[发明专利]用于由可玻璃化的材料制造纤维的方法

说明书

本发明涉及一种制造无机纤维的方法，包括在具有电极的圆形熔炉（four circulaire）中熔融(fusion)可玻璃化的材料，将这些熔化的(molten)材料提供给分配通道（canal de distribution），然后它们转变为纤维。

在本发明的范围中使用的熔炉被称为冷-顶部熔炉（un four dit à voûte froide），其允许可玻璃化的材料借助于由使用浸于可玻璃化的材料中的电极的焦耳效应（effet Joule）产生的热量来熔化。由顶部（le dessus）携带可玻璃化的材料的固体组合物并且该固体组合物形成了完全覆盖熔化的材料的浴的上层。根据现有技术，通过熔炉底部或者在侧面通过流槽（gorge）来提取熔化的材料并且该熔化的材料被送入经过供给成纤设备的分配通道。成纤是直接在熔融可玻璃化的材料后的连续过程。当在熔炉和分配通道之间使用流槽时，观察到形成流槽的耐火材料的快速耗损，特别地在流槽的上部（la partie supérieure）。实际上，尽管使用冷却系统来使得由熔化的材料在高温下对于耐火材料的侵袭受到限制，但是这些耐火材料通常必须早于由熔炉的耐火材料制成的其它构件被替换。这样的替换此外需要熔炉的停车。此外，简单的流槽既不是用于调节流速的装置，也不是用于调节熔化的材料的温度的装置。熔化的材料的温度实际上是用于获得高质量成纤过程的必需参数。在成纤过程中熔化的材料的恰当的温度首先通过调节电极所输送的电流来获得。分配通道的设计如它的长度、它的热绝缘性和它的特定的加热装置也可对这个温度有影响。调节整个成纤过程是特别困难的并且可能需要长期的不断摸索。这种困难是更大的，因为这种类型的熔炉通常操作较短期的制造（ce type de four fonctionne généralement pour des campagnes de facrication relativement courtes en durées）并且相比于连续方式的操作时间具有因此长的过渡时间(从开始起稳定制造的时间段)。这种类型的制造通常以5-100吨/日的产量（tirée）操作。它是成纤模具（filières）中玻璃的通过，这限制了产量。转变为纤维因此是玻璃流通过整个过程(产量)的决定步骤。这是为什么围堰的高度仅仅调节温度而非流量的原因。这种类型的具有较适度的尺寸的熔炉(炉底内表面积为1-30平方米)是非常柔性的并且可以容易地根据情况在任何时刻被停车。它通常能够在没有停车达24小时至6个月，或甚至更长的情况下来运转。本发明涉及制造无机纤维的方法，包括：将原料引入具有电极的圆形熔炉，然后在所述熔炉中将原料熔融以便形成熔化的可玻璃化的材料，然后在熔炉中的熔化的可玻璃化的材料通过熔炉侧向出口流出，使得供给分配通道，然后，通过在分配通道的底部上的孔，熔化的可玻璃化的材料流出以供给成纤设备，然后，通过所述成纤设备将熔化的可玻璃化的材料转变为纤维，其特征为在熔炉和分配通道之间的熔化的可玻璃化的材料流在金属围堰下通过，所述金属围堰在高度上是可调整的，包括借助于冷却流体的流动来冷却的壳套，

其中电极自上浸没在可玻璃化的材料中，

其中转变为纤维是决定产量的步骤，使得围堰的高度调节温度而非熔化的可玻璃化的材料的流量。

US6314760公开了一种圆形熔炉，其具有电极和向分配通道给料的圆锥形熔炉底部（sole），玻璃流经过由壳套围绕的钼管在熔炉和通道之间流动，其中冷却水流过所述壳套。这篇文件没有提供任何用于调节玻璃流和从熔炉离开的玻璃的温度的方案。

US3912488公开了一种圆形熔炉，其具有电极和圆锥形熔炉底部，后者包括用于从熔炉底部的圆锥形顶点提取熔化的材料的孔，所述孔通过水循环来冷却。

本发明的贡献在于通过提供调节熔化的可玻璃化的材料的温度的另外的可能性克服了上述的问题。实际上已经观察到，在这种类型的圆形熔炉中，在可玻璃化的材料中存在垂直温度梯度，较热的材料处于恰在尚未熔化的可玻璃化的材料的表层（croûte）下的顶部，并且越接近于熔炉底部，它们越冷。还已经观察到，有可能通过利用在熔炉和分配通道之间的相对于熔炉位于侧面的纵向可移动的围堰的深度，影响从熔炉来到分配通道的熔化的材料流的温度。围堰越低，在其下通过的熔化的材料的温度越低，并且反之亦然。