專利名稱:礦物纖維加熱方法
本發(fā)明涉及在加熱爐中對纖維狀礦物材料進行加熱的裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及讓熱氣通過傳送過加熱爐的纖維狀礦物絕緣材料以將絕緣材料上的粘合劑干燥和/或固化的裝置。
在礦物纖維絕緣材料的生產(chǎn)過程中常常是將絕緣材料從一對多孔傳送裝置或傳送帶中通過硬化加熱爐。讓熱氣通過絕緣材料以更有效地使其中的粘結劑固化。與加熱爐連接的有干燥和固化熱氣(常為加熱空氣)輸送裝置，熱氣一般向上或向下通過絕緣材料。一般來說，將固化加熱爐分成多個爐區(qū)并在有時候采用柔性密封以防止固化氣從一個室流入鄰近的另一個室。傳送裝置的常規(guī)設計結構采用的是多孔條板結構，這些條板串聯(lián)起來并用鏈傳動。條板端部裝在滾輪上，這些滾輪在橫跨加熱爐整個長度的導軌上行駛。
礦物加熱爐的問題之一是不能滿足目前的生產(chǎn)能力要求。生產(chǎn)工藝中技術水平的提高和其它方面的改進如工藝中礦物纖維形成過程的改進已能提高線速度，而線速度的提高可使現(xiàn)有加熱爐達到其生產(chǎn)能力。而且，更具體地說，玻璃纖維工業(yè)的新發(fā)展已能縮小纖維直徑。這就要求降低加熱爐中固化氣的流量以避免損壞礦物纖維絕緣材料的結構。
簡單而昂貴的解決辦法是延長加熱爐長度以增加一個或多個爐區(qū)。當然，這是相當昂貴的并在某些制備中因空間限制而使該方法不能付諸實施。另一解決辦法是提高第一爐區(qū)氣體的溫度。但是，許多情況下加熱爐中傳送裝置所用潤滑劑可承受的最高允許溫度會限制固化氣的上限溫度。因此，需要一種廉價的辦法來提高加熱爐干燥和硬化纖維狀絕緣材料的效率，而同時又不要求大量投資或占用大量空間。
現(xiàn)在，我們已開發(fā)出一種可提高加熱爐加熱纖維狀礦物絕緣材料的效率的方法和裝置，其中在傳送帶與欲加熱的絕緣材料一起通過加熱爐之前先將傳送裝置預熱，第一爐區(qū)的熱氣主要是干燥礦物纖維絕緣材料。干燥后再進行固化處理。這一般是在下游的爐區(qū)中進行的。我們已發(fā)現(xiàn)，第一爐區(qū)中熱氣熱能的大部分是由傳送裝置本身吸收的，從而可降低熱氣通過絕緣材料時的溫度。在加熱爐傳送裝置進入第一爐區(qū)之前提高其溫度可使該傳送裝置不致于隨后吸收熱氣的熱能，這樣一來熱氣就更有效地干燥并硬化經(jīng)過第一爐區(qū)的纖維束。
按照本發(fā)明，已提出了纖維狀礦物絕緣材料的加熱裝置，其中包括多爐區(qū)加熱爐，將絕緣材料送過加熱爐的傳送裝置，讓熱氣在第一爐區(qū)與絕緣材料接觸的裝置，第一加熱裝置和第二加熱裝置，第一加熱裝置用于加熱氣體，第二加熱裝置置于第一爐區(qū)上游，用于加熱傳送裝置，其結構不同于第一加熱裝置。
在本發(fā)明的具體實施方案中，傳送裝置包括絕緣材料接觸面板和支架，而第二加熱裝置適于加熱接觸面板，而又基本上不對支架進行加熱。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，第二加熱裝置為感應加熱器。
按照本發(fā)明，還提出了纖維狀礦物絕緣材料的加熱方法，其中包括將絕緣材料送過多爐區(qū)加熱爐，用第一加熱裝置加熱氣體，讓熱氣在第一爐區(qū)與絕緣材料接觸，用第二加熱裝置加熱傳送裝置，第二加熱裝置置于第一爐區(qū)上游，其結構不同于第一加熱裝置。
