NO125864B

NO125864B -

Info

Publication number: NO125864B
Application number: NO2460/71A
Authority: NO
Inventors: P Lingens; G Martin
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1970-07-25
Filing date: 1971-06-29
Publication date: 1972-11-13
Also published as: US3786752A; DE2036977A1; GB1354932A; BE770377A; FR2103286A5

Description

Apparater for fremstilling av mineralull. Apparatus for the production of mineral wool.

Den foreliggende ioppfinnelse vedrører The present invention relates to

en forbedring av apparater for overføring av et smeltet råmateriale til fiber, hvor disse apparater er av fler-rotortypen. Selv om apparatet er spesielt egnet til å fiberisere smeltete mineraler, slik som slagg, an improvement in apparatus for transferring a molten raw material to fiber, said apparatus being of the multi-rotor type. Although the apparatus is particularly suitable for fiberizing molten minerals, such as slag,

må det understrekes at det også med for- it must be emphasized that also with pre-

del kan brukes til å fiberisere mange andre stoffer som kan overføres til væske- part can be used to fiberize many other substances that can be transferred to liquid

for, derunder organiske stoffer, såsom plaststoffer. Uttrykket «mineralull» brukes heri rent generelt til å omfatte ull eller fibere fremstillet av bergarter, slagg, glass, glassliknende materialer, blandinger av vilkårlige av de foregående, og liknende råmaterialer. for, including organic substances, such as plastics. The term "mineral wool" is used here in a purely general way to include wool or fibers made from rocks, slag, glass, glass-like materials, mixtures of any of the foregoing, and similar raw materials.

En alminnelig brukt metode til å over-føre slagg eller liknende til mineralull består i at man tapper det smeltete materiale ut fra en nedsmeltingsanordning, såsom en kupolovn, ned på en første av et flertall rotorer som roterer med høy hastighet, og som er oppstillet med deres ringfor-mede omkretsflater rett overfor og nær hverandre, hvorved det smeltete materiale overføres fra rotor til rotor, og det dannes fibere ut fra det materiale som hefter ved rotoroverflatene. Utbyttet fra en vanlig kupolovn ligger på omtrent to tonn i ti-men eller høyere, så at den materialstrøm som opprinnelig tappes ned på omkretsflaten til en av rotorene er forholdsvis høy, A commonly used method of transferring slag or the like to mineral wool consists in pouring the molten material from a melting device, such as a cupola furnace, onto a first of a plurality of rotors which rotate at high speed, and which are arranged with their ring-shaped peripheral surfaces directly opposite and close to each other, whereby the molten material is transferred from rotor to rotor, and fibers are formed from the material adhering to the rotor surfaces. The yield from a normal cupola furnace is approximately two tonnes per hour or higher, so that the material flow that is initially drained onto the peripheral surface of one of the rotors is relatively high,

og et av hovedproblemene i fremstillings-prosessen for mineralull er å hindre at den uunngåelige sprut av den forholdsvis sterke strøm resulterer i at det danner seg store mengder ufiberiserte partikler som samler seg som forurensninger i sluttpro-duktet. Hovedhensikten med den forelig- and one of the main problems in the production process for mineral wool is to prevent the inevitable splashing of the relatively strong current resulting in the formation of large quantities of non-fibred particles which accumulate as contaminants in the final product. The main purpose of the present

gende oppfinnelse er å gi en flerrotors fiberiseringsanordning med organer til å avskjerme utsprutende stoff på en slik måte at forekomsten av dette i sluttpro-duktet senkes sterkt eller fullstendig eli-mineres. The present invention is to provide a multi-rotor fiberizing device with means for shielding ejected material in such a way that the occurrence of this in the final product is greatly reduced or completely eliminated.

Oppfinnelsen vedrører således et apparat for overføring av smeltet råmateri- The invention thus relates to an apparatus for transferring molten raw material

ale til fibre, inneholdende to eller flere fiberiseringsrotorer hvis omkretsflater lig- ale into fibers, containing two or more fiberization rotors whose peripheral surfaces are

ger tett ved og rett overfor hverandre så gives close wood and directly opposite each other so

at det dannes en smal åpning mellom dem. Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at omkretsflatene på hver av rotorene er sylindriske og at det ved hver ende av en ro- that a narrow opening forms between them. The invention is characterized by the fact that the circumferential surfaces of each of the rotors are cylindrical and that at each end of a ro-

tor er plasert skjermer av sirkelformete plater med større diameter enn vedkommende rotor så at de overlapper partier av endeflatene på den annen rotor og der- tor are placed screens of circular plates with a larger diameter than the rotor in question so that they overlap parts of the end surfaces of the other rotor and there-

ved danner begrensningsvegger ved sidene i området ved den nevnte åpning. wood forms boundary walls at the sides in the area of the aforementioned opening.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart The invention will be explained in more detail

i den detaljerte beskrivelse som henviser til den medfølgende tegning, hvori: in the detailed description referring to the accompanying drawing, in which:

