Installation pour la fabrication de laine minérale. Les laines minérales, de laitier, de verre, et plus généralement les, matériaux fibreux, sont utilisés pour confectionner des revête ments calorifuges ou insonores. Ces revête ments sont d'autant plus efficaces qu'ils sont réalisés avec des fibres mauvaises conduc trices de la chaleur et surtout susceptibles d'immobiliser entre elles une masse d'air très finement divisée, aussi considérable que pos sible.
Pour réaliser ces conditions, le diamètre des fibres doit être très réduit (1 à 5 microns). Les fibres ne doivent pas pouvoir se disposer en faisceaux parallèles, donc ne pas être recti lignes ou à grande courbure, mais finement crêpelues, le rayon de courbure des fibres étant de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. Il faut que ces fibres soient enche vêtrées pour constituer un feutrage aussi par fait que possible.
La masse de laine doit être exempte de grenailles gros2ières qui sont souvent pro duites, au cours de la fabrication, quand le jet de fluide sous pression rencontre le filet liquide à convertir en laine suivant un angle voisin de 90 et surtout quand le fluide ga zeux n'agit que sur une partie du contour du filet liquide.
La présente invention a pour objet une installation pour la fabrication de laine miné rale, notamment de laine de laitier et de laine de verre, en vue de l'obtention de fibres fines, crêpelues, feutrées et exemptes de grenailles grossières.
Cette installation est caractérisée par une tuyère de désintégration disposée sous l'extré mité d'un canal de sortie d'une chambre de fusion, afin de recevoir un filet vertical de liquide visqueux, cette tuyère comportant, autour du canal réservé au passage du liquide visqueux, une fente annulaire agencée de façon à projeter une nappe conique de fluide gazeux vers le bas. De préférence. la face inférieure de la tuyère affecte la forme d'une cuvette renversée afin de créer autour de la nappe gazeuse braquée sur le filet liquide, une zone de turbulence intense, favorable au crêpage et à l'enchevêtrement des fibres disso ciées du filet par ladite nappe.
Le fluide projeté en nappe conique peut être un gaz ou une vapeur, par exemple de l'air ou de la vapeur d'eau et sa nature, sa température et sa pression sont adaptées à l'effet à obtenir.
Sous la tuyère peut être aménagée une chambre collectrice de fibres et, entre cette chambre et la cheminée d'évacuation ou de récupération du fluide gazeux, il y a intérêt à prévoir une chambre de dépôt des particules légères.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'instal lation faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique (avec coupe verticale du four de fusion et de la tuyère de désintégration) de ladite forme d'exécution constituée par une installation de production de laine minérale.
La fig. 2 montre séparément la tuyère à plus grande échelle.
L'installation représentée comprend un four électrique comportant une carcasse gar nie d'un revêtement réfractaire 2 et conte nant une chambre de fusion 3; le minéral en cours de fusion dans cette chambre, par exemple du laitier, une roche ou un verre de composition appropriée, est figuré en 4. Le chauffage est produit par un arc électrique jaillissant entre des électrodes 5; la. disposi tion des électrodes est telle que l'arc soit soufflé vers le bain en fusion ou noyé dans ce bain.
La matière à fondre est chargée à la main ou mécaniquement dans une trémie 6 dans laquelle peut se mouvoir un poussoir annu laire 8, solidaire d'un levier 9 articulé par une de ses extrémités au centre de l'anneau- poussoir. Le levier 9 est animé d'un mouve ment alternatif d'amplitude réglable par un mécanisme non représenté, facile à réaliser de -plusieurs manières connues. Le mouvement du poussoir peut être produit, par exemple, par un mécanisme à bielles, à cames, à engre nages à vis, etc.
Chaque oscillation du levier 9 et du seg ment 8 provoque l'introduction dans le four d'une certaine quantité de matière première qui pénètre à l'arrière de la chambre de fusion 3 et, en même temps, provoque l'écou lement, par un chenal 10, d'un volume égal de matière fondue. Le volume de matière à fondre introduit dans l'unité de temps condi tionne le débit du four.
La matière à fondre chemine ainsi entre le conduit d'entrée 7 et le chenal 10 en pas sant sous l'arc ou au travers de l'arc; la fu sion, les réactions chimiques, puis la mise à bonne température se produisent pendant ce cheminement.
Un filet 11 de matière fondue, dont le débit est contrôlé par le réglage du distribu teur et qui est amené à une fluidité conve nable, s'écoule verticalement au travers d'une tuyère 12. Cette tuyère (fig. 2) est conçue de telle façon que les filets gazeux qui s'échap pent d'une fente annulaire calibrée 18 soient dirigés suivant les génératrices d'un cône ayant son sommet en 19, vers le bas, dans l'axe de symétrie de la tuyère.
L'angle au sommet de ce cône est choisi en fonction de la nature du fluide admis dans la tuyère, de telle façon qu'il se produise une zone de tur bulence énergique dans le voisinage immédiat du point de rencontre 19 des filets gazeux. Le filet de matière fondue 11, à convertir en laine, tombe verticalement suivant - l'axe de la tuyère, s'engage dans la zone turbulente de gaz issu de cette tuyère et y est dissocié en particules très ténues qui s'étirent en fibres et se crêpent sous l'action des vibrations de la masse gazeuse environnante. Le fluide gazeux est amené par un conduit 13 tangen tiellement à.
une chambre annulaire 21 de la tuyère, La face de sortie 20 de la tuyère affecte la forme d'une cuvette renversée afin qu'il se produise, dans la masse gazeuse chargée de fibres de laine située sous la tuyère, un mouvement tourbillonnaire dont le rôle est d'enchevêtrer entre elles les fibres de laine qui viennent de se former pour en former des flocons volumineux.
Les flocons de laine formés 14 tombent dans une chambre de captation 15 (fig. 1) où ils constituent un amas feutré et homogène qui peut être extrait par un moyen manuel ou mécanique quelconque. Les gaz issus du conduit 13 et de la tuyère 12 cheminent de haut en bas dans la chambre 15 qui cons- titue en même temps une chambre de détente et s'engagent dans une chambre de repos 16 où se déposent les particules légères, puis dans une cheminée 17 où ils sont évacués à, l'extérieur ou vers une installation de récupé ration suivant le cas.
Plant for the manufacture of mineral wool. Mineral wool, slag wool, glass wool, and more generally fibrous materials, are used to make heat-insulating or sound-insulating coatings. These coatings are all the more effective when they are made with fibers that are poor conductors of heat and above all capable of immobilizing between them a very finely divided mass of air, as considerable as possible.
To achieve these conditions, the diameter of the fibers must be very small (1 to 5 microns). The fibers must not be able to be arranged in parallel bundles, and therefore not be straight lines or with a large curvature, but finely crimped, the radius of curvature of the fibers being of the order of a few tenths of a millimeter. These fibers must be encased in order to constitute as much felting as possible.
The wool mass must be free from coarse granules which are often produced during manufacture when the jet of pressurized fluid meets the liquid net to be converted into wool at an angle close to 90 and especially when the gaseous fluid acts only on part of the contour of the liquid thread.
The present invention relates to an installation for the manufacture of mineral wool, in particular slag wool and glass wool, with a view to obtaining fine fibers, crimped, felted and free from coarse granules.
This installation is characterized by a disintegration nozzle arranged under the end of an outlet channel of a melting chamber, in order to receive a vertical stream of viscous liquid, this nozzle comprising, around the channel reserved for the passage of the liquid viscous, an annular slot arranged so as to project a conical sheet of gaseous fluid downwards. Preferably. the underside of the nozzle takes the form of an inverted cup in order to create around the gas sheet directed at the liquid net, a zone of intense turbulence, favorable to the creping and entanglement of the fibers dissociated from the net by said tablecloth.
The fluid projected in a conical sheet can be a gas or a vapor, for example air or water vapor and its nature, temperature and pressure are adapted to the effect to be obtained.
Under the nozzle can be arranged a collecting chamber of fibers and, between this chamber and the chimney for evacuating or recovering the gaseous fluid, it is advantageous to provide a chamber for depositing light particles.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the installation forming the subject of the invention.
Fig. 1 is a schematic view (with vertical section of the melting furnace and of the disintegration nozzle) of said embodiment constituted by an installation for the production of mineral wool.
Fig. 2 shows the nozzle on a larger scale separately.
The installation shown comprises an electric furnace comprising a carcass lined with a refractory lining 2 and containing a melting chamber 3; the mineral being melted in this chamber, for example slag, a rock or a glass of suitable composition, is shown in 4. The heating is produced by an electric arc spurting out between the electrodes 5; the. The arrangement of the electrodes is such that the arc is blown towards the molten bath or embedded in this bath.
The material to be melted is loaded by hand or mechanically into a hopper 6 in which an annular pusher 8 can move, integral with a lever 9 articulated by one of its ends in the center of the pusher ring. The lever 9 is driven by an alternating movement of adjustable amplitude by a mechanism not shown, easy to achieve in -several known ways. The movement of the pusher can be produced, for example, by a mechanism with connecting rods, cams, screw gears, etc.
Each oscillation of the lever 9 and of the segment 8 causes the introduction into the furnace of a certain quantity of raw material which enters the rear of the melting chamber 3 and, at the same time, causes the flow, by a channel 10, with an equal volume of molten material. The volume of material to be melted introduced into the unit of time conditions the flow rate of the furnace.
The material to be melted thus travels between the inlet duct 7 and the channel 10, not under the arc or through the arc; the fusion, the chemical reactions, then the setting at the right temperature occur during this process.
A stream 11 of molten material, the flow rate of which is controlled by the adjustment of the distributor and which is brought to a suitable fluidity, flows vertically through a nozzle 12. This nozzle (FIG. 2) is designed to such that the gas streams which escape from a calibrated annular slot 18 are directed along the generatrices of a cone having its apex at 19, downwards, in the axis of symmetry of the nozzle.
The angle at the apex of this cone is chosen as a function of the nature of the fluid admitted into the nozzle, so that a zone of energetic turbulence occurs in the immediate vicinity of the meeting point 19 of the gas streams. The stream of molten material 11, to be converted into wool, falls vertically along the axis of the nozzle, engages in the turbulent zone of gas issuing from this nozzle and is dissociated there into very fine particles which stretch into fibers. and crumple under the action of the vibrations of the surrounding gas mass. The gaseous fluid is brought through a conduit 13 tangentially to.
an annular chamber 21 of the nozzle, The outlet face 20 of the nozzle takes the form of an inverted bowl so that there occurs, in the gaseous mass loaded with wool fibers located under the nozzle, a vortex movement whose role is to entangle between them the wool fibers which have just been formed to form voluminous flakes.
The wool flakes formed 14 fall into a collection chamber 15 (FIG. 1) where they constitute a felted and homogeneous mass which can be extracted by any manual or mechanical means. The gases from the conduit 13 and from the nozzle 12 flow from top to bottom in the chamber 15 which at the same time constitutes an expansion chamber and enter a rest chamber 16 where the light particles are deposited, then in a chimney 17 where they are evacuated to the outside or to a recovery installation as the case may be.