WO2014181063A1 - Dispositif et procede de fabrication de fibres minerales par centrifugation interne - Google Patents

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WO2014181063A1
WO2014181063A1 PCT/FR2014/051063 FR2014051063W WO2014181063A1 WO 2014181063 A1 WO2014181063 A1 WO 2014181063A1 FR 2014051063 W FR2014051063 W FR 2014051063W WO 2014181063 A1 WO2014181063 A1 WO 2014181063A1
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WO
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centrifuge
water
ring
fibers
mineral
Prior art date
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PCT/FR2014/051063
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English (en)
Inventor
Julien THIERY
Kenichiro Teragami
Arnaud Marchal
Original Assignee
Saint-Gobain Isover
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Publication date
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Priority to US14/889,465 priority patent/US20160115071A1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/10—Non-chemical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/66—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment

Definitions

  • the vacuum insulation panels are for example mineral fiber panels, compressed and held under vacuum.
  • Mineral fibers for vacuum insulation panels must be free of binder to prevent degassing after fabrication, which would prevent vacuum retention. However, it is necessary to wet the fibers to cool the atmosphere in the reception during fiber drawing and thus facilitate the aspiration of fumes, or to lubricate the fibers.
  • the sizing ring can be used to bring water to the fibers. Water is then sprayed on the fibers already formed, before reception on the carpet receiving fibers. Fibers fall wet on the receiving mat.
  • the mineral fibers are as dry as possible. Also, after receiving them on the receiving mat, they are passed through at least one oven to dry before they can be used in a vacuum insulation panel. However, the passage in an oven is expensive in energy.
  • the invention proposes a device for manufacturing inorganic fibers by internal centrifugation, comprising:
  • centrifuge adapted to form mineral fibers by fiberizing from molten mineral material
  • At least one ring adapted to spray water on the mineral fibers in formation.
  • a ring is disposed between 150 and 300 mm under the centrifuge and / or a ring is disposed just above the centrifuge.
  • the water spray angle by the ring disposed under the centrifuge is between -45 ° and + 45 ° relative to the horizontal, preferably between -30 ° and + 30 °.
  • the water spray angle by the crown disposed above the centrifuge is vertical or inclined at an angle less than or equal to 20 ° from the vertical to the axis of symmetry of the centrifuge.
  • the total amount of water spray is between 5 L / h and 400L / h, preferably between 100 L / h and 250L / h.
  • the total amount of water spray is between 5 and 550 L per ton of glass.
  • the amount of water sprayed by the ring disposed above the centrifuge is between 0% and 80% of the total amount of water and the amount of water sprayed by the ring disposed under the centrifuge is between 20% and 100% of the total amount of water.
  • the ring disposed above the centrifuge is adapted to blow compressed air simultaneously with the water spray.
  • the water spray is atomized water.
  • the invention also relates to a process for manufacturing mined fibers by centrifugation using the device described above, comprising the following steps:
  • the invention also relates to a method of manufacturing vacuum insulating panels, comprising the following steps:
  • the invention also relates to a product obtained by the process described above, comprising a moisture content of less than 0.1% after manufacture, without passing through an oven.
  • the product has a punching force of between 500 and 800 N.
  • the product is packaged in a sealed package, the package containing a desiccant material in an amount preferably less than 1 g per kg of product.
  • the figure shows a sectional view of the mineral fiber manufacturing device according to the invention.
  • “Below” are defined in fibering position when the centrifuge is in the fiberizing position, that is to say when the axis of rotation of the centrifuge is along a vertical axis.
  • the invention relates to a device for manufacturing mineral fibers by centrifugation, comprising an internal centrifugation device adapted to form mineral fibers from molten mineral material and at least one ring adapted to spray water, preferably atomized. , on mineral fibers during fiber drawing, during their formation.
  • FIG. 1 represents a device for manufacturing mineral fibers according to the invention.
  • the device comprises a centrifuge 1, also called pitching plate, having an annular wall 10 pierced with a plurality of orifices 1 January.
  • the annular wall 10 is extended, to form the top of the centrifuge 1, by a web 13 ending in a tulip 14.
