微纤维玻璃棉喷吹成型装置的制作方法

1.本发明属于保温纤维材料生产设备技术领域，具体为一种微纤维玻璃棉喷吹成型装置。


背景技术：

2.微纤维玻璃棉行业生产核心工序是喷吹器将坩埚炉熔化后通过拉丝漏板形成的直径在0.2-0.5mm的一次丝在高温高速热气流作用下形成直径在0.2-3.5um微纤维玻璃棉。现有的喷吹器都为带燃烧室结构的喷吹器，其工作原理为：燃气与空气（或富氧空气）按一定压力、一定比例进入喷吹器燃烧室，在喷吹器燃烧室内完全燃烧产生的高温烟气在燃烧室末端的窄缝口长300-400mm，口宽4-15mm，高速喷出，形成高温高速带型热气流，将由传送装置送入的直径在0.2-0.5mm的一次丝喷吹成直径在0.2-3.5μm微纤维玻璃，其工作原理如下图1。图1 中，具体包括原料料仓21，原料料仓21的底部连接有原料熔化坩埚炉22，原料熔化坩埚炉22的底部设置有拉丝漏板23；原料熔化坩埚炉22还连接有坩埚炉变压器210和拉丝漏板变压器211；混合器26上连接有喷吹器27；喷吹器27连接有拉丝动力辊25；从拉丝漏板23吹出的一次丝24经过拉丝动力辊25并通过喷吹器27吹出的热气流形成微纤维玻璃棉28，最后进入沉降筒29。
3.目前这种带喷吹成型技术存在如下弊端：1、喷吹前需从坩埚炉熔化后通过拉丝漏板拉丝、排丝，需大量的劳动力，同时为了防止并丝，需人工值守。2、燃料在燃烧室内燃烧产生的大量热能被燃烧室壁吸收，造成大量热能损失。3、燃烧室壁吸收热量后导致整个喷吹器温度升高，必须做成夹层水套冷却给与保护，以便于人员操作和环境温度，尽管水循环利用，但也导致大量水资源消费。4、由燃烧室燃烧的高温高速热气流从喷火口喷出产生较大的萧声，约120分贝，造成声波传播污染，对操作人员及周边环境十分不利。
4.现有专利cn 113308795 a一种玻璃微纤维绝热板芯材的在线连续生产系统以及利用该系统进行连续生产的方法，所述生产系统包括熔炉、成纤离心机、集棉机、喷胶系统、定型系统、在线裁切装置。具体是将混合料送入窑炉熔化池进行熔化处理，制得玻璃液；通过玻璃液料道将玻璃液按照生产流程送入漏板、离心盘，玻璃液在高速旋转的离心盘中做离心运动，通过离心盘小孔甩出后自由落体，在高温喷吹气流牵引的作用下，制得直径均匀的玻璃微纤维。但通过离心制备的玻璃微纤维的直径无法达到微米级，只适合用于热压成型处理制备板芯材料。


技术实现要素：

5.本发明克服了现有技术的不足，提出一种微纤维玻璃棉喷吹成型装置。
6.为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
7.微纤维玻璃棉喷吹成型装置，包括腔体；所述腔体内设置有原料熔化区、熔体均化区、熔体喷吹区、熔体成型区；所述原料熔化区与熔体均化区相连通；所述原料熔化区的顶部设置有加料口；所述原料熔化区的底部连接有一级底烧枪；所述熔体均化区的底部连接
有二级底烧枪；所述熔体均化区通过熔体出口与熔体喷吹区相连接；所述熔体喷吹区底部设置有若干喷吹孔；所述喷吹孔连接有助燃气通道和燃气通道；所述熔体喷吹区顶部与熔体成型区相连通；所述熔体成型区设置有纤维丝出口；熔体喷吹区的深度为5-150mm。
8.进一步的，所述熔体出口与熔体喷吹区靠近底部的侧壁相连接。
9.进一步的，所述熔体出口的口径为3-15mm。
10.进一步的，燃气通道的直径为1-10mm，助燃气通道的直径为1-30mm。
11.更进一步，所述燃气通道与助燃气通道共同连接至预混通道；所述预混通道通过脉冲阀连接至喷吹孔。
12.更进一步，所述喷吹孔的直径为2-35mm。
13.进一步的，熔体均化区的顶部设置有烟气排出口。
14.进一步的，所述腔体的外壁为水冷壁外墙。
15.进一步的，熔体出口设置在熔体均化区侧壁中部。
16.进一步的，经燃气通道进入的燃气与经助燃气通道进入的助燃气的流量比为1:1-1.5。
17.本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：本发明采用燃料与助燃物混合提供高温高速烟气动力，从熔体的底部进行喷吹，动力烟气由下向上，透过熔体。直接将熔体牵引为0.2-3.5μm的微纤维玻璃棉，无需一次丝过程。装置整体节能，噪音显著降低。实现原料熔化、均化、喷吹、成型一次性完成，不需要经过一次丝的状态，减少了拉丝排丝过程中产生的并丝问题，并减少了能源的消耗。
附图说明
18.图1为现有技术中微纤维玻璃棉喷吹成型装置的结构示意图。
19.图2为本发明所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置的结构示意图。
20.图3为图2中a的放大图。
21.图中，1-加料口，2-水冷壁外墙，3-原料熔化区，4-熔体均化区，5-一级底烧枪，6-二级底烧枪，7-燃气通道，8-助燃气通道，9-喷吹孔，10-熔体喷吹区，11-液位线，12-熔体成型区，13-外罩，14-熔体出口，15-纤维丝出口，16-预混通道，17-烟气排出口。
22.21-原料料仓，22-原料熔化坩埚炉，23-拉丝漏板，24-一次丝，25-拉丝动力辊，26-混合器，27-喷吹器，28-微纤维玻璃棉，29-沉降筒。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
24.参照图2，本实施例提出微纤维玻璃棉喷吹成型装置，包括腔体；腔体的外壁为水冷壁外墙2。腔体内设置有原料熔化区3、熔体均化区4、熔体喷吹区10、熔体成型区12。
25.具体的，原料熔化区3右侧与熔体均化区4相连通；熔体均化区4的底部高于原料熔化区3的底部，熔体均化区4的顶部与原料熔化区3的顶部通过水冷壁相间隔。原料熔化区3
的顶部设置有加料口1；所述原料熔化区3的底部连接有一级底烧枪5；熔体均化区4的顶部设置有烟气排出口17，熔体均化区4的底部连接有二级底烧枪6；原料从加料口1进入原料熔化区3的底部，在一级底烧枪5产生高温烟气作用下将原料翻滚熔化，原料的熔体逐渐上升并流入熔体均化区4，在二级底烧枪6高温烟气作用下将熔体进一步均化。原料熔化区3与熔体均化区4产生的烟气通过烟气排出口17排出。
26.在熔体均化区4侧壁的中部设置有熔体出口14；熔体出口14的口径为5mm；熔体出口14与熔体喷吹区10靠近底部的侧壁相连接。在熔体均化区4被加热均化的熔体逐渐上升并漫入熔体喷吹区10；熔体喷吹区10的深度为95mm。在熔体均化区4内均化的熔体漫入熔体喷吹区10；图2中，液位线11为熔体进入熔体喷吹区10的高度位置。
27.所述熔体喷吹区10底部均匀分布有若干喷吹孔9；所述喷吹孔9连接有预混通道16，预混通道16连接有脉冲阀（图中未示出），预混通道16连接有助燃气通道8和燃气通道7（参见图3）；燃气通道7的直径为10mm，助燃气通道8的直径为20mm。喷吹孔9的直径为2-35mm。熔体喷吹区10顶部通过弯管与水平的熔体成型区12相连通；熔体成型区12设置有外罩13；所述熔体成型区12设置有纤维丝出口15。
28.燃气和助燃气分别进入预混通道16混合后，形成的混合气体通过脉冲阀经喷吹管从熔体喷吹区10的底部的喷吹孔9向上喷入；燃料与助燃物提供高温高速烟气动力，速度250-350m/s，温度1200-1400℃。动力烟气由下向上，透过熔体；喷吹成型动力直接将熔体牵引为微纤维玻璃棉，无需一次丝过程。微纤维玻璃棉通过熔体成型区12的纤维丝出口15喷出。
29.对于喷吹，也可以采用现有技术中如图1所示的喷吹器，喷吹器设置有燃气进口和助燃气进口，通过混合器26，进入喷吹器27，若干个喷吹器27与熔体喷吹区10的底部相连通，用于喷吹熔体。
30.本装置实现过程是：原料由加料口1加入落入原料熔化区3，在一级底烧枪5产生高温烟气作用下将原料翻滚熔化，再进入熔体均化区4在二级底烧枪6高温烟气作用下将熔体进一步均化，原料熔化区3、熔体均化区4产生的烟气经烟气排出口17排出。经熔体均化区4均化后的熔体流进熔体喷吹区10，熔体在高温高速喷出的烟气牵引下，形成直径为0.5-3.5um的微纤维玻璃棉，形成的微纤维玻璃棉与喷吹产生的烟气一起进入产品收集装置区，进行产品与烟气分离。
31.本装置采用燃料与助燃物混合提供高温高速烟气动力，从熔体的底部进行喷吹，动力烟气由下向上，透过熔体。直接将熔体牵引为0.2-3.5μm的微纤维玻璃棉，无需一次丝过程。装置整体节能，噪音显著降低。实现原料熔化、均化、喷吹、成型一次性完成，不需要经过一次丝的状态，减少了拉丝排丝过程中产生的并丝问题，并减少了能源的消耗。由于喷吹成型方式改变，喷吹工序噪音大幅下降将降低25-30分贝。综合能耗来看节能量大，该环节约节能650kg标煤/吨。
32.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

