一种玻璃纤维生产用熔融装置的制作方法

文档序号:26589343发布日期:2021-09-10 20:22阅读:178来源:国知局
一种玻璃纤维生产用熔融装置的制作方法

1.本发明涉及玻璃纤维制造技术领域,具体为一种玻璃纤维生产用熔融装置。


背景技术:

2.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差,它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几个微米,相当于一根头发丝的1/20

1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成,玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。
3.其中高强玻璃纤维是特种功能玻璃纤维中应用最广的一种,具有强度高、耐高温、抗冲击、透波高、耐腐蚀等优异的性能,在高性能复合材料及耐热材料领域应用广泛。与普通无碱玻璃(e

glass)相比,高强玻璃纤维生产技术难度大、总产量低,但其需求增长速度是普通玻璃纤维的4倍以上,其优良的性价比是目前其他纤维材料无法替代的,已在航空、航天、船舶、兵器、建筑、体育、化工、电子等领域广泛应用;在高强玻璃纤维制造过程中需要利用熔融装置对原料进行熔融。
4.而现有的熔融装置大多是采用敞口加料的,在向熔融装置持续添加原料时,在高温熔融过程中产生的大量挥发性气体从敞口溢出,使得挥发性气体进入到工作环境,而对工作人员的呼吸系统造成不可逆的损伤;另外现有的熔融装置中的澄清池是自然静止澄清除泡的,除泡效率低且除泡效果差,常常需要大量的澄清剂进行辅助澄清除泡,且大量的使用澄清剂会造成对自然环境的污染。因此我们对此做出改进,提出一种玻璃纤维生产用熔融装置。


技术实现要素:

5.为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
6.本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置,包括通道式的熔融池,所述熔融池的上游端为熔融区,且上游端的端口处设有密闭式进料机构,所述熔融池的下游端设有熔化区,所述熔融池的末游端设置有澄清池,所述熔融池的顶部设有排烟管道;所述澄清池内设有震动除泡机构;所述密闭式进料机构包括设置在上游端的端口处的封块,所述封块上设有向下倾斜且与熔融池连通的进料腔道,所述熔融池的侧壁上设有储料漏斗,所述储料漏斗的底部设有与进料腔道连通的出料管,所述储料漏斗的内壁上设置有盘绕着储料漏斗设置的加热管道,所述加热管道的进气端经第一耐热导气管与排烟管道连通;所述加热管道的出气端经第二耐热导气管与排烟管道连通;所述第二耐热导气管上设有第一引风机;所述封块上设置与进料腔道对接的限位行程管,所述限位行程管内安装有电动推杆,所述进料腔道内设有沿进料腔道移动的进料推块。
7.作为本发明的一种优选技术方案,所述进料腔道的出料端设置有自动挡料机构,
所述自动挡料机构包括设置在进料腔道底侧的凹槽,所述凹槽内经扭簧安装有挡料片,所述进料腔道的顶侧设有供挡料片顶端部嵌入到限位凹槽。
8.作为本发明的一种优选技术方案,所述储料漏斗内设有翻料机构,所述翻料机构包括设置在储料漏斗顶部的固位架,所述固位架上设有伸入到储料漏斗内搅拌混料杆,所述固位架上设有驱动搅拌混料杆转动的第一驱动电机。
9.作为本发明的一种优选技术方案,所述储料漏斗的顶部设有吸气罩,所述吸气罩经导风管与排烟管道连接,所述导风管上设有引风机;所述导风管上设有向排烟管道出气的单向阀。
