[发明专利]玄武岩等离子体熔化炉

说明书

技术领域

本发明涉及玄武岩加工技术领域，具体而言，涉及一种玄武岩 等离子体熔化炉。

背景技术

玄武岩是一种密度大、致密性高的喷出岩，玄武岩具有较高的 耐久性。玄武岩拉丝产生的纤维具有光滑的表面，通过增加其表面 的粗糙程度，可以提高其与载体之间有效接触面积。玄武岩纤维通 过表面改性，能够显著地提高其力学性能、环境抗性，通过将其与 其他材料配合能够在很大程度上改变材料的原有性能，提高功能性。

玄武岩纤维的通常采用高温熔融，然后通过耐热板材进行拉丝 制备。由于玄武岩的熔融温度高，一般的加热方式很难满足要求。 目前，一般采用燃烧器产生火焰直接对其进行加热或者利用电极直 接加热等方式。上述的玄武岩熔融方式普遍存在能耗大、温度低、 熔融效率低下等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种玄武岩等离子体熔化炉，以降低 能耗、提高玄武岩的熔融效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种玄武岩等离子体熔化炉，包括炉体、炉盖砖、电源以及至 少一个烧嘴，所述烧嘴包括前端和后端，所述烧嘴沿轴向设置有火 焰通孔，所述后端与所述电源电连接，所述炉盖砖设置于所述炉体 的顶部，所述炉盖砖设置有至少一个炉孔，所述前端可穿过所述炉 孔并伸入所述炉体内。

进一步地，所述玄武岩等离子体熔化炉包括多个烧嘴和多个炉 孔，所述烧嘴的数目与所述炉孔的数目相同，相邻两个所述炉孔的 中心距为50-400mm。由于实际制造、成产过程中，玄武岩的处理 数量相对较大，采用一个的烧嘴，并且，针对每个烧嘴配置一个炉 体，会明显提高设备成本，不利于批量化生产的需要。基于上述考 虑，玄武岩等离子体熔化炉包括多个烧嘴，在炉盖砖上设置与烧嘴 数目相等多个炉孔，从而使得炉体可以一次性处理大量的玄武岩， 从而可以提高其处理效率、利于量产。为了提高烧嘴的工作效率， 降低各个烧嘴之间的干扰，减少烧嘴处火焰之间的热扰动等。通过 控制相邻炉孔之间的间隙，进而控制烧嘴之间的间距，已达到控制 烧嘴喷出火焰间的距离。

进一步地，所述烧嘴设置有储水腔，所述后端设置有进水口和 出水口，所述进水口、所述出水口均与所述储水腔连通。由于玄武 岩的熔融过程是一个高能反应过程，由烧嘴喷出的火焰就有较高的 温度和能量，这在一定程度上会对烧嘴产生影响，造成烧嘴的损坏 等情况。为了降低高温对烧嘴的热冲击、提高其工作寿命，在烧嘴 设置有储水腔，并且通过设置与其上的进水口和出水口，实时注入 水，通过水将高温带走，从而实现对烧嘴的降温处理，进一步地， 也可以有利于对烧嘴的操作。

进一步地，所述玄武岩等离子体熔化炉还包括压缩机和喷枪， 所述压缩机、所述进水口分别与所述喷枪连接。由烧嘴喷出的等离 子体火焰具有较高的能量，为了使得高温的等离子体火焰能够快速、 准确地作用于玄武岩，玄武岩等离子体熔化炉增设由压缩机和喷枪 配合而成的喷射装置，通过等离子体火焰在喷射装置喷出的高速气 流的作用下，精准、高速地作用于玄武岩，从而提高了玄武岩的处 理速度。

进一步地，所述电源为三相交流电源。三相交流电源供电更稳 定，在具有多个负载的用电环境中，具有较好的适应性。

进一步地，所述三相交流电源设置有漏电保护器。漏电保护器 的使用，提高了玄武岩等离子体熔化炉的安全性，可以有效防止发 生电击伤等问题。

进一步地，所述前端设置有凸缘，所述凸缘的尺寸大于所述炉 孔的尺寸。由于烧嘴炉体之间的相对位置会影响其产生的等离子体 火焰对玄武岩的处理效果，因而，在烧嘴的前端设置凸缘，凸缘可 以有效地预防烧嘴过高地伸入炉体内部，从而影响对玄武岩的熔融 处理。

进一步地，所述火焰通孔在所述前端处的形状为锥形。锥形的 火焰通孔可以对等离子体火焰具有较好的限制作用，可以对等离子 体火焰的体积进行一定的压缩，起到使其能量更集中，火焰面更小 的作用，从而可以使得玄武岩的处理更加的精细、准确、可控性更 高。

进一步地，所述玄武岩等离子体熔化炉还包括炉架，所述炉架 设置有高度可调节的炉臂，所述炉臂与所述烧嘴可拆卸连接。为了 提高烧嘴的位置的可控性，降低其操作难度，简化玄武岩的熔融处 理流程，熔化炉还设置含有炉臂的炉架，通过炉臂来控制烧嘴的空 间位置，从而达到理想的处理效果。