在本發(fā)明的具體實施方案中，傳送裝置包括絕緣材料接觸面板和支架，而第二加熱裝置適于加熱接觸面板，而又基本上不對支架進行加熱。
圖1為本發(fā)明纖維狀礦物絕緣材料加熱裝置的縱剖面示意圖。
圖2為圖1所示加熱爐中入口區(qū)和第一爐區(qū)的縱剖面示意圖。
圖3為加熱爐傳送裝置中加熱爐條板的等角示意圖。
本發(fā)明將參照纖維狀玻璃絕緣材料的加熱裝置進行說明，當然應當理解到，本發(fā)明還可用于加熱，干燥，或固化其它可熱塑煉的礦物材料的巖石，礦渣和玄武巖。
從圖1可以看出，熔化玻璃從爐10經(jīng)前爐12送到纖維噴頭14。再用粘結劑噴頭16向該纖維噴頭14所產(chǎn)生的纖維幕18噴入粘結劑并讓纖維集成未固化纖維束20。粘結劑可為酚醛粘結劑或任何其它類型的粘結劑。應該注意到，纖維束還可用其它方法制成，其中許多方法在本技術領域：
已眾所周知。未固化纖維束然后從頂部傳送裝置24和底部傳送裝置26之間通過加熱爐。該加熱爐優(yōu)選為多爐區(qū)加熱爐并優(yōu)選包括入口區(qū)和出口區(qū)。如圖所示，圖1中加熱爐包括入口區(qū)28，第一爐區(qū)30，第二爐區(qū)32和出口區(qū)34。未固化纖維通過加熱爐時先在第一爐區(qū)干燥，然后用經(jīng)過傳送裝置而送過絕緣材料產(chǎn)品的熱氣固化。從加熱爐出來的固化絕緣產(chǎn)品為干燥并加以固化的絕緣產(chǎn)品36。
加熱爐的每一爐區(qū)都裝有熱氣流通裝置以讓熱氣強制通過絕緣產(chǎn)品。如圖2所示，第一爐區(qū)裝有固化氣扇38以使固化氣強制通過加熱爐。氣體可用任何適宜的裝置如入口管39送入加熱爐?？刹捎萌魏芜m宜的裝置如燃燒器40來加熱進行固化和干燥的氣體以提高其溫度。如箭頭所示，讓熱氣強制通過底部傳送裝置，絕緣產(chǎn)品和頂部傳送裝置。熱氣可用任何適宜的裝置如排氣管42經(jīng)出口管41從第一爐區(qū)放出。
可采用可將未固化的纖維束送過加熱爐而同時又讓固化氣流過纖維束的任何適宜的傳送裝置。傳送裝置可裝在任何適于讓其通過加熱爐的裝置如滾輪52上并可用任何常規(guī)的裝置(未示出)傳動。如圖2和3所示，傳送帶由多個條板44構成，而條板又由篩網(wǎng)或多孔板如絕緣材料接觸面板46構成。絕緣材料接觸面板上的孔48可使固化氣體經(jīng)過條板而穿過絕緣材料。條板中還包括支撐條板結構的未開孔部分或叫支架50。一般來說，絕緣材料接觸面板僅為整個條板結構的一小部分。
除了加熱固化氣的燃燒器40而外，還裝設有第二熱源如感應加熱器54，在底部傳送裝置的條板與未固化的濕纖維接觸之前用此加熱器加熱條板。此第二加熱裝置可為任何適于提高傳送裝置中條板溫度的裝置如燃氣噴嘴。在典型的加熱爐中，固化氣體以約260℃的溫度送入第一爐區(qū)。而典型的現(xiàn)有技術加熱爐中的底部傳送裝置是以約187.7℃的溫度進入第一爐區(qū)的。當進行固化和干燥的氣體穿過底部傳送裝置時，固化氣與底部傳送裝置之間進行傳熱，從而提高底部傳送裝置的溫度并降低固化氣的溫度。正是這種模式降低了第一爐區(qū)的效率。通過在第一爐區(qū)上游提高條板的溫度，可消除或至少降低第一爐區(qū)內(nèi)氣體和條板之間的這種傳熱并可使與未固化濕纖維接觸的熱氣達到所需溫度(接近260℃)。若在條板進入第一爐區(qū)前對其預熱，則熱氣可對未固化的濕纖維進行更快的加熱并盡早開始固化纖維。據(jù)認為，加裝預熱裝置與在多爐區(qū)加熱爐中增加整個爐區(qū)是等同的。對條板進行預熱還可提高第二爐區(qū)的效率。
