KR860000995B1

KR860000995B1 - Preparing for method of inorganic fiber

Info

Publication number: KR860000995B1
Application number: KR1019840002491A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 주식회사 : 금강; 정상영
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1986-07-26
Also published as: KR850008472A

Abstract

Raw material for inorg. fiber was molten by movable electrode poles (13) which were mounted on the upper part of a furnace wall (11). Amount of molten materials passing the orifice (14) was controlled by electrically adjusting temp. of the orifice. Molten material past the bushing (16) was blown into inorg. fiber in the venturi tube by ultrasonic air stream.

Description

무기섬유 제조방법 및 장치Inorganic fiber manufacturing method and apparatus

제1도는 종래의 무기섬유 제조장치에 사용되는 용융노 부분의 단면 개략도.1 is a schematic cross-sectional view of a melting furnace portion used in a conventional inorganic fiber manufacturing apparatus.

제2도는 본 발명에 의한 무기섬유 제조장치의 단면 개략도.2 is a schematic cross-sectional view of the inorganic fiber manufacturing apparatus according to the present invention.

제3도는 본 발명에 사용되는 용융노 부분의 부분단면 개략도.3 is a partial cross-sectional schematic diagram of a melting furnace portion used in the present invention.

제4도는 본 발명에 사용되는 제섬장치의 단면도.4 is a cross-sectional view of the islanding apparatus used in the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 용융노 13 : 전극봉11 melting furnace 13 electrode

14 : 오리피스 16 : 부싱14: Orifice 16: Bushing

17 : 고압 공기 유입관 18 : 제섬장치17: high pressure air inlet tube 18: islanding device

26 : 전극봉 지지체 30 : 내부 원통26 electrode support 30 an inner cylinder

31 : 가스 유입공 36 : 외주벽31 gas inlet hole 36 outer peripheral wall

38 : 가스쉴드 39' : 구멍38: gas shield 39 ': hole

40 : 탕출구 42 : 텅그스텐 링40: hot water outlet 42: tungsten ring

43 : 라이닝층 45 : 벤튜리형 통로43: lining layer 45: venturi-type passage

46 : 본체 47 : 캡46: body 47: cap

50 : 고압공기 공급실50: high pressure air supply room

본 발명은 유리섬유, 암면 섬유, 세라믹화이버, 알루미나화이버 등과 같은 무기섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더 상세히 설명하면 무기섬유 중에서도 1000℃ 이상의 고온에서 단열 및 보온의 목적으로 사용할 수 있는 무기섬유를 제조하는데 적당한 방법과 장치를 제공하는 것이다.The present invention relates to a method for producing inorganic fibers, such as glass fibers, rock wool fibers, ceramic fibers, alumina fibers, etc. In more detail, the inorganic fibers that can be used for the purpose of thermal insulation and insulation at a high temperature of 1000 ℃ or more among inorganic fibers It is to provide a method and apparatus suitable for manufacturing.

무기 섬유인 유리섬유, 암면섬유, 세라믹화이버, 알루미나화이버 등은 단열 및 보온용으로서 유용하게 사용되고 있으나 그 재질이 갖고 있는 융점 등의 물성 차이로 인하여 사용할 수 있는 온도가 한정되므로 그 용도도 제한을 받고 있다. 즉 유리섬유의 경우는 300℃ 이하의 온도에 주로 사용되고 건축용 단열재로 많이 사용되고 있는데 반하여 암면 삼유는 통상적으로 600℃까지 보온 및 단열하는데 사용되고 특수한 경우에는 1000℃까지 사용할 수 있으나 1000℃ 이상의 온도에는 주로 세라믹화이버가 사용되고 있으며, 1500℃ 이상의 온도에서는 알루미나화이버가 사용되고 있다.Inorganic fibers, such as glass fibers, rock wool fibers, ceramic fibers, and alumina fibers, are useful for thermal insulation and thermal insulation, but their use is limited because of the limited temperature due to physical properties such as melting point. have. In other words, glass fiber is mainly used at a temperature below 300 ℃ and is widely used as a building insulation material, whereas rock wool hemp oil is usually used to insulate and insulate up to 600 ℃, and in special cases, it can be used up to 1000 ℃ but mainly at a temperature above 1000 ℃. Fiber is used, and alumina fiber is used at the temperature of 1500 degreeC or more.

