礦物棉生產的方法和設備以及由此生產的礦物棉的製作方法

2023-06-19 12:16:31

專利名稱：礦物棉生產的方法和設備以及由此生產的礦物棉的製作方法
專利說明 本發明關係到礦物棉的一種生產方法，礦物棉是由具高熔點或高液相線溫度的熱塑性礦物材料構成。更精確地說，本發明是關於使用一種纖維化過程的方法，它是對熔融的礦物材料進行所謂的內部離心過程。該熱塑性材料更確切地說是玄武巖材料，天然的或改性的玄武巖，或者是鋼鐵工業的副產品，特別是高爐爐渣(熔渣)。一般說來，本發明用於礦物棉，即具有廣泛用途(特別是在隔熱和隔聲領域)的所謂石絨的生產。
一方面，選擇這些材料是因為它們的成本低，另方面也是由於它們的性能，特別是它們具有良好的耐高溫的性能。然而，它們的生產也有一些特殊問題。這些問題特別來自於這些材料可加工的條件。
它們較高的熔化溫度本身就產生了一個困難。熔化溫度是保證原材料熔融所必需升至的溫度。並且在生產中，材料必需保持在這個溫度之上，以便於在它轉化為纖維之前不會固化。
另一個特別要將這些材料與大多在玻璃棉生產中所用的一些玻璃加以辨別的是，在很接近液相線溫度時它們的流動性通常很大。
也是由於這所要求的高溫，與這些要被纖維化的材料接觸的一些設備要受到強烈的腐蝕。即使與普通的玻璃接觸，這些設備的工作壽命也是一個問題。對於液相線溫度高的材料，這問題甚至變得更嚴重。
在過去，上述一些困難表明，對於所討論的材料，僅僅只可以使用某些纖維化技術。基本上有兩種技術對熔融的礦物材料進行離心的即旋轉拋出的技術，以及將材料通過一個固定的噴嘴流出，然後用常加速至超音速的氣流使它拉細成為纖維(鼓風拉絲法)。
關於使用固定噴嘴的技術，需要應用能夠承受熔融礦物材料腐蝕作用的噴嘴。通常這些噴嘴是鉑噴嘴，它能夠承受甚至在這樣高溫下所產生的腐蝕作用。然而每隻噴嘴的生產能力是有限的。另外，採用這種拉細氣流造成比較高的能量費用。
應用離心即旋轉拋出的技術，每套設備則有較大的產量。為了指出熔融礦物材料是保持在離心器之外，這些技術可用通用術語「外部離心法」來概括。熔融的礦物材料或者加到一隻盤子的前表面，或者加到一隻圓柱形轉子的周邊表面，或好幾個上述裝置的表面上。這些技術的一個優點是與熔融礦物材料接觸的設備部件比較簡單。就這種相對簡單而論，上述部件，特別是離心輪比較便宜，因此可以承受在相對較短的時期內予以調換。這些材料成本佔總生產成本的比例保持較低。因此，這些設備部件與熔融礦物材料接觸所受到的強烈腐蝕並不構成一種障礙。
用外部離心法生產礦物棉的主要缺點在於最終產品的性能比主要用稱為內部離心法生產的玻璃棉產品的性能要差些。
在外部離心法中，材料流到一些離心輪中，再以大量小液滴狀被拋離離心輪。液滴一旦拋出，就被拉伸，明顯地形成纖維。顯然，根據這種纖維形成機理，離心拋出的材料的相當大部分仍為未纖維化顆粒的形狀。超過100μm大小的顆粒的重量比例可高達餵入該加工過程材料的40%。雖然有若干種方法可用來分離這些未纖維化的顆粒子，但是礦物棉成品決不會完全沒有這種顆粒，這種顆粒至多是沒有用處的，但在一些特定用途中還會引起麻煩。
應該指出，液滴的形成不僅僅是外部離心法的必然後果，而且取決於所述材料的流變特性。即使在僅比其液相線溫度略高一點，根據本發明加工的材料的粘度一般已較低。流動性相當好的熔融礦物材料形成為纖維比較困難，由於絲有容易斷裂形成液滴或小珠的趨向。外部離心技術在某種程度上是依靠這個趨向的，然而難以消除它的一些缺點。