技术特征：
1.微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，包括腔体；所述腔体内设置有原料熔化区（3）、熔体均化区（4）、熔体喷吹区（10）、熔体成型区（12）；所述原料熔化区（3）与熔体均化区（4）相连通；所述原料熔化区（3）的顶部设置有加料口（1）；所述原料熔化区（3）的底部连接有一级底烧枪（5）；所述熔体均化区（4）的底部连接有二级底烧枪（6）；所述熔体均化区（4）通过熔体出口（14）与熔体喷吹区（10）相连接；所述熔体喷吹区（10）底部设置有若干喷吹孔（9）；所述喷吹孔（9）连接有助燃气通道（8）和燃气通道（7）；所述熔体喷吹区（10）顶部与熔体成型区（12）相连通；所述熔体成型区（12）设置有纤维丝出口（15）；熔体喷吹区（10）的深度为5-150mm。2.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，所述熔体出口（14）与熔体喷吹区（10）靠近底部的侧壁相连接。3.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，所述熔体出口（14）的口径为3-15mm。4.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，燃气通道（7）的直径为1-10mm，助燃气通道（8）的直径为1-30mm。5.根据权利要求4所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，所述燃气通道（7）与助燃气通道（8）共同连接至预混通道（16）；所述预混通道（16）通过脉冲阀连接至喷吹孔（9）。6.根据权利要求5所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，所述喷吹孔（9）的直径为2-35mm。7.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，熔体均化区（4）的顶部设置有烟气排出口（17）。8.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，所述腔体的外壁为水冷壁外墙（2）。9.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，熔体出口（14）设置在熔体均化区（4）侧壁中部。10.根据权利要求1所述的微纤维玻璃棉喷吹成型装置，其特征在于，经燃气通道（7）进入的燃气与经助燃气通道（8）进入的助燃气的流量比为1:1-1.5。

技术总结
本发明公开了一种微纤维玻璃棉喷吹成型装置，属于保温纤维材料生产设备技术领域；包括腔体；腔体内设置有原料熔化区、熔体均化区、熔体喷吹区、熔体成型区；原料熔化区与熔体均化区相连通；原料熔化区的顶部设置有加料口；原料熔化区的底部连接有一级底烧枪；熔体均化区的底部连接有二级底烧枪；熔体均化区通过熔体出口与熔体喷吹区相连接；熔体喷吹区底部设置有若干喷吹孔；喷吹孔连接有助燃气通道和燃气通道；熔体喷吹区顶部与熔体成型区相连通；熔体成型区设置有纤维丝出口；熔体喷吹区的深度为5-150mm；本装置实现原料熔化、均化、喷吹、成型一次性完成，不需要经过一次丝的状态，减少了拉丝排丝过程中产生的并丝问题。少了拉丝排丝过程中产生的并丝问题。少了拉丝排丝过程中产生的并丝问题。


技术研发人员：张卫平
受保护的技术使用者：山西华康绿色建材有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/18