이러한 무기 섬유들은 원료물질을 큐폴라(Cpuola)나 포세(Pochet)와 같은 전기로에서 용융시킨 다음 소량씩 유출시키면서 회전하는 디스크에 낙하시켜 용융물들이 섬유상으로 분산되면서 냉각되도록하거나 용융물을 유출시킬 때 낙하되는 용융물 줄기의 흐름에 대하여 직각 방향에서 증기나 공기를 분사하여 섬유상으로 되게하는 제섬 방법을 이용하여 제조하고 있다.These inorganic fibers are melted in an electric furnace, such as Cpuola or Pochet, and then dropped into a rotating disk with a small amount of outflow, allowing the melt to disperse into fibrous form or to cool down as the melt flows out. It is manufactured by using a spinning method in which steam or air is injected into the fibrous form in a direction perpendicular to the flow of the stem.

그러나 고온용 무기섬유, 예를 들면 세라믹화이버와 같은 무기섬유의 경우에는 그 제조과정에서 많은 문제점이 나타나고 있다. 즉 고온용의 무기섬유를 제조할 때는 전극봉이 바닥에서 돌출 고정된 전기로에서 원료물질을 용융시키고 부싱(Bushing)을 통하여 유출시킬 때 니들(Needle) 또는 케인(Cane)으로 부싱의 탕출(湯出) 구멍을 조정하므로서 출탕량을 조정하고 있는 바, 용융물의 온도가 2000℃ 내지 2500℃ 정도로되면 니들 또는 케인이 마모되거나 부싱의 구멍이 마모되므로 장시간의 작업이 곤란하게 될 뿐 아니라 전극봉도노의 밑바닥에 고정되어 있어서 용융물의 상태 변화가 어렵다. 그리고 유출되는 용융물질을 섬유상으로 만들때도 용융물질의 흘러내리는 측방에서 직각 방향으로 증기나 공기를 분사하므로 용융물질과 공기의 접촉 및 그에 따른 냉각이 일정치 않게 되어 섬유의 굵기등 물성이 일정하게 되지 않아서 양질의 섬유를 얻을수 없었다.However, in the case of inorganic fibers such as high temperature inorganic fibers, for example, ceramic fibers, many problems appear in the manufacturing process. In other words, when manufacturing inorganic fibers for high temperature, when the electrode rod melts raw materials in an electric furnace in which the electrode protrudes from the bottom and flows out through the bushing, the bushing is spouted with a needle or a cane. As the temperature of the melt is adjusted by adjusting the hole, when the temperature of the melt is about 2000 ° C to 2500 ° C, the needle or the cane is worn out or the hole of the bushing is worn out, which makes it difficult to work for a long time and is fixed to the bottom of the electrode rod furnace. It is difficult to change the state of the melt. In addition, even when the molten material flows out into a fibrous form, steam or air is injected in a direction perpendicular to the flowing side of the molten material, so that the contact between the molten material and the air and cooling accordingly become inconsistent, so that the physical properties such as the thickness of the fiber become constant. I could not get good fiber.

본 발명은 전술한 종래 방법상의 결점을 개선하기 위하여 연구한 결과 전극봉을 노의 상단에 부설하여 착탈 또는 이동시킬 수 있어 용융물의 상태 변화가 용이하고 부싱의 탕출구부분을 가열하여 용출되는 용융물의 점도를 조절하므로서 섬유의 굵기와 길이의 조정이 가능하며, 탕출되는 용융물의 줄기를 고압·고속의 공기로 용융물 흐름과 같은 방향으로 분사하므로서 전술한 종래 방법의 결점을 개선할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.The present invention has been studied to improve the above-described drawbacks of the conventional method, the electrode rod can be attached to or detached from the top of the furnace to move or remove the state of the melt is easy to change the viscosity of the melt eluted by heating the spout of the bushing The present invention has been found that the thickness and length of the fiber can be adjusted by controlling the pressure, and the defects of the aforementioned conventional method can be improved by spraying the stem of the melt melted in the same direction as the melt flow with high pressure and high velocity air. Will be completed.

본 발명에 의하면 전극봉을 노의 측벽 상단에 부착하여 노속으로 삽입되는 전극봉의 가열 단부의 위치를 변경시킬 수 있게함과 동시에 필요시 용이하게 착탈할 수 있도록 하므로서 전기노의 일시적인 가열 중단시 용융물의 양을 줄여 원료의 손실을 절감시키고 가동 중단시에는 전극봉을 노외부로 빼내었다가 재가동시 사용할 수 있도록 하여 고가의 전극봉을 재사용할 수 있게 된다.According to the present invention, by attaching the electrode to the top of the side wall of the furnace, it is possible to change the position of the heating end of the electrode inserted into the furnace, and at the same time can be easily detached when necessary, so that the amount of melt during the temporary heating stop of the electric furnace It can reduce the loss of raw materials, and when the operation is stopped, the electrode can be taken out of the furnace and can be used again to reuse the expensive electrode.