本發明的一個基本目標是提出一個以較高液相線溫度和較低粘度(例如在液相線溫度下粘度低於5，000泊，大多數在液相線溫度下低於3，000泊，甚至1，000泊)的材料製造礦物棉的過程，而過程的條件使得可以獲得基本上沒有非纖維化顆粒的礦物棉。
通過本發明已表明，有可能生產較高液相線溫度特別是液相線溫度超過1，200℃的材料的礦物棉。其方法是令熔融礦物材料從周邊壁上有大量小孔的離心器藉離心拋出。在生產過程中，離心器溫度保持在材料由於結晶可能阻塞小孔的溫度之上，在離心器周圍則有一氣態氛圍，使得從離心器小孔射出的許多圓錐形尖端(它們的長度能夠相互獨立地改變)與對應於粘度為100泊，或最好為250泊到300泊的氣流等溫線相交，或者伸入一個冷卻至其溫度對應於粘度在100泊以上或最好在250到300泊以上的區域。
為了使材料纖維化，一定要使材料在離心器內不結晶，一定要有允許材料被拉細為纖維的粘度。大家知道，超過80，000泊，粘滯性對拉細纖維就成為實際上不可克服的障礙，至少在工業生產條件下是如此。但是，用本發明範圍所考慮的材料，實際上也不可能採用80，000泊這個值，因為這時材料從一個低得多的粘度轉變到無窮大的粘度值。在這些情況下，粘度的上限乃是材料的粘度μ仍符合所謂Vogel-Fulcher-Tammann方程式的最低溫度所對應的粘度，該方程式為 lgμ＝A+ (B)/(T-C) 式中T是溫度，℃;A、B和C是與所述材料有關的常數，它們顯然可從這材料的三對μ和T的測量數據計算出。在多數情況下，經考慮的這個上限實際上在3，000泊或3，500泊的範圍(即lgμ的值在3.47到3.54之間;為此，對應於lgμ＝3.5的溫度將在下面給出)。
另一方面，在拉細成纖維的時刻，材料不可有太大的流動性。在100泊數值(lgμ＝2)以下，有時甚至實驗上發現在200-320/350泊(lgμ＝2.3到lgμ＝2.5)以下時，熔融礦物材料將形成小滴，最後以小珠的形式存在於產品之中。在本發明的實驗中，對於粘度在約100泊時，觀察到小珠的重量比例低於10%，粘度超過320/350泊，小珠的重量比例低於5%。必須指出，100泊的這個下限是比較高的，它是表徵著本發明的用外部離心法，材料是在低至幾十泊的低粘度情況下成形的，如上所述，則將形成大量的小珠。
解決材料變成小液滴的問題和由此要求的100/350泊極限不僅僅要求是在材料通過離心器小孔的時刻，而且在離心器外面發生的材料被拉細成纖維的整個時期都必須滿足。因此結論是離心器的周圍不應太熱，以免材料的粘度仍然不適當地過低。
這裡，可以考慮材料通過的四個溫度區域 -離心器壁的溫度，它與小孔內礦物材料的溫度相同; -盤狀離心器周圍幾毫米厚區域內氣體的溫度，該區域稱為離心器周圍的邊界層; -從礦物熔體逐漸變細的圓錐體的自由端點徑向伸出幾(5到10)毫米區域內氣體的溫度，此區域稱為冷卻區; -在上面兩個區域的中間區域內的氣體溫度，此中間區域稱為拉細區。
根據本發明，產生在離心器周圍的氣流溫度的分布情況是這樣，使得在拉細區域內，環境溫度以及被拉細材料的溫度對應於至少100泊、最好至少250到300泊的粘度。
例如，可用一熱的環狀噴氣流覆蓋於多孔離心器的整個周邊壁上，來獲得上述的溫度分布，此噴氣流與其中含有的礦物材料一起能保持該礦物材料在一個足夠高的溫度以防止析晶。獲得上述溫度分布的方式進一步還可採用一最好是冷的另一噴氣流，它在離心器的整個周邊上與熱的噴氣流交錯，將熱地噴氣流的作用限制在距多孔的邊周壁最鄰近的區域內。這個纖維化裝置的一個同心環狀燃燒器產生這一熱噴氣流，而與所述燃燒器同心安置的一個吹風裝置則噴射冷的噴氣流，下面將要講到。