Fig. 1 viser et skjematisk sideriss som illustrerer en del av en utførelsesform for et apparat ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser i større målestokk et riss omtrent etter linjen 2—2 i fig. 1, med en-kelte deler bortbrutt og andre deler vist i snitt. Fig. 3 viser et skjematisk sideriss som illustrerer en del av en modifikasjon av apparatet ifølge fig. 1. Fig. 1 shows a schematic side view illustrating part of an embodiment of an apparatus according to the present invention. Fig. 2 shows on a larger scale a drawing approximately along the line 2-2 in fig. 1, with some parts broken away and other parts shown in section. Fig. 3 shows a schematic side view illustrating part of a modification of the apparatus according to fig. 1.

Idet det nå henvises til tegningen og særlig til fig. 1, er det i denne vist et appa- As reference is now made to the drawing and in particular to fig. 1, this shows an appa-

rat for overføring av et smeltet råmateri- rate for transferring a molten raw material

ale til fiber, idet materialet nedsmeltes i en ovn 2, for eksempel en kupolovn, og tappes ut fra denne gjennom en renne 4 for å fiberiseres med en roterende fiberiseringsanordning, generelt betegnet 6. I den utførelse som er vist, består fiberiseringsanordningen 6 av rotorer 8, 10, 12 og 14. Selvom oppfinnelsen vil bli beskrevet under anvendelse av firerotors fiberiseringsanordning, vil det være klart at de prinsipper den omfatter kan brukes ved enhver flerrotors fiberiseringsanordning, hva enten denne inneholder to, tre eller flere rotorer. ale into fiber, the material being melted down in a furnace 2, for example a cupola furnace, and drained from this through a chute 4 to be fiberized with a rotating fiberization device, generally designated 6. In the embodiment shown, the fiberization device 6 consists of rotors 8, 10, 12 and 14. Although the invention will be described using a four-rotor fiberization device, it will be clear that the principles it encompasses can be used with any multi-rotor fiberization device, whether it contains two, three or more rotors.

