Установка для плавления волокнистых минеральных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИШИЦЮПНеаРЕСПУБЛИН Й ЗО ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИ Н АВТОРСКОМУ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетческий институт(56) 1, Авторское свидетельство ССУ 827425, кл. С 03 В 5/00, 1980.2. Авторское свидетельство СССР1 596549, кл. С 03 В 5/00, 1972(54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯВОЛОКНИСТЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ,содержащая цилиндрическую циклоннуюкамеру с верхним выводом газа, загрузочное устройство, о т л и ч а ю"щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, уменьшения расхода топлива, загрузочноеустройство выполнено в виде наклонной под углом 30-40 к горизонту0шахты, снабжеиной с боков металлическими водоохлаждаемыми штангами,смонтированными с возможностьювозвратно-постуюательного и качательного движений, и соединенной нижней частью с горловиной циклоннойкамеры, которая выполнена с люкоми выталкивателем непроплавленных .примесей в нижней части,1 О Изобретение относится к промыш"ленности строительных материалов,в частности к устройствам для плавления волокнистых минеральных материалов, в том числе в виде беспорядочно расположенных прядей, жгутов, переплетений, а также загрязненных различными неорганическимипримесями и включениями,В частности, при производствестекловолокна для стеклопластиковобразуется около 107 от массы продукции грубых отходов в виде длинныхволокон диаметром до 0,2-0,8 мм, которые для их использования должны 1быть расплавлены.Известна ванная печь для плавления незагрязненных отходов стекловолокна или переработки их послеизмельчения совместно с исходной 20шихтой, представляющая собой прямоугольную камеру, выполненную изогнеупорного кирпича, в нижнейчасти которой имеется ванна распла"ва, обогреваемая сверху с помощью 25горелок, С одной стороны камеры за"гружается исходный материал (шихта, отходы стекловолокна), а с другой выдается расплав и отводятсягазы с высокой температурой 1.Однако процесс в ванной печипротекает с низкой производительностью и большим расходом топливаи сопровождается быстрым износомогнеупоров.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является циклоннаяпечь, которая представляет собойцилиндрическую камеру, в верхнейчасти которой расположены тангенциаль 40но к внутренней стенке горелки дляподачи топливо-воздушной смеси, ав нижней части образуется ваннарасплава,Стены циклонной камеры выполне 43ны в виде принудительно охлаждае-.мой гарниссажной Футеровки и обеспечивают длительную надежную работу,Перерабатываемый материал подаетсяв циклонную камеру сверху по трубопроводу сравнительно малого диаметра, расплав выдается иэ ванны через летку, а высокотемпературные газы отводятся через отверстие в нижнем или верхнем торце цилиндрическойкамеры. Высокая удельная производительность циклонной печи обеспечи"вает повышение производительных и технико-экономических показателей работы по сравнению с ванными печамиОднако спутанность волокнистых отходов, их упругость и малая объемная масса (до 100-600 кг/и) затрудняют механизацию загрузки. Поэтому загрузка отходов стекловолокна производится вручную, что сопряжено с большими трудозатратами. Измельчение же отходов стекловолокна также трудоемко и требует специального оборудования, которое отмечается малой производительностью и низкой эксплуатационной надежностью. Подача в циклонную камеру даже измельченного стекловолокна по трубопроводам практически невозможна.В известных печах невозможна переработка загрязненных отходов стекловолокна, содержащих неорганические примеси (мусор, куски земли и т,п.), без предварительной трудоемкой их сортировки и очистки из-за трудности загрузки и постепенного накопления на поду нерастворившихся минеральных примесей, которые препятствуют нормальной работе, требуя остановки печи. Высокие температуры газов на выходе из ванной и циклонной печей для повышения экономичности требуют выполнения дорогостоящей и громоздкой системы теплоиспользования.Целью изобретения является повышение производительности и уменьшение расхода топлива.Поставленная цель достигается тем, что в установке для плавления волокнистых минеральных материалов, содержащей цилиндрическую циклонную камеру с верхним выводом газа, загрузочное устройство, загрузочное устройство выполнено в виде наклонной под углом 30-40 к горизонту шахты, снабженной с боков металлическими водоохлаждаемыми штангами, смонтированными с возможностью возвратно-поступательного и качательного движений, и соединенной нижней частью с горловиной циклонной камеры, которая выполнена с люком и выталкивателем непррплавленных примесей в нижней части.Сущность изобретения заключается в создании установки простой конструкции для плавления волокнистыхминеральных материалов, в том числе с включением неорганических загряз9988 4ной камеры в.наклонную шахту. Газы,пронизывая слой волокнистых минеральных материалов, нагревают.и плавят их, а сами охлаждаются до умеренной температуры.Ввиду наличия органических примесей в волокнистом минеральном материале (эамасливатель, смола и т.п.)и образования паров органическихсоединений их обезвреживание производится посредством термокаталитического окисления за пределами установки,Расплавленный в нижней части наклонной шахты волокнистый минеральный материал стекает через горловину. циклонной камеры в ванну расплава,где нагревается до требуемой температуры и удаляется через летку длядальнейшей переработки. Куски неорганических примесей и включений изнаклонной шахты попадают в ваннурасплава циклонной камеры. На местовыплавленных волокнистых материаловв наклонную шахту поступают из загрузочного бункера новые порции. Процессы поступления волокнистого материала иэ загрузочного бункера внаклонную шахту, движения его сверху вниз,.плавление и стекание расплава через горловину в ванну расплавациклонной камеры, а также удалениерасплава через летку происходят непрерывно. 3 111 нений, обеспечивающей механизированную их загрузку без какой-либо предварительной подготовки, с высокой удельной производительностью, сниженным расходом топлива и длитель ной рабочей кампанией, позволяющей исключить громоздкую систему тепло.использования.На фиг. 1 изображена установка для плавления волокнистых минераль О ных материалов, продольный разрез; на фиг. 2 - шахта, поперечное сече- ние, на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 1.Установка для плавления волокнистых минеральных материалов имеет цилиндрическую циклонную камеру 1 с охлаждаемыми стенками и загрузочное устройство в виде наклонной шахты 2, Циклонная камера снабжена рО тремя горелками 3, к которым подво.дятся по трубопроводам соответственно топливо и воздух. Камера имеет охлаждаемые металлические стенки, покрытые с огневой стороны слоем 25 огнеупорной массы. В нижней части циклонной камеры в боковой стенке заподлицо с подом камеры размещен люк 4, через который с помощью выталкивателя 5 удаляются нераство рившиеся примеси. В боковой стенке циклонной камеры имеется летка б для отвода расплава.Наклонная шахта 2, сужающаяся книзу под углом 30-40 к горизонту, соединена нижней своей частью с35 горловиной 7 циклонной камеры, а верхней с приемным бункером 8 и газоотводящим каналом 9. С боков наклонной шахты расположены две ме 40 таллические водоохлаждаемые штанги О смонтированные с возможностьювозвратно-поступательного и качательного движений.Установка работает следующим образом.45Загрязненные волокнистые минеральные материалы из кучи с помощью кранаподаются в бункер и сползают поддеиствием силы тяжести в наклонную шахахту. В циклонную камеру через горел50ки вводится топливно-воздушнаясмесь, которая при сгорании образует вихрь высокотемпературных газов,омывающих поверхность ванны расплава н уходящих через горловину циклонПродукты горения топлива из циклонной камеры движутся противоточно массе волокнистого минерального материала в вертикальной шахте. Накапливающиеся на поду циклонной камеры нерастворившиеся в расплаве неор-.ганические примеси периодически после выпуска расплава из ванны удаляются с помощью выталкивателя через люк в горячем состоянии. На это время прекращается загрузка волокнистого минерального материала и уменьшается расход топлива на горелки.Таким образом, изобретение позволяет увеличить производительность в 5-6 раз при одновременном снижении расхода топлива в два раза. При этом сокращается расход огнеупоров, увеличивается длительность рабочей кампании установки, уменьшаются трудозатраты и исключается ручной твуд.