Spôsob a zariadenie na výrobu minerálnej vlny

Číslo patentu: E 1491

Dátum: 18.07.2002

Autori: Walli Bjarne, Perander Michael, Astrand Erik

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Spôsob a zariadenie na výrobu minerálnej vlnyVynález sa týka spôsobu a zariadenia na výrobu minerálnej vlny podľa predvýznakovej časti priložených nezávislých patentových nárokov.Minerálna vlna, ako je skalná vlna, sa vyrába tavením surovín obsahujúcich vhodne minerály, ako sú diabas, vápenec a troska v taviacej peci. Ziskaná minerálna tavenina obsahujúca silikáty sa vypúšťa z taviacej pece do zvlákňovacieho zariadenia, akoje zvlákňovací stroj, v ktorom sa minerálna tavenina formuje do tvaru minerálnych vlákien pomocou odstredivej sily.V súčasnej dobe zvlákňovacie zariadenia typu spriadacieho stroja zahrnuje rad otáčąiťicich sa zvlákňovacích rotorov alebo spriadacich rotorov, v sťičasnej dobe to bývajú typicky 3 až 4 rotory. Minerálna tavenina je sinerovaná z taviacej pece na povrch plášťa prvého rotora, kde sa zachyti do určitej miery na povrchu plášťa rotoru, načo je odtrhnutá ako kaskáda kvapiek na povrch plášťa susedného druhého rotora zapojeného za prvým rotorom. Část minerálnej vlny sa potom dostatočne silno zachyti na povrchu plášťa tohto druhého rotora a vytvorí za ním pôsobením odstredivej sily vlákna. Ďalšia časti minerálnej taveniny je ďalej vrhnutá na povrch plášťa tretieho rotora. Týmto spôsobom je minerálna tavenina dopravovaná ako prúd kvapiek minerálnej taveniny alebo kaskáda kvapiek postupne od jedného rotora na i 1 asledujúci rotor cez celé zvlákňovacie zariadenie,zatial čo čast minerálnej taveniny je pretvárartá na minerálne vlákna. Na vytvorené minerálne vlákna môže sa nanášať spojivo, a to v priebehu tvorby vlákien alebo imasledovne.V zvlákňovacicl zariadeniach pracuje prvý rotor v rade rotorov predovšetkým ako ziýchľovací rotor a nasledujúce rotory fungujú ako skutočne zvlákňovacie rotory vytvárajúce vlákna. lnými slovami v zvlákňovacom zariadeni skladajúcom sa zo štyroch rotorov má prvý rotor za úlohu zrýchliť minerálnu taveninu a odhodiťjn dostatočnou rýchlosťou na druhý rotor pôsobiaci ako prvý skutočný zvlákňovací rotor. Aby sa získali vlákna dobrej kvality, požaduje sa, aby minerálna tavenina na povrchu plášťa rotora dosiahla dostatočne vysoké rýchlosti. k čomu na prvom rotore nedochádza. Nie je žiaduce, aby dochádzalo k tvorbe vlákna na prvom rotore zvlákňovacieho zariadenia, nakoľko tento rotor je schopný vyvárat predovšetkým silné vlákna a tak zvany šot(granulàt), pričom obidva znižujú kvalitu finálneho produktu. Šot sa spravidla definuje ako hmotnostná frakeia vláknitćho materiálu bez spojiva, ktoré iteprejde sitom 32 m.V zvlákňovacich zariadeniach so štyrmi rotormi je dráha minerálnej taveniny navrhnutá takým spôsobom, aby prechádzala od jedného rotora k nasledujúcemu, takže na každý rotor dopadne prúd kvapiek taveniny alebo kaskáda kvapiek taveniny. Prúd kvapiek taveniny alebo ltaskáda kvapiek taveniny dopadne na rotor len raz, a to pod pomerne malým uhlom dopadu, takže odkaždého rotoraje vedený k ďalšiemu rotoru v rade vhodne množstvo taveniny.Tradičné zvlákňovacie zariadenie typu zvlákiíovacieho rotora majú často íičiníiost nižšiu než 80 , ktorá sa vypočítava ako množstvo vyrobeného vláknitého materiálu, to znamená minerálnej vlny, v pomere k množstvu privádzanej taveniny. Minerálna vlna spravidla obsahuje 55 až 75 vlákien, a zvyšok sa skladá z nežiaduceho šotu. Výrobná kapacita minerálnej vlny sa zvyšuje dodávaniín väčšieho množstva taveniny do jedného zvlákňovacieho zariadenia. Ak sa kapacita zvlákňovacieho zariadenia týmto spôsobom prekročí, zmenší sa tým záchyt dodávanej minerálnej taveniny na povrchu plášťa rotorov a na rotoroch sa potom vytvárajú silné prstence minerálnej taveniny. V dôsledku nízkeho zàchytu sa minerálna tavenina v pohybe od jedneho rotora k itasledttjúcemu zrýchľuje nedostatočne, čo má za následok zvýšenú tvorbu šotu a nižšiu kvalitu lľlilleľálllyCh vlákien. Pokusy