一种玻璃棉离心成纤装置及其工艺的制作方法

1.本发明涉及玻璃棉生产技术领域，具体为一种玻璃棉离心成纤装置及其工艺。


背景技术：

2.玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维.具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定。如今玻璃棉多采用离心成纤装置制备，即将熔融原料置于高速旋转且侧壁带孔的料筒内，借助离心惯性力来将熔融原料从细小孔洞中甩出，得到玻璃纤维，玻璃纤维聚集压缩之后，得到玻璃棉，其工作原理与棉花糖的制备类似，但是传统离心成纤装置在工作时，料筒内还未甩出的熔融原料在离心力的作用下容易沿着料筒的内壁向上摊开，一方面导致熔融原料粘附面积更大，后期清理麻烦、原料损耗更多，另一方面也导致需要更大容积富余量的料筒来应对熔融原料的离心流动。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种玻璃棉离心成纤装置及其工艺，该种玻璃棉离心成纤装置及其工艺能够在离心成纤工艺中抑制熔融原料在料筒内壁上的蔓延扩散，从而减小熔融原料在料筒内壁上的粘附面积，也缩减了料筒所需的规格，降低了作为易损耗部件的料筒的生产成本。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种玻璃棉离心成纤装置，包括安装及盛料机构，所述安装及盛料机构包括料槽以及设于所述料槽上的安装架；成纤机构，包括驱动机构以及设于所述安装架上且被所述驱动机构驱动旋转的料筒，所述料筒包括固定为一体的上部料筒和下部料筒，其中所述上部料筒与所述驱动机构直接连接，所述上部料筒上还开设有进料口，所述上部料筒的外侧壁上呈环形阵列设置有若干沿径向向外凸出的凸块，所述下部料筒为双层结构，分别为下部料筒外筒和下部料筒内筒，所述下部料筒外筒与所述下部料筒内筒之间留有空腔，所述空腔内设有若干成纤管，所述成纤管的一端通向所述下部料筒内筒的内部，另一端通向所述下部料筒外筒的外部，所述下部料筒外筒和所述下部料筒内筒的侧壁顶端分别开设有若干第一进风孔和若干第二进风孔，所述料筒内还设有第二挡风环，所述第二挡风环的一端与所述上部料筒的内壁密封连接，另一端伸入至所述下部料筒内筒内，所述第二挡风环与所述下部料筒内筒之间留有狭缝，所述第二进风孔朝向所述狭缝内；外围机构，围设于所述料筒外，包括设备盒以及固定设置于所述设备盒底部的气流暂存筒，所述设备盒内设有风机和气泵，所述风机通过风管向所述料槽方向吹风，所述气泵通过喷管向所述气流暂存筒内供气，所述气流暂存筒呈环形围设于所述上部料筒外，所述气流暂存筒的内侧壁上设有若干可按压及自动回弹的凸键以及若干溢流阀，所述凸键与所述凸块挤压配合，所述溢流阀与所述第一进风孔滑动密封对接。
5.在一些实施例中，所述安装架与所述料槽共同构成封闭式箱体结构。
6.在一些实施例中，所述封闭式箱体结构上开设有至少一个透视窗。
7.在一些实施例中，所述设备盒内分隔成相互独立的风腔、第一设备腔和第二设备腔，其中所述风机设于所述第一设备腔内，所述风管从所述风机的出风口通向所述风腔内，所述风腔朝向所述料槽的一侧为透风板，所述风管的出风穿过所述透风板并吹向所述料槽，所述气泵设于所述第二设备腔内。
8.在一些实施例中，所述设备盒的底部设有遮盖罩，所述遮盖罩呈斗状围设于所述料筒外。
9.在一些实施例中，所述驱动机构设于设备罩内，其包括电机、设于所述电机动力输出端上的主动轴、安装在所述主动轴端部的主动齿轮、与所述主动齿轮传动啮合的从动齿轮以及连接在所述从动齿轮与所述上部料筒之间的从动轴。
10.在一些实施例中，所述空腔内设有第一挡风环，所述第一挡风环的一端与所述下部料筒外筒的内壁密封连接，所述第一挡风环与所述下部料筒外筒之间留有间隙，所述第一进风孔朝向所述间隙内。
