこととして、ステンレス鋼の
使用は事態を悪化させるだけである。この理由は、ステ
ンレス鋼の熱伝導率は銅の１／１６〜１／２４であるか
らである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、予測可能な
一定の厚さの固体物質すなわち殻が作動面上に凝固可能
とするようにして上記既知の問題点を解決することであ
る。
一定の厚さの固体物質すなわち殻が作動面上に凝固可能
とするようにして上記既知の問題点を解決することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、鉱物
ウールファイバ製造装置において、溶融炉からの溶融材
料の流れを多数のファイバに変換するスピンナを、溶融
材料が注がれて衝突せしめられる円筒形外側面と当該外
側面と反対側の円筒形内側面とを有するほぼ中空円筒形
の金属製の外殻部材と、前記外殻部材の内側に当該外殻
部材と同軸状態で配設され且つ同外殻部材の内側面との
間に冷却液が流れる極めて狭い流路を形成する円筒形の
外側面を有する冷却液案内部材とから構成することによ
って上記問題点を解決している。
ウールファイバ製造装置において、溶融炉からの溶融材
料の流れを多数のファイバに変換するスピンナを、溶融
材料が注がれて衝突せしめられる円筒形外側面と当該外
側面と反対側の円筒形内側面とを有するほぼ中空円筒形
の金属製の外殻部材と、前記外殻部材の内側に当該外殻
部材と同軸状態で配設され且つ同外殻部材の内側面との
間に冷却液が流れる極めて狭い流路を形成する円筒形の
外側面を有する冷却液案内部材とから構成することによ
って上記問題点を解決している。
【００１６】更に、本発明においては、このようなスピ
ンナにおいて、溶融材料が注がれて衝突せしめられるス
ピンナの面に近接して冷却液を少なくとも約３．０５ｍ
／ｓ（１０ｆｔ／ｓ）の速度で流すことによってスピン
ナを冷却することによって上記問題点を解決している。
ンナにおいて、溶融材料が注がれて衝突せしめられるス
ピンナの面に近接して冷却液を少なくとも約３．０５ｍ
／ｓ（１０ｆｔ／ｓ）の速度で流すことによってスピン
ナを冷却することによって上記問題点を解決している。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の超高速水冷銅スピンナの断
面図を示し符号２１０とする。スピンナ２１０にはほぼ
円筒形の銅外殻２１２を有し、外殻２１２の外側作動面
２１４上に溶融材料例えば溶融スラグ１１４が噴射され
て動エネルギを受け手ファイバを形成する。銅外殻２１
２には内側円筒面２１６と端壁２１８とを円筒形部２１
２と一体として形成する。
面図を示し符号２１０とする。スピンナ２１０にはほぼ
円筒形の銅外殻２１２を有し、外殻２１２の外側作動面
２１４上に溶融材料例えば溶融スラグ１１４が噴射され
て動エネルギを受け手ファイバを形成する。銅外殻２１
２には内側円筒面２１６と端壁２１８とを円筒形部２１
２と一体として形成する。
【００１８】外殻２１２内に複数のボルト２２０によっ
て冷却液案内２２２を取り付ける。冷却液案内２２２は
ほぼ円筒形として外側円筒壁２２４を有する。冷却液案
内２２２は外殻２１２内に同一軸線に配置し、面２２４
を外殻２１２の内面２１６に対して狭い間隔として極め
て狭い絞り通路２２６を形成する。
て冷却液案内２２２を取り付ける。冷却液案内２２２は
ほぼ円筒形として外側円筒壁２２４を有する。冷却液案
内２２２は外殻２１２内に同一軸線に配置し、面２２４
を外殻２１２の内面２１６に対して狭い間隔として極め
て狭い絞り通路２２６を形成する。
【００１９】案内２２２の中央開口２２８を貫通して軸
線方向に内部導管２３０を通す。導管２３０の前端は案
内２２２に対して回転可能とし、Ｏリング２３２を使用
して液シールを行う。導管２３０の後端、第４図の左端
は固定の入口ポート２３４となる。
線方向に内部導管２３０を通す。導管２３０の前端は案
内２２２に対して回転可能とし、Ｏリング２３２を使用
して液シールを行う。導管２３０の後端、第４図の左端
は固定の入口ポート２３４となる。
【００２０】外側導管２３６は内側導管２３０と同一軸
線として後述する戻り通路を形成する。導管２３６の前
端は、案内２２２の背面に複数のボルト２４０によって
固着しＯリング２４２によってシールする。
線として後述する戻り通路を形成する。導管２３６の前