10.作为本发明的一种优选技术方案,所述震动除泡机构包括经定位机构固定在澄清池顶端的多个震动套筒,震动套筒的端部伸入到澄清池的底端,所述震动套筒的内部设有震动组件,所述震动组件包括设置在震动套筒内部的转动轴,所述转动轴延伸到上端,所述转动轴上铰接与震动套筒内壁撞击的胶棒,所述震动套筒的内壁上设有防止撞层。
11.作为本发明的一种优选技术方案,所述震动套筒伸入到澄清池底端的部位设有多个上下设置的震动片,所述震动片上设有密布的通孔。
12.作为本发明的一种优选技术方案,所述震动套筒包括钢铁材质的内套筒,所述内套筒的外壁上设有耐高温陶瓷材质的外套筒,所述内套筒的外壁设有嵌入到外套筒内的且截面为楔形的嵌入块。
13.作为本发明的一种优选技术方案,所述定位机构包括设置在澄清池顶部的定位架,所述震动套筒的外端部设有定位法兰,定位法兰上设有多个定位通孔,所述定位架上设有与定位通孔一一对应的定位柱,所述定位法兰与定位架之间设有套设在定位柱上的第一减震弹簧,所述多个定位柱的外端设有固位法兰,所述固位法兰与定位法兰之间设有第二减震弹簧,所述定位柱拧入有紧固螺帽,所述定位架设有与转动轴传动连接的第二驱动电机。
14.作为本发明的一种优选技术方案,所述定位架与澄清池顶端的之间设有往复升降机构,所述往复升降机构包括设置在澄清池顶端的竖直向上的往复丝杆和限位光杆,所述往复丝杆上设有沿往复丝杆往复运动的滚珠滑块,所述滚珠滑块经螺栓与定位架相固定,所述澄清池顶端安装有与往复丝杆传动连接的伺服电机。
15.作为本发明的一种优选技术方案,所述进料推块的前端设有隔热块,所述进料腔道的前端上侧设有上下翻转的隔热挡板。
16.本发明的有益效果是:1、该种玻璃纤维生产用熔融装置,通过在熔融池的上游端设置密闭式进料机构,利用密闭式进料机构向熔融池的内部进行持续的进料,其中密闭式进料机构对熔融池的端口起到了密封的作用,在进行进料的过程中,会因为原料在熔融池的高温熔融作用下,会产生大量的挥发性气体,与传统的敞口的熔融池相比而言,密闭式进料机构有效避免了的在高温熔融产生的大量挥发性气体从出料口溢出,从而避免了挥发性气体进入到工作环境,而对工作人员的呼吸系统造成不可逆的损伤。在密闭式进料机构在进行进料时,首先电动推杆将进料推块沿着进料腔道回缩,则进料腔道与出料管连通,则储料漏斗内的原料进入到进料腔道内,然后再电动推杆的推进作用下将进入到进料腔道内的原料送入到熔融池内,然后进料推块将出料管赌住,从而有效避免了烟气从出料口溢出,并且起到了间歇式给料,避免原料在熔融池造成堆积,而出现熔融不充分或难以熔融的状况。
此外本发明通过在澄清池内设有震动除泡机构,利用震动除泡机构带动熔融状态的玻璃溶液震动,来进行震动除泡,从而降低了熔融状态玻璃溶液内部的气泡含量,提高了玻璃纤维的质量,降低了澄清剂的使用量,从而降低了对自然的污染。
17.该种玻璃纤维生产用熔融装置,通过在进料腔道的出料端设置有自动挡料机构,进行挡料,在进料推块退回到进料腔道末端时,则在扭簧的作用下,挡料片竖起来且挡料片顶端部嵌入到限位凹槽内,利用挡片来对进料腔道堵住,起到了挡料的作用,避免有大量的原料同时进入到熔融池内,使得每次给入原料的量都是填充在挡料片与进料推块之间的物料量,从而起到使得每次给入的物料量都一定;此外因为挡料片来对进料腔道堵住,使得在进行给料的过程中有效避免了烟气从出料口溢出,同时又避免了在储料漏斗物料不足的时候,高温熔融产生的大量挥发性气体从进料口溢出。
18.该种玻璃纤维生产用熔融装置,通过在储料漏斗上设置的加热管道,利用第一引风机将熔融过程中产生的高温气体导入到加热管道,利用加热管道来对储料漏斗内的原料进行预加热,来对熔融过程中产生的余热进行再利用,使得进入到熔融池内的原料具有一定的温度,从而降低了熔融过程中的能耗,并在储料漏斗内设有翻料机构,利用搅拌混料杆来对储料漏斗内的原料进行翻料,使得能够对储料漏斗中的原料进行充分的预热。并在储料漏斗的顶部设有吸气罩,在第二引风机的作用下将原料预加热过程中产生的挥发性气体吸入到排烟管道内。
