一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置及加熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玄武巖連續(xù)纖維生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置，還涉及一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玄武巖連續(xù)纖維是一種綜合性能優(yōu)異的纖維之一，具有強(qiáng)度高、耐酸堿、高低溫性能良好、防火性能優(yōu)越等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于軍工及民用各個(gè)領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)今，玄武巖連續(xù)纖維的生產(chǎn)流程大致是:天然的玄武巖石料作為生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的原料由加料機(jī)投入窯爐中，被窯爐內(nèi)的高溫環(huán)境熔化成玄武巖熔液，熔液進(jìn)一步澄清、均化后，通過(guò)料道輸送至數(shù)個(gè)作業(yè)單元，每個(gè)作業(yè)單元底部安裝有一塊鉑銠合金多孔漏板，玄武巖熔液靠自身重力由漏板上的漏孔中流出，由拉絲機(jī)拉成玄武巖連續(xù)纖維。
[0004]由于玄武巖熔液內(nèi)含有大量的鐵氧化物，黑度系數(shù)高，導(dǎo)熱性差，固態(tài)的玄武巖石料落入熔液中后，需要較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)熔化，導(dǎo)致玄武巖石料的熔化速率較低。對(duì)于憑借輻射熱熔化玄武巖石料的窯爐，由于輻射熱需要從熔液表面向下緩慢傳遞，熔化速率會(huì)更低。為了提高玄武巖原料的熔化速率，有企業(yè)嘗試采用電熔方式對(duì)熔液進(jìn)行整體加熱，但由于原料中鐵氧化物含量較高，一方面容易侵蝕加熱電極，另一方面，電熔加熱方式能加快比重較大的鐵氧化物向熔液下層沉降，加速對(duì)鉑銠合金漏板的侵蝕。
[0005]因此，如何提高玄武巖石料的熔化速率，使得玄武巖熔液溫度及成分更均勻，更有利于實(shí)現(xiàn)玄武巖連續(xù)纖維的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置，該加熱裝置能夠提高玄武巖石料的熔化速率，使得玄武巖熔液溫度及成分更均勻，更有利于實(shí)現(xiàn)玄武巖連續(xù)纖維的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱方法。
[0007]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置，包括燃料管以及套裝于所述燃料管內(nèi)部的助燃?xì)夤?，所述燃料管的頂部與所述助燃?xì)夤芡獗诿婷芊膺B接，還包括套裝于所述燃料管外部的用于冷卻保護(hù)所述燃料管與所述助燃?xì)夤艿睦鋮s水管，所述冷卻水管的頂部與底部與所述燃料管外壁面密封連接，所述冷卻水管與所述燃料管之間的空腔形成冷卻水通道，所述冷卻水管頂部設(shè)置有進(jìn)水口與出水口。
[0009]優(yōu)選的，還包括套裝于所述燃料管外部的支座管，所述支座管固定設(shè)置于墻體上且沿墻體厚度方向穿透所述墻體，所述支座管與所述燃料管是分體的。
[0010]優(yōu)選的，所述支座管的下開(kāi)口處設(shè)置有中心開(kāi)孔的環(huán)形封板，所述冷卻水管的下部與所述封板滑動(dòng)配合，所述冷卻水管沿所述封板滑動(dòng)部位的管徑一致，所述冷卻水管沿所述封板滑動(dòng)部位的上部與所述支座管滑動(dòng)配合，所述冷卻水管沿所述封板滑動(dòng)部位的外壁面、所述支座管的內(nèi)壁面以及所述封板形成環(huán)形氣室，所述封板的中心開(kāi)孔處設(shè)置有用于密封所述氣室的密封圈，所述冷卻水管沿所述支座管滑動(dòng)的部位上設(shè)置有用于密封所述氣室的密封圈，所述支座管上設(shè)置有與所述氣室連通的進(jìn)氣口與排氣口，所述冷卻水管沿所述封板滑動(dòng)部位與所述冷卻水管沿所述支座管滑動(dòng)部位的連接處形成氣體施力面；所述助燃?xì)夤軆?nèi)部設(shè)置有用于助燃?xì)馔苿?dòng)所述冷卻水管滑動(dòng)的氣體施力面。