그리고 부싱의 탕출구 부분에 단상 전원을 연결하여 부싱의 탕출구 부분을 전기로 가열할 수 있도록 하므로서 부싱에 통전되는 전류의 조절로 탕출구 부분의 온도를 조절하여 탕출구를 통과하는 용융물질의 점도가 조절되어 출탕량과 흘러내리는 용융물줄기의 굵기가 조절되어 종래 니들이나 케인을 사용하는 경우에 나타나는 탕출구의 마모 현상을 억제하고 동시에 섬유의 굵기 및 길이를 간단히 조절할 수 있게 된다.The viscosity of the molten material passing through the hot water outlet by controlling the temperature of the hot water outlet part by controlling the current flowing through the bushing by connecting the single-phase power supply to the hot water outlet part of the bushing so that the hot water outlet part of the bushing can be heated by electricity. By controlling the amount of the tapping amount and the thickness of the flowing melt stem is controlled to suppress the wear phenomenon of the tap spout appearing when using a conventional needle or kane and at the same time it is possible to simply adjust the thickness and length of the fiber.

더구나 본 발명에 의하면 용융물질을 섬유화할 때 용융물질이 벤튜리형 통로를 통과하도록 하면서 벤튜리형 통로의 주벽에서 고압 공기를 용융물줄기에 대하여 동일 방향으로 되게 340m/s 이상, 특히 624m/s 정도의 초음속으로 블로윙하므로서 용융물이 미세한 섬유로 되게 되고 또한 용융물줄기의 주위에서 고르게 블로윙 공기와 접촉하면서 균일한 냉각 효과를 얻을 수 있어서 섬유질이 균일하게 된다.Furthermore, according to the present invention, when the molten material is fiberized, the supersonic speed of 340 m / s or more, in particular about 624 m / s, is such that high pressure air flows in the same direction with respect to the melt stem while allowing the molten material to pass through the venturi-type passageway. By blowing into the melt, the melt becomes fine fibers, and evenly contacting the blowing air around the melt stem to obtain a uniform cooling effect, resulting in a uniform fiber.

본 발명에 의한 무기섬유 제조방법은 용융노속에 원료물질을 튜입하고 부싱 상방에 장설된 전극봉으로 원료 물질을 용융하는 공정, 부싱에 전류를 통하여 부싱에 형성된 탕출 구멍의 온도를 조절하므로서 탕출량을 조절하는 공정, 배출되는 용융물질을 불활성 분위기에서 제섬장치로 유출시키는 공정, 용융물질을 벤튜리형 통로로 통과시키면서 용융물질 주위에서 용융물의 흐름에 대하여 같은 방향으로 고압 공기를 340m/s 이상, 특히 624m/s 정도의 초음속으로 분사되도록 제섬장치의 노즐로 공급하여 제섬하는 공정 및 제섬된 섬유를 접속하는 공정으로 구성된다.Inorganic fiber manufacturing method according to the present invention is a process for melting the raw material with the electrode rod installed above the bushing by pouring the raw material in the molten furnace, by controlling the temperature of the spout hole formed in the bushing through the current in the bushing to control the amount of spout Process, the discharge of the discharged molten material in the inert atmosphere to the dewatering device, the high pressure air in the same direction with respect to the flow of the molten material around the molten material while passing the molten material through the venturi-type passage, in particular 624m / It is composed of a process of feeding and feeding the fibers to the nozzle of the spinning machine so as to be sprayed at a supersonic speed of about s, and connecting the fibers.

또한 본 발명에 의한 장치는 외부에 냉각수 자켓이 장설된 용융노, 냉각수 자켓이 장설된 본체 단부에 부착되어 용융노 내부 중앙에 경사지게 장설된 전극봉, 용융노의 저면에 착설되고 외주에 불활성 가스 자켓과 냉각수 자켓이 부설되어 불활성 가스가 내측으로 유입되게 된 부싱과 그 상단에 부착된 탕출구멍을을 갖는 오리피스(Orifice), 중앙에 벤튜리형 통로가 형성되고 벤튜리형 통로의 경부 주위에 공기를 용융물 흐름과 같은 방향으로 블로윙할 수 있도록 된 공기 유입구를 갖는 블로윙 노즐로 이루어진 제섬장치 및 블로윙 노즐 하방에 착설된 나팔형 배출도관으로 구성된다.In addition, the apparatus according to the present invention is attached to the end of the melting furnace, the coolant jacket is installed on the outside, the electrode rod is installed inclined in the center of the melting furnace, the coolant jacket is installed on the bottom of the melting furnace, the inert gas jacket and the outer periphery An orifice with a bushing in which a coolant jacket is installed to allow inert gas to flow inwards, and a spout hole attached to the top thereof, a venturi-type passage is formed in the center, and air flows around the neck of the venturi-type passage. It consists of a tumbler consisting of a blowing nozzle with an air inlet adapted to blow in the same direction and a trumpet-shaped discharge conduit mounted under the blowing nozzle.