端は、案内２２２の背面に複数のボルト２４０によって
固着しＯリング２４２によってシールする。
【００２１】外側導管２３６の他端は回転ユニオン２４
６の第１の部分２４４に固着する。回転ユニオン２４６
の固定半部としての他の半部２４８は内側導管２３０及
び入口ポート２３４に固着する。回転ユニオン２４６に
は出口ポート２５０を設けて図示の通り環状スペース即
ち戻り通路２３８に連通する。
６の第１の部分２４４に固着する。回転ユニオン２４６
の固定半部としての他の半部２４８は内側導管２３０及
び入口ポート２３４に固着する。回転ユニオン２４６に
は出口ポート２５０を設けて図示の通り環状スペース即
ち戻り通路２３８に連通する。
【００２２】案内２２２の内部に後端部即ち図１の左側
付近にほぼ円板状のスペース２５２を形成する。スペー
ス２５２は環状スペース即ち戻り通路２３８に連通す
る。スペース２５２は更に狭い通路２２６と複数の孔２
５４を経て連通する。孔２５４は半径方向に案内２２２
を外面２２４からスペース２５２に通る。好適な例とし
て、１２個の孔２５４を案内２２２の外周に等角度間隔
で形成する。
付近にほぼ円板状のスペース２５２を形成する。スペー
ス２５２は環状スペース即ち戻り通路２３８に連通す
る。スペース２５２は更に狭い通路２２６と複数の孔２
５４を経て連通する。孔２５４は半径方向に案内２２２
を外面２２４からスペース２５２に通る。好適な例とし
て、１２個の孔２５４を案内２２２の外周に等角度間隔
で形成する。
【００２３】案内２２２の前面２５６はほぼ皿形とす
る。即ち、面２５６と端壁２１８との間隔は半径の増加
と共に減少する。当業者に周知の通り、これによって面
２５６と端壁２１８との間を一定流速とする。スピンナ
は周知の方法で外側導管２３６に固着したギア又はプー
リを介して回転させる。
る。即ち、面２５６と端壁２１８との間隔は半径の増加
と共に減少する。当業者に周知の通り、これによって面
２５６と端壁２１８との間を一定流速とする。スピンナ
は周知の方法で外側導管２３６に固着したギア又はプー
リを介して回転させる。
【００２４】スピンナ２１０の機能は次の通りである。
外殻２１２、案内２２２、外側導管２３６の組み合わせ
は所要速度で回転させ、この間溶融材料、例えば溶融ス
ラグ１１４が銅外殻２１２の作動面２１４に供給されて
ファイバを形成する。溶融材料が面２１４に接触すれば
大きな熱が銅外殻２１２に伝達される。水等の所要の冷
却液が入口ポート２３４に圧入され、導管２３０を経て
案内２２２の面２５６と端壁２１８との間のスペースに
入る。ここから冷却液は通路２２６、開口２５４を経て
スペース２５２に入り、戻り通路２３８を経て出口ポー
ト２５０に流れる。極めて狭い絞り通路２２６と流入冷
却液の圧力との組み合わせによって冷却液は銅外殻２１
２の内面２１６を超高速、少なくとも３．０５ｍ／ｓ
（約１０ｆｔ／ｓ）で流れ、この面に生成した蒸気を滞
留させずに流し、銅外殻２１２を有効に冷却する。
外殻２１２、案内２２２、外側導管２３６の組み合わせ
は所要速度で回転させ、この間溶融材料、例えば溶融ス
ラグ１１４が銅外殻２１２の作動面２１４に供給されて
ファイバを形成する。溶融材料が面２１４に接触すれば
大きな熱が銅外殻２１２に伝達される。水等の所要の冷
却液が入口ポート２３４に圧入され、導管２３０を経て
案内２２２の面２５６と端壁２１８との間のスペースに
入る。ここから冷却液は通路２２６、開口２５４を経て
スペース２５２に入り、戻り通路２３８を経て出口ポー
ト２５０に流れる。極めて狭い絞り通路２２６と流入冷
却液の圧力との組み合わせによって冷却液は銅外殻２１
２の内面２１６を超高速、少なくとも３．０５ｍ／ｓ
（約１０ｆｔ／ｓ）で流れ、この面に生成した蒸気を滞
留させずに流し、銅外殻２１２を有効に冷却する。
【００２５】本発明のスピンナによる有効な冷却の結
果、予測可能の一定の厚さの固体スラグ材料の外皮即ち
殻がスピンナの作動面に凝着し、ファイバ化過程の細か
い制御を可能にする。更に、この殻は熱絶縁性であり、
銅が過大温度になるのを防ぐ。尚、殻は銅の作動面を物
理的摩耗から守る。
果、予測可能の一定の厚さの固体スラグ材料の外皮即ち
殻がスピンナの作動面に凝着し、ファイバ化過程の細か
い制御を可能にする。更に、この殻は熱絶縁性であり、
銅が過大温度になるのを防ぐ。尚、殻は銅の作動面を物
理的摩耗から守る。
【００２６】（参考例）図２は、本発明のスピンナと同
様の原理に従って構成した超高速水冷銅製湯出口の縦断
面図を１０として示している。湯出口１０の前端即ち図
の左側は既知のグラファイトノズル１２に固着する。ノ
ズル１２は本発明の一部を形成せず、仮想線として示
し、本発明の外側を示すだけである。ノズル１２は当業
界周知の方法で溶解炉のるつぼ壁に取り付ける。
様の原理に従って構成した超高速水冷銅製湯出口の縦断
面図を１０として示している。湯出口１０の前端即ち図
の左側は既知のグラファイトノズル１２に固着する。ノ
ズル１２は本発明の一部を形成せず、仮想線として示
し、本発明の外側を示すだけである。ノズル１２は当業
界周知の方法で溶解炉のるつぼ壁に取り付ける。
【００２７】湯出口１０は３個の主要部分からなる。即
ち、内側銅部材１４と、中間冷却液案内１６と外側ジャ
ケット１８である。後に詳述する銅部材前部を除いて、
各素子１４、１６、１８は比較的薄壁管状であり、好適
な例で円筒形即ち円形断面とする。内側銅部材１４、冷
却液案内１６、ジャケット１８は互いに同軸状とする。
ち、内側銅部材１４と、中間冷却液案内１６と外側ジャ
ケット１８である。後に詳述する銅部材前部を除いて、
各素子１４、１６、１８は比較的薄壁管状であり、好適
な例で円筒形即ち円形断面とする。内側銅部材１４、冷
却液案内１６、ジャケット１８は互いに同軸状とする。
【００２８】銅部材１４の内面２０は湯出口１０の作動
面であり、炉からの熔融物が図の左から右に通る開口を
形成する。銅部材１４の壁部の厚さは前端２２では増大
して小直径の内径部となりオリフィス２４を形成する。
オリフィス２４は内側作動面２６を含み銅部材の内側作
動面２０に連続する。
面であり、炉からの熔融物が図の左から右に通る開口を
形成する。銅部材１４の壁部の厚さは前端２２では増大
して小直径の内径部となりオリフィス２４を形成する。
オリフィス２４は内側作動面２６を含み銅部材の内側作
動面２０に連続する。
【００２９】オリフィスの作動面を有効に冷却するため
に厚壁部２２内に孔あけして複数の通路２８を形成す
る。各通路を形成するには、銅部材１４の外面からオリ
フィス２４の作動面２６に向けて孔あけする。第１の孔
３０から軸線方向にオフセットした位置から第２の孔３
２をオフセット２４の作動面２６に向けて内方に孔あけ
し、第１の孔３０の内方端で交わらせる。
に厚壁部２２内に孔あけして複数の通路２８を形成す
る。各通路を形成するには、銅部材１４の外面からオリ
フィス２４の作動面２６に向けて孔あけする。第１の孔
３０から軸線方向にオフセットした位置から第２の孔３
２をオフセット２４の作動面２６に向けて内方に孔あけ
し、第１の孔３０の内方端で交わらせる。
【００３０】それ故、各通路２８はほぼＶ型であり、壁
面３４はオフセットの作動面２６の後方にある。面３４
は作動面２６に比較的近接しているが隔離されている。
通路２８を形成する各孔３０，３２は直径約４ｍｍ（５
／３２ｉｎ）であるため冷却液の狭い通路を形成する。
図には２個の通路２８のみを示したが、所要数の通路と
することができ、好適な例ではオフセット２４の軸線を
中心として等間隔に配置する。好適な例では、１２個の
通路を使用する。
面３４はオフセットの作動面２６の後方にある。面３４
は作動面２６に比較的近接しているが隔離されている。
通路２８を形成する各孔３０，３２は直径約４ｍｍ（５
／３２ｉｎ）であるため冷却液の狭い通路を形成する。
図には２個の通路２８のみを示したが、所要数の通路と
することができ、好適な例ではオフセット２４の軸線を
中心として等間隔に配置する。好適な例では、１２個の
通路を使用する。
【００３１】上述した通り、冷却液案内１６は銅部材１
４を囲んで同一軸線に配置する。冷却液案内１６の前端
は溶接等によって銅部材１４の外面に固着し、固着位置
３６は開口３０、３２の間とする。狭い環状スペース３
８が内側銅部材１４と冷却液案内１６との間に残り、湯
出口１０のほぼ全長に延長する。スペース３８は狭い絞
り通路の一部を形成し、孔３２を経て通路２８に連通す
る。
４を囲んで同一軸線に配置する。冷却液案内１６の前端
は溶接等によって銅部材１４の外面に固着し、固着位置
３６は開口３０、３２の間とする。狭い環状スペース３
８が内側銅部材１４と冷却液案内１６との間に残り、湯
出口１０のほぼ全長に延長する。スペース３８は狭い絞
り通路の一部を形成し、孔３２を経て通路２８に連通す
る。
【００３２】冷却液案内１６と外側ジャケット１８との