11.在一些实施例中，所述气泵内储存的是惰性气体。
12.在一些实施例中，所述成纤管呈内部空心、两端开口的圆台状结构，所述成纤管开口较大的一端通向所述下部料筒内筒内，开口较小的一端通向所述下部料筒外筒外。
13.一种玻璃棉生产工艺，包括以下步骤：
14.s1、将烧制好的熔融液通过所述进料口倒入至所述料筒内；
15.s2、启动所述风机，借助所述风管来朝着所述料槽的方向吹风；
16.s3、启动所述驱动机构，通过所述驱动机构驱动所述料筒旋转，期间所述料筒内的熔融液在离心惯性力的作用下通过所述成纤管甩出至所述料筒外，被甩出的熔融液呈丝絮状，即玻璃纤维；
17.s4、若干玻璃纤维被所述风管吹出的风冷却以及导向，聚集在所述料槽内，形成玻璃棉。
18.综上所述，本发明具有以下有益效果：
19.该种玻璃棉离心成纤装置及其工艺，料筒在被驱动旋转时，料筒外侧壁上的多块凸块将对气流暂存筒上的多个凸键进行挤压，而由于气流暂存筒一直被气泵充气，所以气流暂存筒内始终处于临界高压状态，因此一旦有凸键受到挤压，气流暂存筒内的气压将高于临界状态，从而此时溢流阀将开启并向外喷气，溢流阀喷出的气流将依次通过第一进风孔和第二进风孔喷入至料筒内，而在第二挡风环的作用下，高速气流将沿着第二挡风环与料筒之间狭缝向外喷出，期间高速气流将贴着料筒的内壁向下喷射，从而能够在离心成纤工艺中抑制熔融原料在料筒内壁上的蔓延扩散，进而减小熔融原料在料筒内壁上的粘附面积，也缩减了料筒所需的规格，降低了作为易损耗部件的料筒的生产成本。
附图说明
20.图1为本发明装置的整体结构示意图；
21.图2为本发明外围机构的整体结构示意图；
22.图3为本发明成纤机构的整体结构示意图；
23.图4为图3的a处的放大图；
24.图5为图3的b-b处的剖面图。
25.图中：1、安装架；2、透视窗；3、料槽；4、设备盒；5、风腔；6、第一设备腔；7、第二设备腔；8、风机；9、风管；10、气泵；11、喷管；12、气流暂存筒；13、凸键；14、溢流阀；15、遮盖罩；16、设备罩；17、电机；18、主动轴；19、主动齿轮；20、从动齿轮；21、从动轴；22、进料口；23、上部料筒；24、凸块；25、下部料筒外筒；26、下部料筒内筒；27、成纤管；28、空腔；29、第一挡风环；30、第二挡风环；31、第一进风孔；32、第二进风孔。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.如图1所示，一种玻璃棉离心成纤装置，其包括安装及盛料机构，安装及盛料机构包括料槽3以及设于料槽3上的安装架1，为了避免玻璃纤维扩散，可使安装架1与料槽3共同构成一个封闭式箱体结构，为了便于观察生产，可在该封闭式箱体结构上开设至少一个透视窗2。
31.该种玻璃棉离心成纤装置包括成纤机构，成纤机构包括驱动机构以及设于安装架1上且被驱动机构驱动旋转的料筒，如图1所示，驱动机构可直接设于安装架1上，为了防尘降噪，驱动机构可设于设备罩16内，其可包括电机17、设于电机17动力输出端上的主动轴18、安装在主动轴18端部的主动齿轮19、与主动齿轮19传动啮合的从动齿轮20以及连接在从动齿轮20与上部料筒23之间的从动轴21，电机17启动后，即可驱动料筒旋转，如图3-5所示，料筒包括固定为一体的上部料筒23和下部料筒，其中上部料筒23与驱动机构直接连接，上部料筒23上还开设有进料口22，上部料筒23的外侧壁上呈环形阵列设置有若干沿径向向外凸出的凸块24，下部料筒为双层结构，分别为下部料筒外筒25和下部料筒内筒26，这样的双层结构起到了导热缓冲的目的，下部料筒内筒26用于直接盛装高温的熔融原料(一般为500℃以上)，而下部料筒外筒25直接与外界接触且受到气流吹拂，其与下部料筒内筒26存