이하 본 발명의 방법과 장치를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the method and apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본발명에 유사한 종래의 장치로서 측벽의 높이가 낮은 용융노(1)의 저면 중앙에 내화성 재질로 된 부싱(2)가 착설되었으며, 부싱(2)의 상방에는 부싱(2)의 탕출 구멍(3)을 개폐 조절하는 니들(4)가 있으며, 부싱(2)의 측방에는 전극봉(5)이 부싱(2)의 상단쪽으로 향하도록 용융노 저면에서 돌출 고정되었다. 이와 같은 종래의 장치에서는 전극봉(5)가 노(1)의 저면을 관통하고 있어서 고온하에서 노(1)과 전극봉(5) 사이를 밀폐하기 곤란하여 용탕이 누출될 우려가 있고, 니들(4)로 탕출 구멍(3)을 개폐하여 탕출량을 조절하므로 장기간 사용후 용융물에 의하여 부싱(2)의 구멍 연부가 마모되었을 때 니들이나 케인으로 유출량을 조절하기 곤란하며, 유출된 용융물을 증기 등으로 일측방에서만 블로윙하므로 가늘고 균일한 양질의 섬유를 얻기 곤란하였다.1 is a conventional apparatus similar to the present invention, in which a bushing 2 made of a refractory material is installed in the center of the bottom surface of a melting furnace 1 having a low sidewall height, and a bushing 2 is poured out above the bushing 2. There is a needle (4) for opening and closing the hole (3), the side of the bushing (2) protruding fixed from the bottom of the melting furnace so that the electrode (5) toward the upper end of the bushing (2). In such a conventional apparatus, the electrode rod 5 penetrates the bottom surface of the furnace 1, making it difficult to seal between the furnace 1 and the electrode rod 5 under high temperature, so that the molten metal may leak. It is difficult to control the amount of outflow to the needle or the cane when the hole edge of the bushing 2 is worn by the melt after a long time of use because the amount of the outflow is controlled by opening and closing the outflow hole 3. Since it blows only from the side, it was difficult to obtain a thin and uniform high quality fiber.

제2도는 본 발명에 의한 장치를 설명한 것으로서, 외주에 냉각수자켓(10)을 갖는 용융노(11)는 측벽을 종래의 용융노보다 높게하였고, 노벽 상단에는 케이블(12)에 의하여 전기가 통하게 된 전극봉(13)을 노의 중앙부로 향하여 하향 경사지게 장설하였고, 노의 저면에는 오리피스(14)로 전기를 공급하여 가열할 수 있도록 케이블(15)가 연결된 부싱(16)이 부착되었으며, 노(11)의 하방에는 일정한 간격을 두고 고압 공기 유입관(17)이 연결된 제섬장치(18)가 부설되고 그 하방에 나팔형 섬유 배출관(19)와 집면 장치(20)가 부설되었다.2 is a view illustrating the apparatus according to the present invention, in which the melting furnace 11 having the cooling water jacket 10 on the outer circumference has a higher sidewall than that of the conventional melting furnace, and the top of the furnace wall is electrically energized by the cable 12. The electrode rod 13 was installed to be inclined downward toward the center of the furnace, and a bushing 16 to which the cable 15 was connected was attached to the bottom of the furnace to supply electricity to the orifice 14 to heat the furnace 11. At the lower side of the spacing device 18 to which the high-pressure air inlet pipe 17 is connected at regular intervals, a trumpet-shaped fiber discharge pipe 19 and a collecting device 20 are disposed below.

제3도는 본 발명에 의한 용융노(11)의 구성을 나타내는 상세도로서 용융노(11)은 종래의 전기노보다 측벽이 높게 형성되었고 측벽 상단에는 연결구(21)을 부착하여 전극봉(13)의 연결구(22)와 핀(23)으로 축설하여 전극봉(13)의 각도를 조절하고 필요시 분리시킬 수 있게 하였다. 용융노(11)의 외주 측방과 저면에는 냉각수 유입관(24)와 배출관(25)를 갖는 냉각수 자켓(10)이 부착되었고, 저면 중앙공에는 부싱(16)을 착설하였다.3 is a detailed view showing the configuration of the melting furnace 11 according to the present invention. The melting furnace 11 has a side wall higher than that of a conventional electric furnace, and the connector 21 is attached to the upper end of the electrode rod 13. Exposed to the connector 22 and the pin 23 to adjust the angle of the electrode 13 and to be separated if necessary. On the outer circumferential side and the bottom of the melting furnace 11, a coolant jacket 10 having a coolant inlet tube 24 and a discharge tube 25 was attached, and a bushing 16 was installed in the bottom center hole.