間にも環状スペース４０が残る。この環状スペースは湯
出口１０の前端付近の点から湯出口の排出端付近の点ま
で延長し、湯出口とは離間している。湯出口１０の前端
付近において、ジャケット１８は銅部材１４に取付部４
２で固着する。Ｏリング４４の前端は孔３０を介して通
路２８に連通する。
間にも環状スペース４０が残る。この環状スペースは湯
出口１０の前端付近の点から湯出口の排出端付近の点ま
で延長し、湯出口とは離間している。湯出口１０の前端
付近において、ジャケット１８は銅部材１４に取付部４
２で固着する。Ｏリング４４の前端は孔３０を介して通
路２８に連通する。
【００３３】冷却液案内１６とジャケット１８との間の
湯出口１０の後部の環状スペース４６は、Ｏリングシー
ル４８によって環状スペース４０の主部分から隔離さ
れ、冷却液案内１６の後端の位置の複数の開口５０を経
て環状スペース３８に連通する。この開口５０は冷却液
案内１６の端部を胸壁状に形成することもでき、端部に
複数の孔を孔あけすることもできる。入口ポート５２を
環状スペース４０に連通させ、出口ポート５４を環状ス
ペース４６に連通させる。
湯出口１０の後部の環状スペース４６は、Ｏリングシー
ル４８によって環状スペース４０の主部分から隔離さ
れ、冷却液案内１６の後端の位置の複数の開口５０を経
て環状スペース３８に連通する。この開口５０は冷却液
案内１６の端部を胸壁状に形成することもでき、端部に
複数の孔を孔あけすることもできる。入口ポート５２を
環状スペース４０に連通させ、出口ポート５４を環状ス
ペース４６に連通させる。
【００３４】湯出口１０の機能は次の通りである。溶融
材料例えば溶融スラグは炉からノズル１２に流れ、オフ
セット２４を通り、銅部材１４の作動スラグ２０に沿
い、湯出口の排出端から排出される。溶融材料が湯出口
を通って流れる間、大きな熱が銅部材１４に伝達され
る。水等の所要の冷却液を入口ポート５２に圧入し、環
状スペース４０を通って開口３０を経て通路２８に入
る。冷却液は開口３２を通って通路２８を出て環状スペ
ース３８に流れる。湯出口１０の後端では冷却液は開口
５０を経て環状スペース４６に入り出口ポート５４を出
る。通路２８、環状スペース３８は極めて狭い絞り通路
であるため、流入冷却液の圧力と組合わされて冷却液は
面３４及び銅部材１４の外面を超高速、少なくとも３．
０５ｍ／ｓ（約１０ｆｔ／ｓ）で通り、この面に生じた
蒸気を滞留させずに流し、銅部材を有効に冷却する。
材料例えば溶融スラグは炉からノズル１２に流れ、オフ
セット２４を通り、銅部材１４の作動スラグ２０に沿
い、湯出口の排出端から排出される。溶融材料が湯出口
を通って流れる間、大きな熱が銅部材１４に伝達され
る。水等の所要の冷却液を入口ポート５２に圧入し、環
状スペース４０を通って開口３０を経て通路２８に入
る。冷却液は開口３２を通って通路２８を出て環状スペ
ース３８に流れる。湯出口１０の後端では冷却液は開口
５０を経て環状スペース４６に入り出口ポート５４を出
る。通路２８、環状スペース３８は極めて狭い絞り通路
であるため、流入冷却液の圧力と組合わされて冷却液は
面３４及び銅部材１４の外面を超高速、少なくとも３．
０５ｍ／ｓ（約１０ｆｔ／ｓ）で通り、この面に生じた
蒸気を滞留させずに流し、銅部材を有効に冷却する。
【００３５】当該湯出口による有効な冷却の結果、予測
可能の一定の厚さの固体スラグ材料の被覆即ち殻がオリ
フィス及び湯出口の作動面２６，２０上に凝着し、この
ため溶融材料の排出は円滑且つ一定である。更に、この
殻は熱絶縁性であり、銅が過大温度となるのを防ぐ。殻
は更に銅の作動面の物理的摩耗を防ぐ。
可能の一定の厚さの固体スラグ材料の被覆即ち殻がオリ
フィス及び湯出口の作動面２６，２０上に凝着し、この
ため溶融材料の排出は円滑且つ一定である。更に、この
殻は熱絶縁性であり、銅が過大温度となるのを防ぐ。殻
は更に銅の作動面の物理的摩耗を防ぐ。
【００３６】図３は本発明のスピンナと同様の原理に従
って構成した超高速水冷銅トラフを縦断面図で示し符号
１１０とする。トラフ１１０は湯出口１０の下方に位置
し、このため、溶融材料例えば溶融スラグ１１４は湯出
口１０から流れ、トラフの上面に沿って案内されてスピ
ンステーション又は他の所要の位置に流れる。
って構成した超高速水冷銅トラフを縦断面図で示し符号
１１０とする。トラフ１１０は湯出口１０の下方に位置
し、このため、溶融材料例えば溶融スラグ１１４は湯出