本發(fā)明另一特征是第二加熱裝置為感應加熱器如感應加熱器54。該感應加熱器適于僅僅提高條板中絕緣材料接觸面板的溫度，而基本上不提高支架50的溫度。由于只對條板結構中的一小部分進行預熱，所以可使該感應加熱器節(jié)約大量能量。又由于熱氣和溫度相當?shù)偷臈l板之間的大部分不需要的傳熱是在絕緣材料接觸面板上進行的，所以已發(fā)現(xiàn)對支架進行加熱并不是關鍵的。由于支架的表面積所限，所以從熱氣傳給支架的熱量并不大。還發(fā)現(xiàn)應用條板預熱裝置之后可降低多爐區(qū)加熱爐中第一爐區(qū)和第二爐區(qū)中的熱氣溫度。
可采用任何適宜的加熱加熱爐條板的感應加熱器，目前市場上可購得多種。已成功地得到應用的感應加熱器為美國俄亥俄州Hilliard的I.E.H.公司提供的2026型感應加熱器。
應當注意到，本發(fā)明的優(yōu)點是降低了第一和第二爐區(qū)的熱氣用量或通過提高纖維經(jīng)過加熱爐的線速度而增加產(chǎn)量或同時達到這兩種效果。
感應加熱器又可位于滾輪上游(如影線所示的感應加熱器56)以避免對環(huán)繞滾輪的部分進行加熱。
本發(fā)明可用于用熔化玻璃制成纖維后用作玻璃纖維絕熱產(chǎn)品和隔音產(chǎn)品等等。
權利要求
1.纖維狀礦物絕緣材料的加熱方法，其中包括于傳送裝置上將絕緣材料送過多爐區(qū)加熱爐，該傳送裝置包括頂部傳送裝置和底部傳送裝置，讓熱氣在爐區(qū)中與絕緣材料接觸并由此讓熱氣強制向上或向下穿過每一爐區(qū)，用第一加熱裝置加熱氣體，并且a)用其結構不同于第一加熱裝置的第二加熱裝置加熱頂部傳送裝置，第二加熱裝置置于第一爐區(qū)上游，此時第一爐區(qū)中熱氣向下流，或b)用其結構不同于第一加熱裝置的第二加熱裝置加熱底部傳送裝置，第二加熱裝置置于第一爐區(qū)上游，此時第一爐區(qū)中熱氣向上流。
2.權利要求
1的方法，其特征是第二加熱裝置將傳送裝置加熱到近似于熱氣溫度的溫度。
3.權利要求
1的方法，其特征是傳送裝置包括絕緣材料接觸面板和支架，第二加熱裝加熱接觸面板，而又基本上不對支架進行加熱。
4.權利要求
1的方法，其特征是第二加熱裝置為感應加熱器。
5.權利要求
1的方法，其特征是用第二加熱裝置對頂部和底部傳送裝置進行加熱。
6.權利要求
5的方法，其特征是第二加熱裝置將傳送裝置加熱到近似于熱氣溫度的溫度。
專利摘要
纖維狀礦物絕緣材料(20)的加熱方法，其中包括設置多爐區(qū)(30，32)加熱爐(22)，將絕緣材料送過加熱爐(22)的傳送裝置(24，26)，讓熱氣在第一爐區(qū)與絕緣材料(20)接觸的裝置(38)以及置于第一爐區(qū)上游以加熱傳送裝置(24，26)的第二加熱裝置(54)，其結構不同于第一加熱裝置。
文檔編號D04H1/58GK87107272SQ87107272
公開日1988年6月29日 申請日期1987年12月5日
發(fā)明者萬·Y·基姆, 耶利, 詹姆斯·S·貝特 申請人:歐文斯-科爾寧格費伯格拉斯公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan