本發(fā)明涉及一種連續(xù)玄武石纖維生產(chǎn)設備領域，具體涉及一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法。

背景技術：

連續(xù)玄武巖纖維CBF是碳纖維的低價替代品，具有一系列優(yōu)異性能，尤為重要的是，由于它取自天然礦石而無任何添加劑，是目前為止唯一的無環(huán)境污染的不致癌的綠色健康玻璃質(zhì)纖維產(chǎn)品。高技術纖維是國防軍工建設和支撐高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎材料，它直接關系到國防科技工業(yè)的建設和國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)的升級。CBF就是繼碳纖維、芳綸、超高相對分子質(zhì)量聚乙烯纖維之后的第四大高技術纖維。以CBF為增強體可制成各種性能優(yōu)異的復合材料，在航空航天、火箭、導彈、戰(zhàn)斗機、核潛艇等軍艦、坦克等武器裝備的國防軍工領域有廣泛的應用。

傳統(tǒng)單元窯拉絲已不再是優(yōu)勢，小規(guī)模生產(chǎn)無法滿足工業(yè)應用的需求，傳統(tǒng)單元爐的電熔池比較淺，存在死角，單臺窯爐產(chǎn)量較小，玄武石纖維質(zhì)量不均勻，常常會導致斷絲情況，產(chǎn)品品質(zhì)低，工作效率低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法，該裝置及方法采用多層電極加熱以及深液面全電熔加熱，使玄武巖石料充分熔融，實現(xiàn)大規(guī)模高質(zhì)量生產(chǎn)。

本發(fā)明的目的是以下述方式實現(xiàn)的：

一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法，該裝置包括窯爐蓋、窯爐、加料裝置、流液洞、供料道、拉絲裝置、電極組件和熱電偶組件，窯爐蓋位于窯爐的上部；窯爐與供料道連接，拉絲裝置位于供料道的側面，且供料道設置有多個拉絲裝置，電極組件和熱電偶組件固定連接在窯爐、流液洞和供料道中。

所述的窯爐由爐底和兩個相對的爐壁組成，窯爐設置有連通孔，連通孔連通窯爐和流液洞，窯爐和流液洞、供料道呈一字型結構。

所述的窯爐的高度為0.6m～1.5m。

所述的窯爐的爐壁和爐底采用耐熱材料制成多層墻體結構，所述的爐壁選用的耐火材料從內(nèi)到外是烙磚、莫來石、高鋁磚、粘土磚和輕質(zhì)保溫磚，所述的爐底選用耐火材料從內(nèi)到外是鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、石棉板、搗打料和輕質(zhì)保溫磚。

所述的窯爐的窯爐蓋外層包裹鋼板，鋼板內(nèi)填充的耐火材料是鉻磚、氧化鋁空心球、莫來石、高鋁磚、耐火泥和輕質(zhì)保溫磚中的一種或幾種。

所述的流液洞包括洞底、洞壁和洞頂，流液洞中設置有電極和溫控裝置，洞底、洞壁和洞頂均為多層結構，洞底和洞壁的材質(zhì)為耐火材料，洞頂?shù)淖钔鈱影灿袖摪?，該鋼板?nèi)部填充耐火材料。

所述的流液洞的洞底從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、石棉板、搗打料和輕質(zhì)保溫磚。所述的流液洞的洞壁從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚和輕質(zhì)保溫磚。所述的流液洞的洞頂最外層包裹有鋼板，鋼板內(nèi)部填充的耐火材料從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、氧化鋁空心球、耐火泥和輕質(zhì)保溫磚。

所述的拉絲裝置，包括拉絲漏板和位于拉絲漏板下方的拉絲裝置本體，拉絲裝置本體由上到下依次為涂油器、集束輪和拉絲機，其中，涂油器的出油嘴與集束輪相接觸，拉絲機由排線輪和設置在轉軸上的繞絲筒組成。

所述的電極組件與溫控制裝置交叉設置在流液洞的洞壁上。所述的電極組件包括多個電極組，每個電極組件由兩個電極構成，電極的極性是相異的，電極組件在窯爐中是多層的，布設在窯爐相對的兩個爐壁上，每層固定連接有熱電阻組件。

所述的溫控制裝置采用熱電偶。

本發(fā)明的一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法的拉絲方法是：

第一：烤爐：向窯爐中加入添爐料，添爐料不是玄武巖，而是普通玻璃纖維，達到導通電流后，向電極組件通電；

第二：通過多孔加料裝置向窯爐中加入玄武巖石料， 然后移開加料裝置，將窯爐蓋移到窯爐上面，窯爐蓋可以防止窯爐熱量散失；

第三：根據(jù)熱電偶組件反饋的窯爐各處的溫度信息，調(diào)節(jié)電極的功率，使窯爐溫度達到玄武巖石料的熱點，保持在1400～1700℃，使玄武巖石料充分熔融成均勻的熔體；

第四：熔體流到流液洞，流液洞內(nèi)的電極對熔體進一步加熱，而流液洞的洞底、洞壁和洞頂?shù)慕Y構和材質(zhì)對熔體進行保溫，保證了熔體的均化；

第五：熔體經(jīng)流液洞流入供料道，供料道內(nèi)的電極對熔體進一步加熱，而供料道的結構和材質(zhì)對熔體進行保溫，進一步保證了熔體的均化；

第六：熔體供料道進入拉絲裝置，從拉絲漏板中穩(wěn)定的流出并引下成絲，經(jīng)過集束輪，涂油器的出油嘴與集束輪相接觸，因此集束輪上涂滿了浸潤劑，經(jīng)過集束輪的玄武巖纖維也被涂上浸潤劑，隨后繞在排線輪的縫內(nèi)，旋轉的排線輪使絲束卷繞在繞絲筒上，待布滿繞絲筒后，卡斷絲束，將絲束繞在其余的繞絲筒上，并從轉軸上取下繞滿玄武巖纖維的繞絲筒，隨后再安裝上新的繞絲筒，并重復上述的過程，實現(xiàn)玄武巖纖維的連續(xù)拉絲，減少玄武巖纖維的廢品率，提高了玄武巖纖維的質(zhì)量和產(chǎn)量。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明采用多孔加料裝置，且窯爐深度為0.6～1.5m，窯爐體積大大提高，使得一次融化玄武巖石料的量增大，單臺設備日產(chǎn)量，工作效率顯著提高，實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)；

（2）熔化窯爐蓋部設置有窯爐蓋，能夠有效防止爐內(nèi)熱量散失，節(jié)省了能量；窯爐四周固定安裝有電極組件，電極組件在窯爐中是多層的，層數(shù)為3～9層，實現(xiàn)了玄武巖石料均勻熔化，提高了玄武石纖維的拉絲質(zhì)量；

（3）流液洞利用耐火材料代替鉑銠合金，不僅耐高溫和沖刷，還節(jié)省了成本，流液洞內(nèi)設置了加熱裝置—電極，并利用溫控裝置來調(diào)節(jié)流液洞內(nèi)的溫度，保證了熔體的均化，從而可以生產(chǎn)出質(zhì)量均勻的玄武石纖維；

（4）拉絲裝置在拉絲漏板的下方設置有冷卻裝置，可以對拉絲漏板中拉出的絲冷卻，實現(xiàn)玄武巖纖維的連續(xù)拉絲，減少玄武巖纖維的廢品率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

其中，1是窯爐蓋 ；2是窯爐；3是連接桿；4是加料裝置；5是爐壁；6是電極；7是爐底；8是熱電偶；9是流液洞；10是供料道；11是拉絲漏板；12是涂油器；13是集束輪；14是排線輪；15是繞絲筒。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。

如附圖1所示，本發(fā)明的一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法，該裝置及方法包括窯爐蓋1、窯爐2、加料裝置4、流液洞9、供料道10、拉絲裝置、電極組件和溫控裝置，窯爐蓋1與加料裝置4的底部通過連接桿3固定連接，加料裝置4設置有多個加料孔，窯爐蓋1與加料裝置4位于窯爐2的上部；窯爐2與供料道10之間設置有流液洞9，流液洞9連通窯爐2和供料道10；供料道10的側面布設有多個拉絲裝置，每個拉絲裝置的底部安裝有漏板11，電極組件和溫控裝置固定連接在窯爐2、流液洞9、供料道10中。