전극봉(13)은 외주에 중간벽(28)을 갖는 냉각수 자켓(27)으로 둘러싸인 지지체(26)의 단부에 부착되어 케이블(12)을 통하여 전기가 흐르도록 되었고, 자켓(27)에는 통수공(29)(29')를 통하여 냉각수가 유입 및 배출되게 되었다. 이 전극봉(13)은 고온의 용융물내부에 삽입되게 되므로 냉각수 자켓(27)의 외부벽을 구성하는 재질은 전기 전도성 및 내열성이 좋아야 한다.Electrode 13 is attached to the end of the support 26 enclosed by a coolant jacket 27 having an intermediate wall 28 on the outer circumference to allow electricity to flow through the cable 12, the water supply hole (jacket 27) 29) (29 ') allowed the coolant to flow in and out. Since the electrode 13 is inserted into the hot melt, the material constituting the outer wall of the coolant jacket 27 should have good electrical conductivity and heat resistance.

본 발명에 의하면 용융노(11)의 저면 중앙공에 착설되는 부싱(16)은 상단 주연에 불활성 가스유입공(31)이 형성된 내부원통(30)과 그 외측에 가스 주입실(32)을 형성하도록 일정한 간격을 두고 형성된 중간벽(33) 및 중간벽 외측에 냉각수 자켓을 구성하는 중간 격벽(35)과외주벽(36)을 하단부에서 밀폐되게 동심원상으로 입설하고 그 상단에는 오리피스(14)를 고정하는 차단판(37)으로 밀폐하여 구성하고 내부 원통(30)의 내측에는 상단연부(39)가 절두원추형으로 내향 연설되고, 그 중앙에 구멍(39')이 형성된 가스쉴드(38)가 내부 원통과의 사이에 일정한 간격이 형성되게 입설되었다.According to the present invention, the bushing 16 installed in the bottom center hole of the melting furnace 11 has an inner cylinder 30 having an inert gas inlet hole 31 formed at an upper edge thereof and a gas injection chamber 32 outside thereof. The intermediate wall 33 and the outer partition wall 36 constituting the coolant jacket on the outer side of the intermediate wall 33 and the outer peripheral wall 36 formed at regular intervals so as to be concentrically enclosed at the lower end and the orifice 14 is fixed to the upper end The gas shield 38 formed by sealing with a blocking plate 37 and having an upper edge 39 extending inwardly in a truncated cone shape inside the inner cylinder 30, and having a hole 39 ′ in the center thereof is formed in an inner circle. It was set up so that a constant gap was formed between passages.

부싱(16)의 상단에 부착된 오리피스(14)는 상면에 탕출 구멍(40)이 형성되었고, 탕출 구멍(40)은 오리피스 내부의 원추형 공간부(41)에 연결되었다. 이 오리피스(14)는 2000℃ 내지 2500℃ 정도의 고온의 용융물이 흘러내릴 때 마모되지 않아야 하므로 텅그스텐, 닉켈, 알미늄 및 스테인레스스틸 같은 특수 금속으로 제조하여야 한다.The orifice 14 attached to the upper end of the bushing 16 has a spout hole 40 formed on the upper surface thereof, and the spout hole 40 is connected to the conical space portion 41 inside the orifice. The orifice 14 must be made of special metals such as tungsten, nickel, aluminum and stainless steel, because it must not wear when a high temperature melt of about 2000 ° C to 2500 ° C flows.

그러나 특히 마모율이 큰 오리피스의 구멍(40) 주위에는 100% 비중의 텅그스텐 링(42)으로 보강하고 그 내측에 레늄 또는 이리듐 등의 특수 금속으로 라이닝층(43)을 형성하여 사용하는 것이 보다 수명을 길게할 수 있다. 이 오리피스(14)는 부싱(16)을 통하여 케이블(15)로부터 전류가 흘러 가열할 수 있도록 되었고 전류의 통전량을 조절하므로서 가열 온도가 조절되어 구멍(40)을 통하여 탕출되는 용융물의 점도를 조절하므로서 탕출량을 조절할 수 있게 되었다.However, it is particularly useful to reinforce with a tungsten ring 42 of 100% specific gravity around the hole 40 of the orifice having a high wear rate, and to use the lining layer 43 formed of a special metal such as rhenium or iridium inside thereof. Can be lengthened. This orifice 14 allows the current to flow from the cable 15 through the bushing 16 to be heated, and the heating temperature is adjusted by adjusting the amount of current flowing, thereby controlling the viscosity of the melt flowing through the hole 40. As a result, the amount of leaching can be controlled.

부싱(16) 하방에 착설되는 제섬장치(18)는 벤튜리형 통로(45)를 갖는 본체(46)와 상면에 역절두원추형 구멍(48)을 갖고 측면에 공기 유입구(49)를 갖는 캡(47)으로 구성되는 바 본체(46)에 캡(47)을 결합시키면 본체와 덥개 사이에 고압 공기 분사구(51)와 공기공급실(50)이 형성되고 구멍(48)과 벤튜리형 통로(45)은 동축상에 위치하도록 되었다. 공기 유입구는 컴프레서등에 고압 공기 유입관(17)로 연결되어 있어서 고압공기가 340m/s 이상, 특히 624m/s 정도의 초음속으로 공기공급실(50) 및 고압 공기분사구(51)을 통하여 본체의 벤튜리형 통로(45)속으로 분사되도록 되었다.The islanding device 18 installed below the bushing 16 has a body 46 having a venturi-shaped passage 45 and a cap 47 having an inverted conical hole 48 on the upper surface and an air inlet 49 on the side. When the cap 47 is coupled to the bar body 46, which is constituted by the bar, a high pressure air injection port 51 and an air supply chamber 50 are formed between the main body and the lid, and the hole 48 and the venturi-type passage 45 are coaxial. Located in the phase. The air inlet is connected to a compressor such as a high pressure air inlet tube 17 so that the high pressure air is at a supersonic speed of 340 m / s or more, in particular about 624 m / s, through the air supply chamber 50 and the high pressure air inlet 51. Sprayed into the passage 45.

전술한 바벤튜리형통로(45) 속으로 분사되는 공기의 유속은 컴프레서에 의한 압축공기의 압력, 유량, 온도 및 공기분사구(51)의 단면적등의 조건을 적정 조건으로 설계하므로서 초음속 이상의 고속으로 분사되게 할 수 있다.The flow rate of the air injected into the above-described barburi-type passage 45 is designed at a high speed of supersonic speed or higher by designing conditions such as pressure, flow rate, temperature of the compressed air by the compressor, and the cross-sectional area of the air injection port 51 under appropriate conditions. It can be done.

제섬장치는 본체 하단에는 원추형 섬유배출관(19)이 장설되어 제섬장치(18)에서 섬유상으로 만들어진 무기 섬유들을 집면 장치(20)로 유도하게 되었으며, 집면 장치는 섬유의 용도에 따라 2차 가공 장치로 보내는 컨베이어 또는 집면탱크로 구성된다.Conical fiber discharge pipe 19 is installed at the lower end of the main body to guide the inorganic fibers made of fibrous shape in the external system 18 to the collecting device 20, the collecting device is a secondary processing device according to the purpose of the fiber It consists of sending conveyor or collecting tank.

이와 같은 장치를 이용한 본 발명의 방법을 구체적으로 설명하면 무기 섬유 원료물질을 150-250 메쉬 정도로 분쇄하여 용융노(11)에 투입하고 전극봉(13)에 단상전원의 전기를 통전시키면 전극봉에서 저항이 발생하여 원료물질을 용융시키게 된다. 이때 용융물의 양이나 용융온도에 따라 전극봉으로 공급되는 전류 및 전압을 조절하므로서 가열 온도를 조절할 수 있게 된다.The method of the present invention using such a device will be described in detail. When the inorganic fiber raw material is crushed to about 150-250 mesh and put into the melting furnace 11 and the electrode 13 is supplied with electricity of a single-phase power source, the resistance in the electrode is reduced. To melt the raw material. At this time, the heating temperature can be controlled by controlling the current and voltage supplied to the electrode according to the amount of the melt or the melting temperature.

용융된 원료물질은 오리피스의 탕출 구멍(40)을 통하여 부싱내부로 흐르게 되는 바 용융물질의 탕출량을 조절하고져 할 때는 오리피스에 공급되는 전류를 조정하므로서 용융물질의 점도를 조절하여 탕출량을 조정하게 된다. 부싱(16)을 통과하는 용융물질은 고열이므로 산소의 존재하에서 산화되어 섬우의 질이 저하되므로 부싱내로 불활성 가스를 공급하여 용융물질의 산화를 방지하는 것이 좋다.The molten raw material flows into the bushing through the orifice's pouring hole 40. When the amount of molten material is adjusted, the melt flow rate is adjusted by adjusting the current supplied to the orifice. do. Since the molten material passing through the bushing 16 is a high temperature, the molten material is oxidized in the presence of oxygen, so that the quality of the island is degraded.

부싱을 통과한 용융물질은 제섬장치의 벤튜리형 통로로 공급되는 바 이때 고압의 공기를 벤튜리형 통로의 경부 통과 속도가 340m/s 이상, 특히 624m/s 정도의 초음속으로 되게 공급하되 용융물질의 흐름 줄기에 대하여 같은 방향으로 블로윙하므로서 2000℃ 이상의 고온의 용융물질이 1마이크론세칸드 내에 섬유화되면서 상온으로 냉각되게 되는바 벤튜리형 통로의 경부를 통과하면서 저압으로 되므로 섬유들은 미세하게 되고 용융물질의 흐름 줄기의 위에서 고압 공기가 고속으로 블로윙될 때 섬유화와 동시에 균일한 냉각이 이루어지게 되어 물성이 균일한 양질의 섬유를 얻을 수 있게 된다. 섬유화된 무기 섬유들은 원통형 도관을 통하여 이송 컨베이어위로 낙하되어 이송되게 된다.The molten material passing through the bushing is supplied to the venturi-type passage of the island-operating system. At this time, the high-pressure air is supplied at a supersonic speed of 340m / s or more, especially 624m / s, at the neck of the venturi-type passage. Blowing in the same direction with respect to the stem, the molten material with a temperature of 2000 ° C. or more is cooled to room temperature while being fibrous within 1 micron second, and the fiber becomes fine due to the low pressure passing through the neck portion of the venturi-type passageway. When the high pressure air is blown at a high speed from above, uniform cooling is achieved at the same time as the fiber, thereby obtaining high quality fibers with uniform physical properties. The fibrous inorganic fibers are dropped onto the conveying conveyor through the cylindrical conduit and conveyed.

이와 같은 본 발명의 장치에 의하면 오리피스를 통과하는 용융물질의 탕출량을 전기로 가열되는 오리피스의 온도변화에 따른 점도변화로 조절할 수 있어서 종래 니들이나 케인을 이용하는 경우에 나타나는 오리피스 탕출 구멍의 마모에 의하여 조절이 곤란한 용융물질의 탕출량을 간단하게 조절할 수 있게 되고 오리피스의 구멍에는 텅그스텐, 이리듐 레늄 같은 특수 금속을 사용하므로서 오리피스 구멍의 마모를 방지하여 그 수명을 길게할 수 있다. 또한 용융노에 장설된 전극봉은 용융노의 상단에 착설하므로서 전극봉을 저면에 착설하는 경우에 나타나는 용융노 저면에서의 용융물질 누출 현상이 나타나지 않게되고 전극봉의 위치를 이동시키거나 빼낼 수 있어서 용융노 내부 상태변화가 용이하고 전극봉에 이상이 생겼을 경우 용융물을 전부 배출하지 않고도 쉽게 고칠 수 있고, 용융물의 양 및 온도조정으로 섬유의 굵기와 길이를 조정할 수 있으며, 용융물이 오리피스를 통과하여 부싱내로 통과할 때 불활성 가스로 고온 용융물의 산화를 방지하므로 섬유질의 열화를 방지할 수 있게 되는 것이다.According to the apparatus of the present invention as described above, the amount of molten material passing through the orifice can be adjusted by the change in viscosity according to the temperature change of the orifice heated by electricity. It is possible to easily control the amount of melted water that is difficult to control, and to use the special metals such as tungsten and iridium rhenium in the holes of the orifices to prevent wear of the orifices and increase their lifespan. In addition, since the electrode rod installed in the melting furnace is installed on the top of the melting furnace, the leakage of molten material from the bottom of the melting furnace, which occurs when the electrode is installed on the bottom, does not appear and the position of the electrode can be moved or removed. It is easy to change the condition and if there is an abnormality in the electrode, it can be easily fixed without discharging the melt, and the thickness and length of the fiber can be adjusted by adjusting the amount and temperature of the melt, and when the melt passes through the orifice and into the bushing Since the inert gas prevents oxidation of the hot melt, it is possible to prevent deterioration of the fiber.

그리고 제섬장치는 벤튜리형 통로를 갖고 있고 벤튜리형 통로에 초음속으로 분사되도록 고압의 공기를 공급하므로 용융물질이 순간적으로 섬유화 되면서 냉각되게 되어 미세한 균질의 섬유를 얻을 수 있게 되는 것이다.And the islanding device has a venturi-type passage and supplies a high-pressure air to be injected at a supersonic speed to the venturi-type passage so that the molten material is instantaneously fiberized and cooled to obtain fine homogeneous fibers.

