RU2035409C1

RU2035409C1 - Method for production of mineral fibers

Info

Publication number: RU2035409C1
Application number: SU914933709A
Authority: RU
Inventors: О.И. Недавний; Г.Г. Волокитин; Н.А. Цветков; Н.К. Скрипникова; А.А. Ершов; В.Э. Борзых
Original assignee: Научно-исследовательский институт строительных материалов при Томском инженерно-строительном институте
Priority date: 1991-05-05
Filing date: 1991-05-05
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: mineral feedstock spindles are slipped from opposite directions on plasma filament. The edges of spindles are fused under the effect of low-temperature plasma. Later on, the fibers delivered on the conveyor of the fiber-deposition chamber are produced by spraying the formed melt. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к области стройиндустрии и непосредственно касается способа получения минерального волокна, используемого преимущественно в качестве утеплителя. The invention relates to the field of construction industry and directly relates to a method for producing mineral fiber, used mainly as a heater.

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.A known method of producing mineral fibers based on the melting of the charge and further spraying the resulting melt [1]
This method has a significant drawback, manifested in the need for frequent replacement of the lining. In addition, during its implementation, measures to ensure environmental requirements are difficult.

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.A known method of producing mineral fibers based on the interaction of the rod from mineral raw materials with the temperature field of the plasma cord and further spraying the formed melt [2]
This method does not require the use of lining and fully meets modern environmental requirements. By the number of common features and the achieved result, this technical solution is closest to the claimed one and is selected as its prototype.

Недостатком способа является сравнительно низкий выход волокна вследствие того, что неоптимально расходуется энергия плазменного шнура. The disadvantage of this method is the relatively low fiber yield due to the fact that the plasma cord energy is not optimally consumed.

Технический результат заключается в повышении выхода волокна. The technical result is to increase the yield of fiber.

Для этого плазменный шнур размещают между торцами стержней из минерального сырья и по мере расплавления последних их перемещают навстречу друг другу. For this, the plasma cord is placed between the ends of the rods of mineral raw materials and as the latter melt, they are moved towards each other.

На фиг. 1, 2 представлены структурные схемы установки для получения минерального волокна, реализующей предлагаемый способ. In FIG. 1, 2 are structural diagrams of an apparatus for producing mineral fiber that implements the proposed method.

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). The apparatus for implementing the method for producing mineral fiber comprises a two-jet plasmatron fixed to the carriage 1 with an anode 2 and a cathode 3. The carriage 1 is kinematically connected by means of a nut 4 to a lead screw 5, which is connected to an electric motor (not shown), providing alternating clockwise and counterclockwise rotation arrows. This ensures the reciprocating movement of the carriage 1 with a plasmatron along the guide 6. The anode 2 and the cathode 3 of the plasma torch are connected to an electric energy source (not shown).

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. They turn on the electric power, gas (air, nitrogen) is passed through the working area of the anode 2 and cathode 3 and the arc is ignited. Under the influence of hydrodynamic pressure, the arc is curved in the direction from top to bottom (in Fig. 1 is illustrated by arrows 7). Turn on the mechanism for moving the carriage. Rods 10, 11 of mineral raw materials are pushed onto the plasma cord from opposite sides (arrows 8, 9). The rods are prepared in the usual way according to the usual recipe. The rods can be pre-made in the form of briquettes, their drying can be carried out in vivo. Under the influence of low-temperature plasma, the edges of the rods 10, 11 are melted. Under gas pressure, the melt turns into fibers that enter the fiber deposition chamber (not shown) with a conveyor.

Потребляемую плазмотроном энергию, скорость возвратно-поступательного перемещения каретки и скорость перемещения стрежней подбирают экспериментально и в дальнейшем поддерживают на требуемом уровне. The energy consumed by the plasma torch, the speed of the reciprocating movement of the carriage and the speed of movement of the rods are selected experimentally and subsequently maintained at the required level.

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. In front of the fiber deposition chamber, a hollow ring 12 (with openings for air outlet in the direction of melt movement and a fitting for supplying compressed air) and a disk disk 13 with its rotation mechanism 14 are coaxially located along the plasma zone along the plasma zone. In this example implementation of the method, the plasma mode is set experimentally so that the melt droplets entering the cooled disk 13 under the action of centrifugal forces and air pressure from the ring 12 are converted into fibers, which then go to the conveyor of the fiber deposition chamber.

Режимы работы плазменной установки для получения минерального волокна из золоотходов промышленности представлены в таблице. The modes of operation of the plasma installation for producing mineral fiber from industrial ash waste are presented in the table.

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. The advantage of the proposed method is due to the fact that the energy efficiency of the plasma cord is significantly increased due to the fact that it is compressed by the ends of the rods from mineral raw materials. Moreover, as the experiment showed, the yield of fibers with a diameter of up to 100 μm increases by at least 10%. The requirements for the composition of the charge become less stringent.

Claims

METHOD FOR PRODUCING MINERAL FIBER by feeding rods from mineral raw materials into the temperature field of a plasma cord and then spraying the resulting melt, characterized in that, in order to increase the yield of fibers, the plasma cord is placed between the ends of the rods from mineral raw materials and, as the latter melt, they are moved towards each other to a friend.