способ получения минерального волокна

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА путем подачи стержней из минерального сырья в температурное поле плазменного шнура и последующее распыление образовавшегося расплава, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода волокон, плазменный шнур размещают между торцами стержней из минерального сырья и по мере расплавления последних их перемещают навстречу друг другу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области стройиндустрии и непосредственно касается способа получения минерального волокна, используемого преимущественно в качестве утеплителя.

Известен способ получения минерального волокна, основанный на расплавлении шихты и дальнейшем распылении образовавшегося расплава [1]

Этому способу свойственен существенный недостаток, проявляющийся в необходимости частой замены футеровки. Кроме того, при его реализации затруднены мероприятия по обеспечению экологических требований.

Известен способ получения минерального волокна, основанный на взаимодействии стержня из минерального сырья с температурным полем плазменного шнура и дальнейшем распылении образовавшегося расплава [2]

Такой способ не требует применения футеровки и в полной мере отвечает современным экологическим требованиям. По количеству общих признаков и достигаемому результату данное техническое решение наиболее близко заявляемому и выбрано в качестве его прототипа.

Недостатком способа является сравнительно низкий выход волокна вследствие того, что неоптимально расходуется энергия плазменного шнура.

Технический результат заключается в повышении выхода волокна.

Для этого плазменный шнур размещают между торцами стержней из минерального сырья и по мере расплавления последних их перемещают навстречу друг другу.

На фиг. 1, 2 представлены структурные схемы установки для получения минерального волокна, реализующей предлагаемый способ.

Установка для реализации способа получения минерального волокна содержит закрепленный на каретке 1 двухструйный плазмотрон с анодом 2 и катодом 3. Каретка 1 кинематически связана посредством гайки 4 с ходовым винтом 5, который связан с электродвигателем (не показан), обеспечивающим попеременное вращение по часовой и против часовой стрелки. Таким образом обеспечивается возвратно-поступательное движение каретки 1 с плазмотроном вдоль направляющей 6. Анод 2 и катод 3 плазмотрона подключены к источнику электрической энергии (не показан).

Включают электрическое питание, через рабочую зону анода 2 и катода 3 пропускают газ (воздух, азот) и зажигают дугу. Под действием гидродинамического напора дуга искривляется в направлении сверху вниз (на фиг. 1 иллюстрируется стрелками 7). Включают механизм перемещения каретки. На плазменный шнур надвигают с противоположных сторон (стрелки 8, 9) стержни 10, 11 из минерального сырья. Стержни готовят обычным способом по обычной рецептуре. Стержни могут быть предварительно изготовлены в виде брикетов, их сушка может быть осуществлена в естественных условиях. Под действием низкотемпературной плазмы края стержней 10, 11 оплавляются. Под напором газа расплав превращается в волокна, которые поступают в камеру волокноосаждения (не показана) с транспортером.

Потребляемую плазмотроном энергию, скорость возвратно-поступательного перемещения каретки и скорость перемещения стрежней подбирают экспериментально и в дальнейшем поддерживают на требуемом уровне.

Перед камерой волокноосаждения по зоной плазмирования соосно расположены полое кольцо 12 (с отверстиями для выхода воздуха в направлении движения расплава и штуцером для подвода сжатого воздуха) и тарельчатый диск 13 с механизмом 14 его вращения. В данном примере реализации способа режим плазмирования устанавливается экспериментально таким образом, чтобы капли расплава, поступая на охлаждаемый диск 13 под действием центробежных сил и напора воздуха из кольца 12, преобразовывались в волокна, поступающие далее на транспортер камеры волокноосаждения.

Режимы работы плазменной установки для получения минерального волокна из золоотходов промышленности представлены в таблице.

Преимущество предлагаемого способа обусловлено тем, что эффективность использования энергии плазменного шнура существенно повышена за счет того, что он сжат торцами стержней из минерального сырья. При этом как показал эксперимент, выход волокон диаметром до 100 мкм повышается не менее чем на 10% Требования к составу шихты становятся менее жесткими.