在巨大的温差，而二者之间设置气体夹层，能够起到隔热的作用，避免生产环境温度过高，下部料筒外筒25与下部料筒内筒26之间留有空腔28，空腔28内设有若干成纤管27，成纤管27的一端通向下部料筒内筒26的内部，另一端通向下部料筒外筒25的外部，成纤管27最好呈内部空心、两端开口的圆台状结构，且成纤管27开口较大的一端通向下部料筒内筒26内，开口较小的一端通向下部料筒外筒25外，该种结构的成纤管27一方面可以缓存一定量的熔融原料，使出丝更加连续顺畅，另一方面成纤管27内表面斜坡状的设计也不会造成原料滞留，下部料筒外筒25和下部料筒内筒26的侧壁顶端分别开设有若干第一进风孔31和若干第二进风孔32，料筒内还设有第二挡风环30，第二挡风环30的一端与上部料筒23的内壁密封连接，另一端伸入至下部料筒内筒26内，第二挡风环30与下部料筒内筒26之间留有狭缝，第二进风孔32朝向狭缝内，为了引导输入第一进风孔31内的气流，如图4所示，可在空腔28内设置第一挡风环29，第一挡风环29的一端与下部料筒外筒25的内壁密封连接，第一挡风环29与下部料筒外筒25之间留有间隙，并让第一进风孔31朝向间隙内，这样一来，通过第一进风孔31输入至空腔28内的气流在第一挡风环29的引导作用下将先向下喷射至充满整个空腔28，再通过第二进风孔32流入至料筒内，上述过程中的气流走向可参考图4中的箭头走向。
32.该种玻璃棉离心成纤装置还包括外围机构，围设于料筒外，包括设备盒4以及固定设置于设备盒4底部的气流暂存筒12，设备盒4内设有风机8和气泵10，风机8通过风管9向料槽3方向吹风，气泵10通过喷管11向气流暂存筒12内供气，气泵10内最好储存的是惰性气体，例如氮气，为了使设备盒4内的各部件互不干扰，可将设备盒4内分隔成相互独立的风腔5、第一设备腔6和第二设备腔7，具体的，其中风机8设于第一设备腔6内，风管9从风机8的出风口通向风腔5内，风腔5朝向料槽3的一侧为透风板，风管9的出风穿过透风板并吹向料槽3，气泵10设于第二设备腔7内，气流暂存筒12呈环形围设于上部料筒23外，气流暂存筒12的内侧壁上设有若干可按压及自动回弹的凸键13以及若干溢流阀14，凸键13与凸块24挤压配合，溢流阀14与第一进风孔31滑动密封对接，气流暂存筒12一直被气泵10充气，使得气流暂存筒12内始终处于临界高压状态，此时一旦对气流暂存筒12加压，溢流阀14将开启并向外喷射气流，如图2所示，可在设备盒4的底部设置遮盖罩15，遮盖罩15呈斗状围设于料筒外，遮盖罩15用于对风以及玻璃纤维进行导向遮挡。
33.该种玻璃棉离心成纤装置及其工艺，料筒在被驱动旋转时，料筒外侧壁上的多块凸块24将对气流暂存筒12上的多个凸键13进行挤压，而由于气流暂存筒12一直被气泵10充气，所以气流暂存筒12内始终处于临界高压状态，因此一旦有凸键13受到挤压，气流暂存筒12内的气压将高于临界状态，从而此时溢流阀14将开启并向外喷气，溢流阀14喷出的气流将依次通过第一进风孔31和第二进风孔32喷入至料筒内，而在第二挡风环30的作用下，高速气流将沿着第二挡风环30与料筒之间狭缝向外喷出，期间高速气流将贴着料筒的内壁向下喷射(气流喷射方向如图4中的箭头所示)，从而能够在离心成纤工艺中抑制熔融原料在料筒内壁上的蔓延扩散，进而减小熔融原料在料筒内壁上的粘附面积，也缩减了料筒所需的规格(即无需选用大规格的料筒即可满足生产需求)，降低了作为易损耗部件的料筒的生产成本。
34.在离心成纤生产过程中，料筒旋转的越快，筒内熔融原料轴向蔓延扩散的范围也就越大，而此时凸键13被挤压的频率也越快，从而溢流阀14向外喷射气流的速度也越快，进
而气流对熔融原料蔓延扩散的压制力也越大，由此可见，本技术气流对熔融原料蔓延扩散的压制力与料筒的转速成正比，熔融原料越容易沿轴向蔓延扩散，气流对熔融原料的压制力也就越强，由此实现对熔融原料轴向蔓延扩散的自适应压制。
