NO880596L

NO880596L - DEFIBRATION OF MELTED MINERAL MATERIAL.

Info

Publication number: NO880596L
Application number: NO880596A
Authority: NO
Inventors: Pertti Kalevi Hjerppe; Lasse Karl Mikael Johansson; Erik Axel Aastrand
Original assignee: Partek Ab
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1988-02-10
Also published as: NO880596D0

Description

PCTPCT

OY PARTEK AB.OY PARTEK AB.

Foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for defibrering av smeltet mineralmateriale, omfattende påhverandre sentrifugehjul som roterer med høy hastighet, midler for å rette en gass-strøm langs omkretsoverflåtene av sentrifugehjulene for å separere fibre fra det smeltede materiale som føres på omkretsoverflåtene og for å lede fibrene til et oppsamlingspunkt, samt en bindemiddel sprøyteanordning for å tilsette et bindemiddel til f ibrene. The present invention relates to an apparatus for defibrating molten mineral material, comprising on each other centrifuge wheels which rotate at high speed, means for directing a gas flow along the peripheral surfaces of the centrifuge wheels in order to separate fibers from the molten material carried on the peripheral surfaces and to guide the fibers to a collection point, as well as a binder spraying device for adding a binder to the fibers.

Et apparat av denne type er blant annet vist i tysk patentpubli-kasjon nr. 2.000.020 og i russisk patent nr. 937.364. Bindemidlet innføres i sprøyteanordningen som er plassert ved enden av sentrifugehjulet gjennom sentrifugehjulets aksel, hvorved sentrifugalkraften forårsaker at bindemiddeldråper kastes fra munnstyk-kene i sprøyteanordningen og på fibrene som strømmer forbi. An apparatus of this type is shown, among other things, in German patent publication no. 2,000,020 and in Russian patent no. 937,364. The binder is introduced into the spray device located at the end of the centrifuge wheel through the centrifuge wheel shaft, whereby the centrifugal force causes droplets of binder to be thrown from the nozzles in the spray device and onto the fibers that flow past.

Apparatet vist i den tyske publikasjon omfatter en soppformet sprøyteanordning som er festet til en ende av sentrifugehjulet ved basisdelen derav. Diameteren av sprøyteanordningen er vesent-lig mindre enn diameteren for sentrifugehjulet. Sprøyteanordningen i henhold til den russiske publikasjon er konisk og festet til enden av sentrifugehjulet ved den ende som har den mindre diameter. Også i dette tilfellet er diameteren for sprøyteanordningen klart mindre enn den for sentrifugehjulet. Sprøyteanordningen i henhold til begge disse publikasjoner er kun konstruert for å tilveiebringe den best mulige utsprøytning av bindemidlet og utseendet av sprøyteanordningen er bestemt av dette formål. Disse sprøytemidler er ikke påtenkt å innvirke på strømmen av fibrene som passerer forbi. Selv om disse midler bevirker en jevn utsprøytning av bindemidlet vil dette alene ikke sikre at bindemidlet vedhefter riktig til fibrene fordi fiber-strømmen vanligvis er ujevn utenfor omkretsoverflaten av sentrifugehjulet . The apparatus shown in the German publication comprises a mushroom-shaped syringe device which is attached to one end of the centrifuge wheel at the base thereof. The diameter of the spray device is significantly smaller than the diameter of the centrifuge wheel. The syringe device according to the Russian publication is conical and attached to the end of the centrifuge wheel at the end which has the smaller diameter. Also in this case, the diameter of the spray device is clearly smaller than that of the centrifuge wheel. The spray device according to both of these publications is designed only to provide the best possible spraying of the binder and the appearance of the spray device is determined by this purpose. These sprays are not intended to affect the flow of the fibers that pass by. Although these agents cause a uniform spraying of the binder, this alone will not ensure that the binder adheres correctly to the fibers because the fiber flow is usually uneven outside the peripheral surface of the centrifuge wheel.

For å løse dette problem er det i finsk publisert beskrivelse nr. To solve this problem, the Finnish published description no.

71.118 foreslått at diameteren av sprøyteanordningen for bindemidlet bør forøkes slik at den ringformede åpning for sprøyte-anordningen vil være plassert meget nær omkretsen av sentrifugehjulet, dvs. nær fiberstrømmen. Imidlertid er dråpeformasjon av bindemidlet vanskelig å kontrollere og derfor blir bindemidlet ikke blandet jevnt med fibrene. 71,118 proposed that the diameter of the syringe device for the binder should be increased so that the annular opening for the syringe device will be located very close to the circumference of the centrifuge wheel, i.e. close to the fiber flow. However, droplet formation of the binder is difficult to control and therefore the binder is not mixed evenly with the fibers.

Det er en hensikt å tilveiebringe et nytt apparat hvorved de tid-ligere kjente problemer unngås og hvor det muliggjøres at bindemidlet blandes med fibrene, dvs. vedheftet til disse, jevnt og på en kontrollert måte. It is an aim to provide a new apparatus whereby the previously known problems are avoided and where it is made possible for the binder to be mixed with the fibres, i.e. adhered to them, evenly and in a controlled manner.

Denne hensikt oppnås ved hjelp av et apparat ifølge oppfinnelsen som hovedsaklig er særpreget ved at for å tilveiebringe en kontrollert blanding av bindemidlet med fibrene er det anordnet en fiberstrøm-kontrollanordning plassert i retningen for fiber-strømmen ved enden av sentrifugehjulet tilstøtende sprøyteanord-ningen for bindemidlet, Idet kontrollanordningen ytterligere definerer et gap for å rette bindemiddeldråper fra sprøyteanord-ningen mot fibrene som strømmer forbi. This purpose is achieved by means of an apparatus according to the invention which is mainly characterized by the fact that, in order to provide a controlled mixture of the binder with the fibers, a fiber flow control device is arranged located in the direction of the fiber flow at the end of the centrifuge wheel adjacent to the spray device for the binder , with the control device further defining a gap to direct binder droplets from the spray device towards the fibers flowing past.

Oppfinnelsen er således basert på den i det at omkretsen av sentrifugehjulet fra hvilket smeltet metall kastes er forskynt med en utstikkende del formet slik at gass-strømmen inneholdende fibre vil ha en ønsket strømningsprofil og at bindemiddeldråpene, fortrinnsvis dannet ved hjelp av en sprøyteanordning med liten diameter, er rettet utad på en kontrollert måte og i det minste i det vesentlige opptil omkretsen av sentrifugehjulet, hvorfra dråpene blandes med fibrene. Et strømningsfelt av gass-strømmen inneholdende fibrene dannes rundt fiberstrømnings-kontrolløren passert i retningen for fiberstrømmen, hvilket felt effektivt samler og fordeler bindemidlet som kastes ut fra sentrifugehjulet. Fibrene føres deretter gjennom en bindemiddelsky som en jevn kontinuerlig strøm. Da bindemidlet fordeles jevnt over alle fibre erholdes det et produkt med høyere kvalitet. The invention is thus based on it in that the circumference of the centrifuge wheel from which molten metal is thrown is provided with a protruding part shaped so that the gas stream containing fibers will have a desired flow profile and that the binder droplets, preferably formed by means of a small diameter spray device , is directed outwards in a controlled manner and at least substantially up to the periphery of the centrifuge wheel, from where the droplets are mixed with the fibers. A flow field of the gas stream containing the fibers is formed around the fiber flow controller passed in the direction of the fiber flow, which field effectively collects and distributes the binder ejected from the centrifuge wheel. The fibers are then passed through a binder cloud as a smooth continuous stream. As the binder is distributed evenly over all fibres, a higher quality product is obtained.

Strømningskontrolleren omfatter fortrinnsvis to deler, et gap definert derimellom for passasje av bindemidlet og fortrinnsvis ved den del av strømnlngskontrolleren som er plassert tilstøt-ende sentrifugehjulet og er en intigrert del av dette. Som følge av denne struktur kan den formede ende av sentrifugehjulet an-vendes til å utgjøre en del av strømningskontrolleren. Enden av i The flow controller preferably comprises two parts, a gap defined between them for the passage of the binder and preferably at the part of the flow controller which is placed adjacent to the centrifuge wheel and is an integral part thereof. As a result of this structure, the shaped end of the centrifuge wheel can be used to form part of the flow controller. The end of i

sentrifugehjulet kan lett formes i forbindelse med fremstilling av sentrifugehjulet. Sprayegapet for bindemidlet kan derved plasseres som ønsket ved et punkt som er mere fordelaktig av hen-syn til strømmene. the centrifuge wheel can be easily shaped in connection with the manufacture of the centrifuge wheel. The spray gap for the binder can thereby be placed as desired at a point that is more advantageous in terms of the currents.