  • the device also comprises a hollow shaft 2 and shaft 9, adapted to be rotated by a motor (not shown).
  • the centrifuge 1 is fixed to the shaft 2 via the tulip 14.
  • the axis 9 is vertical.
  • the shaft 2 is connected to means for supplying molten glass.
  • the shaft 2 is connected either to a basket 3 if the centrifuge has no bottom, or directly to the centrifuge 1 in the case of a centrifuge with a bottom.
  • the basket 3 is located inside the centrifuge 1.
  • the basket 3 comprises an annular wall 30 pierced with a plurality of orifices 31.
  • the centrifuge 1, the shaft 2 and possibly the basket 3 are rotated about the axis 9 of the shaft 2.
  • Molten glass flows into the shaft 2, from the molten glass supply means to the centrifuge, in which the molten glass is spread.
  • the molten glass flows to the basket 3 and is projected onto the annular wall 30 of the basket, passes through the plurality of orifices 31 of the basket and, in the form of bulky filaments 5 , is projected onto the peripheral wall 10 of the centrifuge 1.
  • a permanent reserve of molten glass is then formed in the centrifuge to feed the plurality of orifices 1 1 pierced in the annular wall 10 of the centrifuge 1. Melted glass passes through the plurality of orifices 1 1 of centrifuge 1 to form flow cones 6 extending forward of fibers 7.
  • the mineral fiber forming device also comprises at least one annular burner 4 generating a gas stretching jet at high temperature.
  • the gaseous draw jet is a high temperature gas stream, which leaves the annular burner 4 via its exit 40 provided with lips 41, so that the gaseous drawing jet is substantially tangential to the annular wall 10 of the centrifuge 1 .
  • the outlet 40 of the annular burner 4 is situated above the annular wall 10 of the centrifuge 1.
  • the gaseous drawing jet makes it possible to heat both the annular wall 10 of the centrifuge 1 and the fibers in the form of at the exit of the centnugger 1.
  • the fore fibers 7 stretch, their end portion generating discontinuous fibers 8, which are then collected on a receiving belt (not shown) under the centrifuge 1.
  • No binder is used to produce the product according to the invention; the mineral fiber forming device has no sizing device, in particular no sizing ring.
  • the mineral fiber forming device also comprises at least one ring 16, 17 which sprays water, preferably atomized, onto the forming fibers.
  • the fibers in formation are the fibers which are not completely solidified.
  • a ring 16 is disposed just above the centrifuge and / or a ring 17 is disposed under the centrifuge.
  • Each ring 16, 17 is substantially horizontal and has a plurality of atomized water outlet ports.
  • the orifices of the ring 16 disposed just above the centrifuge 1 are oriented downwards and arranged at the same height as the lips 41 of the burner gas outlet 4.
  • the water atomized by the ring 16 is sprayed vertically or with an inclination towards the axis 9 of the centrifuge.
  • the angle ⁇ of spray is between 0 ° and + 20 ° relative to the vertical.
  • the disposition of the ring 16 and the orientation of the atomized water jet are such that the atomized water is sprayed onto the forming fibers, that is to say the discontinuous fibers 8 not yet solidified.
  • the orifices of the ring 17 disposed under the centrifuge 1 are oriented more or less horizontally.
  • the ring 17 is arranged such that its orifices are situated at a distance of between 100 and 300 mm from the bottom of the centrifuge 1, preferably between 150 and 300 mm from the bottom of the centrifuge 1, or at a distance of between 350 and 500 mm from the lips 41 of the burner 4.
  • the atomization angle a atomized water atomized by the ring 17 is between -45 ° and + 45 ° relative to the horizontal, preferably between -30 ° and + 30 ° , more preferably between 0 ° and + 45 °, or between 0 ° and + 30 °, that is to say preferably horizontally or upwards.
  • the ring 17 and the angle of spray of its orifices are such that the atomized water is sprayed on the fibers in formation, that is to say the discontinuous fibers 8 not yet fully solidified.
  • the total amount of water is between 5 L / h and 400L / h, preferably between 100 L / h and 250L / h.
