LU93216B1 - Fabrication de fibres minérales continues - Google Patents
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Claims (18)
1. Procédé pour la fabrication de fibres minérales continues comprenant les étapes suivantes : - introduction dans un four de fusion d’une charge de matières premières solides pour la fabrication de fibres minérales continues ; - fusion de la charge de matières premières solides dans le four de fusion, par combustion submergée pour former un bain fondu ; - formage d’au moins une partie du bain fondu en fibres minérales continues.
2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel la charge de matières premières comprend 45,0 - 60,0 % en poids de SiO2, 12,0 - 25,0 % en poids d’AI2O3, 5,0 - 25,0 % en poids de teneur total en oxyde de fer exprimé en tant que Fe2O3, une teneur totale en alcalins de 2,0 - 6,0 % en poids, 5,0 - 25,0 % en poids de CaO, 4,0 - 25,0 % en poids de MgO et 0,0 - 5,0 % en poids de TiO2 et des traces d’autres oxydes pour atteindre un total de 100%.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la matière première est de la roche de basalte et les fibres minérales obtenues sont des fibres de basalte.
4. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel les parois de la chambre de fusion consistent en de doubles parois d’acier séparées par du liquide de refroidissement circulant, de préférence de l’eau.
5. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel de la chaleur est récupérée des fumées chaudes et/ou du liquide de refroidissement.
6. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel de la chaleur est récupérée des fumées chaudes pour préchauffer les matières premières.
7. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel une partie au moins du bain fondu est soutirée en continu ou en discontinu du four de fusion.
8. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel le four de fusion comporte au moins un brûleur submergé qui est commandé de manière à maintenir le bain fondu dans un état turbulent de telle sorte que le volume du bain fondu turbulent est au moins 8 %, de préférence au moins 10 %, plus particulièrement au moins 15 % plus important que le niveau qu’aurait le bain fondu si aucun brûleur ne brûle.
9. Procédé selon la revendication 8 opéré de telle sorte qu’aucune couche significative de mousse n’est générée sur le bain fondu.
10. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel on effectue la combustion submergée de telle sorte qu’on génère un flux de configuration substantiellement toroïdale dans le bain fondu, ayant un axe central de révolution substantiellement vertical et comprenant des flux majoritairement convergeant vers le centre intérieur à la surface du bain fondu ; le bain fondu se déplaçant vers le bas à proximité de l’axe de révolution central vertical et se réorientant ensuite selon un mouvement ascendant vers la surface du bain fondu, définissant ainsi un flux de configuration essentiellement toroïdale.
11. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’étape de fusion comprend la fusion de la charge de matières premières, dans un four à combustion submergée, en soumettant le bain fondu à une configuration de flux qui, lorsqu’elle est simulée par ordinateur moyennant analyse de la dynamique des fluides, présente une configuration substantiellement toroïdale comportant des vecteurs de flux convergeant majoritairement centralement vers l’intérieur à la surface du bain fondu, l’axe central de révolution du toroïde étant substantiellement vertical.
12. Procédé selon la revendication 11 dans lequel les vecteurs de flux changent d’orientation vers le fond du four de fusion pour présenter des composantes orientées vers l’extérieur et ensuite vers le haut.
13. Installation de production pour la fabrication de fibres minérales continues comportant un four de fusion à combustion submergée (1) comprenant des parois (19) de chambre de fusion (3) et au moins un brûleur submergé, équipé d’un dispositif de déchargement ou d’alimentation de matières premières (10) et un dispositif de soutirage (9) de bain fondu, ainsi qu’un dispositif de formage de fibres continues (20).
14. Installation de production selon la revendication 13 dans laquelle les parois de la chambre de fusion comporte de doubles parois d’acier (19) séparées par du liquide de refroidissement circulant, de préférence de l’eau.
15. Installation de production selon l’une des revendications 13 ou 14 dans laquelle les brûleurs à combustion submergée (21,22,23,24,25,26) sont agencés au fond du four de fusion, dans une zone de brûleur substantiellement annulaire, de préférence sur un cercle de brûleurs (27).
16. Installation de production selon l’une des revendications 13 à 15 dans laquelle les brûleurs (21,22,23,24,25,26) sont agencés à une distance entre brûleurs adjacents d’environ 250 -1250 mm, avantageusement de 500 - 900 mm, de préférence d’environ 600 - 800 mm, plus particulièrement d’environ 650 - 750 mm.
17. Installation de production selon l’une des revendications 13 à 16 dans laquelle chaque axe de brûleur et/ou un vecteur de vitesse du bain fondu ascendant au-dessus ou à proximité du brûleur immergé est légèrement incliné par rapport à la verticale, par exemple d’un angle s 1°, ä 2°, s 3° ou ä 5° et/ou 5 30°, de préférence s 15°, plus particulièrement < 10°, notamment vers le centre du four de fusion (1).
18. Installation de production selon l’une des revendications 13 à 17 dans laquelle chaque axe central de brûleur est incliné d’un angle de turbulence par rapport à un plan vertical passant par un axe central vertical du four de fusion et le centre du brûleur, l’angle de turbulence étant > 1°, s 2°, > 3°, à 5° et/ou < 30°, i 20°, < 15° ou < 10°.
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