[发明专利]一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置，属于无机非金属材料加工设备技术领域。

背景技术

玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用，我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一。

而现有的玄武岩连续纤维生产设备存在以下问题未被很好地解决，即玄武岩中高熔点氧化物的有效熔化、熔体的均匀混合、熔体中心挥发性气体不能很好释放、以及熔体中富铁氧化物的富集导致铂基合金漏嘴的失效等。如中国专利CN200810195980.X公开了一种生产玄武岩连续纤维的池窑，其炉体由熔化池和料道构成，熔化池和料道之间由非浸入式流液洞连接，熔化池内分为熔化区和均化区，燃烧器在炉顶垂直布置，在熔化区烧嘴和进料管间隔布置，形成均匀进料、均匀加热的强熔化区域。在熔化池均化区分三个方向布置料道，在料道内分段布置燃烧烧嘴，保证料道内熔融体温度，在每个料道内均匀布置12个以上拉丝成型区为拉丝漏板供应玄武岩熔融体，在熔化池尾部及各料道尾部设置放料装置，在运行过程中可在熔融液长期积存杂质或更换原料品种时进行熔融液排放操作。虽然该装置解决了玄武岩中高熔点氧化物的有效熔化和熔体均匀混合问题，但该装置采用的燃烧形式存在能耗较大且不环保的缺陷，而且不能很好的释放挥发性气体，容易导致熔体中富铁氧化物的富集使拉丝成型区中的铂或铂基合金漏嘴失效。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种能实现熔体均匀混合、能很好释放挥发性气体、低能耗且环保的实现玄武岩连续纤维拉丝的装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置，包括：前室、炉体以及拉丝室，所述前室与所述炉体间及所述炉体与所述拉丝室间均相连通；其特征在于，在所述炉体内设置有至少两个、且上下对应分布的水平流槽，及设置在水平流槽下方、用于收集水平流槽流出熔体的收集器。使熔体在上下对应分布的水平流槽之间形成一个个小瀑布，在流入收集器之前能充分释放挥发性元素,并实现充分混合。

作为一种优选方案，在每个水平流槽的下方和所述收集器的底部均设有电加热器，使熔体在深度分布上的粘度梯度变化趋势减小，以防止大比重富铁化合物沉积结晶，进而改善纤维的拉丝质量。

作为一种实施方案，所述前室包括坩埚和斜流道，在所述坩埚和斜流道的上方分别设置有燃气头，在所述斜流道的底部设置有电加热器，以两种加热方式可有效提高加热效果,并降低能耗。

作为一种优选方案，所述斜流道的内部为高低不平的倾斜流道，以产生湍流使熔体实现充分混合，及帮助去除熔体中的挥发性气体。

作为一种实施方案，所述拉丝室包括上室和下室，所述上室与收集器相连通，所述下室与上室相连通。

作为一种优选方案，在所述上室的外侧设有外部感应加热器，以实现在高频电磁场作用下产生焦耳热；在所述上室的侧壁中设有惰性材料层，以用于提高外部感应加热器的加热效率，以利于熔化玄武岩中的高熔点复杂氧化物。

作为一种优选方案，在所述上室的上方设有超声波装置，以震荡熔体，实现进一步均匀化玻璃体，并加速高熔点复杂氧化物的熔解。

作为一种优选方案，在所述下室的两侧设置有放电墙，在所述放电墙的下方设置有片状冷却管道，以用于保持潮湿的拉丝环境。

作为一种实施方案，还包括侧室，在所述侧室的内部设有侧流道，所述侧流道与收集器相连通，在所述侧流道上设有用于连通拉丝室的开口。

作为一种优选方案，在所述侧流道的底部设有电加热器。

相对于现有技术，本发明通过在炉体内设置至少两个、且上下对应分布的水平流槽，可使熔体在上下对应分布的水平流槽之间形成一个个小瀑布，使得熔体在流入收集器之前能充分释放挥发性元素，并实现充分混合。尤其是，当在每个水平流槽的下方和收集器的底部设置电加热器，可使熔体在深度分布上的粘度梯度变化趋势减小，以防止大比重富铁化合物沉积结晶，进而改善纤维的拉丝质量。另外，本发明不仅能实现熔体的均匀混合、能很好释放挥发性气体，而且还具有能耗低、效率高及环保等优点，有利于得到质量稳定的玄武岩连续纤维，具有明显的工业应用价值。

附图说明

图1所示是本发明提供的一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置的部分剖视结构示意图；

图2所示是本发明提供的一种实现玄武岩连续纤维拉丝的装置的剖面结构示意图；