Rotoren 8 er utstyrt med en ringfor-met (ringliknende eller kontinuerlig) omkretsflate 9 som er plasert slik at den mottar strømmen 5 av smeltet materiale som tappes ut fra rennen 4 i smelteovnen 2. Den ringformete omkretsflate 11 for rotoren 10 er plasert like overfor omkretsflaten 9, så at den mottar smeltet materiale som føres bort fra denne. Det er å fore-trekke at rotorene er oppstillet slik at de ligger nøyaktig like overfor hverandre, det vil si at de er arrangert slik at de nær hinannen liggende partier av omkretsflatene som er tredd inn mellom rotorene, ikke er forskjøvet aksialt i forhold til hverandre i noen grad men flukter med hverandre i retninger som står stort sett vinkelrett på deres akser. Rotoren 12 er utstyrt med en omkretsflate 13 som ligger rett overfor og nær ved omkretsflatene 9 og 11 på rotorene 8 og 10, så at den opptar smeltet materiale som føres ut fra enhver av disse omkretsflater i retningen for overflaten 13. Rotoren 14 er likeledes utstyrt med en omkretsflate 15 som ligger like overfor og nær ved omkretsflatene 11 og 13 på rotorene 10 og 12, så at den mottar smeltet materiale som føres bort fra en av disse flater henimot overflaten 15. Generelt sett er rotorene innrettet til å rotere med høy hastighet i retningen for pilene, og drives fortrinsvis slik at intet eller så å si intet smeltet materiale hefter ved rotoren 8, mens en liten del hefter ved overflaten 11 på rotoren 10 i form av en glødende ring, og resten av materialet hefter under vanlig drift følgelig til omkretsflatene 13 og 15 på rotorene 12 og 14. Smeltet materiale kastes ut fra de glø-dende ringer på rotorene så at det dannes fibere, og det antas at materiale som ikke har heftet ved rotorene, føres bort fra disse i form av knuter eller ufiberisert materiale. Hver av rotorene er festet til en aksel som er opplagret roterbart i lågere og drives av passende motorer, slik det er velkjent i tek-nikken. The rotor 8 is equipped with an annular (ring-like or continuous) circumferential surface 9 which is positioned so that it receives the stream 5 of molten material that is drawn from the chute 4 in the melting furnace 2. The annular circumferential surface 11 for the rotor 10 is positioned just opposite the circumferential surface 9, so that it receives molten material which is carried away from it. It is preferable that the rotors are arranged so that they lie exactly opposite each other, that is to say that they are arranged so that the close-lying parts of the circumferential surfaces that are inserted between the rotors are not displaced axially in relation to each other to some extent but drift with each other in directions which are generally perpendicular to their axes. The rotor 12 is equipped with a peripheral surface 13 which lies directly opposite and close to the peripheral surfaces 9 and 11 of the rotors 8 and 10, so that it receives molten material which is carried out from any of these peripheral surfaces in the direction of the surface 13. The rotor 14 is likewise equipped with a peripheral surface 15 which lies directly opposite and close to the peripheral surfaces 11 and 13 of the rotors 10 and 12, so that it receives molten material which is carried away from one of these surfaces towards the surface 15. Generally speaking, the rotors are arranged to rotate at a high speed in the direction of the arrows, and is preferably operated so that no or virtually no molten material adheres to the rotor 8, while a small portion adheres to the surface 11 of the rotor 10 in the form of a glowing ring, and the rest of the material adheres during normal operation accordingly to the peripheral surfaces 13 and 15 of the rotors 12 and 14. Molten material is ejected from the glowing rings on the rotors so that fibers are formed, and it is assumed that material that has not adhered to the rotors, f separated from these in the form of knots or non-fibrous material. Each of the rotors is attached to a shaft which is rotatably supported in bearings and driven by suitable motors, as is well known in the art.

Hver av rotorene i fiberiseringsanordningen 6 roterer med adskillige tusen om-dreininger pr. minutt, men det foretrek-kes at den rotor som først mottar mate-rialstrømmen som tappes ut fra smelteovnen, roterer med en hastighet som er vesentlig lavere enn hastigheten for de øv-rige rotorer. Som et eksempel kan nevnes at rotoren 8 kan rotere med en omkrets-hastighet som ligger på fra omtrent 760 til 1520 meter i minuttet, rotoren 10 fra omtrent 2000 til 3050 meter i minuttet, og rotoren 12 og 14 fra omtrent 3600 til 6100 meter i minuttet. Når en rotor som roterer med en av disse hastigheter mottar en kon-sentrert strøm av smeltet materiale som flyter med en mengdehastighet på omtrent 1800 kg/time eller mere, er det ikke til å unngå at man får temmelig sterk sprut. Selv om det kan forekomme mindre sprut når det materiale som føres bort fra en rotor, oppfanges av en annen rotor, vil dette ikke desto mindre være uheldig. Som nevnt foran er hovedhensikten med den foreliggende oppfinnelse å gi et middel til å begrense slik spruting på en slik måte at man hindrer det utsprutete materiale i å bli inkludert i de fremstilte fibere. Generelt sett blir ufiberisert materiale på uønsket måte opptatt i de fremstilte fibere, når materialet som spruter ut igjen når det skal oppfanges av en rotor, forlater denne rotor i en slik retning, at det, hvis det ikke blir hindret i dette, ville bomme fullstendig på omkretsflaten til en nabo-rotor i anordningen, og dessuten unngå de vanlige knutefangere som vanligvis brukes. Each of the rotors in the fiberizing device 6 rotates at several thousand revolutions per second. minute, but it is preferred that the rotor which first receives the material flow which is tapped from the melting furnace rotates at a speed which is significantly lower than the speed of the other rotors. As an example, it can be mentioned that the rotor 8 can rotate at a peripheral speed of from about 760 to 1520 meters per minute, the rotor 10 from about 2000 to 3050 meters per minute, and the rotors 12 and 14 from about 3600 to 6100 meters in the minute. When a rotor rotating at one of these speeds receives a concentrated stream of molten material flowing at a rate of approximately 1,800 kg/hour or more, it is inevitable that rather strong spatter will occur. Although less splash may occur when the material carried away from one rotor is collected by another rotor, this will nevertheless be unfortunate. As mentioned above, the main purpose of the present invention is to provide a means of limiting such spraying in such a way as to prevent the sprayed material from being included in the manufactured fibers. Generally speaking, unfibrized material is undesirably entrapped in the manufactured fibers, when the material that splashes out again when it is to be collected by a rotor, leaves this rotor in such a direction that, if not prevented from doing so, it would miss completely on the peripheral surface of a neighboring rotor in the device, and also avoid the usual knot arresters that are commonly used.

Rotoren 8 i apparatet ifølge fig. 1 er ved hver endeflate utstyrt med en plate-liknende skjerm 16 som løper radialt utad forbi begge endekanter på omkretsflaten 9 over en avstand som er tilstrekkelig til å overlappe deler av rotorene 10 og 12 i området for spalten mellom disse rotorer. Som vist bør inner f låtene for skjermene ligge så nær som mulig ved de overlappete partier av endeflatene på rotorene. Fordi ma-terialoverføringen fra rotor til rotor under den vanlige drift for et apparat av denne type skjer i området for spalten, tjener den opptegnete konstruksjon til å avgrense disse områder ved deres sider, så at man derved hindrer utsprutet materiale i å for-late en rotor ved å flyve ut fra planet for fiberiseringsanordningen og eventuelt inn i de oppsamlete fibere. I realiteten danner skjermene avgrensningsvegger ved sidene av områdene for buktene. Det vil fremgå under henvisning til fig. 2, at «sidene» for områdene for buktene ligger i eller er pa-rallelle med planene for endene på rotorene, idet rotorenes ender selvsagt er de hovedflater som ligger i plan som er vin-kelrette mot rotorens akse. The rotor 8 in the device according to fig. 1 is equipped at each end surface with a plate-like screen 16 which runs radially outward past both end edges of the peripheral surface 9 over a distance which is sufficient to overlap parts of the rotors 10 and 12 in the area of the gap between these rotors. As shown, the inner f tracks for the screens should be as close as possible to the overlapped parts of the end surfaces of the rotors. Because the transfer of material from rotor to rotor during the normal operation of an apparatus of this type takes place in the area of the slit, the construction shown serves to delimit these areas at their sides, thereby preventing sprayed material from leaving a rotor by flying out of the plane of the fiberizing device and possibly into the collected fibers. In reality, the screens form boundary walls at the sides of the areas for the bays. It will appear with reference to fig. 2, that the "sides" of the areas for the bays lie in or are parallel to the planes of the ends of the rotors, the ends of the rotors being of course the main surfaces that lie in planes perpendicular to the axis of the rotor.

De plateformete skjermer 16 kan festes til rotoren 8 på et flertall måter. Som illustrert i fig. 2 kan de plateformete skjermer 16, når rotoren 8 er et massivt og til-nærmet sylindrisk legeme som er fastkilt til enden på en aksel 18, være laget som særskilte sylinderformete elementer som likeledes er fastkilt på akselen på vanlig måte og holdt på plass for eksempel med en stoppskive 20 og muttere 22. Der hvor de plateformete skjermer 16 skal festes til en rotor som dannes av en krans fastgjort til en aksel over klemplater som danner endene på rotoren, kan de plateformete skjermer 16 være utformet som radiale forlengelser av klemplatene. Enhver annen vanlig måte til å fastgjøre skjermene kan brukes, idet det viktige trekk ved den foreliggende oppfinnelse er den utformning hvoretter skjermene er konstruert slik at de begrenser sideveis områdene like ved buktene mellom rotorene. Mens skjermene 16 er opptegnet i fig. 1 som fastgjort i rotoren 8, må det understrekes at enhver mekanisk anordning til å plasere disse elementer slik at de danner avgrensende sidevegger for områdene ved buktene faller innenfor den vide ram-me for den foreliggende oppfinnelse. En særlig fordelaktig modifikasjon av arran-gementet ifølge fig. 1 er illustrert i fig. 3, hvori skjermene 16' er forbundet med endene for rotoren 10', istedenfor med rotoren 8', samtidig som skjermer 16" er festet til rotoren 14', idet man her har anordnet det slik at skjermene 16" overlapper skjermene 16'. Hvis dette ønskes, kan man selvsagt utelate skjermene 16", og skjermene 16' kan utvides så at de overlapper alle rotorene. The plate-like screens 16 can be attached to the rotor 8 in a number of ways. As illustrated in fig. 2, the plate-like screens 16, when the rotor 8 is a massive and approximately cylindrical body which is wedged to the end of a shaft 18, can be made as separate cylindrical elements which are likewise wedged on the shaft in the usual way and held in place for example with a stop disc 20 and nuts 22. Where the plate-shaped screens 16 are to be attached to a rotor which is formed by a ring attached to an axle over clamping plates which form the ends of the rotor, the plate-shaped screens 16 can be designed as radial extensions of the clamping plates. Any other common way of securing the screens can be used, the important feature of the present invention being the design in which the screens are constructed so as to limit the lateral areas close to the bays between the rotors. While the screens 16 are shown in fig. 1 as fixed in the rotor 8, it must be emphasized that any mechanical device for placing these elements so that they form delimiting side walls for the areas at the bays falls within the broad scope of the present invention. A particularly advantageous modification of the arrangement according to fig. 1 is illustrated in fig. 3, in which the screens 16' are connected to the ends of the rotor 10', instead of to the rotor 8', at the same time that screens 16" are attached to the rotor 14', being here arranged so that the screens 16" overlap the screens 16'. If this is desired, the screens 16" can of course be omitted, and the screens 16' can be extended so that they overlap all the rotors.

Det arrangement som er illustrert i fig. 3 har en vesentlig fordel fremfor anordningen i fig. 1. Når nemlig skjermene er fastgjort til den rotor som mottar strøm-men 5 fra smelteovnen 2, vil skjermene bevege seg i den samme retning og med til-nærmet samme hastighet som det utsprutende materiale i det område hvor det er sterkest sprut. Ved en slik utførelse er det ikke så stor tilbøyelighet for det utsprutende materiale til å rikosjettere bort fra skjermene over på omkretsflaten på rotoren 10. Men når skjermene er festet til rotoren 10, beveger de seg stort sett i mot-satt retning til det utsprutende materiale i området ved bukten mellom rotoren 8 og 10, og forholdet mellom hastighetene for skjermflåtene og det utsprutende materiale er enormt stor, hvorved man i høy grad øker materialets tendens til å rikosjettere over på omkretsflaten til rotoren 11. Selv om utførelsen er slik at skjermene bare tjener til å virke på en slik måte at det utsprutende materiale kastes bort fra fiberiseringsanordningen, men stort sett i plan som løper vinkelrett på rotorens akser, hvorved materialet kan samle seg opp i de vanlige knutesamlere, antas det at det utsprutende materiale med større sik-kerhet vil bli kastet ut i slike plan når skjermene er fastgjort til rotoren 10' enn i det tilfelle hvor de er fastgjort til rotoren 8. The arrangement illustrated in fig. 3 has a significant advantage over the device in fig. 1. Namely, when the screens are attached to the rotor which receives current 5 from the melting furnace 2, the screens will move in the same direction and with approximately the same speed as the sputtering material in the area where there is the strongest spatter. In such an embodiment, there is not as great a tendency for the ejected material to ricochet away from the screens onto the peripheral surface of the rotor 10. However, when the screens are attached to the rotor 10, they generally move in the opposite direction to the ejected material in the area of the bay between the rotors 8 and 10, and the ratio between the speeds of the screen rafts and the ejected material is enormously large, thereby greatly increasing the tendency of the material to ricochet onto the peripheral surface of the rotor 11. Although the design is such that the screens only serves to act in such a way that the ejected material is thrown away from the fiberizing device, but mostly in planes that run perpendicular to the rotor axes, whereby the material can accumulate in the usual knot collectors, it is assumed that the ejected material with greater kerhet will be thrown out in such planes when the screens are attached to the rotor 10' than in the case where they are attached to the rotor 8.

Claims

1. Apparatus for transferring molten raw material to fibres, containing two or more fiberisation rotors whose peripheral surfaces lie close to and directly opposite each other so that a narrow opening is formed between them, characterized in that the peripheral surfaces of each of the rotors are cylindrical and that at each end of one rotor (8) are placed screens (16) of circular plates with a larger diameter than the relevant rotor (8) so that they overlap parts of the end surfaces of the other rotor (10) and thereby form boundary walls at the sides in the area of the aforementioned opening.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a third rotor (12) having a cylindrical peripheral surface positioned so that this surface receives molten material coming from the peripheral surface of the second rotor (10), while the screens (16) overlap a portion of this third rotor's en-deflates.