이와 같은 본 발명은 고온 단열 및 보온용 무기섬유의 제조에 특히 적당하지만 유리섬유, 암면섬유 등 통상적인 용도에 사용되는 무기섬유의 제조에도 이용될 수 있다.The present invention is particularly suitable for the production of inorganic fibers for high temperature insulation and thermal insulation, but can also be used for the production of inorganic fibers used in conventional applications such as glass fibers and rock wool fibers.

[실시예 1]Example 1

200메슈의 세라믹 섬유 원료물질을 용융노(11)에 투입하고 전극봉(13)으로 가열하여 원료물질을 용융시키고 용융물질을 제4도의 제섬장치로 낙하시키면서 고압 공기를 분사구(51) 통과속도가 624m/s 로 되게 분사시켜 미세한 섬유를 만든다. 제조된 미세한 섬유를 섬유배출관(19)으로 낙하시켜 집면장치(20)에서 수집한다.A 200 mesh ceramic fiber raw material was introduced into the melting furnace 11 and heated with an electrode rod 13 to melt the raw material and drop the molten material into the islanding apparatus of FIG. 4 while passing the high pressure air through the injection port 51 at 624 m. Spray to / s to produce fine fibers. The prepared fine fibers are dropped into the fiber discharge pipe 19 to be collected in the collecting device 20.

Claims

(정정)용융노에서 용융된 무기 섬유 원료물질을 부싱을 통하여 소량씩 탕출시키면서 브로윙하여 섬유화하는 방법에 있어서, 용융노의 오리피스에 전류를 공급하여 가열하므로서 오리피스를 통과하는 용융물질의 점도를 조절하여 탕출량을 조절하고 용융물을 벤튜리형 통로로 통과시키면서 고압공기를 340m/s 이상의 유속으로 블로윙하여 용융물질을 단시간내에 섬유화함을 특징으로 하는 무기섬유 제조방법.(Correction) A method of blasting an inorganic fiber raw material melted in a molten furnace by blowing it in small amounts through a bushing to form a fiber, wherein the viscosity of the molten material passing through the orifice is controlled by supplying a current to the orifice of the molten furnace and heating it. And controlling the amount of leaching and blowing the melt through a venturi-type passage to blow high-pressure air at a flow rate of 340 m / s or more to form the molten material in a short time.

청구범위 1항에서, 벤튜리형 통로로 블로윙하는 초음속 기류가 용융물의 흐름줄기에 대하여 같은 방향으로 공급되도록 함을 특징으로 하는 방법.Method according to claim 1, characterized in that the supersonic airflow blowing into the venturi-like passage is supplied in the same direction with respect to the flow stream of the melt.

전극봉을 갖는 용융로, 용융로의 저면에 부착된 오리피스를 갖는 부싱 부싱의 하방에 부설된 제섬장치 제섬된 무기섬유를 이송하는 이송도관 및 집면 장치로 된 무기섬유 제조장치에서, 용융노의 측벽 상단에 전극봉을 내측으로 하향 경사지게 착설하고 부싱에 단상 전류가 흐르는 오리피스를 착설하며, 제섬장치의 내부에 벤튜리형 통로를 형성하여 용융물질이 벤튜리형 통로의 경부에서 고압 공기와 접촉되게 구성되었음을 특징으로 하는 무기섬유 제조장치.In the inorganic fiber manufacturing apparatus consisting of a conveying conduit and a collecting device for conveying the demineralized inorganic fiber, which is placed below the bushing bushing having an orifice attached to the bottom of the melting furnace, the electrode on the top of the sidewall of the melting furnace. And install an orifice through which a single-phase current flows in the bushing, and form a venturi-type passage in the inside of the islanding device, so that the molten material is in contact with the high-pressure air at the neck of the venturi-type passage. Manufacturing equipment.

청구범위 3항에서, 전극봉이 경사각도와 위치를 이동시킬 수 있게 착설되었음을 특징으로 하는 장치.Device according to claim 3, characterized in that the electrode is installed so as to move the tilt angle and position.

청구범위 3항에서, 오리피스의 탕출구내측에 텅그스텐, 레늄, 이리듐 등의 특수금속으로 라이닝층을 형성함을 특징으로 하는 장치.The apparatus according to claim 3, wherein a lining layer is formed of a special metal such as tungsten, rhenium, iridium, etc. inside the spout of the orifice.