用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，它包括爐架，在所述爐架內(nèi)部設(shè)置有爐腔，所述爐腔一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有觀察口、另一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有排煙通道，所述爐腔底部分別設(shè)有第一電加熱器和下料流道，在所述下料流道兩側(cè)分別安裝有第二電加熱器，所述爐腔頂部分別設(shè)有加料口、第一燃燒器和第二燃燒器，本發(fā)明的有益效果為：使玄武巖高溫溶液的品質(zhì)得到保證，使生產(chǎn)更加穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦石熔爐，具體涉及一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐。

【背景技術(shù)】
[0002]玄武巖連續(xù)纖維是以玄武巖礦石為原料，在1450°C -1500°C熔融后，通過(guò)鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的連續(xù)纖維，除具有高強(qiáng)度、高模量等特點(diǎn)外，還具有耐高/低溫性、耐酸堿、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、防火阻燃等優(yōu)異性能，因此，玄武巖纖維可以廣泛應(yīng)用于消防、環(huán)保、航空航天、軍工、汽車船舶制造、工程塑料及建筑等領(lǐng)域。
[0003]玄武巖礦石熔化爐是生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的主要裝置，其作用是將玄武巖礦石熔融并均化，為生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維提供適合拉絲成型工藝要求的熔體。專利號(hào)為ZL200620036099.1，授權(quán)公告日為2007年10月17日，專利名稱為用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的礦石熔爐，包括爐體和排氣煙囪，在爐體頂部設(shè)置有進(jìn)料口和燃燒器，出料口位于爐體底部，其特征是:所述爐體上設(shè)置有第二進(jìn)料口，在爐體頂部還設(shè)置有相對(duì)于燃燒器間隔的第二燃燒器，本專利中的礦石熔爐在生產(chǎn)過(guò)程中當(dāng)玄武巖溶液液位較高時(shí)，由于玄武巖熱傳導(dǎo)性較差，這時(shí)玄武巖溶液內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的溫度梯度，極易出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，析出的晶粒會(huì)影響纖維成型，在拉絲過(guò)程中容易出現(xiàn)斷頭，從而導(dǎo)致生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定，當(dāng)玄武巖溶液液位較低時(shí)，也會(huì)存在熔化率低、漏板上方玄武巖溶液壓力不夠等缺點(diǎn)，從而影響生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的礦石熔爐生產(chǎn)過(guò)程中存在玄武巖溶液容易出現(xiàn)析晶現(xiàn)象導(dǎo)致生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定的不足，提供一種使玄武巖高溫溶液的品質(zhì)得到保證，生產(chǎn)更加穩(wěn)定的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，它包括爐架，在所述爐架上方安裝有爐腔，所述爐腔一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有觀察口、另一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有排煙通道，所述爐腔底部分別設(shè)有第一電加熱器和下料流道，在所述下料流道兩側(cè)分別安裝有第二電加熱器，所述爐腔頂部分別設(shè)有加料口、第一燃燒器和第二燃燒器。