所述的窯爐2由爐底和兩個相對的爐壁組成，窯爐2設置有連通孔，連通孔連通窯爐2和流液洞9，整個裝置呈一字型結構。所述的窯爐2的高度為0.6m -1.5m。

所述的窯爐2的爐壁5和爐底7采用耐熱材料制成多層墻體結構，所述的爐壁5選用的耐火材料從內(nèi)到外是烙磚、莫來石、高鋁磚、粘土磚和輕質(zhì)保溫磚，所述的爐底7選用耐火材料從內(nèi)到外是鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、石棉板、搗打料和輕質(zhì)保溫磚，所述的窯爐的窯爐蓋外層包裹鋼板，鋼板內(nèi)填充的耐火材料是鉻磚、氧化鋁空心球、莫來石、高鋁磚、耐火泥和輕質(zhì)保溫磚中的一種或幾種。

所述的電極組件包括多個電極組件，每個電極組件由4～8根電極6構成，每兩根電極6的極性是相異的，或每三根電極6的極性是相異的。

在水平方向上，相鄰兩個電極6之間的距離為0.55～1.5m，在豎直方向上，相鄰兩個電極6之間的距離為0.3～0.45m。

所述的電極組件在窯爐中是多層的，層數(shù)為3～9層。

所述的電極組件和溫控裝置交叉安裝在窯爐2上，溫控裝置采用熱電偶8。

所述的流液洞9包括洞底、洞壁和洞頂，流液洞中設置有電極組件和溫控裝置，洞底、洞壁和洞頂均為多層結構，所述的洞底從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、石棉板、搗打料和輕質(zhì)保溫磚。所述的洞壁從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚和輕質(zhì)保溫磚。所述的洞頂鋼板內(nèi)部填充的耐火材料從內(nèi)到外依次為鉻磚、莫來石磚、高鋁磚、粘土磚、氧化鋁空心球、耐火泥和輕質(zhì)保溫磚。

所述的電極組件與溫控制裝置交叉設置在流液洞9的洞壁上。所述的電極組件包括多個電極組，每個電極組件由兩個電極6構成，電極6的極性是相異的，電極組件在窯爐2中是多層的，布設在窯爐相對的兩個爐壁5上，每層固定連接有溫控裝置。

所述的拉絲裝置，包括拉絲漏板11和位于拉絲漏板下方的拉絲裝置本體，拉絲裝置本體由上到下依次為涂油器12、集束輪13和拉絲機，其中，涂油器12的出油嘴與集束輪13相接觸，拉絲機由排線輪15和設置在轉軸上的繞絲筒15組成。

本發(fā)明的一種用于生產(chǎn)連續(xù)玄武石纖維的裝置及方法的拉絲方法是：

第一：烤爐：向窯爐2中加入添爐料，添爐料不是玄武巖，而是普通玻璃纖維，達到導通電流后，向電極組件通電；

第二：通過加料裝置4向窯爐中加入玄武巖石料， 然后移開加料裝置4，將窯爐蓋1移到窯爐2上面，窯爐蓋1可以防止窯爐熱量散失；

第三：根據(jù)熱電偶組件反饋的窯爐2各處的溫度信息，調(diào)節(jié)電極6的功率，使窯爐2溫度達到玄武巖石料的熱點，保持在1400～1700℃，使玄武巖石料充分熔融成均勻的熔體；

第四：熔體流到流液洞9，流液洞9內(nèi)的電極6對熔體進一步加熱，而流液洞9的洞底、洞壁和洞頂?shù)慕Y構和材質(zhì)對熔體進行保溫，保證了熔體的均化；

第五：熔體經(jīng)流液洞9流入供料道10，供料道10內(nèi)的電極6對熔體進一步加熱，而供料道的結構和材質(zhì)對熔體進行保溫，進一步保證了熔體的均化；

第六：熔體供料道10進入拉絲裝置，從拉絲漏板11中穩(wěn)定的流出并引下成絲，經(jīng)過集束輪13，涂油器12的出油嘴與集束輪13相接觸，因此集束輪13上涂滿了浸潤劑，經(jīng)過集束輪13的玄武巖纖維也被涂上浸潤劑，隨后繞在排線輪14的縫內(nèi)，旋轉的排線輪14使絲束卷繞在繞絲筒15上，待布滿繞絲筒15后，卡斷絲束，將絲束繞在其余的繞絲筒上，并從轉軸上取下繞滿玄武巖纖維的繞絲筒，隨后再安裝上新的繞絲筒，并重復上述的過程，實現(xiàn)玄武巖纖維的連續(xù)拉絲，減少玄武巖纖維的廢品率，提高了玄武巖纖維的質(zhì)量和產(chǎn)量。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構思前提下，還可以作出若干改變和改進，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍。