CZ290109B6 - Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu a zařízení pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Zp sob v²roby miner ln vlny z roztaven ho miner ln ho materi lu s teplotou likvidu nad 1050 .degree.C a s viskozitou p°i t to teplot likvidu men ne 320 Pas, p°i kter m se vede roztaven² miner ln materi l do zvl k ovac jednotky, jej obvodov st na obsahuje etn otvory, kter²mi je roztaven² materi l odst°e ov n za vytv °en vl ken, kter se p° davn zten uj pr tokem plynu po obvodov st n zvl k ovac jednotky, p°i em se roztaven² materi l zvl k uje p°i teplot ni ne 1400 .degree.C p°i viskozit nad 10 Pas a zvl k ovac jednotka je z materi lu dostate n tepeln odoln ho a odoln ho proti te en a korozi p°i zvl k ovac teplot . Za° zen k prov d n tohoto zp sobu je tvo°eno odst°e ovac m t lesem (1), jeho obvodov st na (19) vykazuje velk² po et v²stupn ch otvor mal ho pr m ru pro taveninu vypuzovanou ve tvaru vl ken a prstencovit²m vn j m ho° kem (13), soust°edn uspo° dan²m kolem odst°e ovac ho t lesa (1), kter je opat°eno vnit°n m topn²m za° zen m (25, 40).\

Description

(57) Anotace:

Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu s teplotou likvidu nad 1050 °C a s viskozitou při této teplotě likvidu menší než 320 Pas, při kterém se vede roztavený minerální materiál do zvlákňovaci jednotky, jejíž obvodová stěna obsahuje četné otvory, kterými je roztavený materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se přídavně ztenčují průtokem plynu po obvodové stěně zvlákňovaci jednotky, přičemž se roztavený materiál zvlákňuje při teplotě nižší než 1400 °C pří viskozitě nad 10 Pas a zvlákňovaci jednotka je z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovaci teplotě. Zařízení k provádění tohoto způsobuje tvořeno odstřeďovacím tělesem (1), jehož obvodová stěna (19) vykazuje velký počet výstupních otvorů malého průměru pro taveninu vypuzovanou ve tvaru vláken a prstencovitým vnějším hořákem (13), soustředně uspořádaným kolem odstřeďovacího tělesa (1), které je opatřeno vnitřním topným zařízením (25,40).

(11) Číslo dokumentu:

290 109 (13) Druh dokumentu: B6 (51) Int. Cl. :

C 03 B 37/04

Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu a zařízení pro provádění tohoto způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby minerální vlny z termoplastického minerálního s vysokou taviči teplotou nebo s vysokou teplotou likvidu, vhodné pro výrobu plsti, a zařízení pro tuto výrobu. Mezi materiály pro výrobu takové vlny patří čediče, sklad získaná jako vedlejší produkty výroby litiny a oceli jakožto vysokopecní strusky a podobné suroviny, které mají v porovnání se skly, používanými pro výrobu a skelné vlny, podstatně vyšší tavící teploty nebo teploty likvidu, a vykazují při teplotě likvidu značně nižší viskozitu. Pro jednoduchost jsou tyto suroviny nadále označovány jako „materiál“.

Dosavadní stav techniky

Shora uvedené materiály jsou ve velké míře používány k výrobě minerální vlny určené především na tepelné a zvukové izolace. Důvodem jejich volby je jednak jejich nízká cena, jednak jejich vlastnosti, obzvláště jejich vysoká odolnost vůči vysokým teplotám. Jejich výroba je však spojena s velkými problémy, které souvisejí zvláště s podmínkami, za nichž mohou být tyto materiály zpracovávány.

Již sama jejich vysoká tavící teplota představuje potíž. Taviči teplotou je teplota, na kterou je třeba materiál zahřát k jeho roztavení. Při výrobě je nutno dosahovat teplot, nad kterými musí být materiál udržován, aby mohl protékat zvlákňovacím zařízením.

Ve srovnání s běžně používanými skly pro výrobu vláken jsou za teplot blízkých teplotě likvidu tyto materiály zásadně velmi řídce tekuté, což působí značné potíže.

Vzhledem k potřebným vysokým teplotám podléhají rovněž zařízení, přicházející do styku se zvlákňovaným materiálem, velmi intenzivní korozi. Provozní životnost těchto zařízení představuje problém i u běžných skel. Ve zostřené míře se tento problém uplatňuje u materiálů s velmi vysokou teplotou likvidu.

Shora uvedené potíže vedly dosud k tomu, že bylo možno u zmíněných materiálů volit jen určité zvlákňovací techniky. Tyto techniky jsou v podstatě dvojí: způsoby, které pracují s odstřeďováním taveniny a způsoby, u nichž je materiál veden pevnou tryskou a je vytahován proudem plynu urychleným často až na nadzvukové rychlosti (Důsenblasverfahren).

Při technikách s pevnou tryskou je třeba použít takové trysky, jež odolá napadení taveninou. Obvykle se používá trysek platinových, jež tomuto napadání odolávají i za těchto vysokých teplot. Výrobní kapacita každé trysky je však omezená. Kromě toho vedou potřebné proudy vytahovacích plynů k poměrně vysokým nákladům na energii.

Techniky pracující s odstřeďováním umožňují značná výrobní množství, připadající na jeden agregát. Jde při tom o techniky zahrnuté pod pojem „vnější odstřeďování“, aby bylo naznačeno, že tavenina zůstává vně odstřeďovacího tělesa. Tavenina se přivádí buď na čelní plochu kotouče, nebo na obvodovou plochu jednoho nebo více válcových rotorů. Předností těchto technik je jednoduchost součástí zařízení, jež přicházejí do styku s taveninou. Vzhledem ktéto poměrné jednoduchosti uvedených součástí jsou obzvláště věnce odstřeďovacích kol poměrně cenově výhodné a připouštějí proto výměnu v poměrně krátkých časových úsecích. Podíl materiálových nákladů na celkových výrobních nákladech zůstává poměrně malý. Proto se nejeví obtíž, že tyto díly zařízení přicházející do styku s taveninou podléhají silnému opotřebení, jako zábrana.

-1 CZ 290109 B6

Hlavní nevýhoda výroby minerálních vláken vnějším odstřeďováním je založena na tom, že se získá výrobek, jehož vlastnosti nejsou při stejném množství vláken srovnatelné s vlastnostmi skelných vláken, jež se vyrábějí hlavně tak zvaným „vnitřním odstřeďováním“.

Při vnějším odstřeďování je materiál, přiváděný na odstřeďovací kola, z těchto kol vrhán v podobě velkého množství kapiček. Zdá se, že se vlákno vytváří vlivem tohoto odstřeďování mezi povrchem odstřeďovacího tělesa a kapičkami, jež vlákno s sebou vytahují. Je pochopitelné, že při tomto mechanismu zvlákňování zůstává část odstředěného materiálu v podobě nezvlákněných částic. Tento podíl může při velikosti částic nad 100 pm dosahovat hmotnostně 40% výchozího materiálu. Existují různé způsoby k oddělení nezvlákněných částic, avšak získaná minerální vlna není nikdy prostá takových částic, jež jsou v nejlepším případě bez užitku, při určitém použití jsou však značnou závadou.

Vytváření kapiček není jen důsledkem vnějšího odstřeďování, ale závisí také na Theologických vlastnostech zpracovávaného materiálu. Materiály, zpracovávané podle vynálezu, mají obecně poměrně nízkou relativní viskozitu i při teplotách těsně nad teplotou likvidu. Tavenina, jež je poměrně řídce tekutá, se dá zvlákňovat tím obtížněji, čím větší mají vlákna sklon k vytváření kapiček nebo perel. Technika vnějšího odstřeďování spočívá určitým způsobem na využívání tohoto sklonu, aniž však proto odstraňuje jeho nevýhody.

Shora uvedené potíže a nevýhody známého stavu techniky mají také způsoby například podle českého patentového spisu číslo CS 236485, podle amerického patentového spisu číslo 4 451276 a podle německé vyhožené přihlášky vynálezu číslo DAS 2361831.

Podstata vynálezu

Způsob výroby minerálních vlny z roztaveného minerálního materiálu s teplotou likvidu nad 1050 °C as viskozitou při této teplotě likvidu menší než 320 Pas, spočívá podle vynálezu v tom, že se vede roztavený minerální materiál do zvlákňovací jednotky, jejíž obvodová stěna obsahuje četné otvoiy, kterými je roztavený materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se přídavně ztenčují průtokem plynu po obvodové stěně zvlákňovací jednotky, přičemž se roztavený materiál zvlákňuje při teplotě nižší než 1400 °C při viskozitě nad 10 Pas a zvlákňovací jednotka je z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovací teplotě.

Zařízení pro způsob výroby minerální vlny zvlákňováním vnitřním odstřeďováním, sestávající ze zvlákňovacího tělesa, jehož obvodová stěna vykazuje četné výstupní otvory, kterými je roztavený minerální materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se podrobují přídavnému dloužení působením plynu proudícího podél obvodové stěny odstřeďovacího zvlákňovacího tělesa, přičemž je zařízení vybaveno vnitřním hořákem k vytápěním v průběhu zvlákňování, spočívá podle vynálezu v tom, že vnitřním hořákem je rozptylový prstencový hořák, jehož plameny se udržují v blízkosti vnitřního povrchu obvodové stěny zvlákňovacího tělesa výstupky zachycujícími plamen, jež jsou umístěny u vnitřního povrchu tulipánu zvlákňovacího tělesa, a zvlákňovací tělesa jsou z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovací teplotě.

Podle vynálezu je tedy možné vyrábět minerální vlákna ze zmíněného výchozího materiálu tím, že se tavenina odstředí pomocí odstřeďovacího tělesa, jehož obvodová stěna vykazuje velký počet výstupních otvorů malého průměru, přičemž tavenina je vlivem odstředivé síly těmito otvory z odstřeďovacího tělesa vypuzována. Při způsobu podle vynálezu jsou vlákna, vypuzovaná z odstřeďovacího tělesa, uchopována případně proudem plynu, který vlákna úplně vytáhne, není-li použito jiného způsobu zvlákňování s vnitřním odstřeďováním, který s vytahovacím proudem plynu nepracuje.

-2CZ 290109 B6

Použití techniky vnitřního odstřeďování u zmíněných materiálů nebylo dosud uvažováno. Z různých důvodů panoval názor, že tyto techniky vnitřního odstřeďování nejsou pro tyto materiály vhodné. Především jde o problémy související s podmínkami, za kterých je možno dosáhnout uspokojivého vytahování vláken.

Jak už bylo shora uvedeno, vyznačují se zmíněné materiály relativně vysokou teplotou likvidu a při tom velmi nepatrnými viskozitami. Už při jejich taviči teplotě jsou poměrně velmi řídce tekuté a při teplotě tavení vykazují viskozitu nižší než 320 Pa.s. To je odlišuje od skel, jež se obvykle způsobem vnitřního odstřeďování zpracovávají. Tato skla vykazují při teplotě likvidu viskozitu tak vysokou, řádově například 500 Pa.s, že také při jejich zvlákňování zřetelně nad teplotou likvidu existuje ještě viskozita 100 Pa.s nebo vyšší. Na rozdíl od toho má být podle vynálezu zvlákňován materiál, který už při teplotě likvidu vykazuje velmi nízkou viskozitu. S překvapením se ukázalo, že vnitřním odstřeďováním se daří zvlákňování tohoto materiálu s nepatrným výskytem perel, je-li materiál volen tak, aby v pracovním rozmezí, tedy obzvláště při teplotě 1200 °C až 1400°C, vykazoval viskozitu nejméně 10 Pa.s, a jestliže se tento materiál zvlákňuje při viskozitě vyšší než 10 Pa.s.

Materiály používané podle vynálezu se převádějí do tekutého stavu při teplotách obecně nad 1200 °C a jsou při své teplotě tavení velmi řídce tekuté; jejich viskozita μ je při teplotě likvidu zpravidla nižší než 320 Pa.s (lg μ < 3,5) obzvlášť dokonce nižší než 100 Pa.s (lg μ < 3,).

Techniky vnitřního odstřeďování k výrobě skelných vláken, jak jsou popisovány ve známém stavu techniky, obsahují poměrně přesné údaje o zpracovacích teplotách. Méně přesné jsou ve vztahu k rheologickým hlediskům vzhledem ktomu, že obvyklá složení skel vykazují za příslušných teplot viskozity, jež jsou dobře přizpůsobeny vytahování. Viskozita obvyklého skla za zvlákňovací teploty, jež je v praxi vždy vyšší než teplota likvidu, není příliš vysoká, což umožňuje vytahování vláken poměrně malými silami. Viskozita za teploty likvidu - a tím také těsně nad ní - není také na druhé straně u obvyklého skla příliš nízká, což by pod vlivem povrchového napětí, jež je s klesajícím průměrem vlákna stále méně kompenzováno viskozitou, vedlo k odtrhávání vlákna a k vytváření kapiček nebo perel. Tak lze viskozitu obvyklých složení skel volit bez problémů podle shora uvedeného rozsahu tak, aby v průměru zvlákňování vnitřním odstřeďováním existovala k tomu příznivá viskozita např. 100 Pa.s. nebo větší. Jak bylo objasněno, jsou zmíněné materiály v porovnání se skly už za teploty likvidu tak řídce tekuté, že uspokojivé vytahování roztaveného materiálu „ vnitřním odstřeďováním“ nelze očekávat.

Podle vynálezu je s překvapením možné materiály s vysokou teplotou likvidu a se silně řídkou tekutostí zpracovávat „vnitřním odstřeďováním“, provede-li se určitý výběr ze zmíněných materiálů s ohledem na jejich viskozitu za teploty likvidu a provede-li se zvlákňování tohoto materiálu za určitých podmínek.

Způsob výroby minerálních vláken podle vynálezu ze zmíněných materiálů spočívá předně vtom, že se zvolí takové materiály, které mají teplotu likvidu pod 1400 °C a mají v teplotním rozsahu 1200 °C až 1400 °C viskozitu nad 10 Pa.s. obzvláště mezi 10 až 100 Pa.s, a že se tato tavenina přivede na odstřeďovací těleso, jehož obvodová stěna vykazuje četné výstupní otvory pro taveninu, jimiž jsou působením odstředivé síly vypuzována vlákna taveniny s viskozitou nastavenou na více než 10 Pa.s a jsou případně podrobena působení proudu vytahovacího plynu. Ke zvlákňování pak dochází v pracovním rozmezí, při němž je viskozita vyšší než 10 Pa.s. a toto pracovní rozmezí je 1200 °C až 1400 °C, horní hranice teploty respektuje problémy životnosti odstřeďovacího tělesa.

Při výzkumech, jež byly provedeny v rámci tohoto vynálezu se ukázalo, že oblast viskozity zmíněných materiálů, jichž má být použito k vnitřnímu odstřeďování, musí v praxi ležet nad 10 Pa.s, zatímco při vnějším odstřeďování je tento materiál podrobován odstřeďování s podstatně nižší viskozitou několika jednotek Pa.s. Nad 300 Pa.s už viskozita průchod materiálu otvory odstřeďovacího tělesa a vytahování vláken znesnadňuje. Pod 10 Pa.s se vyskytuje obtíž vyplýva-3 CZ 290109 B6 jící z nebezpečí chybějícího vytváření vláken, přičemž se vlákna odtrhávají a mohou se tvořit kapičky nebo perly.

V odstřeďovacím tělese je tavenina udržována na takové teplotě, která zabraňuje jejímu zpevnění. Je dokonce žádoucí udržovat vyšší teplotu než je teplota teoreticky potřebná, aby bylo respektováno sotva ovladatelné místní kolísání teplot. Aby se čelilo trvalému riziku počínajícího tuhnutí materiálu v odstřeďovacím tělese, počítá se účelně s kolísáním teploty v rozmezí desítek stupňů. Dává se přednost bezpečnému odstupu 50 °C, což vede k přednostnímu výběru takových materiálů, jejichž viskozita - uvnitř celkového teplotního rozmezí 1200 °C až 1400 °C - leží v teplotní zóně o šířce nejméně 50 °C nad 10 Pa.s. Tak neklesne viskozita při kolísání teplot v této teplotní zóně pod 10 Pa.s.

Materiály použitelné, podle vynálezu, jsou obzvláště přírodní čediče, avšak také podobná složení, jež vzniknou, jsou-li k čedičům přidány složky, jež mají jejich určité vlastnosti ovlivnit. Dále jsou použitelná složení vzniklá kombinací materiálů, které rovněž vykazují vlastnosti čedičů, obzvláště jejich teplotní chování, především jejich vlastnost, že jejich roztavení se dosáhne při teplotě, jež zpravidla neleží pod 1200 °C. Těmito materiály jsou minerální směsi, jako vysokopecní strusky nebo všechny tyto směsi, jichž se používá k výrobě tak zvané kamenné vlny. Operace postupu podle vynálezu mohou být také aplikovány na složení, jež je třeba klasifikovat jako skla. V tomto posledním případě jde o tak zvaná tvrdá skla rovněž s extrémně nepatrnou viskozitou při teplotě likvidu, přičemž označení „tvrdý“ poukazuje na přitom relativně vysokou teplotu likvidu, jež činí taková skla vhodnými k použití za poměrně vysokých teplot.

Čediče a horniny, použitelné podle vynálezu, se oproti sklům vyznačují zásadně poměrně nepatrným obsahem kovů alkalických zemin. Tento obsah nepřesahuje obvykle více než hmotnostně 10% alkalických oxidů, většinou méně než 5%. Tento nepatrný obsah alkalických kovů je jedním z důvodů, proč k tavení dochází teprve při poměrně vysokých teplotách. Na druhé straně je jejich obsah kovů alkalických zemin, zvláště oxidu vápenatého, vyšší než u složení skel. Normálně není menší než hmotnostně 9 %. Celkově může obsah kovů alkalických zemin být hmotnostně až 35 % nebo vyšší. U nej obvyklejších materiálů uvedeného druhu je tento obsah hmotnostně 9 až 30 %.

Pokud jde o prvky v podobě oxidu křemičitého nebo oxidu hlinitého, jsou tyto čediče obvykle bohatší na oxid hlinitý a odpovídající měrou chudší na oxid křemičitý než složení skel.

Od skel se čediče odlišují význačně zvýšeným obsahem oxidů železa. Tento obsah je u vlastních čedičů nad hmotnostně 3 % a obvykle hmotnostně nad 6 % oxidů.

Čediče a horniny použitelné podle vynálezu vykazují složení s následujícími hlavními složkami:

Procenta hmotnostní

-SiO₂

- CaO + MgO

- Na₂O + K₂O přes 45 až 35

Složení, zejména Čedičového typu, jimž se dává podle vynálezu přednost, vykazují složky uvedené v následující tabulce. Údaje jsou v hmotnostních procentech a časté jsou samozřejmě nepatrné odchylky složení od uvedených konkrétních číselných údajů bez škodlivého vlivu.

-4CZ 290109 B6

SiO2	50,45	51,5	52,9	54,93	56,0	52,26	49,40	47,90	47,5
Fe2O3	10,35	10,1	15,2	8,3	12,18	7,6	10,10	9,80	9,7
A12O3	17,35	18	13,6	17,17	14,37	18,96	17,00	16,40	16,3
MnO	0,17	0,19	0,2	0,15	0,23	0,1	0,15	0,15	0,16
CaO	9,90	8,9	5,75	7,12	6,3	6,52	9,70	9,4	12,4
MsO	7,05	6,4	3,8	5,10	4,48	4,31	6,90	6,70	6,7
Na2O	3,35	3,5	2,7	3,55	3,2	5,52	3,25	3,15	3,20
K2Ó	0,45	0,61	2,20	2,19	1,49	4,11	0,45	'0,40	0,40
TiO2	0,75	0,66	3,0	1,20	1,33	0,5	0,75	0,70	0,70
P2O5	0,15	0,12	0,6	0,28	0,34	0,1	0,15	0,14	2,9
b2o3	-	-	-	-	-	-	2,15	5,25

SiO2	52,60	46,55	48,77	50,80	58,54	58,3
Fe2O3	8,75	8,78	8,80	8,80	0,19	0,14
A12O3	14,58	14,7	14,65	14,65	3,85	7
MnO	0,12	0,17	0,17	0,17	0,03
CaO	12,20	12,25	12,25	12,25	25	24,85
MgO	6,33	6,2	6,2	6,2	9,25	5
Na2O	2,24	2,2	2,2	2,2	0,05	0,02
K2O	1,05	1,02	1,02	1,01	0,08	0,05
TiO2	1,82	1,89	1,9	1,9	0,02	0,14
P2O5	0,30	6,21	4	2	2,85	4,5
b2o3	-	-	-	-	0,05

V případě složení tohoto druhuje podle vynálezu možno získat vnitřním odstřeďováním vlákni5 tou plsť, jejíž mikronámí hodnota F/5g je nižší než 6, s výhodou 2,5 až 4, s obsahem perel nebo nezvlákněných částic o velikosti přes 100 pm menším než hmotnostně 10 % a dokonce menším než 5 %, což představuje neobyčejně nízký obsah perel. Jak shora uvedeno, mohou být s výhodou způsobem podle vynálezu zpracována také „tvrdá skla“ vykazující velmi nízké viskozity při své teplotě likvidu a potřebující tudíž tytéž podmínky pro své zvláknění. Například je možno podle 10 vynálezu získat plsť z minerálních vláken s mikronární hodnotou pod 6/5 g, jejíž podíl nezvlákněných částic o velikosti přes 100 pm je hmotnostně pod 10 %, přičemž je složení blízké následujícímu složení uváděnému hmotnostně v %:

SiO2	47,01	56,30	61,20	53,00	49,30
Fe2Ó3	12,10	0,25	6,10	2,70	8,40
A12O3	14,70	3,15	0,10	6,40	15,60
MnO	0,24	—	0,01
CaO	10,10	26,10	18,60	30,00	13,90
MsO	8,60	6,40	9,30	3,00	7,60
Na2O	3,06	3,20	4,50	3,10	3,50
K2Ó	1,40	0,65	0,04	1,10	0,50
TiO2	2,60	0,10	0,14	0,50	1,00
P2O5	-	2,90	—	0,20
b2o3	-	-	-	-

Ke zpracování materiálů s vysokou teplotou likvidu a značně řídkou tekutostí, jakých je třeba podle vynálezu používat, se většinou běžná odstřeďovací zvlákňovací tělesa nehodí. Jak shora uvedeno, vykazují běžné žáruvzdorné slitiny, jako slitiny niklchromové, příliš nízkou odolnost vůči teplotám nad 1100 °C a dokonce i nad 1050 °C.

-5CZ 290109 B6

Meze použitelnosti jsou různé povahy.

První hranice se týká deformací v žáru. Běžné žáruvzdorné slitiny vykazují odolnost proti tečení, jež nad 1100°C je nedostatečná. Při respektování podmínek, za kterých odstřeďovací tělesa pracují, vede nepostačující odolnost proti tečení zejména k deformacím obvodové stěny. Její vyboulení vzrůstá a zřetelně mění podmínky, za kterých vlákna vznikají a v důsledku toho nepříznivě ovlivňuje rovnoměrnost a homogenitu konečného výrobku. Při teplotách řádově 1050 °C se mohou běžná odstřeďovací tělesa sice bez poškození otáčet několik stovek hodin, avšak při teplotách nad 1100°C a ještě více nad 1200 °C dojde v několika málo hodinách k jejich opotřebení. Dalším významným činitelem ve vztahu k odstřeďovacím tělesům je jejich odolnost proti korozi. Přitom je významné, že koroze s teplotou vzrůstá.

Při pracech, vedoucích k vynálezu, se ukázalo, že vhodná volba slitiny odstřeďovacího tělesa umožňuje do velké míry vyhovět požadavkům na odolnost tohoto materiálu i za extrémních podmínek, které souvisejí se zpracováním materiálu s vysokou teplotou likvidu.

Ukázalo se, že pomocí slitin vyztužených dispergovaným oxidem - zkráceně „ODS“ (Oxide Dispersion Strenghtened) - mohou být současně zvýšeny jak odolnost proti tečení, tak odolnost proti korozi, a to při teplotách, které jsou potřebné ke zvlákňování materiálů podle vynálezu.

Slitiny ODS už byly pro průmyslové odstřeďovací orgány se zaměřením na zlepšení jejich provozní životnosti navrhovány za podmínek jež odpovídají výrobě obvyklé skelné vaty. K průmyslovému použití tak, pokud známo, nedošlo. Je třeba mít zato, že přednosti dosažené použitím takových odstřeďovacích orgánů ke zpracování složení skel nevyváží zvýšené náklady pro volbu slitiny ODS.

Ostatně volba slitiny ODS jako takové sama nestačí ke splnění požadavků na uspokojivé zvláknění zmíněných materiálů „ vnitřním odstřeďováním“. Proto není použití odstřeďovacího tělesa ze slitiny ODS ke zpracování materiálů s vysokou teplotou likvidu jen tak beze všeho opatřením přicházejícím v úvahu.

V rámci prací, vedoucích k vynálezu, se mezi jiným teprve ukázalo, že k dosažení nejlepší odolnosti proti deformacím v důsledku tečení při vysokých teplotách a obecně k dosažení nejlepších charakteristik odolnosti vysokým teplotám je žádoucí používat ODS slitiny ferritického typu.

V rámci prací, vedoucích k vynálezu, se rovněž ukázalo, že při volbě ODS slitin může být také důležité brát ohled na druh zpracovávaného materiálu. Hlavní rozdíl se zřetelem na tento druh složení jev přítomnosti nebo v nepřítomnosti zvýšeného obsahu železa. Obzvláště se ukázalo, že ferritické slitiny mají dobrou odolnost proti korozi ve srovnání s materiály, které mají poměrně vysokých obsah železa, přičemž tyto slitiny jsou však rychle napadány složením skla, které prakticky neobsahuje žádné železo.

V praxi jsou ferritické slitiny nevýhodné pro zpracování materiálů obsahujících méně než hmotnostně 3 % oxidů železa.

Pro materiály, železem bohaté, jak je tomu obecně u čedičů a kamenů, poskytují ferritické ODS slitiny výhodu dobré odolnosti proti korozi a mechanické chování, které dovoluje provoz při teplotách řádově 80 až 100 °C nad teplotami, při kterých je možno pracovat s jinými ODS slitinami, které jsou samy vždy ještě hodnoceny jako mimořádně tepelně odolné. Tak umožňují ferritické ODS slitiny uspokojivé zpracování při teplotách, které mohou dosahovat 1400 °C.

Pro zvlákňovací materiály, které nepotřebují žádné extremní teploty, totiž takové, které se mohou zpracovávat při teplotě 1300 až 1350 °C nebo při nižších teplotách, se mohou volit méně žáruvzdorné ODS slitiny. V tomto smyslu mohou být výhodnými slitiny austenického typu na bázi

-6CZ 290109 B6 niklu a chrómu. Tyto slitiny vykazují nadto dobrou odolnosti proti korozi jak proti železem chudým, tak proti železem bohatým materiálům.

Ferritické ODS slitiny podle vynálezu pro zpracování při nejvyšších teplotách, vykazují zpravidla více než hmotnostně 65% železa. Vedle železa vykazují tyto slitiny zpravidla chrom a hliník.

V ODS slitinách dispergovaným oxidem je zpravidla oxid yttria. Obsah oxidu v takových materiálech je zpravidla velmi nepatrný. Zpravidla je hmotnostně pod 1 % se zřetelem na slitinu.

Ferritické ODS slitiny, kterých se používá pro výrobu odstřeďovacího tělesa pro zvlákňování zvláště materiálů, bohatých železem, vykazují ve svém složení tyto podstatné složky:

Cr Al Ti

Y₂O₃

Fe

Procenta hmotnostní až 30 až 7 méně než 1

0,2 až 1 zbytek

Výhodná slitina má následující složení:

Fe Cr

Al

Ti

Y₂O₃

Procenta hmotnostní

74,5

20,0

4,5

0,5

0,5

Austenitické oceli jsou prakticky prosty železa. Nadto prakticky nevykazují žádný hliník. Obsah oxidu yttria je řádově stejný jako v případě ferritických slitin.

Vhodné austenitické slitiny mají například následující složení:

Cr

C

Al

Ti

Fe

Y₂O₃

Ni

Procenta hmotnostní až 35 až 1 až 2 až 3 méně než 2

0,2 až 1 zbytek

ODS slitiny se vyrábějí o sobě známými způsoby a také se známými způsoby tvářejí na konečné výrobky.

Jinou kategorií použitelných materiálů pro odstřeďovací těleso jsou keramické materiály. Jako monolitického keramického materiálu se může zvláště používat nitridu křemíku typu RBSN (Reaction Bonded Silicum Nitrure, získatelný reakčním slitinováním práškovitého křemíku v prostředí dusíku), typu Si₃N₄ nebo typu Slalon, například následujícího chemického složení:

-7CZ 290109 B6

Si

Al

Y

O

N

Fe

Ca + Mg

Hmotnostně

49,40 %

4,20 %

7,25 %

4,00 %

35,00 < 2000 ppm < 1000 ppm

Může se použít rovněž jiných nitridů křemíku. Výrobek se může získat například slinováním, přičemž výrobní postup umožňuje realizaci také poměrně komplexně tvarovaných výrobků a otvory se v surovém stavu mohou připravovat tak, že se udržují volné použitím tyčinek, přičemž se průměr otvorů nakonec opracovává diamantovým nástrojem. S výhodou se používá neporézních keramických konstrukčních hmot, jejichž surová hustota je po možnosti blízko jejich teoretické maximální hustotě, což vede k méně snadno korodovatelnému předmětu. Tento druh materiálu se může používat až do teplot okolo 1300 °C.

Jinou kategorií keramických konstrukčních hmot, kterých se může používat podle vynálezu, jsou pojené konstrukční hmoty s keramickou matricí a vlákenným sesítěním, které mají oproti monolitickým keramickým konstrukčním hmotám podstatně vyšší tuhost a pevnost. Z tohoto hlediska jsou vhodné obzvláště keramické konstrukční materiály karbid křemíku - karbid křemíku (SiC-SiC) nebo karbid křemíku - uhlí (SiC-C), které mají matrici z karbidu křemíku, která je zesílena vlákny, která jsou sama z karbidu křemíku (SiC-SiC) nebo z uhlíku (SiC-C). Výrobek se vyrábí například štěpením plynného předproduktu, který se keramizuje po svém uložení vpředformě, impregnací na sobě ležících vrstev navzájem se dotýkajících tkanin z vláken z karbidu křemíku nebo z uhlíkatých vláken, vytvářejících předformu, přičemž průchozí otvory se vytvářejí vrtáním laserovými paprsky. Taková keramická konstrukční hmota se může používat za neoxidujících podmínek při teplotě nad 1200 °C pro SiC-SiC a nad 1400 °C pro SiC-C.

Dosažení nej lepších výsledků pro zpracování materiálů s vysokou teplotou likvidu a s nepatrnou viskozitou vnitřním odstřeďováním závisí, pokud jde o zvlákňovací agregát, nejen na volbě určité slitiny. Podmínky úspěšného zpracování působí také na vše, co se týká cesty taveniny a zařízení k zajištění teplotních podmínek.

V úvahu přicházející materiály potřebují často od začátku, to znamená od roztavení suroviny, speciální zařízení. Není zde účelem objasňovat techniky tavení, které se vynálezu netýkají. Tyto techniky jsou v literatuře vysvětleny velmi podrobně. Musí se však zdůraznit, že při samotné přípravě taveniny jsou dosažitelné teploty omezeny, zvláště odolností konstrukčních materiálů, kterých je použito pro taviči pec a další používaná zařízení. Z těchto důvodů je k dispozici tavenina o teplotě, která obecně není příliš vysoká se zřetelem na teploty, které jsou potřebné pro transformaci. To znamená, že ztráty tepla taveniny v průběhu jednotlivých výrobních kroků až k převedení na vlákno, musí být omezeny.

To vede v praxi k tomu, že se tavenina na cestě mezi taviči pecí a odstřeďovacím tělesem tepelně izoluje a tato cesta se udržuje po možnosti krátká.

K tepelným ztrátám dochází také při styku s odstřeďovacím tělesem, pokud se mu nedodává energie, která je nutná k udržení pracovní teploty. Aby se předešlo příliš silným přestupům tepla, dodržují se určitá opatření při náběhu zařízení a při jeho trvalém provozu.

Mimo odstřeďovací těleso jde přitom především o prstencový venkovní hořák s výhodou se vnitřním spalováním, kteiý vytváří v sousedství horní strany obvodové stěny odstřeďovacího tělesa prstencový proud plynu o zvýšené teplotě. S výhodou se horký proud plynu vede nejen tak, aby

-8CZ 290109 B6 probíhal kolem obvodové stěny podávacího zařízení, ale tak, aby obklopoval také část připojovacího pásma nebo „tulipánu“, které spojuje obvodovou stěnu s přírubou, kterou je odstřeďovací těleso spojeno s nosným hřídelem (v případě odstřeďovacího tělesa s pohonem dna), takže se zahřívají i tyto díly.

Ktomu mohou sloužit i pomocné hořáky, jejichž plameny jsou zaměřeny na připojovací pásmo „tulipánu“. Jiné řešení spočívá v tom, že vnější hořák je umístěn ve větší vzdálenosti od horní strany obvodové stěny, takže proud plynuje už poněkud rozdělen, než se přiblíží k odstřeďovacímu tělesu a dosáhne podstatnou část „tulipánu“. Při tom však musí být vzdálenost udržována tak, aby byla dodržena dobrá přesnost dopadání proudu plynu. Podle třetí varianty zařízení podle vynálezu, může být použito prstencovitého venkovního hořáku, jehož vnitřní stěna kanálu vykazuje menší průměr, než je vnější průměr odstřeďovacího tělesa. V tomto případě může být instalován hořák s prodlouženým ukoseným výstupem, který omezí kuželovité rozšířený proud horkých plynů.

Na vnější straně odstřeďovacího tělesa je ještě s výhodou umístěn indukční ohřev s prstencovým magnetem, jímž prochází elektrický proud vysoké nebo střední frekvence. Jak je všeobecně známo, může být prstencový magnet umístěn soustředně pod odstřeďovacím tělesem. Obě tato topná zařízení přispívají v kombinaci podstatně k tepelné rovnováze odstřeďovacího tělesa, přičemž je třeba respektovat, že tato topná zařízení jsou tím účinnější, čím blíže jsou umístěna u odstřeďovacího tělesa, a že při tomto uspořádání zahřívá vnější hořák více horní část odstřeďovacího tělesa. Jelikož se ukázalo, že je velmi obtížné zahřívat horní stranu obvodové stěny, aniž dojde k ohřevu ostatních kovových částí, jež jsou v blízkosti a obzvlášť částí, ježjsou obklopována proudem horkého plynu, vylučuje toto řešení s dvojím ohřevem technologické problémy.

Dalším podstatným rozdílem mezi těmito topnými zařízeními je jejich účinek na teplotu v okolí odstřeďovacího tělesa. Indukční ohřev nemá z tohoto hlediska prakticky žádný účinek a nepřispívá tak k zahřívání atmosféry, kromě nepatrného ohřevu způsobeného zářením. Naproti tomu musí vnější prstencovitý hořák tuto atmosféru nutně silně zahřívat, i když sekundární vzduch nasávaný hlavně vlivem rotace odstřeďovacího tělesa a velké obvodové rychlosti prstencového proudění plynu, přínos tepla, vytvářený prstencovitým vnějším hořákem, opět brzdí. Pro nej lepší možnou jakost vláken, zejména z hlediska jejich mechanické odolnosti, není však výhodné, jsou-li vlákna bezprostředně po svém výstupu z odstřeďovacího tělesa vystavována horkému prostředí. Za těchto podmínek je výstupní teplota plynu prstencovitého vnějšího hořáku s výhodou omezována.

Jinak je výhodné pracovat s poměrně vysokými otáčkami odstřeďovacího tělesa. Je známo, že poměr odporu proti viskózním deformacím k silám pocházejícím z povrchového napětí, který zodpovídá vytváření kapiček nebo perel, je funkcí bezrozměrného čísla μ.ν/σ, přičemž μ je viskozita materiálu, V je jeho rychlost a oje jeho povrchové napětí. Zvětšení součinu μ.ν, buď snížením teploty ke zvýšení viskozity, nebo zvýšením iychlosti pohybu materiálu, vede ke zmenšení sklonu k vytváření nezvlákněných částic, jako jsou kapičky nebo perly.

Je třeba s výhodou dbát toho, aby prostředí v poli obklopujícím odstřeďovací těleso nebylo příliš zahříváno, avšak důsledkem tohoto požadavku může být, že vnější topení nepostačí k udržení tepelné rovnováhy odstřeďovacího tělesa v dostatečné míře.

V takovém případě mohou přispět topná zařízení uvnitř odstřeďovacího tělesa. Tento doplňující tepelný příspěvek se s výhodou získává prostřednictvím odkláněcího vnitřního hořáku, který je uspořádán soustředně s nosným hřídelem odstřeďovacího tělesa, jehož plameny jsou zaměřeny na vnitřní stranu obvodové stěny. S výhodou se nastavuje směsný poměr palivo/vzduch tak, aby základ plamene byl v těsném sousedství vnitřní stěny. Dále je výhodné vytvořit na vnitřní straně „tulipánu“ nebo připojovacího pásma určitý počet výstupků, jež slouží jako zadržovače plamenů. Odkláněcí vnitřní hořák přináší v trvalém provozu 3 až 15 % tepelného příkonu - pokud tepelný příkon nepochází od taveniny. Jeví se to jako příspěvek podřadného významu, je však třeba mít

-9CZ 290109 B6 na paměti, že k tomuto tepelnému příspěvku dochází neobyčejně přesně do místa, kde je ho zapotřebí a má tudíž neobyčejný účinek.

Odkláněcí vnitřní hořák, který je během zvlákňování ve funkci, doplňuje výhodně centrální vnitřní hořák, jak je znám ze stavu techniky, tam je však nasazován výhradně v najížděcí fázi a je v podstatě určen k zahřátí dna odstřeďovacího tělesa - nebo děliče sloužícího za dno, obvykle nazývaného koš, a všeobecně vyjádřeno - k zahřátí střední části odstřeďovacího tělesa. Centrální vnitřní hořák předehřeje koš nebo dno před naběhnutím taveniny. Podle vynálezu je středovým hořákem s výhodou prstencový hořák s konvergujícím plamenem, který je umístěn mezi nosným hřídelem odstřeďovacího tělesa a divergujícím vnitřním hořákem.

V náběhové fázi se ovšem používá i vnějších topných zařízení. Podle potřeby může být využito dokonce plamenometů nebo podobných zařízení jako doplňujícího ohřevu. Divergujícího vnitřního hořáku se používá rovněž samozřejmě v kritické náběžné fázi, kdy nelze ještě počítat s tepelným příspěvkem taveniny. V náběžné fázi se s výhodou používá vnitřního i vnějšího hořáku společně i odděleně. Je možno použít jako vnitřních hořáků stejného druhu hořáků, s jakými se setkáváme u zvlákňovacích agregátů pro běžnou výrobu skelných vláken. U takových běžných zvlákňovacích agregátů je hořák uspořádán soustředně v nosném hřídeli odstřeďovacího tělesa. Lze použít i jiných druhů vnitřních hořáků, obzvláště tak, aby bylo vyhověno specifické konstrukci odstřeďovacího tělesa, jako to bude blíže vysvětleno dále v souvislosti s příklady provedení.

Jelikož zpracovávané materiály mají v určitých případech nízké viskozity v porovnání s viskozitami skel zpracovávaným obvykle vnitřním odstřeďováním, je třeba nastavit průtočnost každého otvoru odstřeďovacího tělesa tím, že se rozměry odpovídajících otvorů přizpůsobí. Tak vykazují otvory obvykle k zajištění průtočnosti asi 1 kg za den a u otvorů pro skla s viskozitou řádově lOOPa.s, průměr mezi 0,7 a 1,2 mm. U materiálů jejichž viskozita je pod 50 Pa.s dává přednost použití odstřeďovacího tělesa s průměrem otvorů přes 0,1 mm, lépe přes 0,15 mm a zejména přes 0,2 mm, avšak pod 0,7 mm, lépe pod 0,5 mm a obzvláště pod 0,4 mm.

Další podrobnosti, význaky a přednosti vynálezu vyplynou z následujícího popisu doplněného obrázky a z příkladů provedení.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 až 7 jsou diagramy závislosti viskozity na teplotě pro různá složení.

Na obr. 8a je schematický zjednodušený podélný řez zvlákňovacího zařízení podle stavu techniky pro skleněná vlákna.

Na obr. 8b je příklad provedení zvlákňovacího zařízení podle vynálezu odpovídající znázornění na obr. 8a

Na obr. 9 je jiný příklad provedení zvlákňovacího zařízení podle vynálezu odpovídající znázornění na obr. 8b

Rada složení, kterých je možno použít k výrobě minerálních vláken, je v tabulce na konci popisu. S výjimkou složení A, které udává běžné složení skla, jež se obvykle zvlákňuje „vnitřním odstřeďováním“, vykazují všechny ostatní materiály zvýšenou teplotu likvidu a nepatrnou viskozitu. Vedle hlavních složek obsahuje tabulka teplotu likvidu, tedy hodnotu termodynamické rovnováhy, jež odpovídá nejnižší teplotě, při níž se v rovnovážném stavu nevyskytují žádné krystaly. K určení této teploty se vnese vzorek rozdrceného materiálu do platinového kelímku, zahřívá se na měřenou teplotu po dobu postačující k vytvoření rovnovážného stavu (v praxi 16 hodin), vzorek se z pícky vyjme a ochladí na teplotu okolí, vybrousí se na tenkou destičku a pozoruje se

-10CZ 290109 B6 pod mikroskopem; teplota likvidu pak odpovídá mezní teplotě mezi horní teplotní oblastí, v níž nebylo možno zjistit žádný krystal a spodní oblasti, při níž byla přítomnost krystalů zjištěna.

S výjimkou složení č. 26, odpovídají všechny použitá složení v tabulce materiálům s vysokou teplotou tavení, typicky s teplotou likvidu 1200 až 1400 °C. Na obr. 1 až 7 jsou křivky závislosti viskozita/teplota pro různá složení, která jsou pro vlastnosti rozhodující. Na ose pořadnic je logaritmus (lg.p) viskozity μ vyjádřené v Poise (1 Poise = 0,1 Pa.s). Levý konec křivek odpovídá (s výjimkou skla 0) nejnižší teplotě, při níž může být viskozita zjištěna viskozimetrem s koncentrickými trubičkami, přičemž se vzorek po krocích ochlazuje.

V diagramech jsou dále zaneseny meze použitelnosti vynálezu a jsou vyznačeny čárkovaně. Maximum použitelné teploty závisí na odolnosti slitin odstřeďovacího tělesa. Pro přijatelnou provozní životnost slitin typu ODS je horní hranice při 1400 °C.

Hodnota 1200 °C, která představuje spodní hranici, není přísnou mezí, aleje zdůvodněna tím, že známé a běžné techniky „vnitřního odstřeďování“ by mohly této hodnoty dosáhnout jako krajní meze, bude-li akceptována vedle jiných nedostatků velmi krátká provozní životnost odstřeďovacího tělesa. Za průmyslových podmínek není tato hodnota známými a obvyklými technikami „vnitřního odstřeďování“ hospodárně zdaleka dosažitelná.

Mimo 300 Pa.s (lg μ = 3,47) nemůže být složení uvedenou technikou už uspokojivě zpracováváno, jelikož materiál už otvory v potřebné míře neproudí. Tato horní hranice neznamená prakticky významné omezení potud, pokud příslušná složení vykazují v teplotním rozmezí, jež pro vynález připadá v úvahu, daleko menší viskozity.

Spodní hranicielO Pa.s je velmi důležitá. Jak už bylo dříve zmíněno, je v každém případě pod touto viskozitou, často ale už při viskozitách pod 20 Pa.s (lg μ = cca 2,3) nebo dokonce 35 Pa.s (lg μ = cca 2,5), prakticky nemožné vytáhnout s úspěchem zmíněnou technikou vlákna vystupující z průchozích otvorů. K dosažení rozumného bezpečného odstupu od těchto nízkých viskozit jež už neumožňují zvláknění vnitřním odstřeďováním, se dává přednost pracovat s takovými druhy složení, které umožňují zpracování při viskozitě od 30 do 35 Pa.s.

K lepšímu znázornění tohoto problému zpracování skla s nízkou viskozitou se provádí pokus s porovnatelným sklem, jehož viskozita odpovídá při 950 °C takové viskozitě, kterou vykazuje čedič o složení č.25 při 1250 °C a který kromě toho vykazuje takovou křivku závislosti viskozity na teplotě, jež je analogická křivce složení č.25. Tyto pokusy se provedou odstřeďovacím tělesem 200 mm, jež je známo z patentového spisu FR-A-2 443 436, přičemž výstupní množství skla je 0,2 až 0,65 kg za den na otvor. Teplota proudu plynu, vytvářeného prstencovitým vnějším hořákem, je 700 až 1000 °C s tlakem ofukování 200 až 1000 Pa. Dosažené výsledky jsou v následující tabulce, v níž je viskozita v Pa.s a otáčení odstředivého tělesa je v otáčkách za minutu. Ve sloupci „perly“ je na prvním místě udán podíl nezvlákněných částic o velikosti větší než 100 pm v hmotnostních procentech a v závorkách je podíl částic o velikosti více než 40 pm. Jemnost vláken je udána mikronovou hodnotou na 5 g.

-11 CZ 290109 B6

Viskozita (Pa.s)_____________Otáčky_________________Perly__________Jemnost vláken F/5g

180	3000	1,27 % (2,45 %)	3,7
52	3000	1,25% (1,75%)	3
15	3000	7,7 % (8,9 %)	3,6
7	3000	10,5 % (14 %)	>8
106	2000	1,8 % (2,4 %)	3,3
36	2000	1,9 % (2,8 %)	3,3
15	2000	45,9 % (47 %)	6,8

Jak ukazuje tato tabulka, je podíl perel při viskozitě nastavené na více než 35 Pa.s nezávisle na otáčkách odstřeďovacího tělesa zřetelně hmotnostně pod 5 %. V tomto případě je možné zvětšit jemnost vláken tím, že se zvýší otáčky odstřeďovacího tělesa, a nebo se zvýší teplota vytahovacího plynu. Při viskozitě pod 10 Pa.s je i při zvýšených otáčkách odstřeďovacího tělesa podíl perel velmi značný a vlákna kromě toho vykazují nedostatečnou jemnost, což je činí pro tlumicí účel prakticky nevhodnými.