19.2、该种玻璃纤维生产用熔融装置通过设置特定机构的震动除泡机构来对玻璃溶液进行震动,主要是由设置在震动套筒内部的转动轴,且转动轴上铰接与震动套筒内壁撞击的胶棒,通过第二驱动电机带动转动轴转动,则转动的转动轴在带动胶棒旋转,则与震动套筒内壁发生撞击,则带动震动套筒进行震动,则伸入到澄清池的底端的震动套筒则对澄清除泡过程中的玻璃溶液进行震动除泡,从而提高了玻璃溶液澄清除泡的效率,震动的玻璃溶液则有利于气泡的溢出,提高了除澄清除泡的效果,在进行拉丝成纤维时不易发生玻璃纤维断裂的现象,使得玻璃纤维具有较高的质量。
20.3、该种玻璃纤维生产用熔融装置中震动套筒伸入到澄清池底端的部位设有多个上下设置的震动片,所述震动片上设有密布的通孔,其中震动套筒带动震动片震动,从而提高了玻璃溶液的震动接触面积,使得具有较高的震动澄清除泡的效果。
21.4、该种玻璃纤维生产用熔融装置中的震动套筒包括钢铁材质的内套筒,使得在胶棒与内套筒发生撞击时,不会正对内套筒造成损伤,保护了外部的陶瓷材质的外套筒,所述内套筒的外壁上设有耐高温陶瓷材质的外套筒,具有较好隔耐热和隔热效果,使得震动套筒的内部不会有较高的温度,不会对内部的转动轴以及胶棒造成热损伤。所述内套筒的外壁设有嵌入到外套筒内的且截面为楔形的嵌入块,使得内套筒和外套筒紧密的结合成一天,在震动套筒震动的过程中,不易发生分离脱离。
22.5、该种玻璃纤维生产用熔融装置中震动套筒是通过具有第一减震弹簧和第二减震弹簧的减震机构与定位架进行连接的,避免了震动的震动套筒带动定位架进行震动,容易给定位架造成机械损伤,并且也利于震动套筒进行震动,不会丧失额外的震动能量。
23.6、该种玻璃纤维生产用熔融装置中定位架与澄清池顶端的之间设有往复升降机构,主要是通过伺服电机带动往复丝杆上的滚珠滑块沿着往复丝杆进行往复运动,进而使得定位架在滚珠滑块的往复运动作用下在限位光杆的限位作用下,进行上下往复运动,进
而使得震动除泡机构进行上下运动,实现对澄清池内的玻璃容易进行上下往复震动,能够对澄清池内玻璃容易进行多方位的震动除泡,增大了震动除泡的范围,从而提高了澄清除泡的效果以及效率。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
25.图1是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的结构示意图;
26.图2是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的密闭式进料机构结构示意图;
27.图3是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的翻料机构的结构示意图;
28.图4是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的震动除泡机构的结构示意图;
29.图5是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的震动套筒与定位架的连接示意图;
30.图6是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的震动套筒的结构示意图;
31.图7是本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置的震动片的结构示意图。