35.在离心成纤生产过程中，气流不断注入至料筒内，能够增大料筒内的气压，从而有利于将熔融原料通过成纤管27挤出至料筒之外，进而加快成纤速度。
36.而且在需要对料筒内部进行清洗时，可先将清水注入至料筒内，再驱动料筒旋转，由此实现在清洗过程中将气流注入至料筒内，同样的，气流不断注入至料筒内，能够增大料筒内的气压，从而有利于将水通过成纤管27甩出至料筒之外，进而加快清洗速度，另外，水完全被甩出之后，可以空筒旋转，期间料筒内被持续注入气流，注入的气流又通过成纤管27逸出，能够加快料筒内干燥。
37.一种玻璃棉生产工艺，包括以下步骤：
38.s1、将烧制好的熔融液通过进料口22倒入至料筒内；
39.s2、启动风机8，借助风管9来朝着料槽3的方向吹风，期间风管9的出风首先在风腔5中短暂聚集，之后再统一通过风腔5上的透风板吹向料槽3，这样的出风更加均匀；
40.s3、启动驱动机构，通过驱动机构驱动料筒旋转，期间料筒内的熔融液在离心惯性力的作用下通过成纤管27甩出至料筒外，被甩出的熔融液呈丝絮状，即玻璃纤维，期间溢流阀14全部开启并向外喷气，溢流阀14喷出的气流将依次通过第一进风孔31和第二进风孔32喷入至料筒内，而在第二挡风环30的作用下，高速气流将沿着第二挡风环30与料筒之间狭缝向外喷出，期间高速气流将贴着料筒的内壁向下喷射，从而实现对熔融原料在料筒内壁上的蔓延扩散的压制作用；
41.s4、若干玻璃纤维被风管9吹出的风冷却以及导向，聚集在料槽3内，压缩之后形成玻璃棉，完成生产之后，对料槽3以及料筒进行清洗和干燥。
42.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于，包括：安装及盛料机构，包括料槽(3)以及设于所述料槽(3)上的安装架(1)；成纤机构，包括驱动机构以及设于所述安装架(1)上且被所述驱动机构驱动旋转的料筒，所述料筒包括固定为一体的上部料筒(23)和下部料筒，其中所述上部料筒(23)与所述驱动机构直接连接，所述上部料筒(23)上还开设有进料口(22)，所述上部料筒(23)的外侧壁上呈环形阵列设置有若干沿径向向外凸出的凸块(24)，所述下部料筒为双层结构，分别为下部料筒外筒(25)和下部料筒内筒(26)，所述下部料筒外筒(25)与所述下部料筒内筒(26)之间留有空腔(28)，所述空腔(28)内设有若干成纤管(27)，所述成纤管(27)的一端通向所述下部料筒内筒(26)的内部，另一端通向所述下部料筒外筒(25)的外部，所述下部料筒外筒(25)和所述下部料筒内筒(26)的侧壁顶端分别开设有若干第一进风孔(31)和若干第二进风孔(32)，所述料筒内还设有第二挡风环(30)，所述第二挡风环(30)的一端与所述上部料筒(23)的内壁密封连接，另一端伸入至所述下部料筒内筒(26)内，所述第二挡风环(30)与所述下部料筒内筒(26)之间留有狭缝，所述第二进风孔(32)朝向所述狭缝内；外围机构，围设于所述料筒外，包括设备盒(4)以及固定设置于所述设备盒(4)底部的气流暂存筒(12)，所述设备盒(4)内设有风机(8)和气泵(10)，所述风机(8)通过风管(9)向所述料槽(3)方向吹风，所述气泵(10)通过喷管(11)向所述气流暂存筒(12)内供气，所述气流暂存筒(12)呈环形围设于所述上部料筒(23)外，所述气流暂存筒(12)的内侧壁上设有若干可按压及自动回弹的凸键(13)以及若干溢流阀(14)，所述凸键(13)与所述凸块(24)挤压配合，所述溢流阀(14)与所述第一进风孔(31)滑动密封对接。2.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述安装架(1)与所述料槽(3)共同构成封闭式箱体结构。3.