  • the total amount of water spray is preferably between 5 and 550 L of water per tonne of glass.
  • the amount of water pulverized by the ring 16 disposed above the centrifuge device is between 0% and 80% of the total amount of water and the amount of water sprayed by the ring 17 disposed under the centrifuge is between 20% and 100% of the total amount of water.
  • the temperature at the ring 16 disposed above the centrifuge 1 is of the order of the temperature of the gases leaving the burner at the lips, that is to say for example around 1400 ° C. .
  • the temperature at the crown 17 is between 650 ° C and 1100 ° C.
  • the atmosphere in which the water is sprayed is thus very hot, which allows that contact with forming fibers, themselves very hot, the water evaporates almost instantly.
  • the fibers then arrive dry, that is to say with a moisture content of less than 0.1% on the receiving belt.
  • water is sprayed on the fibers already formed in a saturated humidity atmosphere where the temperature is about 200 ° C.
  • the fibers arrive so wet on the carpet of reception.
  • the device according to the invention makes it possible to manufacture a dry product which avoids the use of an oven and thus makes it possible to save energy.
  • Spraying or vaporizing atomized water in a very hot atmosphere creates water vapor, which cools the atmosphere and facilitates the aspiration of the fibers to the receiving mat and thus improves the distribution of the fibers. on the reception mat.
  • the spraying or vaporization of atomized water on very hot fibers in formation allows a quenching of the fibers.
  • This makes it possible to improve the mechanical properties of the fibers, in particular the stamping property.
  • This makes it possible to improve, for the same density, the resistance of the vacuum insulation panels to the vacuum. This also improves the thermal conductivity of the vacuum insulation board.
  • the stamping property is measured according to the following protocol: it rolls in the form of cigar 4g of fibers, it is introduced into a cylindrical cell. A rod is then introduced into the cylindrical cell which compresses the fibers by compression. We then measure a punching force of the fibers in Newtons. The punching force of the products obtained by the process according to the invention is between 500 and 800N.
  • the moisture content is measured according to the following protocol: three surface test specimens in section 305 mm x 305 mm are prepared. Each test piece is weighed and its initial mass P, n i is noted. The test pieces are passed to the oven at 180 ° C. for 30 minutes and then to the desiccator for 1 hour. Each test piece is weighed again and its final mass Pf, n . For each test piece, the moisture content is: (P, n i - Pfin) / Pfin-
  • the ring 16 disposed above the centrifuge 1 allows, in addition to spraying water, to blow compressed air. Blowing compressed air avoids dispersion of the fibers too far from the axis 9 of rotation of the centrifuge 1.
  • the mineral fiber-forming device also optionally includes an induction ring 20 under the centrifuge and / or an internal burner for heating the lowest zone of the centrifuge and avoiding or limiting the creation of a temperature gradient. on the height of the centrifuge.
  • the invention also relates to a process for manufacturing mineral fibers by centrifugation using the device as described above, comprising the following steps:
  • the mineral fibers are, for example, bagged, preferably under a primary vacuum, or even under a secondary vacuum, where appropriate with insertion of a desiccant material into the package, preferably in an amount of less than 1 g per kg of product.
  • the product obtained by the process according to the invention comprises less than 0.1% moisture after manufacture, without passing through an oven.
  • the product obtained has a moisture content of 0.05% and a punching force of 650 N.
  • the product according to the invention is therefore a dry product, which is not the case for products made in standard, with reinforced mechanical properties.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fabrication de fibres minérales par centrifugation interne, comprenant :- un centrifugeur (1) adapté à former des fibres minérales par fibrage à partir de matière minérale fondue, - au moins une couronne (16, 17) adaptée à pulvériser de l'eau sur les fibres minérales en formation. L'invention permet de fabriquer des fibres minérales sèches en réalisant des économies d'énergie.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FABRICATION DE FIBRES MINERALES PAR
CENTRIFUGATION INTERNE
L'invention concerne un dispositif et un procédé de fabrication de fibres mi- nérales par centrifugation interne, pour fabriquer en particulier des fibres minérales adaptées aux panneaux d'isolation sous vide (VIP = « vacuum insulation panels » en anglais).
Les panneaux d'isolation sous vide sont par exemple des panneaux en fibres minérales, comprimées et maintenues sous vide.
Les fibres minérales destinées aux panneaux d'isolation sous vide doivent être dépourvues de liant pour éviter un dégazage après fabrication, ce qui empêcherait le maintien sous vide. Il est toutefois nécessaire d'humidifier les fibres pour refroidir l'ambiance dans la réception en cours de fibrage et ainsi faciliter l'aspiration des fumées, ou encore pour lubrifier les fibres. La couronne d'encollage peut être utilisée pour amener de l'eau sur les fibres. De l'eau est alors pulvérisée sur les fibres déjà formées, avant réception sur le tapis de réception des fibres. Les fibres tombent mouillées sur le tapis de réception.
Pour réaliser le vide correctement, il est avantageux que les fibres minérales soient le plus sèches possible. Aussi, après leur réception sur le tapis de réception, elles sont passées dans au moins une étuve pour les sécher avant de pouvoir être utilisées dans un panneau d'isolation sous vide. Toutefois, le passage en étuve coûte cher en énergie.
Il y a donc un besoin pour un dispositif et un procédé de fabrication de fibres minérales qui permettent de fabriquer des fibres minérales sèches en réali- sant des économies d'énergie.
Pour cela, l'invention propose un dispositif de fabrication de fibres minérales par centrifugation interne, comprenant :
- un centrifugeur adapté à former des fibres minérales par fibrage à partir de matière minérale fondue,
- au moins une couronne adaptée à pulvériser de l'eau sur les fibres minérales en formation.
Selon une autre particularité, une couronne est disposée entre 150 et 300 mm sous le centrifugeur et/ou une couronne est disposée juste au-dessus du centrifugeur. Selon une autre particularité, l'angle de pulvérisation d'eau par la couronne disposée sous le centrifugeur est compris entre -45° et +45° par rapport à l'horizontale, de préférence entre -30° et +30°.
Selon une autre particularité, l'angle de pulvérisation d'eau par la couronne disposée au-dessus du centrifugeur est vertical ou incliné d'un angle inférieur ou égal à 20° par rapport à la verticale vers l'axe de symétrie du centrifugeur.
Selon une autre particularité, la quantité totale d'eau pulvérisée est comprise entre 5 L/h et 400L/h, de préférence entre 100 L/h et 250L/h.
Selon une autre particularité, la quantité totale d'eau pulvérisée est com- prise entre 5 et 550 L par tonne de verre.
Selon une autre particularité, la quantité d'eau pulvérisée par la couronne disposée au-dessus du centrifugeur est comprise entre 0% et 80% de la quantité totale d'eau et la quantité d'eau pulvérisée par la couronne disposée sous le centrifugeur est comprise entre 20% et 100% de la quantité totale d'eau.
Selon une autre particularité, la couronne disposée au-dessus du centrifugeur est adaptée à souffler de l'air comprimé simultanément à la pulvérisation d'eau.
Selon une autre particularité, l'eau pulvérisée est de l'eau atomisée.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de fibres miné- raies par centrifugation à l'aide du dispositif décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes :
- formation, par un centrifugeur, de fibres minérales à partir de matière minérale fondue,
- pulvérisation d'eau, par une couronne, sur les fibres minérales en forma- tion.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de panneaux isolants sous vide, comprenant les étapes suivantes :
- procédé de fabrication de fibres minérales décrit ci-dessus,
- ensachage des fibres minérales obtenues, de préférence sous vide pri- maire, voire sous vide secondaire, de préférence avec insertion d'un matériau dessicant.
L'invention concerne également un produit obtenu par le procédé décrit ci- dessus, comprenant un taux d'humidité inférieur à 0,1 % après fabrication, sans passage dans une étuve. Selon une autre particularité, le produit a une force de poinçonnement comprise entre 500 et 800 N.
Selon une autre particularité, le produit est emballé dans un conditionnement étanche, l'emballage contenant un matériau dessicant en une quantité de préférence inférieure à 1 g par kg de produit.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont à présent être décrits en regard des dessins sur lesquels :
• La figure représente une vue en coupe du dispositif de fabrication de fibres minérales selon l'invention.
Dans l'ensemble de la demande de brevet, les termes « au-dessus » et
« en dessous » sont définis en position de fibrage lorsque le centrifugeur est en position de fibrage, c'est-à-dire lorsque l'axe de rotation du centrifugeur est selon un axe vertical.
De plus, dans l'ensemble de la description, l'expression « compris entre ... et ... » inclut les bornes.
L'invention se rapporte à un dispositif de fabrication de fibres minérales par centrifugation, comprenant un dispositif de centrifugation interne adapté à former des fibres minérales à partir de matière minérale fondue et au moins une couronne adaptée à pulvériser de l'eau, de préférence atomisée, sur les fibres miné- raies en cours de fibrage, pendant leur formation.
Ainsi, de l'eau est pulvérisée sur les fibres minérales en formation, c'est-à- dire pendant l'étirage des fibres, puis, une fois qu'elles sont étirées, tant qu'elles ne sont pas totalement solidifiées. L'atmosphère étant très chaude autour des fibres en formation, l'eau s'évapore quasi immédiatement, ce qui permet d'obtenir des fibres sèches sur le tapis de réception des fibres.
De plus, le fait de pulvériser de l'eau sur les fibres en formation leur donne des propriétés hydrophobes, ce qui permet d'éviter l'utilisation d'une étuve lorsque les fibres sont utilisées après leur fabrication. Le cas échéant, des agents dessi- cants peuvent être utilisés pendant le stockage pour éviter une reprise d'humidité. Toutefois, les fibres ayant des propriétés hydrophobes, la quantité d'agent dessicant nécessaire est minimale.
La figure 1 représente un dispositif de fabrication de fibres minérales selon l'invention. Le dispositif comprend un centrifugeur 1 , également nommé assiette de fi- brage, comportant une paroi annulaire 10 percée d'une pluralité d'orifices 1 1 . La paroi annulaire 10 se prolonge, pour former le dessus du centrifugeur 1 , par un voile 13 se finissant par une tulipe 14.
Le dispositif comprend également un arbre 2, creux et d'axe 9, adapté à être entraîné en rotation par un moteur (non représenté). Le centrifugeur 1 est fixé à l'arbre 2 via la tulipe 14. Lorsque le dispositif de formation de fibres minérales est en position de fibrage, l'axe 9 est vertical. A son extrémité supérieure, l'arbre 2 est relié à des moyens d'alimentation en verre fondu. A son extrémité inférieure, l'arbre 2 est relié, soit à un panier 3 si le centrifugeur est dépourvu de fond, soit directement au centrifugeur 1 dans le cas d'un centrifugeur muni d'un fond. Dans le cas d'un dispositif avec panier, comme représenté sur la figure, le panier 3 est situé à l'intérieur du centrifugeur 1 . Le panier 3 comprend une paroi annulaire 30 percée d'une pluralité d'orifices 31 .
Lorsque le dispositif de formation de fibres minérales est en fonctionnement, le centrifugeur 1 , l'arbre 2 et éventuellement le panier 3 sont entraînés en rotation autour de l'axe 9 de l'arbre 2. Du verre fondu s'écoule dans l'arbre 2, depuis les moyens d'alimentation en verre fondu jusqu'au centrifugeur, dans lequel se répand le verre fondu. Dans le cas d'un centrifugeur avec panier, le verre fondu s'écoule jusqu'au panier 3 puis est projeté sur la paroi annulaire 30 du panier, passe par la pluralité d'orifices 31 du panier et, sous forme de filaments volumineux 5, est projeté sur la paroi périphérique 10 du centrifugeur 1 . Une réserve permanente de verre fondu se forme alors dans le centrifugeur pour venir alimenter la pluralité d'orifices 1 1 percés dans la paroi annulaire 10 du centrifugeur 1 . Du verre fondu passe par la pluralité d'orifices 1 1 du centrifugeur 1 pour former des cônes d'écoulement 6 se prolongeant en avant-fibres 7.