32.图中:1、熔融池;2、密闭式进料机构;3、澄清池;4、排烟管道;5、震动除泡机构;6、封块;7、进料腔道;8、储料漏斗;9、出料管;10、加热管道;11、第一耐热导气管;12、第二耐热导气管;13、第一引风机;14、限位行程管;15、电动推杆;16、进料推块;17、自动挡料机构;18、凹槽;19、扭簧;20、挡料片;21、限位凹槽;22、翻料机构;23、固位架;24、搅拌混料杆;25、第一驱动电机;26、吸气罩;27、导风管;28、第二引风机;30、震动套筒;31、震动组件;32、转动轴;33、防止撞层;34、震动片;35、通孔;36、内套筒;37、外套筒;38、嵌入块;39、定位架;40、定位法兰;41、定位通孔;42、定位柱;43、第一减震弹簧;44、固位法兰;45、第二减震弹簧;46、紧固螺帽;47、往复升降机构;48、往复丝杆;49、限位光杆;50、滚珠滑块;51、伺服电机;52、第二驱动电机;53、隔热块;54、隔热挡板;55、限位套筒;56、防止撞层。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
34.实施例:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示,本发明一种玻璃纤维生产用熔融装置,包括通道式的熔融池1,其特征在于,所述熔融池1的上游端为熔融区,且上游端的端口处设有密闭式进料机构2,所述熔融池1的下游端设有熔化区,所述熔融池1的末游端设置有澄清池3,所述熔融池1的顶部设有排烟管道4;所述澄清池3内设有震动除泡机构5;所述密闭式进料机构2包括设置在上游端的端口处的封块6,所述封块6上设有向下倾斜且与熔融池1连通的进料腔道7,所述熔融池1的侧壁上设有储料漏斗8,所述储料漏斗8的底部设有与进料腔道7连通的出料管9,所述储料漏斗8的内壁上设置有盘绕着储料漏斗8设置的加热管道10,所述加热管道10的进气端经第一耐热导气管11与排烟管道4连通;所述加热管道10的出气端经第二耐热导气管12与排烟管道4连通;所述第二耐热导气管12上设有第一引风机13;所述封块6上设置与进料腔道7对接的限位行程管14,所述限位行程管14内安装有电动推杆15,所述进料腔道7内设有沿进料腔道7移动的进料推块16;通过在熔融池1的上游端设置密闭式进料机构2,利用密闭式进料机构2向熔融池1的内部进行持续的进料,其中密闭
式进料机构2对熔融池1的端口起到了密封的作用,在进行进料的过程中,会因为原料在熔融池1的高温熔融作用下,会产生大量的挥发性气体,与传统的敞口的熔融池1相比而言,密闭式进料机构2有效避免了的在高温熔融产生的大量挥发性气体从出料口溢出,从而避免了挥发性气体进入到工作环境,而对工作人员的呼吸系统造成不可逆的损伤。在密闭式进料机构2在进行进料时,首先电动推杆15将进料推块16沿着进料腔道7回缩,则进料腔道7与出料管9连通,则储料漏斗8内的原料进入到进料腔道7内,然后再电动推杆15的推进作用下将进入到进料腔道7内的原料送入到熔融池1内,然后进料推块16将出料管9赌住,从而有效避免了烟气从出料口溢出,并且起到了间歇式给料,避免原料在熔融池1造成堆积,而出现熔融不充分或难以熔融的状况。此外本发明通过在澄清池3内设有震动除泡机构5,利用震动除泡机构5带动熔融状态的玻璃溶液震动,来进行震动除泡,从而降低了熔融状态玻璃溶液内部的气泡含量,提高了玻璃纤维的质量,降低了澄清剂的使用量,从而降低了对自然的污染。
35.其中,所述进料腔道7的出料端设置有自动挡料机构17,所述自动挡料机构17包括设置在进料腔道7底侧的凹槽18,所述凹槽18内经扭簧19安装有挡料片20,所述进料腔道7的顶侧设有供挡料片20顶端部嵌入到限位凹槽21。通过在进料腔道7的出料端设置有自动挡料机构17,进行挡料,在进料推块16退回到进料腔道7末端时,则在扭簧19的作用下,挡料片20竖起来且挡料片20顶端部嵌入到限位凹槽21内,利用挡片来对进料腔道7堵住,起到了挡料的作用,避免有大量的原料同时进入到熔融池1内,使得每次给入原料的量都是填充在挡料片20与进料推块16之间的物料量,从而起到使得每次给入的物料量都一定;此外因为挡料片20来对进料腔道7堵住,使得在进行给料的过程中有效避免了烟气从出料口溢出,同时又避免了在储料漏斗8物料不足的时候,高温熔融产生的大量挥发性气体从进料口溢出。
36.其中,所述储料漏斗8内设有翻料机构22,所述翻料机构22包括设置在储料漏斗8顶部的固位架23,所述固位架23上设有伸入到储料漏斗8内搅拌混料杆24,所述固位架23上设有驱动搅拌混料杆24转动的第一驱动电机25。所述储料漏斗8的顶部设有吸气罩26,所述吸气罩26经导风管27与排烟管道4连接,所述导风管27上设有第二引风机28;所述导风管27上设有向排烟管道4出气的单向阀。通过在储料漏斗8上设置的加热管道10,利用第一引风机13将熔融过程中产生的高温气体导入到加热管道10,利用加热管道10来对储料漏斗8内的原料进行预加热,来对熔融过程中产生的余热进行再利用,使得进入到熔融池1内的原料具有一定的温度,从而降低了熔融过程中的能耗,并在储料漏斗8内设有翻料机构22,利用搅拌混料杆24来对储料漏斗8内的原料进行翻料,使得能够对储料漏斗8中的原料进行充分的预热。并在储料漏斗8的顶部设有吸气罩26,在第二引风机28的作用下将原料预加热过程中产生的挥发性气体吸入到排烟管道4内。
37.其中,所述震动除泡机构5包括经定位机构固定在澄清池3顶端的多个震动套筒30,震动套筒30的端部伸入到澄清池3的底端,所述震动套筒30的内部设有震动组件31,所述震动组件31包括设置在震动套筒30内部的转动轴32,所述转动轴32延伸到上端,所述转动轴32上铰接与震动套筒30内壁撞击的胶棒33,所述震动套筒30的内壁上设有防止撞层56,通过设置特定机构的震动除泡机构5来对玻璃溶液进行震动,主要是由设置在震动套筒30内部的转动轴32,且转动轴32上铰接与震动套筒30内壁撞击的胶棒,通过第二驱动电机52带动转动轴32转动,则转动的转动轴32在带动胶棒旋转,则与震动套筒30内壁发生撞击,
则带动震动套筒30进行震动,则伸入到澄清池3的底端的震动套筒30则对澄清除泡过程中的玻璃溶液进行震动除泡,从而提高了玻璃溶液澄清除泡的效率,震动的玻璃溶液则有利于气泡的溢出,提高了除澄清除泡的效果,在进行拉丝成纤维时不易发生玻璃纤维断裂的现象,使得玻璃纤维具有较高的质量。
38.其中,所述震动套筒30伸入到澄清池3底端的部位设有多个上下设置的震动片34,所述震动片34上设有密布的通孔35,其中震动套筒30带动震动片34震动,从而提高了玻璃溶液的震动接触面积,使得具有较高的震动澄清除泡的效果。
39.其中,所述震动套筒30包括钢铁材质的内套筒36,所述内套筒36的外壁上设有耐高温陶瓷材质的外套筒37,所述内套筒36的外壁设有嵌入到外套筒37内的且截面为楔形的嵌入块38,震动套筒30包括钢铁材质的内套筒36,使得在胶棒与内套筒36发生撞击时,不会正对内套筒36造成损伤,保护了外部的陶瓷材质的外套筒37,所述内套筒36的外壁上设有耐高温陶瓷材质的外套筒37,具有较好隔耐热和隔热效果,使得震动套筒30的内部不会有较高的温度,不会对内部的转动轴32以及胶棒造成热损伤。所述内套筒36的外壁设有嵌入到外套筒37内的且截面为楔形的嵌入块38,使得内套筒36和外套筒37紧密的结合成一天,在震动套筒30震动的过程中,不易发生分离脱离。
40.其中,所述定位机构包括设置在澄清池3顶部的定位架399,所述震动套筒30的外端部设有定位法兰40,定位法兰40上设有多个定位通孔41,所述定位架399上设有与定位通孔41一一对应的定位柱42,所述定位法兰40与定位架399之间设有套设在定位柱42上的第一减震弹簧43,所述多个定位柱42的外端设有固位法兰44,所述固位法兰44与定位法兰40之间设有第二减震弹簧45,所述定位柱42拧入有紧固螺帽46,所述定位架399设有与转动轴32传动连接的第二驱动电机52,震动套筒30是通过具有第一减震弹簧43和第二减震弹簧45的减震机构与定位架399进行连接的,避免了震动的震动套筒30带动定位架399进行震动,容易给定位架399造成机械损伤,并且也利于震动套筒30进行震动,不会丧失额外的震动能量。
41.所述定位架399与澄清池3顶端的之间设有往复升降机构47,所述往复升降机构47包括设置在澄清池3顶端的竖直向上的往复丝杆48和限位光杆49,所述往复丝杆48上设有沿往复丝杆48往复运动的滚珠滑块50,所述滚珠滑块50经螺栓与定位架39相固定,所述澄清池3顶端安装有与往复丝杆48传动连接的伺服电机51,主要是通过伺服电机51带动往复丝杆48上的滚珠滑块50沿着往复丝杆48进行往复运动,进而使得定位架399在滚珠滑块50的往复运动作用下在限位光杆49的限位作用下,进行上下往复运动,进而使得震动除泡机构5进行上下运动,实现对澄清池3内的玻璃容易进行上下往复震动,能够对澄清池3内玻璃容易进行多方位的震动除泡,增大了震动除泡的范围,从而提高了澄清除泡的效果以及效率1。
42.其中,所述进料推块16的前端设有隔热块53,所述进料腔道7的前端上侧设有上下翻转的隔热挡板54,在自然状态下隔热挡板54竖直向下,起到了遮光隔热的作用,降低对隔热块的热作用。
43.工作时,通过在熔融池1的上游端设置密闭式进料机构2,利用密闭式进料机构2向熔融池1的内部进行持续的进料,其中密闭式进料机构2对熔融池1的端口起到了密封的作用,在进行进料的过程中,会因为原料在熔融池1的高温熔融作用下,会产生大量的挥发性
气体,与传统的敞口的熔融池1相比而言,密闭式进料机构2有效避免了的在高温熔融产生的大量挥发性气体从出料口溢出,从而避免了挥发性气体进入到工作环境,而对工作人员的呼吸系统造成不可逆的损伤。在密闭式进料机构2在进行进料时,首先电动推杆15将进料推块16沿着进料腔道7回缩,则进料腔道7与出料管9连通,则储料漏斗8内的原料进入到进料腔道7内,然后再电动推杆15的推进作用下将进入到进料腔道7内的原料送入到熔融池1内,然后进料推块16将出料管9赌住,从而有效避免了烟气从出料口溢出,并且起到了间歇式给料,避免原料在熔融池1造成堆积,而出现熔融不充分或难以熔融的状况。此外本发明通过在澄清池3内设有震动除泡机构5,利用震动除泡机构5带动熔融状态的玻璃溶液震动,来进行震动除泡,从而降低了熔融状态玻璃溶液内部的气泡含量,提高了玻璃纤维的质量,通过第二驱动电机52带动转动轴32转动,则转动的转动轴32在带动胶棒旋转,则与震动套筒30内壁发生撞击,则带动震动套筒30进行震动,则伸入到澄清池3的底端的震动套筒30则对澄清除泡过程中的玻璃溶液进行震动除泡,从而提高了玻璃溶液澄清除泡的效率,震动的玻璃溶液则有利于气泡的溢出,提高了除澄清除泡的效果,在进行拉丝成纤维时不易发生玻璃纤维断裂的现象,使得玻璃纤维具有较高的质量。
44.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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