根据权利要求2所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述封闭式箱体结构上开设有至少一个透视窗(2)。4.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述设备盒(4)内分隔成相互独立的风腔(5)、第一设备腔(6)和第二设备腔(7)，其中所述风机(8)设于所述第一设备腔(6)内，所述风管(9)从所述风机(8)的出风口通向所述风腔(5)内，所述风腔(5)朝向所述料槽(3)的一侧为透风板，所述风管(9)的出风穿过所述透风板并吹向所述料槽(3)，所述气泵(10)设于所述第二设备腔(7)内。5.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述设备盒(4)的底部设有遮盖罩(15)，所述遮盖罩(15)呈斗状围设于所述料筒外。6.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述驱动机构设于设备罩(16)内，其包括电机(17)、设于所述电机(17)动力输出端上的主动轴(18)、安装在所述主动轴(18)端部的主动齿轮(19)、与所述主动齿轮(19)传动啮合的从动齿轮(20)以及连接在所述从动齿轮(20)与所述上部料筒(23)之间的从动轴(21)。7.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述空腔(28)内设有第一挡风环(29)，所述第一挡风环(29)的一端与所述下部料筒外筒(25)的内壁密封连接，所述第一挡风环(29)与所述下部料筒外筒(25)之间留有间隙，所述第一进风孔(31)朝向所述间隙内。8.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述气泵(10)内储存
的是惰性气体。9.根据权利要求1所述的一种玻璃棉离心成纤装置，其特征在于：所述成纤管(27)呈内部空心、两端开口的圆台状结构，所述成纤管(27)开口较大的一端通向所述下部料筒内筒(26)内，开口较小的一端通向所述下部料筒外筒(25)外。10.一种基于权利要求1-9任一项所述的玻璃棉离心成纤装置的玻璃棉生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：s1、将烧制好的熔融液通过所述进料口(22)倒入至所述料筒内；s2、启动所述风机(8)，借助所述风管(9)来朝着所述料槽(3)的方向吹风；s3、启动所述驱动机构，通过所述驱动机构驱动所述料筒旋转，期间所述料筒内的熔融液在离心惯性力的作用下通过所述成纤管(27)甩出至所述料筒外，被甩出的熔融液呈丝絮状，即玻璃纤维；s4、若干玻璃纤维被所述风管(9)吹出的风冷却以及导向，聚集在所述料槽(3)内，形成玻璃棉。

技术总结
本发明公开了一种玻璃棉离心成纤装置及其工艺，属于玻璃棉生产技术领域，其技术方案要点是，包括安装及盛料机构，安装及盛料机构包括料槽以及设于料槽上的安装架；成纤机构，包括驱动机构以及设于安装架上且被驱动机构驱动旋转的料筒，料筒包括固定为一体的上部料筒和下部料筒，其中上部料筒与驱动机构直接连接，上部料筒上还开设有进料口，上部料筒的外侧壁上呈环形阵列设置有若干沿径向向外凸出的凸块，下部料筒为双层结构。该种玻璃棉离心成纤装置及其工艺能够在离心成纤工艺中抑制熔融原料在料筒内壁上的蔓延扩散，从而减小熔融原料在料筒内壁上的粘附面积，也缩减了料筒所需的规格，降低了作为易损耗部件的料筒的生产成本。产成本。产成本。


技术研发人员：黄海智 柯贤锋 郎仁宝
受保护的技术使用者：瑞昌万瑞维尔绝热科技有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/7/20