Při viskozitě 7 až 36 Pa.s mohou vzniknout vlákna vysoké kvality, pracuj.e-li se s vysokými otáčkami a přijme-li se podíl perel hmotnostně 5 až 10 %.

Aby bylo možno použít složení v rámci vynálezu, je třeba usilovat o to, aby pokud možno největší úsek křivky viskozita-teplota ležel v mezích vysvětlených a definovaných výše.

Tím jsou zcela vyloučena složení 22 a 23, jež jsou uvedena jako příklady, která nejsou podle pouček vynálezu prakticky zvláknitelná. Je dále zřejmé, že složení 21 vykazuje v definovaném rozsahu jen velmi malý úsek křivky viskozita-teplota a je tudíž velmi obtížně zvláknitelné. Složení 17, 18, 20, 24 a 25 jsou v mezní oblasti potřebných podmínek pro volbu podle vynálezu, jelikož nemohou být zpracována s viskozitami pod 35 Pa.s a dávají tak málo uspokojivé výrobky, jež vykazují vysoký podíl perel, např. více než 10 hmotnostních procent.

Složení 3, 10, 11 a 14 vykazují jen velmi malý úsek křivky viskozita-teplota ve výhodném rozmezí viskozity více než 30/35 Pa.s, takže je obtížné udržet na celé obvodové stěně odstřeďovacího tělesa v trvalém provozu konstantní teplotu v mezích nejméně 50 °C.

Pokud jde o složení 8 a 12 je třeba konstatovat, že vyžadují velmi výkonné odstřeďovací těleso, jež připouští pracovní teplotu nad 1300 °C.

Ostatní složení vykazují pracovní rozmezí, jež leží při viskozitě zvlákňovaného materiálu mezi 35 až 350 Pa.s v oblasti 1200 a 1300 °C s bezpečnou vzdáleností 50 °C. Vykazují velmi široké pracovní rozmezí, takže jejich použití dovoluje pohodlnou aplikaci přes několik desítek stupňů a lze je snáze nasazovat než složení dříve zmíněná.

Složení 26 vůbec do definovaného pracovního rozmezí nezapadá, jelikož odpovídá sklu s poměrně nízkou teplotou likvidu (i když se nad 1050 až 1100 °C hovoří o vysoké teplotě likvidu; typicky používané složení skla, jako je složení 0, vykazuje teplotu likvidu pouze 920 °C). Toto složení však umožňuje rovněž využití předností vynálezu, neboť při své teplotě likvidu vykazuje viskozitu méně než 320 Pa,.s a přesto může být „vnitřním odstřeďováním“ zvlákňováno při viskozitě přes 10 Pa.s.

Použití předkládaného vynálezu je dále blíže vysvětleno pomocí obr. 8 a 9, jež ve zjednodušené formě schematicky znázorňují zvlákňovací agregáty.

Na obr. 8a a 8b je znázorněn agregát, který svou základní stavbou odpovídá dosavadnímu stavu techniky pro výrobu skleněných vláken, zejména k tlumicím účelům. Tento typ zvlákňovacího

- 12CZ 290109 B6 zařízení byl podrobně popsán v četných patentových spisech (například FR-A 2 443 436 a EP-A-0 091 381).

Příklady provedení vynálezu

Podle obr. 8a sestává zvlákňovací zařízení v podstatě ze zvlákňovacího tělesa 1, jehož obvodová stěna 2 má četné výstupní otvory. Obvodová stěna 2 je připojovacím pásmem, nadále označovaném jako „tulipán“ 4 spojena s přírubou 3. Jak je zřejmé z obr. 8a, jsou obvodová stěna 2, tulipán 4 a příruba 3 z jednoho kusu. Příruba 3 je upevněna na nosném hřídeli 5, který je podle tohoto příkladu dutý a jehož vnitřním prostorem se přivádí tavenina.

Nosný hřídel 5 nebo jeho příruba 3 nese koncentrický dělič, který se obvykle označuje jako „koš“ 6. Koš 6, na jehož obvodové stěně je poměrně malý počet otvorů relativně velkého průměru, tvoří dno zvlákňovacího tělesa 1 a rozděluje centrálně přiváděný proud taveniny na řadu dílčích pramenů přiváděnou na obvodovou stěnu 2.

Zvlákňovací těleso 1 je obklopeno různými topnými zařízeními: prstencový magnet 7 indukčního vytápění, který zahřívá zejména spodní část zvlákňovacího tělesa 1 především ke kompenzaci ochlazování stykem s vnějším vzduchem, přičemž tato topná zařízení jsou silně ochlazována velkým množstvím vzduchu, který je nasáván otáčením zvlákňovacího tělesa 1 a vodou chlazeným prstencovým vnějším hořákem 8. Konce stěn 9 a 10 kanálu vnějšího hořáku 8 jsou uspořádány v nepatrné vertikální vzdálenosti h - řádově 5 mm - od zvlákňovacího tělesa 1, jak je znázorněno vlevo nahoře na obr. 8a.

Prstencovitý vnější hořák 8 vytváří proud plynu o vysoké teplotě a rychlosti, který je orientován v podstatě směrem dolů a probíhá kolem obvodové stěny 2. Proud plynu slouží jednak k zahřívání nebo k udržování teploty obvodové stěny 2, jednak přispívá k vytahování vlákna odstřeďovaného nataveného materiálu.

Vnější hořák 8 je s výhodou obklopen ofukovacím prstencem 11 pro studený vzduch, popřípadě tlakový vzduch, který má hlavně omezovat radiální expanzi proudu horkého plynu tak, aby se zabránilo styku vytvořených vláken s prstencovým magnetem 7.

Tato topná zařízení zvlákňovacího tělesa 1 jsou v jeho vnitřní části doplněna vnitřním prstencovým hořákem 12, který je uspořádán v nosném hřídeli 5 a jehož se používá pouze v náběžné fázi zvlákňovacího agregátu k předehřátí koše 6.

Podle obr. 8b je zvlákňovací zařízení podle vynálezu sestaveno ze stejných prvků a dále se uvádějí rozdílnosti.

Nejnápadnější rozdíl se týká uspořádání vnějšího hořáku 13, jehož konce stěn kanálu 14 a 15 jsou uspořádány ve vzdálenosti h nad obvodovou stěnou 19, jež je zřetelně větší než vzdálenost h podle obr. 8a. Také tyto poměry jsou znázorněny dále schematicky vpravo nahoře na obr. 8b. Příkladně je vzdálenost h 15 až 30 mm, s výhodou 20 až 25 mm, jelikož taková vzdálenost připouští stále ještě vysokou přesnost proudění vystupujícího proudu plynu. Stěna kanálu 14 má zřetelně menší průměr, než je průměr horní strany obvodové stěny 19. K vedení proudu plynu při jeho výstupu je výstup vnějšího hořáku 13 omezen dvěma šikmými, navzájem kolmými, plochami 16 a 17 skloněnými pod úhlem 45 °C směrem ven. K omezení problému radiální expanze horkého proudu plynu z vnějšího hořáku 13, má vnější šikmá plocha 17 poloviční délku než vnitřní šikmá plocha 16 a končí ve svislé stěně 18. Šikmá plocha 16 a stěna 18 končí ve výšce nad odstřeďovacím tělesem, jež odpovídá v podstatě svislé vzdálenosti h konců 9,10 stěn kanálu obvyklého vnějšího hořáku 8 (obr. 8a). Při tomto uspořádání vnějšího hořáku 13 je zahřívána nejen obvodová stěna 19 zvlákňovacího tělesa 1, ale také tulipán 20.

-13CZ 290109 B6

Proud plynu však nemá stoupat vzhůru podél tulipánu 20 a zahřívat nosný hřídel 22 zvlákňovacího tělesa Γ. Aby se tomu zabránilo, může být aplikován prstencovitý výstupek 21 nebo jiný otáčivý utěsňovací prvek například v polovině výšky tulipánu 20, přičemž tato poloha určuje délku tulipánu 20, zahřívanou prstencovým proudem plynu. Je také možné zavést přetlak do štěrbiny mezi nosným hřídelem 22 a obvodovou stěnou 23. K tomu může být například na vnější stranu nosného hřídele 22 přiváděn studený vzduch, s výhodou kolmo k ose otáčení, neboť se má pouze vytvořit fluidní závora a nikoliv ofukování tulipánu 20 studeným vzduchem.

Porovnání obr. 8a a 8b ukazuje další podstatný rozdíl, který spočívá v tom, že je instalován druhý vnitřní hořák 25 koncentricky kolem centrálního vnitřního prstencového hořáku 26, jenž, jako obvykle, slouží k vytápění koše 27. Druhým vnitřním hořákem 25 je prstencový hořák s odkláněnými plameny, které jsou zaměřeny na vnitřní plochu obvodové stěny 19 a tulipánu 20. Uspořádání plamenů je optimalizováno výstupky 29 na vnitřní straně tulipánu 20, jež slouží jako zachycovače plamenů.

V případě provedení podle obr. 8b má koš 27 poměrně tlusté dno 28, které tvoří buď keramická deska, nebo žáruvzdorný beton, aby se zabránilo rychlé erozi taveninou. Kromě toho slouží tlusté dno 28 jako tepelná přepážka a brání tak ochlazování vnitřní strany dna proudem plynu nebo vzduchu indukovaným nebo nasávaným vlivem otáčení zvlákňovacího tělesa j/.

Zařízení podle vynálezu funguje tímto způsobem:

Před zahájením výroby se zahřeje koš 27 a zvlákňovací těleso Γ až na teplotu zaručující, že roztavený materiál neztuhne při výstupu z průchozích otvorů zvlákňovacího tělesa 1/. Jakmile se dosáhne vhodné teploty, jež se v ideálním případě nebude příliš lišit od teploty trvalého provozu, takže se bez podstatného ochlazení taveniny dosáhne provozního stavu, otevře se přívod taveniny do zvlákňovacího tělesa J/.

Tavenina dopadne na dno 28 koše 27, pronikne otvory koše 27 v jeho obvodové stěně a je vrhána na vnitřní stranu obvodové stěny 19 zvlákňovacího tělesa Γ.

Rozdělování taveniny košem 27 je určováno dvěma protichůdnými požadavky: Jednak je žádoucí udržovat počet otvorů koše 27 poměrně nízký, aby se zabránilo velkému ochlazování taveniny na její cestě z koše 27 k obvodové stěně 19 zvlákňovacího tělesa Γ. Jestliže je na druhé straně tavenina zkoncentrována na malý počet otvorů v koši 27, dochází k lokálně úzce vymezeným místům dopadu na vnitřní plochu obvodové stěny 19 zvlákňovacího tělesa Γ s nebezpečím rychlé eroze zvlákňovacího tělesa Γ v těchto místech. Toto nebezpečí je dále zvyšováno tím, že -jak bude dále podrobně vysvětleno - je silněji omezována „rezerva“ taveniny ve zvlákňovacím tělese Γ, takže dopadání je touto rezervou, která působí jako polštář, méně tlumeno.

Pronikání taveniny zvlákňovacím tělesem Γ se udržuje co nejkratší, aby se minimalizovalo nebezpečí tuhnutí. K tomu je - vedle zkracování dráhy taveniny ve zvlákňovacím tělese Γ - třeba usilovat o to, aby množství taveniny před jejím proniknutím průtočnými otvory podél vnitřní strany obvodové stěny 19 bylo udržováno co nejmenší.

Tato rezerva taveniny je nepřímo udržována průtokem přiváděné taveniny, její teplotou a tím menší nebo větší tekutostí a odstředivým zrychlením. V daném případě by nemělo množství taveniny, setrvávající ve zvlákňovacím tělese Γ, překročit v průměru provozní množství odpovídající jedné minutě, s výhodou odpovídající 30 sekundám.

Správné udržování přiměřené teploty taveniny až do jejího zvláknění a zvlákňovacího tělesa vyžaduje doplňující, obzvláště termochemické podmínky v prostředí obklopujícím zvlákňovací těleso tak, aby se zaručilo vytahování vláken a zpevnění vytažených vláken. Teplota taveniny má být přivedena rychle na hodnotu ležící nad hodnotou, při níž se vlákna zpevňují. Přesto však nemá zpevnění vláken nastat okamžitě, neboť jinak by nedošlo k dostatečnému vytažení.

- 14CZ 290109 B6

V tomto stádiu se regulace teploty ovládá topným zařízením, jež působí v okolí zvlákňovacího tělesa v zóně, ve které probíhá vytahování vláken. Při volbě teploty se musí přirozeně počítat s hodnotami, při nichž je daný materiál tažitelný a pak zpevnitelný. Dále se musí respektovat skutečnost, že se plyn, vystupující z hořáku, mísí se vzduchem nasávaným z okolí.

V praxi se dosahuje vytažení vláken v nepatrné prodlevě po odstředění ve zvlákňovacím tělese.

Množství proudících plynů má být dostatečné k udržení zvolených podmínek v celé oblasti okolního prostředí, v němž dochází k vytahování.

Uspořádání, znázorněné na obr. 9, se odlišuje od uspořádání, znázorněného na obr. 8 hlavně tím, že plnění taveninou neprobíhá osově, ale přímo do zvlákňovacího tělesa bez průchodu rozdělovacím košem.

Uspořádání podle obr. 9 má zvlákňovací těleso 31, které je, jak schematicky naznačeno, zavěšeno nad přírubou 33 a nákružkem 34 na nosném hřídeli 32. Vlastní upevňovací elementy nejsou znázorněny.

Zvlákňovací těleso 31 je nahoře otevřené. Vlastní tíhou je přiváděna tavenina 35, která kontinuálně proudí z tavné lázně. Na své cestě až ke vstupu do zvlákňovacího tělesa 31 je tavenina 35 chráněna pouzdrem 36.

Podobně jako podle obr. 8 jsou obsažena různá zařízení, která slouží k ovládání teploty taveniny a zařízení v různých pracovních stadiích.

Přitom jde na vnější straně zvlákňovacího tělesa 31 především o prstencový vnější hořák 37 a prstencový magnet 38 k indukčnímu ohřevu, popřípadě v jednotlivých případech mohou být dočasně zapnuty při náběhu výroby doplňující hořáky, aby se zvlákňovací těleso dostalo na dostatečnou teplotu před zavedením taveniny do zvlákňovacího tělesa 31. Doplňující hořáky nejsou blíže znázorněny.

Ve vnitřním prostoru zvlákňovacího tělesa 31 může být podobně jako podle obr. 8 uspořádán souose s nosným hřídelem 32 vnitřní hořák 39. Dno odstřeďovacího tělesa 31 je s výhodou opatřeno výstupními otvory k umožnění výstupu plynů. ^z

Musí-li být taveniny 35 těsně před průchodem výstupními otvory zvlákňovacího tělesa 31 zahřáta, může být použito hořáků 40 znázorněných schematicky na obr. 9, které usměrní plameny na vnitřní plochu obvodové stěny zvlákňovacího tělesa 3k Jinak, jak patrno z obr. 9, se dává přednost přesazení hořáků 40 vůči proudu taveniny 35 tak, aby přívod taveniny nerušily.

Podobně jako na obr. 8 může být odkláněcí hořák 40 doplněn centrálním vnitřním hořákem 39.

K pokud možno nej lepšímu ochránění vnitřního prostoru zvlákňovacího tělesa 31 od vnějšího prostředí mohou být uspořádány stěny 41 schematicky znázorněné na obr. 9.

Tavenina 35 přichází do styku se zvlákňovacím tělesem 31 v oblasti, jež tvoří dno zvlákňovacího tělesa 31. Působením odstředivých sil pak pokrývá tavenina vnitřní plochu obvodové stěny 42 zvlákňovacího tělesa 3L

Je třeba zdůraznit, že při tomto uspořádání je dráha taveniny 35 ve styku se zvlákňovacím tělesem 31 velmi krátce.

Podobně jako u zařízení podle obr. 8b brání prstencový vnější hořák 37 s vnitřním spalováním, jehož hlavní funkcí je ustavení tepelných podmínek v prostředí na obvodu zvlákňovacího tělesa

-15CZ 290109 B6 silnějšímu ochlazování obvodové stěny 42 zvlákňovacího tělesa 31, zejména vjeho horní části. Rovněž jako u předchozího příkladu provedení slouží indukční ohřev prstencového magnetu 38 k zahřívání spodní části zvlákňovacího tělesa 3_L

Jak bylo shora uvedeno, vyrábí se vlákno pomocí zvlákňovacího tělesa z austenitické oceli ODS. V tomto případě má zvlákňovaci těleso průměr 200 mm a na obvodě 9000 průchozích otvorů o průměru 0,5 mm a uspořádaných ve 20 řadách. Uspořádání je stejného druhu jako na obr. 8b.

Zkušební podmínky pro různá složení se jen nepatrně liší. Příkladně se uvádějí podmínky, které vedly k dobrým výsledkům pro složení H, jak bylo shora uvedeno:

Počáteční teplota taveniny při zavedení do zvlákňovacího tělesa je 1550 °C. Prosazené množství 3000 kg/den.

Vnější hořák byl napřed nastaven tak, že vytvořil vytahovací proudění plynu při 1400 °C za provozního tlaku 3450 pa.

Otáčky zvlákňovacího tělesa 3000/min.

Za těchto podmínek byla vyrobena čedičová vlna, jejíž jemnost vláken vykazovala mikronámí hodnotu 3/5g nebo fakonámí hodnotu 400/5g (stanovení mikronámí a fakonámí hodnoty jsou obvyklé metody k charakterizaci jemnosti vláken, jak se dnes mezi výrobci minerální vlny používají; podrobnosti lze v plném rozsahu převzít z německé průmyslové normy (DIN) 53941 „Bestimmung des Micronaire“, resp. z normy ASTM D 1448 „Micronaire reading of cotton fíbers“). Podíl nezvlákněných částic s průměrem 100 pm nebo větším činil hmotnostně méně než 0,8 % a byl extrémně nízký ve srovnání s výsledky s „vnějším odstřeďováním“. Kvalita vláken byla celkem neobyčejně uspokojivá.

Všeobecně lze říci, že při vhodné volbě provozních podmínek vede způsob podle vynálezu na základě čediče, kameniva apod., k plstím z minerální vlny, jež vykazují hmotnostně méně než 5 % nezvlákněných částic (perel) o průměru přesahujícím 100 pm. Přesto je nicméně neobyčejně důležité zvládnout dobře rozdělení teploty. Jak už bylo uvedeno, vede výrazné zvýšení teploty, například zvýšením teploty hořáku na 1600 °C, k výraznému nárůstu podílu nezvlákněných částic. Naopak snížení teploty odstřeďovacího tělesa může vést k ucpávání průchozích otvorů na jeho obvodě.