[0007]本技術(shù)方案中通過(guò)設(shè)置在爐腔底部的第一燃燒器和第二燃燒器，設(shè)置在爐腔下方的第一電加熱器和第二電加熱器，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)爐腔內(nèi)部的玄武巖溶液電和氣加熱的結(jié)合，通過(guò)第一電加熱器和第二電加熱器達(dá)到一個(gè)輔助加熱熔化和保溫的效果，使?fàn)t腔內(nèi)的玄武巖溶液在爐內(nèi)不能形成明顯的溫度梯度，并使?fàn)t腔內(nèi)玄武巖溶液各個(gè)部分的溫度保持一致，從而使玄武巖溶液不具備析晶的條件(析晶條件是指在爐腔和下料流道內(nèi)避開(kāi)析晶溫度區(qū)間或縮短溶液在析晶溫度區(qū)停留的時(shí)間)，從而使玄武巖高溫溶液的品質(zhì)得到保證，使生產(chǎn)更加穩(wěn)定。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述第一電加熱器均勻分布在爐腔的底部，并且所述第一電加熱器一端向上延伸至爐腔內(nèi)部。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述第一電加熱器向上延伸的高度低于爐腔內(nèi)部玄武巖溶液的深度。
[0010]本技術(shù)方案中爐腔的底部均勻分布有第一電加熱器，第一電加熱器是對(duì)爐腔內(nèi)部的玄武巖溶液(礦石熔化區(qū))進(jìn)行輔助加熱熔化，對(duì)玄武巖溶液具有保溫、均化的作用(均化定義為:通過(guò)采用一定的工藝措施，達(dá)到降低物料化學(xué)成分的波動(dòng)幅度，使物料的化學(xué)成分均勻一致的過(guò)程。在這里所指的均化是不僅是化學(xué)成分均勻一致，還有溶液中的各點(diǎn)溫度分布均勻的作用)，同時(shí)通過(guò)將第一電加熱器一端向上延伸至爐腔內(nèi)部的玄武巖溶液中，在通電的作用下將玄武巖溶液加熱到所需的溫度(1400-1450? )，所述第一加熱器向上延伸的高度低于玄武巖溶液的深度，主要是為了對(duì)玄武巖溶液下層進(jìn)行輔助加熱。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述下料流道兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)第二電加熱器，并且位于下料流道兩側(cè)的第二電加熱器對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0012]本技術(shù)方案中所述下料流道兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)第二電加熱器，作用為輔助保溫，對(duì)玄武巖溶液有保溫、調(diào)溫的作用，第二電加熱器布置在下料流道兩側(cè)，通過(guò)對(duì)第二電加熱器通電加熱，使其產(chǎn)生的熱量輻射傳遞到下料流道內(nèi)的玄武巖溶液中，使玄武巖溶液受到溫度的影響，從而達(dá)到對(duì)玄武巖溶液保溫調(diào)溫的作用，使其在下料流道內(nèi)形成具備玄武巖纖維成型工藝的溫度(溫度范圍為1100-1300°C )，并且避免玄武巖溶液在下料流道里形成較大的溫度梯度，避免析晶的產(chǎn)生，使玄武巖連續(xù)纖維生產(chǎn)更加穩(wěn)定。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述下料流道一端與爐腔連通、另一端設(shè)有漏板安裝口，所述漏板安裝口內(nèi)安裝有鉑銠合金拉絲漏板。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述加料口、第一燃燒器和第二燃燒器沿爐腔頂部的縱向中心線依次設(shè)置。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述第一燃燒器和第二燃燒器沿爐腔頂部的縱向中心線間隔設(shè)置，所述加料口可以位于第一燃燒器和第二燃燒器之間。
[0016]本技術(shù)方案中通過(guò)上述設(shè)置最大程度地提高玄武巖礦石原料在爐腔內(nèi)的熔融和均化效果。
[0017]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述爐架由相互焊接的金屬鋼板及型材組成。
[0018]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述爐架與爐腔之間設(shè)有耐火保溫層。
[0019]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述排煙通道由水平設(shè)置的第一排煙通道和豎直設(shè)置的第二排煙通道組成，所述第一排煙通道一端與爐腔連通、另一端與第二排煙通道連通。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0021 ] 本發(fā)明中除了使用天然氣等可燃?xì)怏w作為燃料熔化礦石以外，再進(jìn)行電加熱輔助熔化和保溫，使其玄武巖高溫溶液在爐內(nèi)形成不了明顯的溫度梯度，使?fàn)t內(nèi)各點(diǎn)的溫度保持一致，使高溫溶液不具備析晶的條件，從而使玄武巖高溫溶液的品質(zhì)得到保證，使生產(chǎn)更加穩(wěn)定。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的縱向剖視的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明的橫向剖視的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記名稱為:
[0025]I觀察口，2爐腔，3加料口，4第一燃燒器，5第二燃燒器，6排煙通道，7爐架，8第一電加熱器，9第二電加熱器，10漏板安裝口，11下料流道，12耐火保溫層。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0027]如圖1和2所示的一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，它包括爐架7，在所述爐架7內(nèi)部設(shè)置有爐腔2，所述爐腔2 —側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有觀察口 1、另一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有排煙通道6，所述爐腔2底部分別設(shè)有第一電加熱器8和下料流道11，在所述下料流道11兩側(cè)分別安裝有第二電加熱器9，所述爐腔2頂部分別設(shè)有加料口 3、第一燃燒器4和第二燃燒器5。所述第一電加熱器8均勾分布在爐腔2的底部，并且所述第一電加熱器8 一端向上延伸至爐腔2內(nèi)部，所述第一電加熱器8向上延伸的高度低于爐腔2內(nèi)部玄武巖溶液的深度，所述下料流道11兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)第二電加熱器9，并且位于下料流道11兩側(cè)的第二電加熱器9對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述下料流道11 一端與爐腔2連通、另一端設(shè)有漏板安裝口10，所述漏板安裝口 10內(nèi)安裝有鉑銠合金拉絲漏板，所述加料口 3、第一燃燒器4和第二燃燒器5沿爐腔2頂部的縱向中心線依次設(shè)置，所述爐架7由相互焊接的金屬鋼板與型材組成，所述爐架7與爐腔2之間設(shè)有耐火保溫層12，所述排煙通道6由水平設(shè)置的第一排煙通道和豎直設(shè)置的第二排煙通道組成，所述第一排煙通道一端與爐腔2連通、另一端與第二排煙通道連通。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一燃燒器4和第二燃燒器5沿爐腔2頂部的縱向中心線間隔設(shè)置，所述加料口 3可以位于第一燃燒器4和第二燃燒器5之間，也就是說(shuō)加料口 3和第一燃燒器4的位置可以互換。
[0029]本發(fā)明中的耐火保溫層12主要由高溫耐火材料(例如鋯剛玉、氧化鉻、剛玉莫來(lái)石等)及保溫材料(例如粘土磚、高鋁磚、保溫磚等)組成，高溫耐火材料其作用主要是既要使玄武巖在高溫下熔化，而不使?fàn)t子燒壞，其主要應(yīng)具備抗高溫、耐腐蝕、耐沖刷等作用。保溫材料的作用是盡量降低爐內(nèi)的熱量損失及降低爐子表面溫度。
[0030]本發(fā)明中的第一燃燒器4和第二燃燒器5可以采用其它電加熱裝置替換，但必須滿足工藝溫度和使用壽命。
[0031]第一電加熱器8，其作用是輔助加熱熔化，對(duì)玄武巖高溫溶液有保溫、均化的作用，第二電加熱器9，其作用是輔助保溫，對(duì)玄武巖溶液有保溫、調(diào)溫的作用。使玄武巖溶液在下料流道11內(nèi)具備玄武巖成型工藝的溫度，提供溫度保障。有效地提高爐體內(nèi)玄武巖溶液的均勻性，使玄武巖礦石在熔腔內(nèi)具有更為良好的熔融和均化的效果，從而有利于提高玄武巖連續(xù)纖維產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0032]爐腔2側(cè)壁設(shè)置有觀察口 1，有利于操作人員對(duì)爐內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察了解。
[0033]爐腔2頂部設(shè)置有加料口 3、第一燃燒器4、第二燃燒器5、排煙通道6，根據(jù)窯爐結(jié)構(gòu)大小與形式的不同，加料口 3與第一燃燒器4、第二燃燒器5之間的位置可以互換，第一燃燒器4、第二燃燒器5的作用是用燃?xì)鈱?duì)爐腔2進(jìn)行加熱至礦石熔化溫度。排煙通道6是將燃燒后的廢氣通過(guò)排煙通道6排放至排煙系統(tǒng)。
[0034]漏板安裝口 10，作用是安裝用于生產(chǎn)玄武巖纖維的拉絲漏板，并且能在爐膛2在高溫狀態(tài)下更換漏板。
[0035]下料流道11，作用是保障漏板內(nèi)溶液的壓力及為漏板提供更加穩(wěn)定的玄武巖溶液。