口１０から流れ、トラフの上面に沿って案内されてスピ
ンステーション又は他の所要の位置に流れる。
【００３７】端壁１１６以外の全トラフ１１０はほぼ半
円筒形とし図４に明らかに示す。トラフには長いほぼ半
円筒形の上部銅部材１１８を有する。銅部材１１８の上
面作動面１２０は溶融材料１１４を支持する。相補形の
冷却液案内１２２は銅部材１１８の下面１２４の下に取
り付け、両者間を狭い間隔として極めて狭い通路１２６
を形成する。流通路１２６はトラフ１１０のほぼ全長に
亙って延長する。
円筒形とし図４に明らかに示す。トラフには長いほぼ半
円筒形の上部銅部材１１８を有する。銅部材１１８の上
面作動面１２０は溶融材料１１４を支持する。相補形の
冷却液案内１２２は銅部材１１８の下面１２４の下に取
り付け、両者間を狭い間隔として極めて狭い通路１２６
を形成する。流通路１２６はトラフ１１０のほぼ全長に
亙って延長する。
【００３８】冷却液案内１２２の下方に離間して戻り通
路即ちスペース１２８を形成するのは下部ジャケット１
３０である。ジャケット１３０の形状は上部銅部材１１
８、冷却液案内１２２とほぼ同じである。図４に明示す
る通り、部材１１８、１２２、１３０の側縁は封鎖部１
３２、１３４によって封鎖する。複数の孔１３６をトラ
フ１１０の排出端付近で冷却液案内に形成し、図３の右
側に示す通り、通路１２６と戻り通路１２８との間を連
通させる。
路即ちスペース１２８を形成するのは下部ジャケット１
３０である。ジャケット１３０の形状は上部銅部材１１
８、冷却液案内１２２とほぼ同じである。図４に明示す
る通り、部材１１８、１２２、１３０の側縁は封鎖部１
３２、１３４によって封鎖する。複数の孔１３６をトラ
フ１１０の排出端付近で冷却液案内に形成し、図３の右
側に示す通り、通路１２６と戻り通路１２８との間を連
通させる。
【００３９】トラフ１１０の端壁１１６には入口ポート
１３８と出口ポート１４０とを有する。入口ポート１３
８に連通するチャンネル１４２はトラフのほぼ全幅に亙
って延長し通路１２６に連通する。同様にして、出口ポ
ート１４０に連通するチャンネル１４２は戻り通路１２
８に連通する。
１３８と出口ポート１４０とを有する。入口ポート１３
８に連通するチャンネル１４２はトラフのほぼ全幅に亙
って延長し通路１２６に連通する。同様にして、出口ポ
ート１４０に連通するチャンネル１４２は戻り通路１２
８に連通する。
【００４０】トラフ１１０の機能は次の通りである。溶
融材料例えば溶融スラグ１１４は湯出口１０から銅部材
１１８の作動面１２０に流れ、これからスピンナ等に流
れる。溶融スラグ１１４が面１２０に沿って流れるとき
に大量の熱が銅部材１１８に伝達される。水等の所要の
冷却液を入口ポート１３８に圧入し、チャンネル１４２
を経て通路１２６に流す。冷却液は開口１３６を経て戻
り通路１２８を経てチャンネル１４２に入り、出口ポー
ト１４０を出る。極めて狭い絞り通路１２６と流入冷却
液圧力の組み合わせによって、冷却液は銅部材１１８の
下面１２４を超高速即ち少なくとも３．０５ｍ／ｓ（約
１０ｆｔ／ｓ）で流れ、この面に生成する蒸気を滞留さ
せずに流し、銅部材１１８を有効に冷却する。
融材料例えば溶融スラグ１１４は湯出口１０から銅部材
１１８の作動面１２０に流れ、これからスピンナ等に流
れる。溶融スラグ１１４が面１２０に沿って流れるとき
に大量の熱が銅部材１１８に伝達される。水等の所要の
冷却液を入口ポート１３８に圧入し、チャンネル１４２
を経て通路１２６に流す。冷却液は開口１３６を経て戻
り通路１２８を経てチャンネル１４２に入り、出口ポー
ト１４０を出る。極めて狭い絞り通路１２６と流入冷却
液圧力の組み合わせによって、冷却液は銅部材１１８の
下面１２４を超高速即ち少なくとも３．０５ｍ／ｓ（約
１０ｆｔ／ｓ）で流れ、この面に生成する蒸気を滞留さ
せずに流し、銅部材１１８を有効に冷却する。
【００４１】当該トラフによる有効な冷却の結果、予測
可能の一定の厚さの固体スラグ材料の被覆即ち殻がトラ
フの作動面上に凝固し、トラフの出口端から一定の変動
のない材料流が得られる。更に、この殻は熱絶縁性であ
り、銅を過大温度から保護する。更に、殻は銅作動面を
摩耗から守る。
可能の一定の厚さの固体スラグ材料の被覆即ち殻がトラ
フの作動面上に凝固し、トラフの出口端から一定の変動
のない材料流が得られる。更に、この殻は熱絶縁性であ
り、銅を過大温度から保護する。更に、殻は銅作動面を