Pokusy provedené s ostatními složeními potvrzují uvedené výsledky.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
SiO2	50,45	51,5	49,40	52,9	54,93	56,0	52,26	52,65	49,40	47,90
Fe2O3	10,35	10,1	11,75	15,2	8,3	12,18	7,6	6,5	10,10	9,80
A12O3	17,35	18	15,8	13,6	17,17	14,37	18,96	19,85	17,00	16,40
MnO	0,17	0,19	0,2	0,2	0,15	0,23	0,1	0,1	0,15	0,15
CaO	9,90	8,9	10,80	5,75	7,12	6,3	6,52	5,3	9,70	9,4
MgO	7,05	6,4	6,4	3,8	5,10	4,48	4,31	3,3	6,90	6,70
Na2O	3,35	3,5	3,1	2,7	3,55	3,2	5,52	6,1	3,25	3,15
K2O	0,45	0,61	0,4	2,20	2,19	1,49	4,11	5,5	0,45	0,40
TiO2	0,75	0,66	2,1	3,0	1,20	1,33	0,5	0,5	0,75	0,70
P2O5	0,15	0,12	-	0,6	0,28	0,34	0,1	0,1	0,15	0,14
B2O3	-	-	-	-	-	-			2,15	5,25
Liquidus	1310°C	1290°C	1220°C	1330°C	1270°C	1290°C	1290°C	1310°C	1260°C	1230°C

-16CZ 290109 B6

	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
SiO2	47,5	55,3	52,60	46,55	48,77	50,80	47,01	56,3	58,54	61.2
Fe2O3	9,7	7,78	8,75	8,78	8,80	8,80	12,1	0.25	0.19	6.1
ai2o3	16,3	19,1	14,58	14,7	14,65	14,65	14.7	3,15	3.85	0.1
MnO	0,16	0,12	0,12	0,17	0,17	0,17	0,24	-	0,03	0.01
CaO	12,4	10,4	12,20	12,25	12,25	12,25	10.1	26,1	25	18.6
MgO	6,7	3,9	6,33	6,2	6,2	6,2	8,6	6,4	9,25	9.3
Na2O	3,20	1,8	2,24	2.2	2,2	2,2	3.06	3,2	0.05	4,5
K2O	0,40	0,68	1,05	1,02	1,02	1,01	1,40	0,65	0.08	0,04
TiO2	0,70	0,83	1,82	1,89	1,9	1,9	2,6	0,1	0.02	0.14
P2O5	2,9	-	0,30	6,21	4	2	-	2,9	2.85	-
B2O3			-	-	-	-	-	-	0,05	-
Liquidus	1210°C	1270°C	1230°C	1220°C	1230°C	1230°C	1300°C	1290°C	1330°C

	21	22	23	24	25	26	27	28	0
SiO2	58,1	56,4	47,2	53	49,3	60,7	58,3		63
Fe2O3	0,15	0,3	3	2,7	8,4		0,14		0,3
A12O3	3,1	3,4	6,9	6,4	15,6	0,2	7		3
MnO
CaO	21,2	21,7	20,7	30	13,9	16,5	24,85		7.35
MgO	14,8	4,55	14,4	3	7,6	3,2	5		3,1
Na2O		9	6,5	3,1	3,5	15,4	0,02		14,1
K2O		1,1	0,7	1,1	0,5	0,7	0,05		0,8
TiO2	0,14	0,1	0,4	0,5	1,0		0,14
p2o5				0,2		3,3	4,5		5,9
b2o3	2,5
Liquidus	1360°C	1230°C	1300°C	1350°C	1230°C	1120°C	>1300°C		920°C

Průmyslová využitelnost

Výroba minerální vlny zvláště pro tlumicí účely z materiálů, jako je čedič, způsobem zvlákňování s vnitřním odstřeďováním vede přes řídkou tekutost taveniny materiálu, jako je čedič, ke vláknům vysoké kvality s nepatrným podílem perel za dobrého výtěžku. Je to umožněno volbou materiálu určitého složení a jeho zvlákněním za určitých podmínek. Podmínkou je při zvlákňování tohoto řídce tekutého materiálu při vnitřním odstřeďování viskozita větší než 10 Pa.s.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (19)

1. Způsob výroby minerální vlny z roztaveného minerálního materiálu s teplotou likvidu nad 1050 °C a s viskozitou při této teplotě likvidu menší než 320 Pas, vyznačující se tím, že se vede roztavený minerální materiál do zvlákňovací jednotky, jejíž obvodová stěna obsahuje četné otvory, kterými je roztavený materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se přídavně ztenčují průtokem plynu po obvodové stěně zvlákňovací jednotky, přičemž se roztavený materiál zvlákňuje při teplotě nižší než 1400 °C a při viskozitě nad 10 Pas, a zvlákňovací jednotka je z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovací teplotě.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se zvlákňuje tavenina o teplotě likvidu nad 1200 °C.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se materiál taví při teplotě 1200 až 1400 °C a viskozitě alespoň 20 Pas a zvlákňuje se při viskozitě alespoň 20 Pas.

-17CZ 290109 B6

4. Způsob podle nároku 3, vyznačuj ící se t í m , že se zvlákňuje tavenina s viskozitou vyšší než 35 Pas.

5. Způsob podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že se zvlákňuje při rozsahu teplot alespoň 50 °C.

6. Zařízení pro způsob výroby minerálních vláken zvlákňováním vnitřním odstřeďováním podle nároku 1 až 5 sestávající ze zvlákňovacího tělesa, jehož obvodová stěna vykazuje četné výstupní otvory, kterými je roztavený minerální materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se podrobují přídavnému dloužení působením plynu proudícího podél obvodové stěny odstřeďovacího zvlákňovacího tělesa, přičemž je zařízení vybaveno vnitřním hořákem k vytápění v průběhu zvlákňování, vyznačující se tím, že vnitřním hořákem (25) je rozptylový prstencový hořák, jehož plameny se udržují v blízkosti vnitřního povrchu obvodové stěny (19) zvlákňovacího tělesa (Γ) výstupky (29) zachycující plamen, jež jsou umístěny u vnitřního povrchu tulipánu (20) zvlákňovacího tělesa (Γ) a zvlákňovací tělesa (Γ, 31) jsou z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovací teplotě.

7. Zařízení pro způsob výroby minerálních vláken zvlákňováním vnitřním odstřeďováním podle nároků 1 až 5 sestávající ze zvlákňovacího tělesa, jehož obvodová stěna vykazuje četné výstupní otvory, kterými je roztavený minerální materiál odstřeďován za vytváření vláken, která se podrobují přídavnému dloužení působením plynu proudícího podél obvodové stěny odstřeďovacího zvlákňovacího tělesa a plyn pro dloužení vláken je generován vnějším hořákem (13, 37), vyznačující se tím, že vnější hořák (13, 37) je umístěn ve vzdálenosti (h') řádově 15 až 20 mm nad vnější stěnou (19) zvlákňovacího tělesa (Γ) a vnější hořák (13, 37) má stěnu výstupního kanálu (14) o průměru menším než je průměr horní strany obvodové stěny (19, 42) zvlákňovacího tělesa (Γ, 31), a zvlákňovací tělesa (Γ, 31) jsou z materiálu dostatečně tepelně odolného a odolného proti tečení a korozi při zvlákňovací teplotě.

8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že prstencový vnější hořák (13) má stěny výstupního kanálu (14, 15) pro průtok horkých plynů prodloužené dvěma šikmými plochami (16, 17) vymezujícími výstup planoucích horkých plynů.

9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že zpětnému zášlehu horkých plynů podél nosného hřídele (22) zvlákňovacího tělesa (Γ) je bráněno prstencovým výstupkem (21).

10. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že zpětnému zášlehu horkých plynů podél nosného hřídele (22) zvlákňovacího tělesa (Γ) je bráněno kapalinovým utěsněním na volném konci nosného hřídele (22).

11. Zařízení podle nároků 6 až 10, vyzn ačuj í cí se tí m , že zvlákňovací těleso (Γ, 13) může být dále zahříváno prstencovým indukčním topidlem (7, 38).

12. Zařízení podle nároků 6 až 11,vyznačující se tím, že roztavený minerální materiál je sváděn do rozdělovacího prostředku, vytvořeného jako pohárek (27), jehož spodní sténaje chráněna dnem (28) žáruvzdorného izolačního materiálu, zejména na bázi keramiky nebo žáruvzdorného betonu.

13. Zařízení podle nároků 6 až 12, vyznačující se tím, že otvory zvlákňovacího tělesa (Γ, 31) mají průměr 0,15 až 0,4 mm.

14. Zařízení podle nároků 6 až 12, vy z n a č uj í c í se t í m , že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává ze slitiny vytvrzené dispergovanými oxidy.

-18CZ 290109 B6

15. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává z austenitické slitiny s následujícím hmotnostním obsahem hlavních složek

15,0 až 35,0 % chrómu, až 1,0 % uhlíku, až 2,0 % hliníku, až 3,0 % titanu, pod 2,0 % železa,

0,2 až 1,0% oxidu trojmocného yttria, zbytek tvoří nikl.

16. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává z ferritické slitiny s následujícím hmotnostním obsahem hlavních složek

13,0 až 30,0 % chrómu,

2,0 až 7,0 % hliníku, pod 1,0% titanu,

0,2 až 1,0 % oxidu trojmocného yttria, zbytek tvoří železo.

17. Zařízení podle nároků 6 až 13, vyznačuj ící se tím, že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává z keramického materiálu.

18. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává z keramického materiálu typu nitridu křemíku.

19. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že zvlákňovací těleso (Γ, 31) sestává z keramického materiálu typu SiC-SiC nebo SiC-C.