一种玄武岩纤维的生产装置及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玄武岩纤维生产设备技术领域，具体涉及一种玄武岩纤维的生产装置及其生产方法。
【背景技术】
[0002]玄武岩连续纤维是以玄武岩矿石为原料，在1450_1500°C熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，除具有高强度、高模量等特点外，还具有耐高/低温性、耐酸碱、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、防火阻燃等优异性能，因此，玄武岩纤维可以广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、汽车船舶制造、工程塑料及建筑等领域。
[0003]现有已公开的玄武岩纤维生产技术只能进行玄武岩纤维的生产，但不能达到连续性作业和规模化生产，由于玄武岩热传导性较差，在窑炉内不能有较高的液位，在高液位时会产生较大的温差，并容易析晶，影响纤维的连续性作业，所以不能大规模生产，生产成本也较高。
【发明内容】
[0004][要解决的技术问题]
[0005]本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供一种玄武岩纤维的生产装置及其生产方法。该装置使得生产作业更加稳定，降低了生产成本，同时利用该装置进行的生产方法生产的产品质量较高。
[0006][技术方案]
[0007]为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案:
[0008]本发明将玄武岩高温溶液经熔化、澄清后增加了铂金通道，使玄武岩高温溶液得到了更好的均化;并且本发明让流入漏板的液体温度、粘度可控，使进入漏板的溶液温度更加均匀，避免了析晶的产生，避免了高温溶液温度对漏板的温度冲击，减少了漏板的温差。
[0009]—种玄武岩纤维的生产装置，它包括矿石熔化炉和拉丝机，所述矿石熔化炉的炉腔顶部从左至右依次设置有进料口和燃烧器，所述炉腔内从左至右依次包括熔化区、澄清区和下料流道，所述澄清区的宽度从熔化区向下料流道方向逐渐变窄，所述下料流道下方安装有可拆卸的铂金通道;所述炉腔右侧壁开设有排烟通道;所述下料流道与可拆卸的铂金通道之间设有出料口；所述可拆卸的铂金通道下方安装有漏板，所述漏板下依次设置涂油集束器和拉丝机;所述可拆卸的铂金通道和漏板连接通电装置。
[0010]根据本发明更进一步的技术方案，所述澄清区的宽度从熔化区向下料流道方向逐渐变窄，其变窄后的宽度与下料流道的宽度一致。
[0011]根据本发明更进一步的技术方案，所述燃烧器至少有两个，并且所述燃烧器之间间隔安装。
[0012]根据本发明更进一步的技术方案，所述炉腔的底面沿水平面向右下倾斜一定角度
α0
[0013]根据本发明更进一步的技术方案，所述一定角度α为I?2°。
[0014]—种应用权利要求上述生产装置生产玄武岩纤维的方法，它包括以下步骤:
[0015]首先，将玄武岩矿石原料通过进料口投入到矿石熔化炉中，通过燃烧器加热，在1450?1500°C将玄武岩矿石原料熔化，熔化后的高温溶液流经澄清区澄清以排除熔化过程中产生的气泡;其中，炉内产生的废气通过排烟通道排出；然后，澄清后的高温溶液通过下料流道流入到已通电的可拆卸的铂金通道中进行均化;最后，均化后的高温溶液流入已通电的漏板，从漏板流出成丝后经过涂油集束器，再缠绕到拉丝机上，得到所述的玄武岩纤维。
[0016]根据本发明更进一步的技术方案，所述铂金通道通电至温度为1200?1350°C。
[0017]根据本发明更进一步的技术方案，所述漏板通电至温度为1100?1250°C。
[0018]下面将详细地说明本发明。
[0019]本发明首先利用矿石熔化炉中的燃烧器将投入的玄武岩矿石原料在1450?1500°c熔化，为了保证玄武岩矿石在炉腔内的加热温度均匀性，通常会选用至少两个燃烧器，燃烧器之间间隔安装，该间距根据加热器的加热范围确定。本发明中的涂油集束器作用于拉丝过程，向纤维表面涂覆一层浸润剂，以保护纤维和改善纤维性能。
[0020]由于炉腔底面向右下倾斜，增加了经熔化后的玄武岩高温溶液的流动性。本发明采用与水平面的倾斜角度α为I?2° ;如果该角度过大，流动速度过快，容易产生矿石原料加热不均匀的现象，甚至可能出现矿石原料未完全熔化就被熔化的高温溶液带走流向出料口，从而影响生产作业稳定性;如果该角度过小，炉内的高温溶液流动性会变差，底层的玄武岩溶液流动速度低于上部的溶液，这样底层的玄武岩溶液容易产生析晶，不利于生产的连续稳定性。
[0021]本发明的玄武岩纤维生产装置还增加了澄清区，该澄清区由于从宽逐渐变窄的结构特点，可以有效的消除熔化过程中高温溶液产生的气泡，进一步的改善高温溶液的加热均匀性。尽可能多的消除高温气泡，有利于增加加热均匀性效果，因此本发明装置调整澄清区的宽度从熔化区向下料流道方向逐渐变窄，其变窄后的宽度与下料流道的宽度一致。
[0022]另外，本发明的生产装置还设置有可拆卸的铂金通道，该铂金通道具有对玄武岩溶液进行均化的作用，在高温溶液流入该铂金通道时，由于铂金通道具有一定的长度而进一步改善其溶液中可能存在的温度不均匀和化学不均匀性;另外，通过对该可拆卸的铂金通道通电加热至温度为1200?1350°C，可以确保高温溶液在流经铂金通道的过程中不会产生更大的温度差，以使高温溶液温度更加均匀，并且为后续的铂金漏板拉丝过程提供了良好的基础。同时，本发明的生产装置还对漏板进行了通电加热，加热温度为1100?1250°C;漏板是玄武岩纤维拉丝成型的关键设备，漏板出口带有若干个拉丝漏嘴，高温溶液需经过漏嘴后才能形成若干根原丝，若干根原丝合成后成为原丝束。对漏板进行温度调节使高温溶液进入漏板以后将溶液进一步调整到适合于拉丝成型的温度。此外，本发明中的铂金通道为可拆卸的铂金通道，该铂金通道高温下不开裂、拆卸更换方便，无需停炉。
[0023][有益效果]
[0024]本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果:
[0025]本发明的玄武岩纤维生产装置操作简单、可控可调；进入漏板的高温溶液温度更加均匀，避免了析晶的产生，避免了高温溶液温度对漏板的温度冲击，减少了漏板的温差。提高了生产稳定性，降低了生产成本，提高了产品质量。
【附图说明】
[0026]图1为本发明玄武岩纤维的生产装置的纵向剖视结构示意图；
[0027]图2为