由於具有不同溫度的冷、熱噴氣流的混合必然使得拉細區域的邊界位置不精確。因此，最好能夠相互獨立地分別改變材料的拉細錐的長度，使這些拉細錐或最少是它們的大多數在其全長範圍內都處於由噴氣流所限定的拉細區域內。根據本發明，通過離心器上小孔的直徑和/或離心器的旋轉速度可以調節這些拉細錐的長度。
由吹風裝置吹出的氣流最好是冷的，也就是其溫度接近於周圍環境的溫度，或者例如不超過250℃。在這些情況下，吹風裝置產生了一個「冷」環境，它仍處在離心器周圍的一個很短距離之內，也就是仍舊在纖維拉細的區域內。這種安排有這樣的優點，它可以提高材料熔體的抗變形粘性阻力和表面張力之比，而這個比值對液滴形成是大有關係的。這兩個力之間的關係是無量綱數μV/σ的函數，其中μ是材料從小孔射出時刻的粘度，V是它的射出速度，σ是它的表面張力。由於冷吹風裝置所吹出的冷氣流速度影響粘度μ，也影響材料的噴出速度V，增加了μV乘積，就減小了液滴形成和在產品中生成小珠的傾向。
為了保持離心器的熱平稀在足以防止析晶出現的情況，雖然熔融的礦物材料已構成一個很大的熱源，還需對其加熱。為此目的，最好聯合使用這種加熱裝置。
在離心器外部，這特別是一個象前面提到的環形燃燒器，它最好是內部燃燒，產生一個環形氣流，在離心器周邊壁上部的附近有較高的溫度。最好這個熱氣流不僅僅沿離心器周邊壁流動，也能完全覆蓋連接此周邊壁與凸緣的連接區域即「喇叭」的一部分，使之也加熱。凸緣是用來將離心器固定到它的支撐軸上(在無底離心器的情況下)，或用來將離心器與上增強環相連接(在通過底壁傳動離心器的情況下)。為此目的，也可使用一些其火焰指向「喇叭」的輔助燃燒器。另一個辦法是在距離心器周邊壁的上部較大距離的地方安裝外部燃燒器，使得氣流在接近離心器和到達「喇叭」的有關部分之前已經有些擴張了。但是，上述距離又應保持較小，以致可以維持衝擊氣流良好的精確性。根據本發明的又一個變通辦法，可以使用一個其通道內壁的直徑小於離心器外徑的環形外部燃燒器。在這個情況下，例如可以裝備這樣一種燃燒器，它具有幾個加長的傾斜排放唇用來為喇叭形的熱氣流定界。
並且在離心器的外面，裝幾個帶環形磁體的感應加熱器，通以高頻、最好是中高頻的電流。如本身就知道的那樣，這環形磁體可以直接裝在離心器的下方，並與它同心。聯合使用這兩個加熱裝置基本上有助於離心器的熱平衡。必需記住，這些加熱裝置安裝得越靠近離心器，它們的效率越好;這樣，外部燃燒器主要加熱離心器的上部，而環形磁體則主要加熱離心器的底部。因為很難加熱離心器圓周壁的上部而不加熱所有其它附近的金屬部件(它們特別是因為被熱氣流所包圍)，所述這種雙重加熱系統就避免了一些技術問題。
這些加熱裝置之間的又一個基本區別是它們對離心器附近氣體溫度的影響不同。感應加熱器在這方面沒有實際上的影響，除了輻射加熱以外，不會促使氛圍溫度升高。而環形外部燃燒器必然地對氛圍有很大的加熱作用，雖然由於離心器的迴轉運動和環形氣流的高速度所吸入的二次空氣反過來抑制了熱量進入氛圍中。為了獲得最佳的纖維質量特別在其機械強度方面，熔體從離心器射出形成纖維之後，此纖維立即暴露於過熱的氛圍之中沒有好處的。在這方面，最好限制從環狀外部燃燒器排出的氣流的溫度。
而且，吹風裝置在纖維的拉細方面有獨特的效果。在外部燃燒器同樣的工作條件下，增加吹風裝置的壓力就可增加纖維的細度。從另一個觀點看，使用了吹風裝置可以降低外部燃燒器的鼓風壓力，就節省獲得同樣細度的能量。例如，吹風裝置用0.5到4巴之間，最好1到2巴之間的通風壓力，可以達到良好效果。
