专利名称:矿物纤维加热方法
本发明涉及在加热炉中对纤维状矿物材料进行加热的装置。更具体地讲，本发明涉及让热气通过传送过加热炉的纤维状矿物绝缘材料以将绝缘材料上的粘合剂干燥和/或固化的装置。
在矿物纤维绝缘材料的生产过程中常常是将绝缘材料从一对多孔传送装置或传送带中通过硬化加热炉。让热气通过绝缘材料以更有效地使其中的粘结剂固化。与加热炉连接的有干燥和固化热气(常为加热空气)输送装置，热气一般向上或向下通过绝缘材料。一般来说，将固化加热炉分成多个炉区并在有时候采用柔性密封以防止固化气从一个室流入邻近的另一个室。传送装置的常规设计结构采用的是多孔条板结构，这些条板串联起来并用链传动。条板端部装在滚轮上，这些滚轮在横跨加热炉整个长度的导轨上行驶。
矿物加热炉的问题之一是不能满足目前的生产能力要求。生产工艺中技术水平的提高和其它方面的改进如工艺中矿物纤维形成过程的改进已能提高线速度，而线速度的提高可使现有加热炉达到其生产能力。而且，更具体地说，玻璃纤维工业的新发展已能缩小纤维直径。这就要求降低加热炉中固化气的流量以避免损坏矿物纤维绝缘材料的结构。
简单而昂贵的解决办法是延长加热炉长度以增加一个或多个炉区。当然，这是相当昂贵的并在某些制备中因空间限制而使该方法不能付诸实施。另一解决办法是提高第一炉区气体的温度。但是，许多情况下加热炉中传送装置所用润滑剂可承受的最高允许温度会限制固化气的上限温度。因此，需要一种廉价的办法来提高加热炉干燥和硬化纤维状绝缘材料的效率，而同时又不要求大量投资或占用大量空间。
现在，我们已开发出一种可提高加热炉加热纤维状矿物绝缘材料的效率的方法和装置，其中在传送带与欲加热的绝缘材料一起通过加热炉之前先将传送装置预热，第一炉区的热气主要是干燥矿物纤维绝缘材料。干燥后再进行固化处理。这一般是在下游的炉区中进行的。我们已发现，第一炉区中热气热能的大部分是由传送装置本身吸收的，从而可降低热气通过绝缘材料时的温度。在加热炉传送装置进入第一炉区之前提高其温度可使该传送装置不致于随后吸收热气的热能，这样一来热气就更有效地干燥并硬化经过第一炉区的纤维束。
按照本发明，已提出了纤维状矿物绝缘材料的加热装置，其中包括多炉区加热炉，将绝缘材料送过加热炉的传送装置，让热气在第一炉区与绝缘材料接触的装置，第一加热装置和第二加热装置，第一加热装置用于加热气体，第二加热装置置于第一炉区上游，用于加热传送装置，其结构不同于第一加热装置。
在本发明的具体实施方案中，传送装置包括绝缘材料接触面板和支架，而第二加热装置适于加热接触面板，而又基本上不对支架进行加热。
在本发明的优选实施方案中，第二加热装置为感应加热器。
按照本发明，还提出了纤维状矿物绝缘材料的加热方法，其中包括将绝缘材料送过多炉区加热炉，用第一加热装置加热气体，让热气在第一炉区与绝缘材料接触，用第二加热装置加热传送装置，第二加热装置置于第一炉区上游，其结构不同于第一加热装置。
在本发明的具体实施方案中，传送装置包括绝缘材料接触面板和支架，而第二加热装置适于加热接触面板，而又基本上不对支架进行加热。
图1为本发明纤维状矿物绝缘材料加热装置的纵剖面示意图。
图2为图1所示加热炉中入口区和第一炉区的纵剖面示意图。
图3为加热炉传送装置中加热炉条板的等角示意图。
本发明将参照纤维状玻璃绝缘材料的加热装置进行说明，当然应当理解到，本发明还可用于加热，干燥，或固化其它可热塑炼的矿物材料的岩石，矿渣和玄武岩。
从图1可以看出，熔化玻璃从炉10经前炉12送到纤维喷头14。再用粘结剂喷头16向该纤维喷头14所产生的纤维幕18喷入粘结剂并让纤维集成未固化纤维束20。粘结剂可为酚醛粘结剂或任何其它类型的粘结剂。应该注意到，纤维束还可用其它方法制成，其中许多方法在本技术领域：
已众所周知。未固化纤维束然后从顶部传送装置24和底部传送装置26之间通过加热炉。该加热炉优选为多炉区加热炉并优选包括入口区和出口区。如图所示，图1中加热炉包括入口区28，第一炉区30，第二炉区32和出口区34。未固化纤维通过加热炉时先在第一炉区干燥，然后用经过传送装置而送过绝缘材料产品的热气固化。从加热炉出来的固化绝缘产品为干燥并加以固化的绝缘产品36。
加热炉的每一炉区都装有热气流通装置以让热气强制通过绝缘产品。如图2所示，第一炉区装有固化气扇38以使固化气强制通过加热炉。气体可用任何适宜的装置如入口管39送入加热炉。可采用任何适宜的装置如燃烧器40来加热进行固化和干燥的气体以提高其温度。如箭头所示，让热气强制通过底部传送装置，绝缘产品和顶部传送装置。热气可用任何适宜的装置如排气管42经出口管41从第一炉区放出。
可采用可将未固化的纤维束送过加热炉而同时又让固化气流过纤维束的任何适宜的传送装置。传送装置可装在任何适于让其通过加热炉的装置如滚轮52上并可用任何常规的装置(未示出)传动。如图2和3所示，传送带由多个条板44构成，而条板又由筛网或多孔板如绝缘材料接触面板46构成。绝缘材料接触面板上的孔48可使固化气体经过条板而穿过绝缘材料。条板中还包括支撑条板结构的未开孔部分或叫支架50。一般来说，绝缘材料接触面板仅为整个条板结构的一小部分。
除了加热固化气的燃烧器40而外，还装设有第二热源如感应加热器54，在底部传送装置的条板与未固化的湿纤维接触之前用此加热器加热条板。此第二加热装置可为任何适于提高传送装置中条板温度的装置如燃气喷嘴。在典型的加热炉中，固化气体以约260℃的温度送入第一炉区。而典型的现有技术加热炉中的底部传送装置是以约187.7℃的温度进入第一炉区的。当进行固化和干燥的气体穿过底部传送装置时，固化气与底部传送装置之间进行传热，从而提高底部传送装置的温度并降低固化气的温度。正是这种模式降低了第一炉区的效率。通过在第一炉区上游提高条板的温度，可消除或至少降低第一炉区内气体和条板之间的这种传热并可使与未固化湿纤维接触的热气达到所需温度(接近260℃)。若在条板进入第一炉区前对其预热，则热气可对未固化的湿纤维进行更快的加热并尽早开始固化纤维。据认为，加装预热装置与在多炉区加热炉中增加整个炉区是等同的。对条板进行预热还可提高第二炉区的效率。
本发明另一特征是第二加热装置为感应加热器如感应加热器54。该感应加热器适于仅仅提高条板中绝缘材料接触面板的温度，而基本上不提高支架50的温度。由于只对条板结构中的一小部分进行预热，所以可使该感应加热器节约大量能量。又由于热气和温度相当低的条板之间的大部分不需要的传热是在绝缘材料接触面板上进行的，所以已发现对支架进行加热并不是关键的。由于支架的表面积所限，所以从热气传给支架的热量并不大。还发现应用条板预热装置之后可降低多炉区加热炉中第一炉区和第二炉区中的热气温度。
可采用任何适宜的加热加热炉条板的感应加热器，目前市场上可购得多种。已成功地得到应用的感应加热器为美国俄亥俄州Hilliard的I.E.H.公司提供的2026型感应加热器。
应当注意到，本发明的优点是降低了第一和第二炉区的热气用量或通过提高纤维经过加热炉的线速度而增加产量或同时达到这两种效果。
感应加热器又可位于滚轮上游(如影线所示的感应加热器56)以避免对环绕滚轮的部分进行加热。
本发明可用于用熔化玻璃制成纤维后用作玻璃纤维绝热产品和隔音产品等等。
权利要求
1.纤维状矿物绝缘材料的加热方法，其中包括于传送装置上将绝缘材料送过多炉区加热炉，该传送装置包括顶部传送装置和底部传送装置，让热气在炉区中与绝缘材料接触并由此让热气强制向上或向下穿过每一炉区，用第一加热装置加热气体，并且a)用其结构不同于第一加热装置的第二加热装置加热顶部传送装置，第二加热装置置于第一炉区上游，此时第一炉区中热气向下流，或b)用其结构不同于第一加热装置的第二加热装置加热底部传送装置，第二加热装置置于第一炉区上游，此时第一炉区中热气向上流。
2.权利要求
1的方法，其特征是第二加热装置将传送装置加热到近似于热气温度的温度。
3.权利要求
1的方法，其特征是传送装置包括绝缘材料接触面板和支架，第二加热装加热接触面板，而又基本上不对支架进行加热。
4.权利要求
1的方法，其特征是第二加热装置为感应加热器。
5.权利要求
1的方法，其特征是用第二加热装置对顶部和底部传送装置进行加热。
6.权利要求
5的方法，其特征是第二加热装置将传送装置加热到近似于热气温度的温度。
专利摘要
纤维状矿物绝缘材料(20)的加热方法，其中包括设置多炉区(30，32)加热炉(22)，将绝缘材料送过加热炉(22)的传送装置(24，26)，让热气在第一炉区与绝缘材料(20)接触的装置(38)以及置于第一炉区上游以加热传送装置(24，26)的第二加热装置(54)，其结构不同于第一加热装置。
文档编号D04H1/58GK87107272SQ87107272
公开日1988年6月29日 申请日期1987年12月5日
发明者万·Y·基姆, 耶利, 詹姆斯·S·贝特 申请人:欧文斯-科尔宁格费伯格拉斯公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan