DE903795C

DE903795C - Method and device for producing mineral fibers, in particular slag wool

Info

Publication number: DE903795C
Application number: DED2281D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Jahn
Original assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG
Current assignee: Eisenwerke Gelsenkirchen AG
Priority date: 1938-12-29
Filing date: 1938-12-29
Publication date: 1954-02-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Mineralfasern, insbesondere Schlackenwolle Bei der Herstellung von Fäden und Fasern aus geschmolzenen Mineralien, wie z. B. aus Glas, Gesteinen und Schlacke, wobei der Schmelzfluß durch die Einwirkung von Druckmittelströmen, wie z. B. Dampf, Preßluft od. dgl., zu Fäden ausgezogen oder zerfasert wird, unterscheidet man im wesentlichen zwei verschiedene Verfahren, nämlich einmal das Ausziehen von dünnen ausfließenden Strömen, wobei jeder einzelne der z. B. aus einer Mehrzahl von sehr gering querschnittigen Auslauföffnungen ausfließenden Strahlen durch die Druckmittelstrahlen unter Querschnittsverminderung zu einem dünnen Faden ausgezogen wird, und weiterhin die Zerfaserung eines verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles, welcher etwa in Stärke eines Bleistiftes oder auch in noch größerer Stärke zum Ausfluß gebracht und von den auf ihn einwirkenden Druckmittelstrahlen zerteilt und zerfasert wird. Es ist klar, daß bei dem letztgenannten Verfahren naturgemäß ganz andere Verarbeitungsbedingungen maßgebend sind als bei dem Ausziehen eines dünn ausfließenden fadenartigen Strahles, welcher lediglich unter Querschnittsverminderung zu einem dünnen Faden ausgezogen wird, da es sich bei der Zerfaserung eines verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles darum handelt, diesen ausgehend von seinem Umfang und fortschreitend bis zu seinem innersten Kern unter Aufteilung in Einzelströme zu Fasern umzuformen.Method and device for producing mineral fibers, in particular Slag wool In the manufacture of threads and fibers from molten minerals, such as B. made of glass, rocks and slag, the melt flow through the action of pressure medium flows, such as. B. steam, compressed air or the like., Pulled into threads or is frayed, a distinction is made between two different processes, namely, once the drawing out of thin outflowing streams, each and every one the z. B. flowing out of a plurality of very small cross-sectional outlet openings Jets through the pressure medium jets with a reduction in cross-section to a thin one The thread is drawn out, and the fraying of a relatively thick one continues Melting material jet, which is about the strength of a pencil or even larger Strength brought to the outflow and from the pressure medium jets acting on it is cut up and frayed. It is clear that the latter method is natural completely different processing conditions are decisive than when pulling out one thin outflowing thread-like jet, which only with a reduction in cross-section is drawn out to a thin thread, since it is proportionate in the defibration of a thick melt beam is about this based on its scope and progressing to its innermost core, dividing it into individual streams Reshape fibers.

Beim Ausziehen von einzelnen dünn querschnittigen Strömen ist es bereits bekannt, den ausfließenden dünnen Massestrom unter Verwendung einer Ringdüse zu einem Faden auszuziehen, wobei an die Ringdüse ein verhältnismäßig kurzer Tubus angeschlossen ist, um während des Ausziehens des Fadens vibrierende Kräfte auf diesen auszuüben.When pulling out individual streams with a thin cross-section, it is already there known to the outflowing thin mass flow using an annular nozzle pull out a thread, with a relatively short tube attached to the ring nozzle connected to while undressing the thread vibrating To exert forces on them.

