專利名稱：玄武巖化料代鉑爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
玄武巖化料代鉑爐是用來熔化玄武巖原料的一種小型電熔窯，是對熔化普通玻璃代鉑爐的一種改進(jìn)。
以玄武巖為原料制得的玄武巖微纖維(纖維直徑小于3微米)，是一種高級保溫隔熱材料。它耐火性能好，耐酸性能強(qiáng)，吸水性低，彈性模量高。常被用于航天、航空、冶金、造船等諸多領(lǐng)域。它還可制成過濾材料，用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)。目前，玄武巖微纖維的制造方法，是將天然的玄武巖原料，經(jīng)高溫熔融后，通過鉑金漏板拉制成粗纖維，再吹制成微纖維。玄武巖本身是一種火山噴出巖。具有熔化溫度高(＞1350℃)易析晶(析晶上限溫度≥1270℃)，含鐵量高(FeO+Fe2O3含量高達(dá)10-14％)等特點(diǎn)，屬于一種難熔料。國外常采用火焰法、全鉑坩堝化料。由于熔化后的玄武巖料，著色深、透熱性能差(是普通玻璃的1/5)，導(dǎo)致其熔化效率很低。
“電熔法”可以克服玄武巖透熱性差、熔化率低的缺陷，因?yàn)椤半娙鄯ā笔菍㈦姌O置于原料內(nèi)部加熱，可減少上下層溫差，提高窯中熔體的均勻性。但是不能用目前熔制普通玻璃料的代鉑爐來熔化難熔的玄武巖。因?yàn)槿壑破胀úＡЯ系拇K爐，其爐膛一般為正方形。用它熔化難熔的玄武巖料時，就比較難以控制爐內(nèi)上下熔體溫差，易造成爐內(nèi)熔體析晶。再加上玄武巖原料中含鐵量很高，它極易與鉬電極反應(yīng)生成金屬鐵。它極易從流液洞流至鉑金漏板上，造成漏板的中毒。
本實(shí)用新型的目的，在于針對上述存在的問題，提出一種玄武巖化料代鉑爐。它既能提高玄武巖的熔化效率，又能有效地解決鉑金漏板的中毒問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下它包括爐頂、加料管、爐墻、爐底、流液洞，在左右爐墻內(nèi)側(cè)裝有一對電極6，其特征在于它爐膛的形狀為長方體，長寬比為1.5∶1～3∶1，爐膛最小凈長度大于400毫米，流液洞邊緣離開電極端部的最小距離大于60毫米，在裝有電極的窯爐內(nèi)墻外設(shè)有冷卻水包。為加強(qiáng)冷卻效果，其面積應(yīng)大于爐中電極的面積。
長方體的爐膛設(shè)計(jì)，便于采用淺層電熔法。它可減少爐內(nèi)熔體的上下溫差，有利于提高熔融體的均勻性。流液洞邊緣離開電極端部有一定距離，并在裝有電極的窯爐內(nèi)墻外，貼有面積大于爐中鉬電極面積的冷卻水包，它可以減少電極周圍熔體的流動性，防止電極與熔體中的鐵離子反應(yīng)生成金屬鐵，并隨熔體從流液洞中流出，從而避免鉑金屬漏板中毒。
采用本實(shí)用新型方案設(shè)計(jì)的玄武巖化料代鉑爐，提高了玄武巖的熔化效率。流液洞、冷卻水包的設(shè)計(jì)，有效地減少了玄武巖石中金屬鐵的析出，保護(hù)鉑金漏板不中毒。滿足了玄武巖微纖維生產(chǎn)的需要。


圖1為本實(shí)用新型窯爐結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
以設(shè)計(jì)熔化能力為100公斤/日的玄武巖化料代鉑爐為例，其爐膛長600毫米，寬300毫米，高250毫米。兩只鉬電極尺寸為250毫米×50毫米×5毫米，流液洞邊緣距鉬電極端部的距離為200毫米。在裝有鉬電極的的兩側(cè)墻外裝有兩只冷卻水包，尺寸為300毫米×100毫米×30毫米。
經(jīng)半個月的使用，窯爐工作情況正常。每天能熔化100公斤以上的玄武巖瓜子片生料(5-8毫米)，熔制出的玄武巖料性能良好，熔制成型后的玻璃無單質(zhì)鐵存在，經(jīng)莫斯堡爾譜儀分析，鐵離子已全部進(jìn)入晶格。達(dá)到設(shè)計(jì)要求。能滿足生產(chǎn)玄武巖微纖維的需要。
權(quán)利要求1.玄武巖化料代鉑爐，包括爐頂(1)、加料管(2)、爐墻(3)、爐底(4)、流液洞(5)，在左右爐墻內(nèi)側(cè)裝有一對電極(6)，其特征在于它爐膛的形狀為長方體，長寬比為1.5∶1～3∶1，爐膛最小凈長度大于400毫米，流液洞(5)邊緣離開電極(6)端部最小距離大于60毫米，在裝有電極(6)的窯爐內(nèi)墻外側(cè)設(shè)有冷卻水包(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玄武巖化料代鉑爐，其特征在于冷卻水包(7)面積大于爐中電極(6)的面積。
專利摘要玄武巖化料代鉑爐是用來熔化玄武巖料的一種小型電熔窯。它包括爐頂1、加料管2、爐墻3、爐底4、流液洞5,在左右爐墻內(nèi)側(cè)裝有一對電極6,它爐膛的形狀為長方體,長寬比為1.5∶1～3∶1,爐膛最小凈長度大于400毫米,流液洞5邊緣離開電極6端部的最小距離大于60毫米,在裝有電極6的窯爐內(nèi)墻外側(cè)設(shè)有冷卻水包7。本實(shí)用新型可以提高玄武巖的熔化效率,在熔融過程中有效地減少玄武巖中金屬鐵的析出,保護(hù)鉑金漏板不中毒。它主要適用于玄武巖微纖維的生產(chǎn)。
文檔編號C03B5/027GK2421285SQ0021978
公開日2001年2月28日 申請日期2000年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月27日
發(fā)明者王嵐, 李振偉, 崔吉釗, 周成建 申請人:南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院