Установка для плавления волокнистых минеральных материалов Советский патент 1984 года по МПК C03B5/00 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к устройствам Для плав ления волокнистых минеральных материалов, и том числе в виде беспорядочно расположенных пряДей, жг тов, переплетений, а также загрязненных различными неорганическими примесями и включениями. В частности, при производстве стекловолокна для стеклопластиков образуется около 10% от массы продукции грубых отходов в виде длинн волокон диаметром до 0,2-0,8 мм, к торые для их использования должны быть расплавлены. Известна ванная печь для плавле ния незагрязненных отходов стекловолокна или переработки их после измельчения совместно с исходной шихтой, представляющая собой прямоугольную камеру, выполненную из огнеупорного кирпича, в нижней части которой имеется ванна распла ва, обогреваемая сверху с помошью горелок. С одной стороны камеры за гружается исходный материал (шихта, отходы стекловолокна), а с дру гой выдается расплав и отводятся газы с высокой температурой П. Однако продесс в ванной печи протекает с низкой производительностью и большим расходом топлива и сопровождается быстрым износом огнеупоров. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигае мому результату является диклонная печь, которая представляет собой цилиндрическую камеру, в верхней части которой расположены тангенди но к внутренней стенке горелки для подачи топливо-воздушной смеси, а в нижней части образуется ванна расплава. Стены циклонной камеры выполнены в виде принудительно охлаждаемой гарниссажной футеровки и обеспечивают длительную надежную работ Перерабатываемый материал подается в циклонную камеру сверху по трубо проводу сравнительно малого диамет ра, расплав выдается из ванны через летку, а высокотемпературные г зы отводятся через отверстие в ниж нем или верхнем торде цилиндрическ камеры. Высокая удельная производи тельность циклонной печи обеспечивает повышение производительных и технико-экономических показателей работы по сравнению с ванными печами 2. Однако спутанность волокнистых отходов, их упругость и малая объемная масса (до 100-600 кг/м) затрудняют механизацию загрузки. Поэтому загрузка отходов стекловолокна производится вручную, что сопряжено с большими трудозатратами. Измельчение же отходов стекловолокна также трудоемко и требует специального оборудования, которое отмечается малой производительностью и низкой эксплуатационной нaдeжнocтьto. Подача в циклонную камеру Даже измельченного стекловолокна по трубопроводам практически невозможна. В известных печах невозможна переработка загрязненных отходов стекловолокна, содержащих неорганические примеси (мусор, куски земли и т.п.), без предварительной трудоемкой их сортировки и очистки из-за трудности загрузки и постепенного накопления на поду нерастворившихся минеральных примесей, которые препятствуют нормальной работе, требуя, остановки печи. Высокие температуры газов на выходе из ванной и циклонной печей для повышения зкономичности требуют выполнения дорогостоящей и громоздкой системы теплоиспользования. Целью изобретения является повышение производительности и уменьшение расхода топлива. Поставленная цель достигается тем, что в установке для плавления волокнистых минеральных материалов, содержащей цилиндрическую циклонную камеру с верхним выводом газа, загрузочное устройство, загрузочное устройство выполнено в виде наклонной под углом 30-40 к шахты, снабженной с боков металлическими водоохлаждаемыми штангами, смонтированными с возможностью возвратно-поступательного и качательного движений, и соединенной ниткней частью с горловиной циклонной камеры, которая вьшолнена с люком и выталкивателем непррплавленных примесей в нижней части. Суп(ность изобретения заключается в создании установки простой конструкции для плавления волокнистых минеральных материалов, в том числе с включением неорганических загрязнений, обеспечивающей механизирован ную их загрузку без какой-либо пред варительной подготовки, с высокой удельной производительностью, сниженным расходом топлива и длительной рабочей кампанией, позволяющей исключить громоздкую систему теплоиспользования. На фиг. 1 изображена установка для плавления волокнистых минеральных материалов, продольный разрез; на фиг. 2 - шахта, поперечное сечение, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Установка для плавления волокнис тых минеральных материалов имеет цилиндрическую циклонную камеру 1 с охлаждаемыми стенками и загрузочное устройство в виде наклонной шахты .2. Циклонная камера снабжена тремя горелками 3, к которым подводятся по трубопроводам соответственно топливо и воздух. Камера имее охлаждаемые металлические стенки, покрытые с огневой стороны слоем огнеупорной массы. В нижней части циклонной камеры в боковой стенке заподлицо с подом камеры размещен люк 4, через который с помощью выталкивателя 5 удаляются нерастворившиеся примеси. В боковой стенке циклонной камеры имеется летка для отвода расплава. Наклонная шахта 2, сужающаяся книзу под углом 30-40 к горизонту соединена нижней своей частью с горловиной 7 циклонной камеры, а .верхней с приемным бункером 8 и газоотводящим каналом 9. С боков наклонной шахты расположены две ме таллические водоохлаждаемые штанги 10, смонтированные с возможностью возвратно-поступательного и качательного движений. Установка работает следующим об разом. Загрязненные волокнистые минера ные материалы из кучи с помоп{ью кр подаются в бункер и сползают под действием силы тяжести в наклонную шахту. В циклонную камеру через го кй вводите топливно-воздушная смесь, которая при сгорании образу ет вихрь высокотемпературных газов омывающих поверхность ванны распла ва и уходящих через горловину цикл ной камеры в-наклонную тахту. Газы, пронизывая слой волокнистых минерал ьньрс материалов, нагревают и плавят их, а сами охлаждаются до умеренной температуры. Ввиду наличия органических примесей в волокнистом минеральном материале (замасливатель, смола и т.п.) и образования паров органических соединений их обезвреживание производится посредством термокаталитического окисления за пределами установки. Расплавленный в нижней части наклонной шахты волокнистый минеральный материал стекает через горловину циклонной камеры в ванну расплава, где нагревается до требуемой температуры и удаляется через летку для дальнейшей переработки. Куски неорганических примесей и включений из наклонной шахты попадают в ванну расплава циклонной камеры. На место выплавленных волокнистых материалов в наклонную шахту поступают из загрузочного бункера новые порции. Процессы поступления волокнистого материала из загрузочного бункера в наклонную шахту, движения его сверху вниз, плавление и стеканйе расплава через горловину в ванну расплава циклонной камеры, а также удаление расплава через летку происходят непрерывно. Продукты горения топлива из циклонной камеры движутся противоточно . массе волокнистрго минерального материала в вертикальной шахте. Накапливающиеся на поду циклонной камеры нерастворившиеся в расплаве неор-. ганические примеси периодически после выпуска расплава из ванны удаляются с помощью выталкивателя через люк в горячем состоянии. На это время прекращается загрузка волокнистого минерального материала и уменьшается расход топлива на горелки. Таким образом, изобретение позволяет увеличить производительность в 5-6 раз при одновременном снижении расхода топлива в два раза. При этом сокращается расход огнеупоров, увеличивается длительность рабочей кампании установки, уменьшаются трудозатраты и исключается ручной труд.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ содержащая цилиндрическую циклойную камеру с верхним выводом газа, загрузочное устройство, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, уменьшения расхода топлив.а, загрузочное устройство выполнено в виде наклонной под углом 30-40° к горизонту шахты, снабженной с боков металлическими водоохлаждаемыми штангами, смонтированными с возможностью возвратно-поступательного и качательного движений, и соединенной нижней частью с горловиной циклонной камеры, которая выполнена с люком и выталкивателем непроплавленных примесей в нижней части.