[0036]本發(fā)明的工作原理如下:
[0037]首先將玄武巖礦石經(jīng)過(guò)加料口 3加入到爐腔2中，第一燃燒器4和第二燃燒器5通過(guò)燃?xì)饧訜崾剐鋷r礦石熔化，熔化后就形成了玄武巖溶液，由于玄武巖溶液的溫度梯度較大，所以在溶液內(nèi)部容易出現(xiàn)析晶現(xiàn)象，故采用第一電加熱器8對(duì)玄武巖溶液進(jìn)行輔助加熱熔化和保溫，使玄武巖溶液的溫度避開(kāi)析晶溫度區(qū)間，而當(dāng)玄武巖溶液流入下料流道11后，由于下料流道11較長(zhǎng)，所以玄武巖溶液在此區(qū)域內(nèi)也容易形成較大的溫度梯度，從而產(chǎn)生析晶現(xiàn)象，故在此采用第二電加熱器9對(duì)下料流道11中的玄武巖溶液進(jìn)行保溫和調(diào)溫，以達(dá)到生產(chǎn)穩(wěn)定的目的，第一燃燒器4和第二燃燒器5產(chǎn)生的廢氣通過(guò)排煙通道6排出。
[0038]以上【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的實(shí)質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但并不能對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行限制，顯而易見(jiàn)地，在本發(fā)明的啟示下，本【技術(shù)領(lǐng)域】普通技術(shù)人員還可以進(jìn)行許多改進(jìn)和修飾，需要注意的是，這些改進(jìn)和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于:它包括爐架(7)，在所述爐架(7)內(nèi)部設(shè)置有爐腔(2)，所述爐腔(2) —側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有觀察口(I)、另一側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有排煙通道(6)，所述爐腔(2)底部分別設(shè)有第一電加熱器⑶和下料流道(11)，在所述下料流道(11)兩側(cè)分別安裝有第二電加熱器(9)，所述爐腔(2)頂部分別設(shè)有加料口(3)、第一燃燒器(4)和第二燃燒器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述第一電加熱器(8)均勻分布在爐腔(2)的底部，并且所述第一電加熱器(8) —端向上延伸至爐腔(2)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述第一電加熱器⑶向上延伸的高度低于爐腔⑵內(nèi)部玄武巖溶液的深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述下料流道(11)兩側(cè)分別安裝有兩個(gè)第二電加熱器(9)，并且位于下料流道(11)兩側(cè)的第二電加熱器(9)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述下料流道(11) 一端與爐腔(2)連通、另一端設(shè)有漏板安裝口(10)，所述漏板安裝口(10)內(nèi)安裝有鉑銠合金拉絲漏板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述加料口(3)、第一燃燒器(4)和第二燃燒器(5)沿爐腔(2)頂部的縱向中心線依次設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述第一燃燒器(4)和第二燃燒器(5)沿爐腔(2)頂部的縱向中心線間隔設(shè)置，所述加料口(3)可以位于第一燃燒器⑷和第二燃燒器(5)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述爐架(7)由相互焊接的金屬鋼板及型材組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述爐架(7)與爐腔(2)之間設(shè)有耐火保溫層(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的電氣結(jié)合熔化爐，其特征在于，所述排煙通道(6)由水平設(shè)置的第一排煙通道和豎直設(shè)置的第二排煙通道組成，所述第一排煙通道一端與爐腔(2)連通、另一端與第二排煙通道連通。
【文檔編號(hào)】C03B37/00GK104496168SQ201510004751
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月6日
【發(fā)明者】喻克洪, 曹柏青, 楊僑, 王涓, 楊慧君, 朱智慧 申請(qǐng)人:四川航天拓鑫玄武巖實(shí)業(yè)有限公司