摩耗から守る。
【００４２】上述の実施例及び参考例において、一方の
ポートを入口ポートとし、他方のポートを出口ポートと
したが、反対にすることもできる。冷却液を反対方向に
流して出口ポートから入れて入口ポートから出しても同
じ冷却効果を得る。更に、冷却液案内、導管、ジャケッ
トは銅製とすることもでき、ステンレス鋼等の所要の材
料製とすることもできる。
ポートを入口ポートとし、他方のポートを出口ポートと
したが、反対にすることもできる。冷却液を反対方向に
流して出口ポートから入れて入口ポートから出しても同
じ冷却効果を得る。更に、冷却液案内、導管、ジャケッ
トは銅製とすることもでき、ステンレス鋼等の所要の材
料製とすることもできる。
【００４３】本発明は、本質を変更せずに他の実施例と
することもでき、本発明の要旨は請求の範囲に記載され
ている。
することもでき、本発明の要旨は請求の範囲に記載され
ている。
【図１】本発明による超高速水冷銅スピンナの断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明のスピンナと同様の原理による超高速水
冷銅湯出口の断面図である。
冷銅湯出口の断面図である。
【図３】本発明のスピンナと同様の原理による超高速水
冷銅トラフの縦断面図である。
冷銅トラフの縦断面図である。
【図４】図３の３−３線に沿った断面図である。
２１０ スピンナ、 ２１２ 外殻、 ２１４ 外
側作動面、２２０，２４０ ボルト、 ２２２ 冷却
液案内、 ２２６ 絞り通路、２２８ 中央開口、
２３０ 内部導管、 ２３４ 入口ポート、２３６
外側導管、 ２３８ 戻り通路、 ２４６ 回転
ユニオン、２５２ スペース、 ２５４ 孔
側作動面、２２０，２４０ ボルト、 ２２２ 冷却
液案内、 ２２６ 絞り通路、２２８ 中央開口、
２３０ 内部導管、 ２３４ 入口ポート、２３６
外側導管、 ２３８ 戻り通路、 ２４６ 回転
ユニオン、２５２ スペース、 ２５４ 孔
Claims (5)
- 【請求項１】 鉱物ウールファイバ製造装置において、
溶融炉からの溶融材料の流れを多数のファイバに変換す
るスピンナであって、 溶融材料が注がれて衝突せしめられる円筒形外側面と、
当該外側面と反対側の円筒形内側面とを有するほぼ中空
円筒形の金属製の外殻部材と、 前記外殻部材の内側に当該外殻部材と同軸状態で配設さ
れ且つ同外殻部材の内側面との間に冷却液が流れる極め
て狭い流路を形成する円筒形の外側面を有する冷却液案
内部材とからなる、スピンナ。 - 【請求項２】 前記冷却液案内部材の中心に軸線方向に
貫通して延び、前記流路と連通した第１の導管が設けら
れていることを特徴とする、請求項１に記載のスピン
ナ。 - 【請求項３】 前記第１の導管の外周に、当該第１の導
管と同軸状に設けられた軸線方向に延びる第２の導管
と、前記流路と当該第２の導管とを連通させる複数の孔
と、が設けられていることを特徴とする、請求項２に記
載のスピンナ。 - 【請求項４】 前記外殻部材を銅製とする、請求項１に
記載のスピンナ。 - 【請求項５】 鉱物ウールファイバ製造装置において溶
融炉から流れる溶融材料を多数のファイバに変換するス
ピンナを有効に冷却する方法であって、 前記スピンナを、溶融材料が注がれて衝突せしめられる
円筒形外側面と、当該外側面と反対側の円筒形内側面と
を有するほぼ中空円筒形の金属製の外殻部材と、前記外
殻部材の内側に当該外殻部材と同軸状態で配設され且つ
同外殻部材の内側面との間に冷却液が流れる極めて狭い
流路を形成する円筒形の外側面を有する冷却液案内部材
とから構成し、 溶融材料が注がれて衝突せしめられるスピンナの面に近
接して冷却液を少なくとも約３．０５ｍ／ｓ（１０ｆｔ
／ｓ）の速度で流すことを特徴とするスピンナの冷却方
法。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/311,045 US4446995A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Ultrahigh velocity water-cooled copper trough |
| US311042 | 1981-10-13 | ||
| US06/311,042 US4498610A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Ultrahigh velocity water-cooled copper taphole |
