[实用新型]生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种玄武岩纤维的规模化生产设备，具体为一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，适用于综合性能优异的玄武岩纤维的规模化生产，属于新型无机非金属材料领域。

背景技术

玄武岩纤维是一种综合性能非常优异的基础纤维原料，是国家重点发展的功能性特种纤维之一，具有强度高、耐酸碱、高低温性能良好、防火性能优越等特点，可广泛应用于军工民品各领域，市场前景广阔。

我国自2003年起已有多家进行试验并开始进行小规模生产，目前四川成都、浙江横店、辽宁阜新、山西太原、河北邯郸等地已有数家企业在从事玄武岩纤维的生产，可以实现小规模生产，所采用的生产设备都是单元窑设备，一台窑炉带一块拉丝漏板，有的带两块漏板还不稳定，一台窑炉设备的年生产能力在50吨以下，能耗在2.0吨标煤/吨原丝以上。在一些原料资源丰富，然而没有天然气等气体燃料的地方，则不能进行玄武岩纤维生产。由于玄武岩纤维窑炉生产能力较低不能实现规模化生产，满足不了社会对玄武岩纤维的需求。

发明内容

玄武岩纤维的生产过程中，玄武岩的熔化温度高，熔融液传热慢、温度梯度大、易析晶，现有的生产技术玄武岩原料熔化速度慢，单位面积熔化能力小，熔池类窑炉采用燃气加热，温度不均匀容易形成结晶影响纤维的正常生产，只能实现小规模生产，很难实现玄武岩纤维的产业化，同时我国有的地区玄武岩资源丰富品质高，但没有燃气资源也不能利用优质的玄武岩资源进行玄武岩纤维生产。本发明有效解决了以上玄武岩连续纤维生产中存在的主要问题，提高了熔化池单位面积熔化能力，实现了玄武岩连续纤维的池窑生产，突破了制约玄武岩连续纤维产业化生产的瓶颈约束，为实现玄武岩纤维的产业化生产创造条件，同时也解决了部份地区玄武岩资源丰富品质高，但没有燃气条件的限制。

本专利的具体技术方案如下：

一种生产玄武岩连续纤维的全电熔池窑，由炉体，熔化池，均化分配池，料道，供料口，排料装置等组成，熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极，熔化池的底部设下料口，熔化池的下料口连接均化分配池，输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面设置电加热结构，供料口布置在输送料道的一侧。熔化池布置在均化分配池的上方，熔化池内布置电极利用熔化的玄武岩熔融液的导电性能对玄武岩进行加热熔化。在熔化池的底部设下料口，熔化池的玄武岩熔融液在可控的状态下通过下料口进入均化分配池。输送料道对称布置在均化分配池的四周，均化分配池及料道采用表面电加热设备进行温度控制。供料口布置在输送料道的一侧。

玄武岩纤维是以优质的玄武岩矿石为单一原料，经高温熔化拉制而成的高性能纤维。其基本工艺为：玄武岩原料经筛选、破碎后，加入熔炉熔化，其熔融液经铂、铑等合金漏板喷出，再经拉丝机緾绕拉制而形成玄武岩连续纤维。

玄武岩矿石在熔化过程中熔化温度高、传热慢、温度梯度大、析晶温度高。因而在生产过程中，熔化池如采用燃气加热，熔化深度浅、熔化速度慢，且容易产生二氧化硅结晶产物，如产生结晶产物则极不容易排除，将严重影响正常生产。本方案充分分析、考虑了玄武岩熔融液的特点，也综合考虑了本工艺采用单一的玄武岩原料的实质，很好地解决了玄武岩连续纤维生产过程中存在的问题，实现了单台设备可以供应24台以上拉丝机同时正常作业的玄武岩熔融液，且玄武岩熔融液熔化充分，质量和流量供应稳定。

本方案以电为熔化热源，炉体分为熔化池、均化分配池和料道等，熔化池布置在均化分配池的上方，采用电极直接加热，玄武岩熔融液经过布置在熔化池下部的下料口排出进入均化分配池，均化分配池布置在熔化池的下方，玄武岩熔融液内进一步加热均化，沿四个方向进入输送料道，均化分配池和输送料道采用表面电加热方式进行恒温加热。