即使以這樣改進的觀點看，外部加熱裝置可能不足以保持離心器的熱平衡。這個不足必需用附加的安裝在離心器內部的加熱裝置來彌補。最好用與離心器支撐軸同心的發散型內部燃燒器來補充附加熱量，它的火焰指向離心器周邊壁的內部。最好調節燃料/空氣比，使火焰的底部靠近內壁。而且在「喇叭」的內壁上裝有一定數目的突起物用作阻擋火焰的裝置，這是更有益的。在連續生產中，發散型內部燃燒器最好是提供3%到15%之間的輸入熱量-這個熱量不是來自熔融的礦物材料的。這個熱量輸入所佔份額似乎不甚顯著，但是在其所輸入的部位方面是非常精確的;此發散型內部加熱器精確地裝在所需要的地方，因此是極其有效的。
在纖維成型過程中使用的這個發散型內部燃燒器對一個現有技術領域已知的中央內部燃燒器起著有益的補充作用，可是在現有技術中，只是在操作的開始階段使用它，並且原則上是主要用來加熱離心器的底壁-或用作底壁的分配裝置(通常稱為「杯子」)，或者在一般情況下，是加熱離心器的中部區域。在熔融的礦物材料餵入之前，中央內部燃燒器預熱此杯子或底壁。而根據本發明，這個中央燃燒器最好是一個發出會聚火焰的環形燃燒器，安裝在離心器支撐軸和發散型中央內部燃燒器之間。
在操作開始階段，當然也使用外部加熱裝置。如果需要，甚至也可以使用火焰噴槍或類似的裝置作為輔助加熱器。在關鍵性的操作開始階段，此時熔融礦物材料的熱輸入量還未得到，當然使用發散型內部燃燒器。
根據本發明，可利用的材料特別是天然玄武巖，但是也可以是類似的組合物，例如為了改變它的某些性能，在玄武巖中加一些混合料而得到的組合物，或者是一些材料的混合物，使之可以具有玄武巖的主要特性，特別是其溫度性能，尤其是通常在高於1，200℃溫度下熔化。這些組合物可以是例如高爐爐渣或者一切那些在所謂石絨生產中使用的組合物。所用的材料也包括那些可稱之為「玻璃的」組合物。這類材料稱為「硬玻璃」，以表明因其熔化溫度高而產生的困難。
本發明進一步的優越詳情和特徵從以下結合圖形進行的敘述中明顯可見。


圖1是現有技術的離心法裝置(縱剖面1a)與本發明的離心法裝置(縱剖面1b)的比較簡圖; 圖2是表示本發明的一個吹風裝置作用的等溫線圖; 圖3是表示環形外部燃燒器作用的等溫線簡圖; 圖4到圖7是表示纖維形成過程的等溫線和纖維成形錐體的簡圖。
圖1a和1b分別表示了現有技術和本發明的纖維成形裝置，以此來說明本發明。
本發明的纖維成形裝置是從一種過去用於玻璃棉生產的設備發展而來的，在專利說明書FR-B1-2443436和EP-B1-91381中詳細地說明了這個原來的設備。以簡化的形式在圖1a中表示了這種原用的常規設備，它主要由離心器1組成，離心器1的周邊壁2上具有許多噴射小孔。周邊壁2通過連接區域4與一凸緣3相連接，此連接區域4因為它的形狀而稱為「喇叭」。如圖所示，周邊壁2、喇叭4和凸緣3是製成一整體部件的。
凸緣3是裝在一根空心的支撐軸5上，熔融礦物材料則經過其空腔進入。
支撐軸5或甚至凸緣3還支撐著一個通常稱「杯子」或「籃子」的同心分配裝置6。這個分配杯的周邊壁上有為數不很多的直徑較大的小孔。分配杯用作離心器的底，其作用是分配熔融礦物材料的液流，即將其分為許多股細小液流，這些小液流灑覆在周邊壁2的內表面上。
離心器1被一些發散型加熱裝置所包圍一個環形磁鐵是專門用來加熱離心器1的底部，主要是補償因與周圍空氣接觸而造成的冷卻，離心器1旋轉而吸入的大量空氣和一個水冷環狀外部燃燒器8強烈冷卻於周圍的空氣。外部燃燒器通道的壁9和10的端部距離心器1有一個很小的距離h，例如是5mm左右，如圖1a左上角簡圖所示。
環形外部燃燒器8產生一高溫、高速氣流，基本上為垂直方向，這樣就沿周邊壁2的外表面流動。一方面這個氣流用來加熱或保持周邊壁2的溫度，另一方面用來將旋轉拋出的熔融礦物質的絲拉細成為纖維。
如圖所示，最好用一冷空氣吹風環11圍繞外部燃燒器8，它的主要目的是限制熱氣流的徑向膨脹，從而防止形成的纖維與環狀磁鐵7接觸。
在離心器的內部有一個內部環狀燃燒器12補充這些外部加熱器。內部環狀加熱器位於支撐軸5的裡面，僅在纖維成形裝置開始工作階段用來對分配杯進行預熱。
如圖1b所示，本發明的一個裝置也是由與上相同的部件組成，在下面僅討論其區別。
最突出的不同是關於外部燃燒器13的位置，其通道壁14和15的端部距離心器1的周邊壁19的上方有一個距離d′，較詳細地表示在圖1b的右上角。例如距離h′在15到30毫米範圍內，最好是在20到25毫米範圍內，這樣更加適合，因為這樣的距離仍能使氣體流動的準確性恨好。而且，通道14的內壁的直徑比周邊壁19上端的外徑小得多。為了引導噴射時的氣流，外部燃燒器13的兩個傾斜表面16和17相互垂直。為了減輕從外部燃燒器13噴出的熱氣體的徑向膨脹問題，外傾斜表面17僅是內傾斜表面16長度的一半，並終止於基本垂直的壁18處。壁16和18終止的高度與普通外部燃燒器的噴射通道壁的高度相近。
用了外部燃燒器13的這樣一個配置，不僅離心器1'的外壁19，而且現在標註為20的喇叭也被加熱。然而，氣流不應沿喇叭上升以致加熱了支撐軸。為了防止這個問題，一個環狀突出物21或同樣能起密封部件效果的裝置例如一個旋轉密封，可以安裝在這裡例如在喇叭一半高度的地方。這個位置就決定了喇叭20被環裝氣流加熱的長度。
此外，在外部燃燒器13上加一個吹風裝置24。間隔d'(如有上角附圖所示，是按外部燃燒器和鼓風裝置的中心噴射軸線比較來測量的)是很小的，例如10到15毫米。這個吹風裝置的目的較詳細地表示於圖2。這張圖實際上以簡單的形式表示了離心器外壁19，表示了根據本發明修改形式的外部燃燒器13，也表示了此吹風裝置。在燃燒器的動壓同為350毫米水柱條件下對於吹風裝置的三個通風壓力值(0.3-1和1.6巴)作出了在周邊壁附近的1，300℃的等溫線。增加吹風裝置的壓力使等溫線向靠近離心器壁19的方向移動。
另一方面，如圖3所示，增加燃燒器的壓力引起離心器外壁處所有的等溫線很明顯地變化，其中吹風裝置的通風壓力為0.3巴，燃燒器壓力從250、350變到450毫米水柱。
在圖2和3中還進一步可以看到，吹風裝置不是完全垂直地噴射氣流，而是稍許向離心器的底部傾斜。其主要後果是環形外部燃燒器的效果集中於周邊壁19的上部，而該壁下部的冷卻效果則較弱。然而，這個冷卻效果很容易藉環形磁鐵的加熱所彌補。
吹風裝置除了限制環形外部燃燒器發出的氣流之外，還對離心器噴出的絲的拉細作用有直接的影響。可以降低熱氣流的壓力，同時增加吹風裝置的冷氣流壓力補償熱氣流壓力降低的辦法，保持纖維的細度。關於纖維中小珠的含量，當提高吹風裝置的壓力時，可以見到它較大地下降。
若再比較圖1a和1b，可見另一個基本區別，在現為26的中央內部環形燃燒器的周圍，同心地安裝一另一個內部燃燒器25，它一般是用來加熱現為27的分配杯。內部燃燒器25是一個發出發散形火焰的環形燃燒器，該火焰指向周邊壁19和喇叭20的內表面。最好用喇叭內部的突起物29來優化火焰的分布，這些突出物起著火焰阻留器的作用。
另一方面，分配杯27有一個相對較厚的底壁28，例如它是由一塊陶瓷板或抗熱混凝土製成，以便防止它被熔融的礦物材料所迅速腐蝕。此外，這個厚的底壁有隔熱作用，從而防止因離心器旋轉，在其下面吸入的氣流或空氣流而造成底壁內的冷卻。