zvýšiť kapacitu zvlákňovacieho zariadenia zvýšeným podávaním taveniny majú teda za následok podstatne horšiu kvalitu získaného vláknitého materiálu, t.j. zvýšený podiel šotu vo vyrobenej Ininerálnej vlne a sťičasne sa tým znižuje účinnost zvlákňovacieho zariadenia.Rovnako sa vykonali pokusy zvýšiť výrobnú kapacitu pri výrobe minerálnej vlny tým. že sa usporiadalo niekoľko zvlákňovacich zariadeni vedľa seba pričom sa do nich tavenina podávala len zjednej taviacej pece. Výsledkom použitia niekoľkých zvlákňovacích zariadení vedľa seba bolo to,že rohož z minerálnej vlny vytvárajúca sa na zbernoín článku bola omnoho širšia než je to obvyklé. Pri takomto zvýšení výrobnej kapacity je teda nutné itahradit zariadenie výrobnej linky. ako sú Zberné články, dopravníky atď. Navyše bude komplikovaná zaistiť hladké prevezenie podávanej taveniny od jednej taviacej pece k niekoľkým zvlákiíovacím zariadeniam a to bude mat ľahko za následok preťaženie jedného alebo viacerých zvlákňovacích zariadení, pričom príde k zníženiu kvality vyrobenej Ininerálnej vlny.Ďalším problemom vyskytujúcim sa pri použití niekoľkých zvlákňovacích zariadení vedľa seba je to, že automatické riadenie zvlákiíovacielto procesu zahrnujúceho niekoľko zvlákľiovacích zariadení bude komplikovaná a nákladné. Spravidla je podávanie taveniny na prvý rotor a aplikacia spojiva na zvlákňovacích rotoroch riadené meraním spotreby energie daného zvlákňovacieho zariadenia. Automatické riadenie procesu sa tým stáva ešte zložitejšie a náročnejšie, nakoľko musi ovladat viacero zvlákňovacích zariadení, ktoré sú do procesu zaradené.Je dobre známe, že Ininerálnu vlnu je možno používat k mnoho rôznym účelom. Okrem iného sa minerálna vlna používa v stavebníctve ako izolačný materiál, napr. ako znkusticke panely a pre rôzne typy technický/dt izolácií. le žiaduce. aby bolo možné vyrábať minerálnu vlnu na rôzne účely srôznytni vlastnosťami špeciñckými pre každý produkt. Napríklad minerálna vlna pre technickú izoláciu potrubia a podobne môže s výhodou obsahovat predovšetkým silné a hrubé Ininerálne vlákna. Na druhej strane tenké minerálne vlákna poskytujú izolačné vlastnosti a obzvlášťsú teda vhodné na výrobu minerálnej vlny použivanej v stavebníctve.Niekedy je žiaduce vyrábať mínerálnu vlnu obsahujúcu tak tenké a krátke minerálne vlákna,ktoré zaisťujú dobrú tepelnú izoláciu, ako i hrubé a dlhé minerálne vlákna zaisťujúce pevnosť. V súčasnej dobe sa to uskutočňuje tak, že sa vyrobia dve samostatne rohože zmineralnej vlny majúce odlišné vlastnosti, pričom sa vychádza zdvoch minerálnych tavenín. Rohože z minerálnej vlny sa potom položia jedna na druhú a spracrrjú sa tak, že sa získa finálny produkt skladajúci sa z dvoch alebo viacerých vrstiev minerálnej vlny rôznej kvality. Pri tejto praxi sa nezískavajú minerálne vlákna srôznymi žiaducimi vlastnosťami, ktoré by boli rovnomerne rozložené vo ñnálnom produkte.V GB 999 ll 9 A sa opisuje zariadenie na zvlákňovanie minerálnej taveniny. Zariadenie zahrnuje rad zvlákňovacích rotorov a tavenina je tu podávaná na vonkajší povrch prveho rotora,odkiaľje vrhaná na ďalší nasledujúci rotor v rade. Minimálna vzdialenosť medzi dvoma vonkajšími povrch mi ktorýchkoľvek z dvoch zvlákňovacich rotorov otáčajťrcich sa v opačných smeroch je v ich najbližšom bode aspoň 8 cm.V USA 2,700,l 76 A sa opisuje zariadenie na zvlákňovanie minerálnej taveniny. Zariadenie zahrnuje dvojicu rotorov, z ktorých každý je prispôsobený na vysokootáčkovú rotáciu. Vonkajšie povrchy rotorov majú prstencové pracovné povrchy ležiace voči sebe pod určitým uhlom. Rotory sú umiestnene tak, aby boli povrchové plochy každej dvojice unriestnene voči sebe v určitých vzdialenostiach a susedili spolu, pričom protiľahlé prstencové plochy ležia v rovnobežných rovinách a povrchová plochajedného z rotorov leží v dráhe taveniny.Vyššie uvedene nevýhody znamenajú zvýšenie výrobných nákladov a/alebo zníženie kvality vyrobenej minerálnej vlny, akje cieľom zvýšená výrobná kapacita.Predmetom tohto