Le dispositif de formation de fibres minérales comprend également au moins un brûleur annulaire 4 générant un jet d'étirage gazeux à haute température. Le jet d'étirage gazeux est un courant gazeux à haute température, qui sort du brûleur annulaire 4 par sa sortie 40 munie de lèvres 41 , de telle sorte que le jet d'étirage gazeux soit sensiblement tangentiel à la paroi annulaire 10 du centrifugeur 1 . En position de fibrage, la sortie 40 du brûleur annulaire 4 est située au- dessus de la paroi annulaire 10 du centrifugeur 1 . Le jet d'étirage gazeux permet de chauffer à la fois la paroi annulaire 10 du centrifugeur 1 et les fibres en forma- tion à la sortie du centnfugeur 1 . Sous l'action du jet d'étirage gazeux du brûleur annulaire, les avant-fibres 7 s'étirent, leur portion terminale générant des fibres 8 discontinues, qui sont ensuite collectées sur un tapis de réception (non représenté) sous le centrifugeur 1 . Aucun liant n'est utilisé pour réaliser le produit selon l'invention ; le dispositif de formation de fibres minérales ne comporte aucun dispositif d'encollage, en particulier aucune couronne d'encollage.
Le dispositif de formation de fibres minérales comprend également au moins une couronne 16, 17 qui pulvérise de l'eau, de préférence atomisée, sur les fibres en formation. Les fibres en formation sont les fibres qui ne sont pas complé- tement solidifiées. Une couronne 16 est disposée juste au-dessus du centrifugeur et/ou une couronne 17 est disposée sous le centrifugeur. Chaque couronne 16, 17 est sensiblement horizontale et a une pluralité d'orifices de sortie d'eau atomisée.
Les orifices de la couronne 16 disposée juste au-dessus du centrifugeur 1 sont orientés vers le bas et disposés à la même hauteur que les lèvres 41 de sor- tie des gaz du brûleur 4. L'eau atomisée par la couronne 16 est pulvérisée verticalement ou avec une inclinaison vers l'axe 9 du centrifugeur. L'angle β de pulvérisation est compris entre 0° et +20° par rapport à la verticale. La disposition de la couronne 16 et l'orientation du jet d'eau atomisé sont tels que l'eau atomisée est pulvérisée sur les fibres en formation, c'est-à-dire les fibres 8 discontinues pas encore solidifiées.
Les orifices de la couronne 17 disposée sous le centrifugeur 1 sont orientés plus ou moins horizontalement. La couronne 17 est disposée de telle sorte que ses orifices sont situés à une distance comprise entre 100 et 300 mm du bas du centrifugeur 1 , de préférence entre 150 et 300 mm du bas du centrifugeur 1 , ou à une distance comprise encore entre 350 et 500 mm des lèvres 41 du brûleur 4. L'angle a de pulvérisation d'eau atomisée par la couronne 17 est compris entre - 45° et +45° par rapport à l'horizontale, de préférence entre -30° et +30°, de façon encore préférée entre 0° et +45°, voire entre 0° et +30°, c'est-à-dire de préférence horizontalement ou vers le haut. La couronne 17 et l'angle a de pulvérisation de ses orifices sont tels que l'eau atomisée est pulvérisée sur les fibres en formation, c'est-à-dire les fibres 8 discontinues pas encore totalement solidifiées.
La quantité totale d'eau est comprise entre 5 L/h et 400L/h, de préférence entre 100 L/h et 250L/h. Dit autrement, la quantité totale d'eau pulvérisée est de préférence comprise entre 5 et 550 L d'eau par tonne de verre. La quantité d'eau pulvérisée par la couronne 16 disposée au-dessus du dispositif de centrifugation est comprise entre 0% et 80% de la quantité totale d'eau et la quantité d'eau pulvérisée par la couronne 17 disposée sous le dispositif de centrifugation est comprise entre 20% et 100% de la quantité totale d'eau.
La température au niveau de la couronne 16 disposée au-dessus du centri- fugeur 1 est de l'ordre de la température des gaz sortant du brûleur au niveau des lèvres, c'est-à-dire par exemple aux alentours de 1400°C. La température au niveau de la couronne 17 est comprise entre 650°C et 1 100°C. L'atmosphère dans laquelle l'eau est pulvérisée est ainsi très chaude, ce qui permet qu'au contact des fibres en formation, elles-mêmes très chaudes, l'eau s'évapore quasi instantanément. Les fibres arrivent alors sèches, c'est-à-dire avec un taux d'humidité inférieur à 0,1 % sur le tapis de réception. Au contraire, dans une installation selon l'art antérieur, de l'eau est pulvérisée sur les fibres déjà formées dans une ambiance saturée en humidité où la température est d'environ 200°C. Les fibres arrivent donc mouillées sur le tapis de réception. Le dispositif selon l'invention permet de fabriquer un produit sec qui évite l'utilisation d'une étuve et permet donc de réaliser des économies d'énergie.
La pulvérisation ou vaporisation d'eau atomisée dans une atmosphère très chaude permet de créer de la vapeur d'eau, ce qui refroidit l'atmosphère et facilite l'aspiration des fibres vers le tapis de réception et, ainsi, améliore la répartition des fibres sur le tapis de réception.
De plus, la pulvérisation ou vaporisation d'eau atomisée sur des fibres très chaudes en formation, donc non encore solidifiées, au moins à l'intérieur, permet de réaliser une trempe des fibres. Cela permet d'améliorer les propriétés méca- niques des fibres, en particulier la propriété d'estampage. Cela permet d'améliorer, pour une même densité, la tenue des panneaux d'isolation sous vide à la mise sous vide. Cela permet également d'améliorer la conductivité thermique du panneau d'isolation sous vide.
La propriété d'estampage est mesurée selon le protocole suivant : on roule en forme de cigare 4g de fibres, on l'introduit dans une cellule cylindrique. On introduit ensuite dans la cellule cylindrique une tige qui vient comprimer les fibres par compression. On mesure alors une force de poinçonnement des fibres en Newton. La force de poinçonnement des produits obtenus par le procédé selon l'invention est comprise entre 500 et 800N. Le taux d'humidité est mesuré selon le protocole suivant : on prépare trois éprouvettes de surface en coupe 305 mm x 305 mm. On pèse chaque éprouvette et on note sa masse initiale P,ni. On passe les éprouvettes à l'étuve à 180°C pendant 30 min puis au dessicateur pendant 1 heure. On pèse de nouveau chaque éprouvette et on note sa masse finale Pf,n. Pour chaque éprouvette, le taux d'humidité est égal à : (P,ni - Pfin)/Pfin-
De préférence, la couronne 16 disposée au-dessus du centrifugeur 1 permet, en plus de pulvériser de l'eau, de souffler de l'air comprimé. Le soufflage d'air comprimé permet d'éviter une dispersion des fibres trop loin de l'axe 9 de rotation du centrifugeur 1 .
Le dispositif de formation de fibres minérales comporte également, de façon optionnelle, une couronne d'induction 20 sous le centrifugeur et/ou un brûleur interne pour chauffer la zone la plus basse du centrifugeur et éviter ou limiter la création d'un gradient de température sur la hauteur du centrifugeur.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de fibres minérales par centrifugation à l'aide du dispositif tel que décrit plus haut, comprenant les étapes suivantes :
- formation, par un dispositif de centrifugation, de fibres minérales à partir de matière minérale fondue,
- pulvérisation d'eau sur les fibres minérales en cours de formation.
Après fabrication, les fibres minérales sont par exemple ensachées, de préférence sous vide primaire, voire sous vide secondaire, le cas échéant avec insertion d'un matériau dessicant dans l'emballage, de préférence en quantité inférieure à 1 g par kg de produit.
Le produit obtenu par le procédé selon l'invention comprend moins de 0,1 % d'humidité après fabrication, sans passage dans une étuve.
Un exemple de produit a été réalisé avec le dispositif selon l'invention dans les conditions suivantes :
- une tirée de 10 tonnes par jour,
- une température des gaz sortant du brûleur au niveau des lèvres 41 de
1400°C,
- une pression de brûleur de 400 mm CE (colonne d'eau), - un débit d'eau de 70 L/h de la couronne 17 disposée à 150 mm sous le centrifugeur, la couronne 17 étant dans une atmosphère à une température de 700°C,
- un débit d'eau de 130 L/h de la couronne 16 disposée juste au-dessus du centrifugeur, au niveau des lèvres du brûleur.
Le produit obtenu a un taux d'humidité de 0,05% et une force de poinçonnement de 650 N.
Par comparaison, un produit standard obtenu dans des conditions de fi- brage similaires mais sans pulvérisation d'eau juste au-dessus du centrifugeur et avec une pulvérisation d'eau à 320 mm sous le centrifugeur, à une position située en-dessous de la zone d'étirage et formation des fibres, dans une atmosphère à une température de 200°C où la fibre de verre n'est plus déformable ni étirable, avec un débit de 350L/h, a un taux d'humidité de 0.35% et une force de poinçonnement de 400 N.
Le produit selon l'invention est donc bien un produit sec, ce qui n'est pas le cas des produits réalisés en standard, avec des propriétés mécaniques renforcées.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de fabrication de fibres minérales par centrifugation interne, comprenant :
- un centrifugeur (1 ) adapté à former des fibres minérales par fibrage à partir de matière minérale fondue,
- au moins une couronne (16, 17) adaptée à pulvériser de l'eau sur les fibres minérales en formation.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel une couronne (17) est disposée entre 150 et 300 mm sous le centrifugeur (1 ) et/ou une couronne (16) est disposée juste au-dessus du centrifugeur (1 ).
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel l'angle de pulvérisation d'eau par la couronne (17) disposée sous le centrifugeur (1 ) est compris entre -45° et +45° par rapport à l'horizontale, de préférence entre -30° et +30°.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'angle de pulvérisation d'eau par la couronne (16) disposée au-dessus du centrifugeur (1 ) est vertical ou incliné d'un angle inférieur ou égal à 20° par rapport à la verticale vers l'axe (9) de symétrie du centrifugeur.
5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel la quantité to- taie d'eau pulvérisée est comprise entre 5 L/h et 400L/h, de préférence entre 100
L/h et 250L/h.
6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel la quantité totale d'eau pulvérisée est comprise entre 5 et 550 L par tonne de verre.
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la quantité d'eau pulvéri- sée par la couronne (16) disposée au-dessus du centrifugeur (1 ) est comprise entre 0% et 80% de la quantité totale d'eau et la quantité d'eau pulvérisée par la couronne (17) disposée sous le centrifugeur (1 ) est comprise entre 20% et 100% de la quantité totale d'eau.
8. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7, dans lequel la couronne (16) disposée au-dessus du centrifugeur (1 ) est adaptée à souffler de l'air comprimé simultanément à la pulvérisation d'eau.
9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 8, dans lequel l'eau pulvérisée est de l'eau atomisée.
10. Procédé de fabrication de fibres minérales par centrifugation interne à l'aide du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes suivantes :
- formation, par un centrifugeur (1 ), de fibres minérales à partir de matière minérale fondue,
- pulvérisation d'eau, par une couronne (16, 17), sur les fibres minérales en formation.
1 1 . Procédé de fabrication de panneaux isolants sous vide, comprenant les étapes suivantes :
- procédé de fabrication de fibres minérales selon la revendication 10,
- ensachage des fibres minérales obtenues, de préférence sous vide primaire, voire sous vide secondaire, de préférence avec insertion d'un maté- riau dessicant.
12. Produit obtenu par le procédé selon la revendication 10 ou 1 1 comprenant un taux d'humidité inférieur à 0,1 % après fabrication, sans passage dans une étuve.
13. Produit selon la revendication 12, ayant une force de poinçonnement comprise entre 500 et 800 N.
14. Produit selon l'une des revendications 12 ou 13, emballé dans un conditionnement étanche, l'emballage contenant un matériau dessicant en une quantité de préférence inférieure à 1 g par kg de produit.
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