RU2180892C1 - Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament - Google Patents
Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament Download PDFInfo
- Publication number
- RU2180892C1 RU2180892C1 RU2001119120A RU2001119120A RU2180892C1 RU 2180892 C1 RU2180892 C1 RU 2180892C1 RU 2001119120 A RU2001119120 A RU 2001119120A RU 2001119120 A RU2001119120 A RU 2001119120A RU 2180892 C1 RU2180892 C1 RU 2180892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melt
- melting
- rock
- oxygen
- feeder
- Prior art date
Links
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 title claims description 12
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 16
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 46
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 45
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 45
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 7
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 2
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
- C03B5/193—Stirring devices; Homogenisation using gas, e.g. bubblers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области химической технологии неорганических материалов, в частности к получению волокон из алюмосиликатных горных пород. The invention relates to the field of chemical technology of inorganic materials, in particular to the production of fibers from aluminosilicate rocks.
Перспективными для использования в качестве горных пород являются, в частности, базальты, диабазы, амфиболиты, адезиты и порфириты. Promising for use as rocks are, in particular, basalts, diabases, amphibolites, adesites and porphyrites.
Предшествующий уровень техники
Известен способ получения алюмосиликатных волокон путем расплава базальта в печи, формования волокон в фильерах через струйную питательную трубку при соотношении расплава базальта через трубку и расхода через фильеры не менее 1,05 (RU 2111181, 20.05.98).State of the art
A known method of producing aluminosilicate fibers by melting basalt in a furnace, forming fibers in dies through an inkjet feeding tube with a ratio of basalt melt through a tube and flow rate through dies is at least 1.05 (RU 2111181, 05.20.98).
Недостатком способа является невысокая степень осветления расплава, особенно при переработке пород, содержащих значительное количество оксидов железа. The disadvantage of this method is the low degree of clarification of the melt, especially when processing rocks containing a significant amount of iron oxides.
Известен способ получения волокон из базальтсодержащей породы, включающей ее плавление в электродуговой печи донного типа с углеродными электродами, в котором перед охлаждением расплав перегревают на 50-250oС и выдерживают до получения определенного усредненного состава стекломассы и расплава железа, после чего расплав железа удаляют, а стекломассу формуют в волокна через фильеру (RU 2149841, 2000).A known method of producing fibers from basalt-containing rock, including its melting in a bottom-type electric arc furnace with carbon electrodes, in which, before cooling, the melt is overheated at 50-250 o C and maintained until a certain average composition of the glass melt and iron melt is obtained, after which the iron melt is removed, and molten glass is formed into fibers through a die (RU 2149841, 2000).
Однако способ является энергоемким. However, the method is energy intensive.
Известен также способ изготовления непрерывных минеральных волокон из базальта и устройство для его осуществления. Also known is a method of manufacturing continuous mineral fibers from basalt and a device for its implementation.
Способ заключается в расплавлении базальта и подаче расплава в зону выработки, причем отбор базальтового расплава из зоны выработки струйными питателями для подачи к фильерам производится из области с границами от 0,8 до 0,2 уровня расплава в зоне выработки (Заявка WO 92/21628 от 10.12.92). The method consists in melting basalt and feeding the melt into the production zone, and the selection of basalt melt from the production zone by jet feeders for feeding to the dies is made from the region with boundaries from 0.8 to 0.2 of the melt level in the production zone (Application WO 92/21628 from 12/10/92).
Известен способ получения базальтового волокна, который включает подачу базальтовой породы в зону плавления, нагрев ее при температуре 1500-1600oС с получением расплава и подачей его в зону гомогенизации, откуда с вязкостью более 100 Пуаз расплав поступает в зону формирования волокна, где его вытягивание ведут со скоростью, превышающей 3500 м/мин (Заявка WO 93/17975, публ. 16.09.1993).A known method of producing basalt fiber, which includes the supply of basalt rock to the melting zone, heating it at a temperature of 1500-1600 o With obtaining a melt and feeding it into the homogenization zone, wherefrom with a viscosity of more than 100 Poise the melt enters the fiber formation zone, where it is pulled lead with a speed exceeding 3500 m / min (Application WO 93/17975, publ. September 16, 1993).
Известен также метод производства базальтового волокна и устройство для его осуществления, характеризующиеся тем, что базальт нагревается перед его загрузкой в печь, расплавленная стекломасса содержится в зоне стабилизации стекловаренной печи до достижения требуемой температуры нагрева, стабилизация в фидере осуществляется с получением химического состава стекломассы с соотношением основных компонентов, исходя из формулы
и модулем вязкости
(2Аl2O3+SiO3)/(2Fe2O3+СаO+MgO+K2O+Na2O≥1,5
(Заявка ЕВП 0957068 А1, публ. 28.05.1998).There is also a known method for the production of basalt fiber and a device for its implementation, characterized in that basalt is heated before it is loaded into the furnace, the molten glass melt is contained in the stabilization zone of the glass melting furnace until the desired heating temperature is reached, stabilization in the feeder is carried out to obtain the chemical composition of the glass melt with a ratio of components based on the formula
and viscosity modulus
(2Al 2 O 3 + SiO 3 ) / (2Fe 2 O 3 + CaO + MgO + K 2 O + Na 2 O≥1.5
(Application ЕВП 0957068 A1, publ. 05.28.1998).
Известен способ и устройство для производства минеральных волокон из горных пород, стеклосодержащих промышленных или технических стеклянных отходов, по которому после механического разделения нестеклосодержащих и преимущественно стеклосодержащих материалов преимущественно стеклосодержащие материалы с размером частиц не более 80 мм расплавляются в плавильной печи при температурах от 1050 до 1480oС, причем плавильная печь соединена с фидером таким образом, что в области поверхностного слоя расплава между плавильной печью и фидером обеспечивается течение расплава из плавильной печи в фидер, при этом из фидера расплав отбирается питающим устройством, причем из питающего устройства расплав поступает в фильерное устройство, расположенное ниже. Из которого он при одновременном застывании вытягивается в нити. Подача расплава к питающему устройству осуществляется из области отбора расплава, в которой расплав отвечает следующим требованиям:
а) область выработки расплава составляет от 40 до 100 К,
б) вязкость расплава при температуре 1450oС составляет от 30 до 160 дПа•с,
в) вязкость расплава при температуре 1300oС составляет от 200 до 1500 дПа•с,
г) отношение вязкости в (дПа•с) к поверхностному натяжению (в Н/м) лежит в пределах от 10 до 100,
д) энергия активации вязкого течения расплава составляет не более 290 кДж/моль,
е) отношение высоты расплава в фидере (hs) к высоте расплава в плавильной ванне (hw) составляет (hs):(hw)=(0,8-1,1):(2-6), и
ж) отношение площади поверхности расплава в плавильной печи Fw к площади поверхности расплава в фидере Fs составляет от 0,5 до 1,5 (Евроазиатский патент 0006000, оп. 29.12.1999 г.).A known method and device for the production of mineral fibers from rocks, glass-containing industrial or technical glass waste, according to which, after mechanical separation of non-glass-containing and mainly glass-containing materials, mainly glass-containing materials with a particle size of not more than 80 mm are melted in a melting furnace at temperatures from 1050 to 1480 o C, the melting furnace being connected to the feeder in such a way that in the region of the surface layer of the melt between the melting furnace and the feeder echivaetsya melt flow from the melting furnace feeder, wherein the melt from the feeder shown in feed device, the feed device of melt enters the spinneret device located below. From which it, while solidifying, is pulled into threads. The supply of the melt to the feed device is carried out from the area of selection of the melt, in which the melt meets the following requirements:
a) the region of melt production is from 40 to 100 K,
b) the melt viscosity at a temperature of 1450 o C is from 30 to 160 dPa • s,
c) the melt viscosity at a temperature of 1300 o C is from 200 to 1500 dPa • s,
g) the ratio of viscosity in (dPa • s) to surface tension (in N / m) lies in the range from 10 to 100,
d) the activation energy of the viscous flow of the melt is not more than 290 kJ / mol,
f) the ratio of the height of the melt in the feeder (h s ) to the height of the melt in the melting bath (h w ) is (h s ) :( h w ) = (0.8-1.1) :( 2-6), and
g) the ratio of the surface area of the melt in the melting furnace F w to the surface area of the melt in the feeder F s is from 0.5 to 1.5 (Eurasian patent 0006000, op. 29.12.1999).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения непрерывного алюмосиликатного волокна, включающий плавление базальтовой породы в электропечи, барботаж расплава в зоне плавления и/или гомогенизации, дегазацию и формование волокон за счет подачи расплава на фильерный питатель с мощностью не менее 5 кВт. The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing continuous aluminosilicate fiber, including melting basalt rock in an electric furnace, bubbling the melt in the melting and / or homogenizing zone, degassing and forming the fibers by feeding the melt to a die feeder with a power of at least 5 kW.
В известном способе барботаж проводят любым агентом для устранения термической неоднородности расплава (RU 2104250, 1998 г.)
Однако при переработке базальтовых пород с повышенным содержанием железа, а также при наличии в породе примесей Cr, Mn снижается производительность процесса и срок службы используемых молибденовых электродов и фильерных платиновых питателей за счет их разрушения от воздействия металлического железа, а также снижается качество целевого продукта.In the known method, sparging is carried out by any agent to eliminate thermal heterogeneity of the melt (RU 2104250, 1998)
However, in the processing of basalt rocks with a high iron content, as well as in the presence of Cr, Mn impurities in the rock, the process productivity and the service life of the molybdenum electrodes and spinneret platinum feeders are reduced due to their destruction from the action of metallic iron, and the quality of the target product is also reduced.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является повышение качества продукта за счет устранения термической неоднородности расплава, замедления процесса восстановления оксидов металлов до металлов, оседания последних на электродах и в данном слое печи, а также увеличение срока службы фильерных платиновых питателей за счет уменьшения отрицательного воздействия металлического железа на платину.Disclosure of invention
The objective of the present invention is to improve the quality of the product by eliminating thermal heterogeneity of the melt, slowing down the process of reduction of metal oxides to metals, deposition of the latter on the electrodes and in this layer of the furnace, as well as increasing the service life of spinneret platinum feeders by reducing the negative impact of metallic iron on platinum.
Поставленная задача решается способом получения непрерывного алюмосиликатного волокна, включающим плавление базальтсодержащей горной породы в зоне плавления ванной печи, барботаж расплава, дегазацию, гомогенизацию, подачу расплава из фидера на фильерный питатель, формование волокон и отбор расплава через донную часть фидера со скоростью отбора 0,5-5,0 кг/мин, причем барботаж расплава осуществляют путем подачи кислородсодержащего газового агента через сопла, установленные в донной части зоны плавления, в количестве, определяемом по формуле:
где А - эмпирический коэффициент, характеризующий содержание металлических примесей в расплаве горной породы, равный 0,01÷0,5,
CFe +2 - массовая концентрация Fe +2 в расплаве горной породы, мас.%;
CFe +3 - массовая концентрация Fe +3 в расплаве горной породы, мас.%;
k - коэффициент потери кислорода, равный 0,1÷1,0, безразмерный;
Р - удельный расход кислородсодержащего агента, равный 0,15÷1,1 м3/кг;
М - масса расплава в объеме плавильной печи, кг.The problem is solved by the method of producing continuous aluminosilicate fiber, including melting basalt-containing rock in the melting zone of the bath furnace, melt bubbling, degassing, homogenization, feeding the melt from the feeder to the spinneret feeder, forming the fibers and selecting the melt through the bottom of the feeder with a sampling rate of 0.5 -5.0 kg / min, and the bubbling of the melt is carried out by supplying an oxygen-containing gas agent through nozzles installed in the bottom of the melting zone, in an amount determined by the shape ole:
where A is an empirical coefficient characterizing the content of metallic impurities in the rock melt equal to 0.01 ÷ 0.5,
C Fe +2 - mass concentration of Fe +2 in the rock melt, wt.%;
C Fe +3 is the mass concentration of Fe +3 in the rock melt, wt.%;
k is the oxygen loss coefficient equal to 0.1 ÷ 1.0, dimensionless;
P is the specific consumption of oxygen-containing agent, equal to 0.15 ÷ 1.1 m 3 / kg;
M is the mass of the melt in the volume of the melting furnace, kg
Для осуществления способа используют базальтсодержащую горную породу с силикатным модулем более 2,5, модулем вязкости более 1,3 и размером частиц не более 100 мм. To implement the method, a basalt-containing rock with a silicate module of more than 2.5, a viscosity module of more than 1.3 and a particle size of not more than 100 mm is used.
Плавление породы осуществляют при температуре в зоне плавления 1450-1600oС.Rock is melted at a temperature in the melting zone of 1450-1600 o C.
При этом соотношение толщины слоя расплава в фидере в зоне его отбора h к толщине слоя в зоне плавления Н поддерживают равным 1:(5÷10) соответственно. In this case, the ratio of the thickness of the melt layer in the feeder in the zone of its selection h to the layer thickness in the melting zone H is maintained equal to 1: (5 ÷ 10), respectively.
Обогрев плавильной печи осуществляют газовым и/или жидким топливом, расположенным над зеркалом расплава породы и подаваемым с торца плавильной ванны. The melting furnace is heated by gas and / or liquid fuel located above the rock melt mirror and supplied from the end of the melting bath.
При этом над донной частью плавильной ванны дополнительно располагают не менее двух молибденовых электродов. Moreover, at least two molybdenum electrodes are additionally placed above the bottom of the melting bath.
На барботаж расплава подают кислород, содержащий газовый агент, выбранный из группы: осушенный воздух, газоокислительная смесь с содержанием кислорода не менее 10% объемных. Oxygen containing a gas agent selected from the group: dried air, a gas-oxidizing mixture with an oxygen content of at least 10% by volume is supplied to bubble the melt.
Технический результат обеспечивается следующим механизмом. The technical result is provided by the following mechanism.
Обычно при расплаве алюмосиликатной породы с наличием примесей оксидов Cr, Mn, Fe в плавильных печах с электродами из молибдена резко увеличивается растворимость электродов. При содержании вышеуказанных примесей более 1,5 мас.% срок службы электродов резко уменьшается. При этом содержание примесей Fe3O4 > 5 мас.%. Использование печей с металлическими электродами практически невозможно, т. к. для сохранения электродов в этом случае необходимо их интенсивное охлаждение, что вызывает технологические осложнения.Usually, during the melt of aluminosilicate rock with the presence of impurities of Cr, Mn, Fe oxides in melting furnaces with molybdenum electrodes, the solubility of the electrodes sharply increases. When the content of the above impurities is more than 1.5 wt.%, The service life of the electrodes is sharply reduced. The content of impurities Fe 3 O 4 > 5 wt.%. The use of furnaces with metal electrodes is practically impossible, because in order to preserve the electrodes in this case, intensive cooling is necessary, which causes technological complications.
Проведение процесса получения алюмосиликатного волокна описанным выше способом приводит к снижению концентрации восстановленного железа в расплаве базальта, проходящего через варочную часть бассейна печи, и ликвидации условий образования железных осадков в донной части печи за счет подачи дополнительного окислительного агента в расплав в виде О2, который предотвращает восстановление Fe2O3 до чистого металлического железа.Carrying out the process of producing aluminosilicate fiber in the manner described above leads to a decrease in the concentration of reduced iron in the basalt melt passing through the cooking part of the furnace pool and elimination of the conditions for the formation of iron deposits in the bottom of the furnace by supplying an additional oxidizing agent to the melt in the form of O 2 , which prevents reduction of Fe 2 O 3 to pure metallic iron.
Краткое описание фигур чертежей
На чертеже изображена установка для осуществления способа получения непрерывного алюмосиликатного волокна.Brief Description of the Drawings
The drawing shows the installation for implementing the method of producing continuous aluminosilicate fiber.
Лучший вариант осуществления способа
Способ получения непрерывного алюмосиликатного волокна осуществляется следующим образом.The best option for implementing the method
A method of obtaining a continuous aluminosilicate fiber is as follows.
Природная горная базальтосодержащая порода 1 подается на расплавление в плавильную печь 2 через загрузочное устройство 3. Плавильная печь 2 снабжена молибденовыми электродами 4. В донную часть печи 2 через расплав 5 барботируют осушенный воздух 6. Расплав 5 подается в фидер 7, а затем в фильерный питатель 8, где вытягиваются нити волокна 9, которые затем проходят через замасливающее устройство 10 и наматываются на бобинодержатель 11. Через трубку 12 из донной части фидера производят отбор расплава. Natural rock basalt-containing
Природная горная базальтосодержащая порода состава, мас.%: SiO2 - 48, Аl2O3 - 16, CaO - 10, MgO - 7, R2O - 4, TiO2 - 1,5, Fe2O3 - 12,5, Mn3O4 - 0,2, с ппп - 0,8, силикатным модулем 3,8, модулем вязкости 1,7 и размером частиц 90±10 мм через загрузочное устройство 3 подается на расплавление в плавильную печь 2. В донной части плавильной печи установлены барботажные сопла, через которые в расплав 5 подается кислородосодержащий газовый агент 6, например осушенный воздух. Количество подаваемого осушенного воздуха определяют по формуле:
При этом расчет ведут исходя из следующих замеряемых параметров.Natural mountain basalt-containing rock composition, wt.%: SiO 2 - 48, Al 2 O 3 - 16, CaO - 10, MgO - 7, R 2 O - 4, TiO 2 - 1,5, Fe 2 O 3 - 12, 5, Mn 3 O 4 - 0.2, with PPP - 0.8, silicate module 3.8, viscosity module 1.7 and particle size 90 ± 10 mm through the
The calculation is based on the following measured parameters.
А - коэффициент, равен 0,1;
CFe +2 - массовая концентрация Fe +2, определенная методом количественного анализа в исходной базальтосодержащей породе, составляет 5 мас.%;
CFe +3 - массовая концентрация Fe +3 в расплаве на стадии формования волокна в фильерном питателе, замеряемая путем отбора пробы и определенная методом количественного анализа, составляет 7,5 мас.%;
k - коэффициент потери кислорода эмпирический, равен - 0,5, б/р;
Р - удельный расход кислородсодержащего агента на кг расплава, равен 0,6 м3/кг;
М - масса расплава в объеме плавильной печи, составляет 1700 кг.A is a coefficient equal to 0.1;
C Fe +2 - mass concentration of Fe +2 , determined by the method of quantitative analysis in the initial basalt-containing rock, is 5 wt.%;
C Fe +3 is the mass concentration of Fe +3 in the melt at the stage of forming the fiber in the spinneret feeder, measured by sampling and determined by the method of quantitative analysis, is 7.5 wt.%;
k - empirical oxygen loss coefficient, equal to - 0.5, b / p;
P - specific consumption of oxygen-containing agent per kg of melt, equal to 0.6 m 3 / kg;
M - the mass of the melt in the volume of the melting furnace is 1700 kg
Таким образом, количество подаваемого осушенного воздуха составляет:
Одновременно отбор расплава осуществляют через донную часть фидера через трубку 12 при удельной скорости отбора расплава 1,1 кг расплава в минуту и температуре 1500oС.Thus, the amount of supplied dried air is:
Simultaneously, the selection of the melt is carried out through the bottom of the feeder through the tube 12 at a specific rate of selection of the melt of 1.1 kg of melt per minute and a temperature of 1500 o C.
Массовое соотношение толщины слоев расплава в зоне его отбора перед подачей на фильерный питатель и в плавильной печи составляет 1:7 соответственно. The mass ratio of the thickness of the layers of the melt in the zone of its selection before being fed to a die feeder and in a melting furnace is 1: 7, respectively.
Соотношение площадей расплава в зоне его отбора перед фильерным питателем 7 и в плавильной печи составляет 2,8:2,5 соответственно. The ratio of the areas of the melt in the zone of its selection in front of the
Обогрев плавильной печи 2 осуществляется газовым топливом, например природным газом, и/или жидким топливом, например углеводородным конденсатом или фракциями перегонки нефти. Топливо подается с торца плавильной печи над зеркалом расплава. Плавильная печь 2 оборудована двумя молибденовыми электродами 4, которые располагают над донной частью плавильной печи 2. После плавления полученный расплав 5 поступает в зону гомогенизации плавильной печи, где происходит его дегазация и осветление. Через трубку 12 в донной части фидера 7 проводят отбор расплава при скорости 1,1 кг в минуту. Осветленный расплав подают в фидер 7, затем на фильерный питатель 8, где под воздействием гидростатического давления происходит формование непрерывного алюмосиликатного волокна 9, которое протягивается через замасливающее устройство 10 и наматывается на бобинодержатель 11. The heating of the
Данные примеров 1-3 по осуществлению способа представлены в таблице. The data of examples 1-3 for the implementation of the method are presented in the table.
Промышленная применимость
Изобретение может найти свое применение:
- в строительстве, в частности, для производства армирующих сеток, бетонов, кровельных материалов, водопроводных и канализационных базальтопластиковых труб, теплоизоляционных материалов, стержней, гибких связей, огнеупоров;
- в нефтяной и газовой промышленности, для изготовления труб для нефте- и газопроводов;
- в автомобилестроении, в частности, для изготовления тормозных колодок автомобилей, наполнителей для красок и огнезащитных составов;
- в химической промышленности для изготовления фильтрующих материалов;
- в дорожном строительстве при армировании дорожных полотен, укреплении откосов, шумо- и звукоизоляции;
- для производства электроизоляционных и огнестойких материалов.Industrial applicability
The invention may find its application:
- in construction, in particular, for the production of reinforcing nets, concrete, roofing materials, plumbing and sewer basalt-plastic pipes, heat-insulating materials, rods, flexible joints, refractories;
- in the oil and gas industry, for the manufacture of pipes for oil and gas pipelines;
- in the automotive industry, in particular for the manufacture of automobile brake pads, fillers for paints and flame retardants;
- in the chemical industry for the manufacture of filter materials;
- in road construction when reinforcing roadbed, reinforcing slopes, noise and sound insulation;
- for the production of electrical insulating and fireproof materials.
В результате осуществления способа получения непрерывного алюмосиликатного волокна срок службы молибденовых электродов и платиновых фильерных питателей возрастает в 2 раза. As a result of the implementation of the method for producing continuous aluminosilicate fiber, the service life of molybdenum electrodes and platinum spinneret feeders increases by 2 times.
При этом обеспечивается возможность использования природных базальтосодержащих пород с повышенным содержанием железа, марганца для получения непрерывного базальтового волокна, что значительно расширяет ассортимент исходного сырья при соблюдении высокого качества целевого продукта. At the same time, it is possible to use natural basalt-containing rocks with a high content of iron and manganese to produce continuous basalt fiber, which significantly expands the range of raw materials while maintaining the high quality of the target product.
Claims (7)
где А - эмпирический коэффициент, характеризующий содержание металлических примесей в расплаве горной породы, равный 0,01-0,5;
k - коэффициент потери кислорода, равный 0,1-1,0, безразмерный;
Р - удельный расход кислородсодержащего агента, равный 0,15-1,1 м3/кг;
М - масса расплава в объеме плавильной печи, кг,
при этом дополнительно проводят отбор расплава через донную часть фидера со скоростью отбора 0,5-5,0 кг/мин.1. A method of producing a continuous aluminosilicate fiber, comprising melting basalt-containing rock in the melting zone of a bath furnace, melt bubbling, degassing, homogenization, feeding the melt from a feeder to a spinneret feeder and forming fibers, characterized in that the melt bubbling is carried out by supplying an oxygen-containing gas agent through nozzles installed in the bottom of the melting zone in an amount determined by the formula
where A is an empirical coefficient characterizing the content of metallic impurities in a rock melt equal to 0.01-0.5;
k is the oxygen loss coefficient of 0.1-1.0, dimensionless;
P is the specific consumption of an oxygen-containing agent, equal to 0.15-1.1 m 3 / kg;
M is the mass of the melt in the volume of the melting furnace, kg,
at the same time, melt is additionally taken through the bottom of the feeder with a sampling rate of 0.5-5.0 kg / min.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119120A RU2180892C1 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament |
| PCT/RU2001/000311 WO2003006392A1 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-26 | Method for producing a continuous alumosilicate filament |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001119120A RU2180892C1 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2180892C1 true RU2180892C1 (en) | 2002-03-27 |
Family
ID=20251578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001119120A RU2180892C1 (en) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2180892C1 (en) |
| WO (1) | WO2003006392A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007008113A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Obshchestvo Ogranichennoy Otvetstvennostyu Kamennyy Vek | Production of continuous mineral fibre |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100509670C (en) * | 2004-12-14 | 2009-07-08 | 玄武岩纤维复合材料科技发展有限公司 | Production method and equipment of basalt fiber |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1823958A3 (en) * | 1991-05-31 | 2002-04-27 | Медведев Александр Александрович | METHOD OF MANUFACTURING CONTINUOUS MINERAL FIBERS |
| RU2102342C1 (en) * | 1992-07-06 | 1998-01-20 | Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН Украины | Method for producing continuous fibres from melt of basalt rocks |
| RU2118300C1 (en) * | 1996-11-19 | 1998-08-27 | Людмила Григорьевна Асланова | Method and device for production of basalt fiber |
| AU5222599A (en) * | 1998-09-14 | 2000-04-03 | Owens Corning | System for delivering coolant air to a glass fiber attenuation zone |
-
2001
- 2001-07-12 RU RU2001119120A patent/RU2180892C1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-07-26 WO PCT/RU2001/000311 patent/WO2003006392A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007008113A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-18 | Obshchestvo Ogranichennoy Otvetstvennostyu Kamennyy Vek | Production of continuous mineral fibre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2003006392A1 (en) | 2003-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1096430C (en) | Method and device for producing mineral fibers | |
| CN100337949C (en) | Method and device for melting and refining materials capable of being vitriefied | |
| KR100583752B1 (en) | Method and apparatus for melting and purifying vitrifiable materials | |
| AU2006344070B2 (en) | Composition and method for producing continuous basalt fibre | |
| EP4038025B1 (en) | Selective chemical fining of small bubbles in glass | |
| EA026878B1 (en) | Method of manufacture of man made vitreous fibres | |
| CA3144523A1 (en) | Selective chemical fining of small bubbles in glass | |
| RU2180892C1 (en) | Method of manufacturing continuous aluminosilicate filament | |
| WO2008150248A1 (en) | Method for producing high silicate fibres and a device for carrying out said method | |
| CN116529213A (en) | Ways to dispose of glass waste | |
| RU2149841C1 (en) | Process of manufacture of mineral wool articles from basalt carrying rocks and technological line for its implementation | |
| WO2007008113A1 (en) | Production of continuous mineral fibre | |
| CN115852092B (en) | Cored wire for improving deformation capacity of inclusions in steel, method and application thereof | |
| JPH08295526A (en) | High strength rock wool and method for producing the same | |
| RU2422388C2 (en) | Method of producing high-silicate fibre from rock, module kubol-s apparatus for realising said method, high-silicate continuous fibre, high-silicate chopped fibre, high-silicate coarse fibre and high-silicate staple fibre made using said method | |
| JP2001139340A (en) | Method for manufacturing rock wool | |
| BE379149A (en) | ||
| MXPA99008787A (en) | Method and device for melting and refining materials capable of being vitrified |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110713 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120510 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130713 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20141227 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160713 |