| US311043 | 1981-10-13 | ||
| US06/311,043 US4468931A (en) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | Ultrahigh velocity water-cooled copper spinner |
| US311045 | 1981-10-13 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57503346A Division JPH0710736B1 (ja) | 1981-10-13 | 1982-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06321570A true JPH06321570A (ja) | 1994-11-22 |
| JPH0829959B2 JPH0829959B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=27405488
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57503346A Pending JPS58501674A (ja) | 1981-10-13 | 1982-09-30 | 鉱物ウールファイバ製造装置のための湯出口 |
| JP57503346A Pending JPH0710736B1 (ja) | 1981-10-13 | 1982-09-30 | |
| JP6084873A Expired - Lifetime JPH0829959B2 (ja) | 1981-10-13 | 1994-04-22 | 鉱物ウールファイバ製造装置のためのスピンナ |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57503346A Pending JPS58501674A (ja) | 1981-10-13 | 1982-09-30 | 鉱物ウールファイバ製造装置のための湯出口 |
| JP57503346A Pending JPH0710736B1 (ja) | 1981-10-13 | 1982-09-30 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0090843B1 (ja) |
| JP (3) | JPS58501674A (ja) |
| AU (1) | AU557818B2 (ja) |
| CA (1) | CA1223727A (ja) |
| DE (1) | DE3276697D1 (ja) |
| DK (1) | DK161138C (ja) |
| FI (1) | FI73407C (ja) |
| WO (1) | WO1983001422A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500844A (ja) * | 1984-11-23 | 1987-04-09 | デサ−ル，ルネ | 溶融金属用レ−ドルの改良 |
| US20080210718A1 (en) | 2007-01-25 | 2008-09-04 | General Kinematics Corporation | Fluid-Cooled Vibratory Apparatus, System and Method for Cooling |
| CN102154890B (zh) * | 2011-01-19 | 2013-08-21 | 武汉凯比思电力设备有限公司 | 熔物溜槽 |
| EP4095108A1 (en) * | 2021-05-25 | 2022-11-30 | Rockwool A/S | Baffle ring |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50107221A (ja) * | 1974-01-31 | 1975-08-23 | ||
| JPS5540542A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Drum system washing machine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US399263A (en) * | 1889-03-12 | Tuyere | ||
| US2529962A (en) * | 1947-05-17 | 1950-11-14 | Johns Manville | Method and apparatus for producing mineral wool |
| US2827279A (en) * | 1955-09-20 | 1958-03-18 | American Brake Shoe Co | Tuyeres provided with coolant passages |
| US2944284A (en) * | 1957-10-09 | 1960-07-12 | United States Gypsum Co | Binder distribution and atomizing system for fiberizing apparatus |
| USRE25306E (en) * | 1959-08-24 | 1962-12-25 | Apparatus for producing fibers from molten material | |
| US3650723A (en) * | 1969-03-12 | 1972-03-21 | Corning Glass Works | Glass gob delivery |
| US4106921A (en) * | 1976-09-13 | 1978-08-15 | United States Gypsum Company | Apparatus for low pressure air fiberization of mineral fiber |
| JPS571495A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-06 | Hiroyoshi Masuzawa | Methane gas generator |
-
1982
- 1982-09-30 WO PCT/US1982/001393 patent/WO1983001422A1/en active IP Right Grant
- 1982-09-30 AU AU90589/82A patent/AU557818B2/en not_active Ceased
- 1982-09-30 EP EP82903388A patent/EP0090843B1/en not_active Expired
- 1982-09-30 JP JP57503346A patent/JPS58501674A/ja active Pending
- 1982-09-30 JP JP57503346A patent/JPH0710736B1/ja active Pending
- 1982-09-30 DE DE8282903388T patent/DE3276697D1/de not_active Expired
- 1982-10-12 CA CA000413249A patent/CA1223727A/en not_active Expired
-
1983
- 1983-05-27 FI FI831909A patent/FI73407C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-06-13 DK DK269983A patent/DK161138C/da not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-04-22 JP JP6084873A patent/JPH0829959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50107221A (ja) * | 1974-01-31 | 1975-08-23 | ||
| JPS5540542A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Drum system washing machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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