vynálezu je preto poskytnúť spôsob a zariadenie na výrobu vlákien minerálnej vlny, kde budú vyššie uvádzané nevýhody minimalizované.Predmetom tohto vynálezu je teda poskytnúť spôsob a zariadenie na výrobu vlákien minerálnej vlny vo zvlákfrovaconr zariadení, ktore bude umožňovať vyššiu výrobnú kapacitu pri výrobe minerálnej vlny, bez toho aby pritom dochádzalo k zníženiu kvality vlákien minerálnej vlny.Druhým predmetom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob a zariadenie na výrobu vlákien minerálnej vlny, ktorý umožní zvýšenú kapacitu pri použití výrobných liniek o normálnej šírke.Tretím predmetom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob a zariadenie na výrobu vlákien minerálnej vlny, tak aby veľkost a pomerná časť šotu obsiahnuteho vo vyrobenom vláknitonr materiáli bola menšia než, pri tradičnej výrobe vlákien minerálnej vlny.Ďalším predmetom jedného z uskutočnení tohto vynálezu je poskytnúť zvlákňovacie zariadenie, ktoré umožní výrobu minerálnej vlny maj úce odlišné vlastnosti.Týchto predmetov sa dosahuje spôsobom a zariadeniami, ktore majú charakteristické znakyďalej uvedené vo význakových častiach priložených nezávislých patentových nárokov.Typický spôsob výroby vlákien minerálnej vlny podľa tohto vynálezu pomocouzvlákňovacieho zariadenia zahrnujúceho otáčavé rotory na pretváranie minerálnej taveniny navlákna, ktorého rotory prvý a druhý rotor otáčajťlci sa voči sebe vytvárajú hornú dvojicu rotorov aaspoň jeden rotor, najlepšie dvojica rotorov, je Lisporiadaná pod hornou dvojicou rotorov, takminerálna tavenina je podávaná od taviacej pece a podobne v tvare prúdu taveniny do prvej polohy na povrch plášťa prvého rotora, minerálna tavenina je odrážaná od povrchu plášťa prvého rotora v podobe kaskády kvapiek na povrch plášťa druhého rotora, prvá časť minerálnej tavenirty je na druhom rotore pretvorená na vlákna a je od rotora odfúknutá, adruhá časť minerálnej tavenirmyje odhodená z druhého rotora v podobe kaskády kvapiek. hlavná časť tejto kaskády kvapiek, ktoráje od druhého rotora odhodeněn je usporiadaná tak. aby bola vrhnutá na povrch plášťa prvého rotora, smerom k druhej polohe po prúde od prvej uvedenej na povrchu plášťa, ačasť minerálnej taveniny je na tomto prvom rotore premenená na vlákna a od tohto rotoraTypické zariadenie podľa tohto vynálezu na výrobu vlákien minerálnej vlny obsahujeotáčavé rotory na premenu minerálnej taveniny na vlákna, kde prvý a druhý rotor otáčajúci sa voči sebe vytvárajú hornú rotorovú dvojicu a aspoň jeden rotor, lepšie dvojice rot 0 rov,je Limiestnená pod hornou dvojicou rotorov, takže rotory sú Lisporiadané tak, žeprvý rotor hornej rotorové dvojice má povrch plášťa, na ktorý je podávaná minerálna tavenina z taviacej pece a pod. v podobe prúdu taveniny, a od ktorého sa minerálna tavenlna odráža v podobe kaskády kvapiek na druhý rotor v hornej dvojici rotorov, druhý rotor hornej dvojice rotorov má povrch plášťa, na ktorom je minerálna tavenina pretváraná na vlákna a od ktorého sa časť minerálnej taveniny odráža v podobe kaskády kvapiek aminimálna vzdialenosť medzi povrchom plášťa prvého a druhého rotora v hornej dvojici rotorov je 5 až IS mm, typicky 9 až I l mm, a ofukovanie znamená ofukovanie vlákien z povrchov plášťov .Teraz sa prekvapujúco zistilo, že je možno kapacitu výroby vlákien minerzilriej vlnyzvyšovať bez znižovania kvality vlákna tým. že sa prvý a druhý rotor Lnniestnia dostatočne blizkoseba vo zvlákřiovaconl zariadeni. ktoré má aspoň tri alebo najlepšie štyri rotory. To zaisťuje zámernezvlákiíujírci prvý rotor a kvalita vlákna minerálnych vláken vytvorených na prvom rotore sa rovnákvalite minerálnych vlákien vytvorených na ostatných rotoroch.

MPK / Značky

MPK: C03B 37/04

Značky: zariadenie, výrobu, spôsob, minerálnej

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/31-e1491-sposob-a-zariadenie-na-vyrobu-mineralnej-vlny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob a zariadenie na výrobu minerálnej vlny</a>

Podobne patenty