[0011]優(yōu)選的，所述燃料管的出口、所述助燃?xì)夤艿某隹谝约八隼鋮s水管的底端連接有噴頭，所述噴頭上還設(shè)置有多個(gè)與所述助燃?xì)夤苓B通的助燃?xì)夤車娍?，所述噴頭上設(shè)置有多個(gè)與所述燃料管連通的燃料管噴孔，所述噴頭內(nèi)部設(shè)置有與所述冷卻水管連通用于冷卻所述噴頭的冷卻水通道。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置，包括燃料管以及套裝于所述燃料管內(nèi)部的助燃?xì)夤埽鋈剂瞎艿捻敳颗c所述助燃?xì)夤芡獗诿婷芊膺B接，所述燃料管的外部還套裝有用于冷卻保護(hù)所述燃料管與所述助燃?xì)夤艿睦鋮s水管，所述冷卻水管的頂部與所述燃料管外壁面密封連接，所述冷卻水管頂部設(shè)置有進(jìn)水口與出水口。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置冷卻水管冷卻保護(hù)燃料管與助燃?xì)夤?，使得加熱裝置可以浸入1300°C?1500°C的玄武巖熔液中，不會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)燒損，能夠有效地將燃料及助燃?xì)馑椭列鋷r熔液內(nèi)部的指定位置，使得燃料及助燃?xì)饽軌蛟谛鋷r熔液內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的熱量直接傳遞給玄武巖熔液，同時(shí)燃燒產(chǎn)物變?yōu)闅馀菰谛鋷r熔液中逐漸上升，攪動(dòng)玄武巖熔液，從而提高了玄武巖石料的熔化速率，使得玄武巖熔液溫度及成分更均勻，更有利于實(shí)現(xiàn)玄武巖連續(xù)纖維的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0013]為達(dá)到上述第二個(gè)目的，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱方法，使用上述任一項(xiàng)所述的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置，并包括以下步驟:
[0014](1).將數(shù)個(gè)加熱裝置斜插在窯爐側(cè)墻上，插入口高于熔液液面，通過(guò)管道向冷卻水管供應(yīng)冷卻水，冷卻水由冷卻管水上的進(jìn)水口流入，然后從出水口流出；
[0015](2).將加熱裝置的前端浸入熔液指定位置；
[0016](3).通過(guò)加熱裝置內(nèi)的助燃?xì)夤軐⒅細(xì)廨斔椭寥垡褐?，且助燃?xì)獾膲毫Υ笥谥付ㄎ恢锰幦垡旱撵o壓力；
[0017](4).通過(guò)加熱裝置內(nèi)的燃料管將燃料輸送至熔液中，且燃料的壓力大于指定位置處熔液的靜壓力，實(shí)際助燃?xì)饬髁坎恍∮谌剂铣浞秩紵枥碚撝細(xì)饬髁浚?br>[0018](5).輸送至熔液中的助燃?xì)饧叭剂显诩訜嵫b置出口處充分混合，被高溫熔液引燃，充分燃燒，產(chǎn)生的熱量直接傳遞給熔液，燃燒產(chǎn)物變?yōu)闅馀菰谌垡褐兄饾u上升，攪動(dòng)熔液；
[0019](6).加熱過(guò)程結(jié)束，停止向燃料管供應(yīng)燃料，改換供應(yīng)惰性氣體；
[0020](7).停止向助燃?xì)夤芄?yīng)助燃?xì)猓膿Q供應(yīng)惰性氣體。
[0021]優(yōu)選的，所述助燃?xì)鉃楦谎蹩諝?，氧氣體積分?jǐn)?shù)為21%?90%，氣壓為
0.2MPa_0.6MPa0
[0022]優(yōu)選的，所述燃料為天然氣或液化石油氣，氣壓為0.2MPa-0.6MPa。
[0023]優(yōu)選的，所述惰性氣體為氮?dú)?，氣壓?.2MPa-0.6MPa。
[0024]優(yōu)選的，所述燃料及所述助燃?xì)獾膰姵龇较蚺c熔液液面平行或向上偏向熔液液面。
[0025]本發(fā)明提供的加熱方法是基于上述加熱裝置的，因此，上述加熱方法具有上述加熱裝置所有的技術(shù)效果，此處不再贅述。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱裝置的軸向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1中噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于生產(chǎn)玄武巖連續(xù)纖維的加熱方法的工作原理示意圖。
[0029]圖中:1支座管，2燃料管，3助燃?xì)夤埽?冷卻水管，41進(jìn)水口，42出水口，5封板，6氣室，61進(jìn)氣口，62排氣口，7密封圈，8氣體施力面，9噴頭，91助燃?xì)夤車娍祝?2燃料管噴孔，10墻體，11玄武巖熔液。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為