用下列組成(重量百分比)的材料進行了離心製造礦物棉的實驗 SiO251.5% Fe2O310.1% Al2O318% MnO0.19% CaO8.9% MgO6.4% Na2O 3.5% K2O 0.61% TiO20.66% P2O50.12% 這個組合物的粘度符合下列Vogel-Fulcher-Tammann方程 lgμ＝-2.542+ 4769.86/(T-355.71) 設備的特徵和工作條件總結在本說明最後的表內。
必須記住，表中的測量值是對應於平衡時的值的，它們是在進料至少15分鐘之後測量的，此時用所有備有的加熱裝置對離心器和分配杯進行加熱(在第一次試驗時未用發散型內部燃燒器)。
這些試驗所用的離心器是由一種含30%鉻的鎳基奧氏體的ODS合金製成，其熔化溫度為1，380℃，在1，150℃時的扯裂阻力為130MPa，在1，150℃和1，250℃、1，000小時之後的蠕變阻力φ分別為70或55MPa，在1，250℃時的延展性為5%。
在這個表中，外部燃燒器13的通風壓力單位為毫米水柱。燃燒器(IB代表內部燃燒器)的流量單位為每小時標準化立方米。
關於所生產的纖維質量，F/5g的值是對應於馬克隆尼氣流式纖維細度測定法(Micronaire)的，這個方法是表徵纖維細度的標準方法。例如，所謂輕質隔熱玻璃棉製品(密度低於40千克/米3的成卷產品)通常是由馬克隆尼纖維細度為3的纖維製成，它的主要性能標準是耐熱性，而希望有較大機械阻力的較重製品是由馬克隆尼纖維細度為4的纖維製成。
離心器溫度為1，260-1，270℃時，取得了最好結果(對於上述組成的材料，溫度在1，300℃到1，216℃之間時，粘度在350到1，000泊之間變化);這正好處於適合纖維形成的範圍之內。
也可以用平衡多種熱輸入源的方法獲得此最佳結果，特別是對內部燃燒器採用較大的氣體流量(但無論如何不到外部燃燒器氣體流量的十分之一)，供給環形磁鐵較大的功率、對吹風裝置用相當高的壓力來進行操作。
為了更好地研究小球形成現象，對玻璃(即此材料的熔體)溫度和吹風裝置的通風壓力各自單獨的地進行了改變。對若干行例示的小孔，都將氣流等溫線和各種外形纖維成形錐體畫了出來。
以下的表給出了實驗條件和所得纖維的特性。
圖4到7顯示了纖維成形錐體的外形和等溫線的位置，溫度為800-1，000-1，300-1，400-1，500及1，550℃，吹風裝置的通風壓力為0.3巴(圖4和5)和1.6巴(圖6和7)，「熔體」流有兩個溫度，一類外形對應於「冷熔體」(圖5和7)，另一類外形對應於「熱熔體」(圖4和6)。
當檢查對應於這些不同的纖維成形錐體的未纖維化顆粒的含量時，可注意到，每當上面許多行的大量錐體完全被超過對應於100泊的等溫線溫度(1，400℃)的氣流所包圍時，就產生了大量的小珠。
這些圖特別是圖2到圖7，在其結構方面和作用方面的詳情上都是不言自明的。因此，對於這些圖只需提一提關於燃燒器13和吹風裝置24的布置和在周圍氣體中纖維成形錐體的外形以及溫度分布的附加說明。圖2到圖7表示了離心器1'在「暖」狀態下其周邊壁19的位置，以及在周圍環境溫度下它的位置如圖2-7中的虛線所示。
連同另一類似的專利申請「生產礦物棉的方法和由此而生產的礦物棉」，使用本發明的原理就特別有利。該類似專利是在同一日期為同一申請公司或代理人提出申請的，其全部內容用參考目錄的形式在此處表示之。

權利要求
1、一種由某一材料生產礦物棉的方法，其特徵在於該材料在較高的液相線溫度下，特別是1，200℃以上、是流動性很高的，在液相線溫度下粘度低於5，000泊，熔融的該礦物材料餵入一個離心器內，離心器的周邊壁上有許多小直徑的孔，藉旋轉離心將所述的熔融礦物材料通過小孔拋出，形成細絲，該細絲受到氣流的進一步拉細作用，此氣流沿著所述的離心器的周邊壁流動，同時加熱此周邊壁，氣流則由與離心器同心安裝的環形外部燃燒器所產生，在該處長絲形成圓錐體的長度和在離心周圍產生的氣流的分布情況使得從離心器小孔噴出的絲形成錐體與相應於100泊粘度的等溫線相交，或者伸進一個冷卻區，其溫度對應於超過100泊的粘度。
2、如權利要求1所述的方法，其特徵在於在離心器周圍產生的氣流分布使得從離心器小孔噴出的細絲形成錐體的大多數與相應於250-300泊粘度的等溫線相交，或者伸進一個冷卻區，其溫度對應於超過250-300泊的粘度。
3、如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於改變噴射熔融礦物材料的小孔的直徑和/或改變離心器的旋轉速度的方法，來調節細絲形成錐體的長度。
4、如權利要求1到3中任意一個所述的方法，其特徵在於在離心器小孔內的熔融礦物材料的粘度超過100泊，最好超過350泊。
5、如權利要求1到4中任意一個所述的方法，其特徵在於環形外部燃燒器輔以一個吹風裝置，該吹風裝置噴射250℃以下溫度的空氣流。
6、如權利要求5所述的方法，其特徵在於由吹風裝置的通風壓力調節吹風裝置的效果，該壓力選擇在0.5到4巴之間，最好是在1到2巴之間的範圍內。
7、一種纖維成形的設備，其特徵在於使用內部離心法，應用一離心器，它的周邊壁上有許多小直徑的孔，熔融材料受離心作用通過小孔，形成細絲，這些長絲受到氣流的進一步拉細作用，該氣流沿著所述的離心器周邊壁流動，並且加熱該周邊壁，該氣流由與所述離心器同心安裝的環形外部燃燒器產生，該環形外部燃燒器(13)的特點是輔以一個環形外部吹風裝置(24)。
8、如權利要求7所述的設備，其特徵在於所述的環形外部燃燒器(13)距所述的離心器(1′)的周邊壁(19)頂部有一15到20毫米範圍的間隔距離(h′)。
9、如權利要求8所述的設備，其特徵在於所述的環形外部燃燒器(13)具有一個環形的內噴射通道壁、最好還有一個環形的外噴射通道壁(14)，後者的直徑比所述的離心器(1′)的周邊壁(19)上部直徑要小。
10、如權利要求7到9中的任意一個所述的設備，其特徵在於所述的環形外部燃燒器(13)包括噴射熱氣流的通道壁(14、15)，該通道壁又以傾斜壁(16、17)的形式延長，用來為喇叭形的熱氣定界。
11、一種礦物棉氈，其特徵在於它是用由權利要求1到6中任意一個方法得到的。
全文摘要
一種用內部離心法將礦物材料特別是玄武巖類的礦物材料加工成纖維的方法、裝置及其加工的礦物纖維。材料熔體經過離心器周邊壁上的小孔噴射到一股熱氣流中，並被拉細成纖維。熔體錐體的長度和由一個環形外燃燒器(13)輔以一個環形外吹風裝置(24)形成氣流分布，使得大多數從離心器小孔噴出的細絲形成錐體與對應於100泊粘度的等溫線相交，並伸入溫度對應於超過100泊粘度的冷區域，即可生產出纖維細度很好的礦物棉，且基本上沒有未纖維化的顆粒。
文檔編號B28B1/00GK1087610SQ93116530
公開日1994年6月8日 申請日期1993年8月20日 優先權日1992年8月20日
發明者巴蒂格裡·讓, 貝爾捷·居伊, 富爾塔克·漢斯, 聖-富瓦·達尼埃爾 申請人:伊索弗聖-戈班