I IN

I det etterfølgende skal oppfinnelsen beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger, hvor In what follows, the invention will be described with reference to the attached drawings, where

Fig. 1 viser en foretrukket utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen, og Fig. 1 shows a preferred embodiment of the device according to the invention, and

'Fig. 2 viser en annen utførelsesform av apparatet Ifølge oppfinnelsen. 'Fig. 2 shows another embodiment of the apparatus according to the invention.

Fig. 1 viser en av sentrifugehjulene for en mineralull-defibrator, hvilket hjul er betegnet med henvisningstallet 1. Fig. 1 shows one of the centrifuge wheels for a mineral wool defibrator, which wheel is designated by the reference number 1.

"*På samme måte som eksempelvis vist i finsk publisert spesifika-sjon nr. 71.118 så kastes et smeltet mineral 2 fra omkretsoverflaten 8 av sentrifugehjulet 1, som roterer med høy hastighet. For å føre de partikler av smeltet materiale 2 som skal omdannes til fibre 5 i en mottager, er en vifte 3 anordnet rundt 'omkretsen av sentrifugehjulet ved den ene ende av sentrifugehjulet for å tilveiebringe en kraftig luftstrøm A som rettes langs omkretsoverflaten av sentrifugehjulet i hjulet aksielle retning. En kalottformet strømningskontrollør 7 som er avsmal-ende i strømningsretningen for luftstrømmen A og fibrene 5 ^strømningsretning omfatter to deler 7a og 7b er anordnet ved mot-satte ender av sentrifugehjulet. En omkretsoverflate 9 av den første del 7a tilstøter omkretsoverflaten 8 av sentrifugehjulet. Et gap 10 er definert mellom delene 7a og 7b av kontrolleren, gjennom hvilket gap sentrifugalkraften forårsaker at bindemiddel-'dråper 6 rettes mot fibrene 5 som strømmer forbi. En bindemiddel-sprøyteanordning 4 som utsender bindemiddeldråper 6 er anordnet inne i den første del 7a av strømningskontrolleren slik at den kommuniserer med gapet 10, idet bindemidlet innføres i sprøyte- "*In the same way as, for example, shown in Finnish published specification no. 71,118, a molten mineral 2 is thrown from the peripheral surface 8 of the centrifuge wheel 1, which rotates at high speed. To carry the particles of molten material 2 that are to be converted into fibers 5 in a receiver, a fan 3 is arranged around the circumference of the centrifuge wheel at one end of the centrifuge wheel to provide a strong air flow A which is directed along the circumferential surface of the centrifuge wheel in the axial direction of the wheel. A dome-shaped flow controller 7 which is tapered in the flow direction for the air flow A and the fibers 5 ^flow direction comprises two parts 7a and 7b are arranged at opposite ends of the centrifuge wheel. A peripheral surface 9 of the first part 7a adjoins the peripheral surface 8 of the centrifuge wheel. A gap 10 is defined between the parts 7a and 7b of the controller , through which gap the centrifugal force causes binder droplets 6 to be directed towards the passing fibers 5. A binder l-spray device 4 which emits binder drops 6 is arranged inside the first part 7a of the flow controller so that it communicates with the gap 10, the binder being introduced into the syringe

anordningen gjennom den roterende aksel i sentrifugehjulet og hvor diameteren av sprøyteanordningen fortrinnsvis er mindre enn den for sentrifugehjulet. Hvis strømningskontrolleren 7 var en del i et stykke ville gapet 10, inn i hvilket bindemiddelsprøyte-anordningen 4 munne ut, være plassert umiddelbart etter sentrifugehjulet (i fig. 1 mellom delene 1 og 7a). the device through the rotating shaft in the centrifuge wheel and where the diameter of the spray device is preferably smaller than that of the centrifuge wheel. If the flow controller 7 were a one-piece part, the gap 10, into which the binder spray device 4 discharges, would be located immediately after the centrifuge wheel (in Fig. 1 between parts 1 and 7a).

Når sentrifugehjulet 1 roterer med høy hastighet så tar luftstrømmen A i partikler av smeltet materiale 2 som skal omdannes til fibre 5 og føre disse mot den andre ende av sentrifugehjulet hvor de føres inn i en bindemiddelsky dannet av bindemiddeldråper som innføres gjennom gapet 10 fra bindemiddel-sprøyteanordning 4 under innvirkning av sentrifugalkraften. Den kalottformede strømningskontrollør 7 roterer med sentrifugehjulet og danner rundt denne et strømningsfelt for luftstrømmen A, hvilket felt er slik at fibrene bringes til å passeres nær overflaten av strømningskontrolløren i god orden. På denne måte forhindres det at fibrene føres forbi bindemiddelskyen eller at de danner knipper som ville føre til at kun en del av fibrene When the centrifuge wheel 1 rotates at high speed, the air stream A takes in particles of molten material 2 which are to be converted into fibers 5 and carries these towards the other end of the centrifuge wheel where they are introduced into a binder cloud formed by binder droplets which are introduced through the gap 10 from the binder spraying device 4 under the influence of centrifugal force. The dome-shaped flow controller 7 rotates with the centrifuge wheel and forms around this a flow field for the air stream A, which field is such that the fibers are brought to pass close to the surface of the flow controller in good order. In this way, it is prevented that the fibers are led past the binder cloud or that they form bundles which would result in only a part of the fibers

I IN

ville bringes i kontakt med bindemidlet.would be brought into contact with the binder.

Apparatet ifølge fig. 2 er tilsvarende det i fig. 1, bortsett fra at strømningskontrolløren 7' knyttet til sentrifugehjulet 1' er formet av to rettavkortede kjegler 7a og 7b hvorav en kjegle 7b 'har en brattere korningsvinkel. Tegning og den tilhørende beskrivelse er kun påtenkt for å illustrere oppfinnelsens ide. Struktur og form av strømningskontrolløren kan variere innen om-fanget av de vedlagte krav. The apparatus according to fig. 2 is similar to that in fig. 1, except that the flow controller 7' linked to the centrifuge wheel 1' is formed by two right-truncated cones 7a and 7b, one cone 7b' of which has a steeper grain angle. The drawing and the associated description are only intended to illustrate the idea of the invention. The structure and form of the flow controller may vary within the scope of the attached requirements.

I IN

Claims

1. Apparatus for defibrating molten mineral material comprising successive centrifuge wheels rotating at high speed, means for directing a gas flow along the peripheral surface of the centrifuge wheels to separate the fibers from the molten mineral material carried to the peripheral surfaces and to convey the fibers to a collection point , as well as a binder spraying device for adding a binder to the fibers, characterized in that in order to mix the binder and the fibers together, a fiber flow controller (7.7 <*> ) is placed in the direction of the fibers' flow and arranged at the end of the centrifugal wheel (1, 1') adjacent to the spray device 4 for the binder, which controls (7,7') simultaneously define a gap (10) to direct binder drops (6) from the spray device (4) to the fibers (5) flowing past.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flow controller (7,7') comprises two parts (7a and 7b,; 7a' and 7b') which define the gap (10) between them to direct binder droplets (6) towards the fibers (5) ) that flows past.

3. Apparatus according to claim 2, characterized 'in that at least one part (7a, 7a') of the flow controller (7, 7') which is placed at one side of the centrifuge wheel (1, 1') is an integral part of the centrifuge wheel.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flow controller (7,7') essentially has the shape of a rotating body.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the parts (7a', 7b') of the flow controller have the shape of a truncated cone.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the flow controller (7, 7') is dome-shaped.

7. Apparatus according to claim 4, characterized in that the flow controller (7, 7') has the shape of a hemisphere.

8. Apparatus according to claim 4, characterized in that the current controller (7, 7') has a cylindrical shape.