Fernerhin ist auf diesem Gebiet eine Einrichtung bekannt, bei welcher jeder einzelne der von einem Verteilerkörper abfließenden Fäden zusammen mit dem Verblasedruckmittel jeweils in einem längeren Rohr geführt ist, um jeden einzelnen Faden möglichst dünn ausziehen zu können, wobei eine ganze Reihe derartiger Rohre kegelmantellinienartig zueinander angeordnet sind und vorzugsweise um die Achse dieses Kegels umlaufen. Endlich bezieht sich ein nicht vorveröffentlichter älterer Vorschlag auf dem gleichen Gebiet darauf, beim Ausziehen dünner ausfließender Masseströme mittels in deren Fließrichtung geleiteter gasförmiger Druckmittel die Masseströme und die Druckmittelströme unter Vermeidung seitlicher Expansion zwangsläufig längere Zeit in einem geschlossenen Leitstutzen zusammenzuhalten, um die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels und seine Ziehwirkung auf die Masseströme zu erhöhen.Furthermore, a device is known in this field in which each and every one of the threads flowing out of a distributor body together with the Verblasedruckmittel is each guided in a longer tube to each To be able to pull the thread as thin as possible, with a number of such tubes Are arranged like a conical surface line to one another and preferably around the axis around this cone. Finally a not prepublished older one refers Proposal in the same area on drawing out thin outflowing mass flows the mass flows by means of gaseous pressure media directed in their direction of flow and the pressure medium flows are necessarily longer while avoiding lateral expansion Time to hold together in a closed duct to the flow velocity to increase the pressure medium and its pulling effect on the mass flows.

Auf dem zweiten, an sich älteren technischen Gebiet der Faserherstellung durch Zerfaserung eines verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles benutzt man im allgemeinen Verblasedüsen, welche in etwa waagerechter Richtung einseitig auf den aus der Auslaufrinne des Schmelzofens senkrecht frei herabfallenden Schmelzgutstrahl einwirken. Um bei diesen den ausfließenden Schmelzgutstrahl einseitig quer beaufschlagendenDruckmittelströmen die entstehenden Fasern in den sogenannten Auffangkäfig hineinzuleiten, ist zwischen dem Auffangkäfig und der eigentlichen Verblasestelle in vielen Fällen ein meist kurzes Leitrohr von verhältnismäßig großem, rundem, quadratischem oder auch wechselndem Querschnitt angeordnet, welches dazu dient, unter Vermeidung einer allzu starken kegeligen Ausbreitung der sich hinter der Verblasestelle bildenden Fasern diese dem Auffangkäfig zuzuführen.In the second, inherently older technical field of fiber production by defibering a relatively thick melt stream is used in the general blowing nozzles, which in an approximately horizontal direction on one side stream of melted material falling vertically and freely from the discharge channel of the melting furnace act. In this case, the pressure medium flows transversely acting on the outflowing melt material jet on one side leading the fibers into the so-called collecting cage is between the collecting cage and the actual blown point in many cases a mostly short guide scope of relatively large, round, square or alternating Arranged cross-section, which serves to avoid an overly strong conical spread of the fibers forming behind the blown point to be fed to the collecting cage.

Bei der Zerfaserung eines verhältnismäßig dick querschnittig auslaufenden Schmelzgutstrahles hat man ferner auch schon den Schmelzgutstrahl ringförmig umgebende Druckmitteldüsen benutzt, bei welchen infolge der Notwendigkeit, innerhalb der Düse einen Ringv erteilungsraum vorzusehen, die Düse selbst nicht unmittelbar an der inneren ringförmigen Düsenmündung endet, sondern mit ihrer äußeren Düsenwandung die aus dem eigentlichen Kreisringdüsenschlitz austretenden Zerfaserungsstrahlen und den von diesen eingeschlossenen Schmelzgutstrahl noch auf einem ganz kurzen Stück mit einer sich konisch erweiternden Wandung umgibt.During the defibration of a relatively thick cross-section The melt stream is also already ring-shaped surrounding the melt stream Pressure medium nozzles used, in which, as a result of the need, inside the nozzle to provide a ring distribution space, the nozzle itself not directly on the inner annular nozzle mouth ends, but with its outer nozzle wall the fiberizing jets emerging from the actual circular ring nozzle slot and the melt stream enclosed by these on a very short one Surrounds piece with a conically widening wall.

Auch ist es bei der Zerfaserung eines verhältnismäßig dick querschnittig auslaufenden Schmelzgutstrahles mittels einer diesen umgebenden ringförmigen Druckmitteldüse bekannt, die Zerfaserung in einem senkrechten, weiten, sich gegebenenfalls nach unten noch erweiternden Auffangschacht vorzunehmen, aus dessen unterem Ende die Fasern mittels eines Transportbandes herausgefördert werden. Um nun bei der Zerfaserung eines verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles mittels diesen allseitig einschließender Verblasemittelstrahlen ganz besonders günstige Bedingungen zu schaffen und den Anteil an längeren Fasern gegenüber den anfallenden Schmelzperlen zu steigern sowie möglichst geschmeidige und biegsame Fasern zu erzeugen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Verblasemittelstrahlen von ihrer Berührungsstelle mit dem verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahl an auf eine längere Strecke sehr eng zusammenzuhalten, z. B. mit Hilfe eines sich an die Verblasedüse unmittelbar anschließenden längeren engen Kanals.It is also comparatively thick in cross-section when defibrating a fiber expiring melt stream by means of an annular pressure medium nozzle surrounding it known, the defibration in a vertical, widening, if necessary after below to undertake the widening collection shaft, from the lower end of which the Fibers are conveyed out by means of a conveyor belt. To now at the defibration a relatively thick melt stream by means of these enclosing them on all sides Blowing agent blasting to create particularly favorable conditions and the proportion to increase longer fibers compared to the accruing melting pearls, as well as possible to produce supple and flexible fibers is proposed according to the invention, the blowing agent jets from their point of contact with the relatively thick one To hold melt stream very closely together for a longer distance, z. B. with With the help of a longer, narrow channel immediately adjacent to the blowing nozzle.

Durch das neue Verfahren wird bei der Zerfaserung eines verhältnismäßig dick querschnittig auslaufenden Schmelzgutstrahles mittels allseitig auf den Schmelzgutstrahl einwirkender Verblasestrahlen nicht nur das bisher unvermeidliche starke seitliche Auseinanderstrahlen der Druckmittelstrahlen vermieden und so die diesen innewohnenden Energien besser ausgenutzt, sondern die Druckmittelstrahlen halten sich auch länger auf den zur Zerfaserung notwendigen Drücken und Temperaturen, wodurch sich eine bessere Einwirkung auf den Schmelzfluß ergibt.The new process makes the defibering of a proportionate Thick cross-section discharging melt material jet by means of all sides on the melt material jet The effect of blown blasting not only has the previously unavoidable strong side Avoid jets of pressure medium jets and so the inherent ones Energies are better used, but the pressure medium jets also last longer on the pressures and temperatures necessary for fiberization, which results in a gives better effect on the melt flow.

Die eng zusammengehaltenen Druckmittelstrahlen, die also etwa durch einen längeren, engen Düsenkanal an der kegeligen Ausbreitung weitgehend gehindert werden, können in beliebiger Weise geführt werden, bis sie beispielsweise in den eigentlichen Sammelraum für die anfallende Mineral-, insbesondere Schlackenwolle einmünden. Der die Verblasemittelstrahlen eng zusammenhaltende Düsenkanal kann z. B. in üblicher Weise waagerecht oder senkrecht oder schräg nach abwärts oder aufwärts verlaufen oder aber auch gekrümmte Bahnen aufweisen und dabei anschließend unmittelbar in den Aufnahmeraum einmünden oder so in diesen geführt sein, daß in an sich bekannter Weise Außenluft oder Gase angesaugt werden oder zutreten können. Die letztgenannte Maßnahme dient insbesondere dazu, die Abkühlungsverhältnisse der anfallenden Fasern und damit deren Oualität in bestimmtem-Sinn zu beeinflussen.The pressurized medium jets, which are held closely together, that is about through a longer, narrow nozzle channel was largely prevented from spreading in a conical shape can be performed in any way until they are, for example, in the actual collecting space for the resulting mineral wool, especially slag wool merge. The nozzle channel holding the Verblasemittelstrahl closely together can, for. B. in the usual way horizontally or vertically or obliquely downwards or upwards run or have curved paths and then directly open into the receiving space or be guided in this so that it is known per se Way outside air or gases can be sucked in or ingress. The latter Measure serves in particular to reduce the cooling conditions of the resulting fibers and thus to influence their quality in a certain sense.

Mit besonderem Vorteil wird zur Herstellung von Mineralfasern mit einem engen Düsenkanal gearbeitet, der zunächst senkrecht oder wenigstens fast senkrecht nach unten verläuft und erst anschließend durch entsprechende Leitflächen od. dgl. in den Aufnahmeraum einmündet. Gegebenenfalls kann aber auch ein tief gelegener Aufnahmeraum vorgesehen sein. In diesem Fall wirkt die Erdschwere begünstigend auf die Erzeugung der Mineralfasern, so daß sich insbesondere lange und geschmeidige Fasern ergeben. Der enge Düsenkanal kann an sich beliebigen :Querschnitt aufweisen, also etwa kreisrunde, elliptische oder vieleckige Form zeigen. Außerdem kann dieser enge Düsenkanal überall gleichbleibenden Querschnitt aufweisen, also beispielsweise als Zylinder verlaufen, oder er kann auch allmählich sich verjüngend oder allmählich sich erweiternd ausgeführt sein. Wesentlich dabei ist jedoch, daß mit einer etwa vorgesehenen Querschnittserweiterung keine die Güte des Erzeugnisses beeinträchtigende zu starke seitliche Ausbreitung der Verblasemittelstrahlen eintritt, sondern daß durch diese Maßnahme nur die Druckverhältnisse im engen Düsenkanal beeinflußt werden. Die Länge des Düsenkanals hängt von den jeweiligen Betriebsbedingungen ab.It is particularly advantageous to use for the production of mineral fibers a narrow nozzle channel worked, which is initially perpendicular or at least almost perpendicular runs downwards and only then through appropriate baffles or the like. opens into the recording room. If necessary, however, a deep-seated one can also be used Be provided receiving space. In this case the gravity of the earth has a favorable effect the production of mineral fibers, so that they are particularly long and pliable Fibers. The narrow nozzle channel can in itself have any: cross-section, thus show approximately circular, elliptical or polygonal shape. In addition, this narrow nozzle channels have a constant cross-section everywhere, for example run as a cylinder, or it can also be gradually tapered or gradual executed expanding be. However, it is essential that with a possibly planned widening of the cross-section none of the quality of the product impairing excessive lateral spreading of the blowing agent jets occurs, but that this measure only affects the pressure conditions in the narrow nozzle channel will. The length of the nozzle channel depends on the respective operating conditions.

Bisher hat man sowohl beim Ausziehen von dünnen Fäden als auch beim Zerfasern eines verhältnismäßig dick querschnittigen Schmelzgutstrahles die eigentlichen Verblasemittelstrahlen nur aus einer einzigen Düseneinrichtung etwa derart auf das Schmelzgut zur Einwirkung gebracht, daß die Verblasedruckmittelstrahlen im wesentlichen alle auf einem Querschnitt des Schmelzgutstrahles zur Wirkung gelangten, wobei sie gleichzeitig zum Erzeugen der Fäden oder Fasern und zu deren Transport dienten. Dabei ist es zur Zerfaserung eines oder auch mehrerer dicker Schrüelzgutstrahlen im übrigen auch bekannt, durch der eigentlichen Verbliasestelle vorgeschaltete, mit schwachem Druck arbeitende Düsen den Querschnitt des oder der ausfließenden Schmelzflüsse in ein oder mehrere flache Bänder umzuformen, um für die eigentlichen Verblasedruckmittelstrahlen große Angriffsflächen zu schaffen.So far one has both when pulling out thin threads and when Shredding a relatively thick cross-section melt material jet the actual Blowing agent jets only from a single nozzle device roughly in this way onto the Brought melt material to the effect that the Verblasedruckmittelstrahl essentially all came into effect on a cross section of the melt stream, whereby they served at the same time to produce the threads or fibers and to transport them. It is used to defiber one or more thick jets of shredded material by the way, also known through the actual veneer point Nozzles working with low pressure cover the cross-section of the outflow Reshape melt flows into one or more flat ribbons in order for the actual Blowing pressure medium jets to create large attack surfaces.

Im Gegensatz hierzu ist weiterhin Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, bei welchem innerhalb der vorzugsweise durch den engen Düsenkanal gebildeten längeren Strecke, auf welcher die Verblasemittelstrahlen mit dem verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahl oder mit den in Bildung begriffenen Fasern sehr eng zusammengehalten werden, weitere den Schmelzfluß allseitig einschließende Düsen für Verblasemittelstrahlen sowie gegebenenfalls noch in an sich bekannter Weise innerhalb oder außerhalb des engen Düsenkanals zusätzliche Druckmittelstrahlen zum Fördern der Fasern vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Druck und die Art des Verblasemittels je nach dem vorhandenen mineralischen Schmelzgut zu wählen, also lediglich dafür Sorge zu tragen, daß die vorgesehenen Druck- und Temperaturverhältnisse auf die Herstellung von möglichst langen und geschmeidigen Fasern eingestellt werden, während z. B. die in an sich bekannter Weise weiter vorgesehenen zusätzlichen Druckmittelstrahlen, die in bekannter Weise den eigentlichen Transport besorgen, mit ihren physikalischen und chemischen Bedingungen also für diesen Zweck unabhängig von den Verblasemittelstrahlen gewählt werden können. Sind statt einer Verblasestelle mehrere vorgesehen, so ergibt sich dadurch die Möglichkeit, auch die etwa von den ersten Verblasemittelstrahlen nicht völlig zu Fäden ausgezogenen Schmelzgutteilchen nochmals oder darüber hinaus auch mehrmals der Einwirkung weiterer Verblasemittelstrahlen auszusetzen, wodurch auch diese restlichen Schmelzgutteilchen noch zu Fäden ausgezogen und darüber hinaus in der oder den jeweils davorliegenden Verblasemittelaustrittsstelle bzw. -stellen bereits erzeugten Fäden noch weiter ausgezogen werden können. Außerdem wird durch das vorstehend beschriebene Verfahren mittels mehrerer nacheinander zur Einwirkung gelangender Verblasemittelstellen, welches sich im übrigen wohl auch bei den bisher üblichen Verblaseverfahren für mineralische Schmelzen zu Fasern mit gutem Erfolg anwenden läßt und dem in diesem Sinne eine selbständige Bedeutung zukommt, ein Ansetzen von Schmelzgut an den Wänden des engen Düsenkanals oder der weiteren Leitungen verhindert. Bei der an sich bekannten Anwendung von nur zum Transport dienenden weiteren Druckmittelstrahlen können diese zweckmäßig mit einer größeren Austrittsgeschwindigkeit betrieben werden als die eigentlichen Verblasemittelstrahlen.In contrast to this, the invention also relates to a method in which within the longer one preferably formed by the narrow nozzle channel Route on which the blowing agent jets with the relatively thick melt jet or are held very closely together with the fibers being formed, others nozzles for blowing agent jets that enclose the melt flow on all sides and optionally also in a manner known per se inside or outside the narrow Nozzle channel additional pressure medium jets are provided for conveying the fibers. In this way it is possible to vary the pressure and type of blowing agent to choose the existing mineral melt material, so just take care of it bear that the intended pressure and temperature conditions on the manufacture can be adjusted by the longest and supple fibers possible, while z. B. the additional pressure medium jets provided in a manner known per se, which take care of the actual transport in a known way, with their physical and chemical conditions therefore independent of the blowing agent jets for this purpose can be chosen. If several points are provided instead of one blow point, the result is This gives you the opportunity to also use the first blowing agent jets Particles of melted material that are not completely drawn out into threads again or more also to expose several times to the action of further blowing agent jets, whereby these remaining melt particles are also drawn out into threads and beyond in the blowing agent outlet point or points in front of it threads already produced can be pulled out even further. In addition, through the method described above by means of several successively for action reaching Verblasmittelstellen, which, by the way, is probably also the case with the previously conventional blowing processes for mineral melts into fibers with good results can apply and in this sense has an independent meaning, a beginning prevented from melting material on the walls of the narrow nozzle channel or the other lines. In the case of the per se known use of further pressure medium jets which are only used for transport these can expediently be operated with a higher exit speed than the actual blowing agent jets.

Um eine unerwünscht rasche Abkühlung der anfallenden Fasern zu vermeiden und damit eine weitere Verbesserung der Geschmeidigkeit erreichen zu können, ist es zweckmäßig, den Düsenkanal oder auch die sich unter Umständen daran anschließenden weiteren, ebenfalls engen Leitungsrohre in an sich bekannter Weise zu isolieren oder auch entsprechend zu erwärmen.In order to avoid an undesirably rapid cooling of the resulting fibers and thus to be able to achieve a further improvement in suppleness it is expedient to use the nozzle channel or the possibly adjoining it to insulate further, likewise narrow conduit pipes in a manner known per se or to be heated accordingly.

Es können auch mehrere verhältnismäßig dicke Schmelzgutflüsse gleichzeitig durch gruppenweise angeordnete, jeweils einen Schmelzgutfluß allseitig einschließende Verblasemittelstrahlen zerfasert werden, wobei d'ie auf eine längere Strecke sehr eng zusammengehaltenen Strahlenflüsse je für sich parallel strömen oder zusammen zu einem einzigen Strahlenfluß vereinigt sind. Dabei wird sowohl das gleichzeitige Ausziehen von vielen nebeneinander auslaufenden dünnen Fäden mittels diese umgebenden, gegebenenfalls in einzelnen Rohren geführten Druckmittelstrahlen als auch das gleichzeitige Zerfasern von mehreren nebeneinander auslaufenden verhältnismäßig dicken Schmelzgutflüssen mittels allseitig auf die Schmelzflüsse einwirkender Druckmittelstrahlen als bekannt vorausgesetzt, wobei in diesen Fällen, abgesehen von dem Ausziehen dünner Fäden in vielen einzelnen Rohren, hinter der Verblasestelle jedoch kein enges Zusammenhalten der Verblasedruckmittelstrahlen mit den Schmelzflüssen erfolgt.It is also possible to have several relatively thick melt material flows at the same time by arranged in groups, each enclosing a melt flow on all sides Blowing agent rays are frayed, whereby d'ie very much over a longer distance closely held together streams of rays each flow in parallel or together are combined into a single flow of rays. Both the simultaneous Pulling out many thin threads running out next to each other by means of the surrounding, if necessary, pressure medium jets guided in individual tubes as well as the simultaneous one Unraveling of several relatively thick melt flows running side by side by means of pressure medium jets acting on the melt flows on all sides as known provided, in these cases, apart from pulling out thin threads in many individual pipes, but not tightly held together behind the blow point the blowing pressure medium jets takes place with the melt flows.

Sollen Fäden erzeugt werden, die einen gewissen Drgll oder die Neigung haben sollen, sich in mehr oder minder großem Umfange zu einer Art Spirale verwinden zu lassen, mit anderen Worten gekrümmte Fasern erzielt werden, die eine Mineralwolle von besonders geringem Raumgewicht ergeben, so können die den verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahl allseitig einschließenden Verblasemittelstrahlen durch schrauben- oder spiralförmige Führung auf dem ganzen Umfang des Querschnittes des Schmelzgutstrahles in tangentialer Richtung zur Einwirkung gelangen.Should threads be produced that have a certain twist or inclination should have, to a greater or lesser extent, twist themselves into a kind of spiral to let, in other words, curved fibers be obtained, which is a mineral wool result from a particularly low volume weight, the can be relatively thick Blowing agent blasting that encloses melt material on all sides by means of screw or spiral guidance over the entire circumference of the cross section of the melt stream come into action in the tangential direction.

Es ist bereits eine mehrteilige, im wesentlichen von einer Seite quer auf den zu zerfasernden dicken Schmelzgutstrahl einwirkende Druckmitteldüse bekannt, bei welcher zunächst die aus der mittelsten Hauptdüse austretenden Druckmittelstrahlen quer auf den Schmelzgutstrahl einwirken und ihn in Richtung des Auffangkäfigs vorwärtstreiben; alsdann gelangen die Druckmittelstrahlen aus zwei seitlichen Düsen zur Einwirkung, um den sich ausbreitenden Strom zusammenzuhalten und auch die seitlichen Teile in Fasern zu verwandeln; die Wirkung dieser drei Düsen bringt den Strom alsdann in den Bereich von zwei weiteren seitlichen Düsen, welche dem Schmelzgutstrom eine wirbelnde oder drehende Bewegung erteilen sollen, wobei alle Druckmittelströme nach einem Punkt gerichtet sind, an dein die Umwandlung in Fasern bereits stattgefunden hat und von dem aus der Faserstrom sich kegelig ausbreiten soll.It is already a multi-part, essentially transverse from one side Known pressure medium nozzle acting on the thick melt stream to be shredded, in which first the pressure medium jets emerging from the central main nozzle across act on the melt stream and propel it forward in the direction of the collecting cage; then the pressure medium jets from two side nozzles come into play, to hold the spreading stream together and also the side parts in Transform fibers; the action of these three nozzles then brings the current in the area of two further side nozzles, which the melt material flow a Whirling or rotating movement should give, with all pressure medium flows after a point at which the conversion into fibers has already taken place and from which the fiber stream should spread conically.

Im Gegensatz zu dieser bekannten Einrichtung soll beim Erfindungsgegenstand der ganze Umfang des verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles von den ihn allseitig einschließenden Druckmittelstrahlen an allen Stellen gleichzeitig in tangentialer Richtung beaufschlagt werden. Diese Maßnahme, die im übrigen nicht unbedingt an das längere enge Zusammenhalten der Strahlen, z. B. mittels eines engen Düsenkanals, gebunden ist, sondern für sich als Regel technischen Handelns neu ist, hat den Zweck, unter tunlichster Vermeidung des Anfallens von Schmelzperlen infolge der durch die schräg tangentiale Angriffsrichtung vergrößerten Angriffsoberfläche mit der Zerfaserung möglichst schnell bis zum innersten Kern des verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahles vorzudringen und dabei gekrümmte oder gekräuselte Fasern zu erzeugen.In contrast to this known device, the subject matter of the invention the entire circumference of the relatively thick melt stream from him on all sides enclosing pressure medium jets at all points simultaneously in tangential Direction are applied. This measure, incidentally, does not necessarily apply keeping the rays close together for a longer period of time, e.g. B. by means of a narrow nozzle channel, is bound, but is new in itself as a rule of technical action, has the purpose while avoiding the occurrence of melting pearls as a result of the oblique tangential direction of attack enlarged attack surface with the defibration as quickly as possible to the innermost core of the relatively thick melt stream to advance, creating curved or curled fibers.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können im übrigen auch in an sich bekannter Weise oxydierende Mittel mit ihren bekannten chemischen Reaktionen auf das Schmelzgut angewandt werden, die gegebenenfalls auch noch vorher erhitzt und zweckmäßig unmittelbar an der Zerfaserungsstelle zugeführt werden können. Die gleiche chemische Reaktion auf das Schmelzgut tritt auch dann ein, wenn das Verfahren mit solchen Verblasemittel-oder Förderstrahlen durchgeführt wird, die selbst oxydierend wirken.In the method according to the invention can also in an known to be oxidizing agents with their known chemical reactions be applied to the melt, which may also be heated beforehand and can conveniently be fed directly to the fiberization point. the The same chemical reaction on the melt also occurs when the process is carried out with such blowing agent or conveyor jets that are self-oxidizing works.

Um auch die Zerfaserung des flüssigen Schmelzgutes bei Temperaturen vornehmen zu können, die über dessen Schmelzpunkt liegen, oder aber den Schmelzfluß selbst innerhalb der Zerfaserungsvorrichtung auf einem langen Weg oder auch während eines längeren Zeitabschnittes auf höheren Temperaturen zu halten, so daß eine Zerfaserung auf einer längeren Strecke wie ohne diese zusätzliche Erhitzung möglich ist, kann der Schmelzfluß und/ oder die Verblasemittel an oder in der Nähe der eigentlichen Verblasestelle in an sich bekannter Weise zusätzlich erhitzt werden. Auf diese Weise ist auch die Zerfaserung von solchen mineralischen Rohstoffen möglich, die Schmelzpunkte bis etwa ->00o=' C besitzen, also von solchen Stoffen, die bei sehr hohen Temperaturen beispielsweise ihre wärmedämmenden Eigenschaften behalten und nicht zusammensintern.Also the defibration of the liquid melt material at temperatures to be able to make, which are above its melting point, or the melt flow even within the defibering device on a long way or even during to hold a longer period of time at higher temperatures, so that defibration on a longer distance as is possible without this additional heating can the melt flow and / or the blowing means at or near the actual Verblasstelle are additionally heated in a known manner. In this way The fiberization of such mineral raw materials is also possible, the melting points up to about -> 00o = 'C, i.e. of those substances which at very high temperatures For example, they retain their thermal insulation properties and do not sinter together.

Die Erfindung betrifft weiter noch eine Vorrichtung zum Ausführen der vorstehend geschilderten Verfahrensschritte. Es wird dabei Gebrauch gemacht von den bekannten Schmelzöfen und Verblasedüsen, die entweder zu mehreren oder auch als einzelne ringförmige Düsen den ausfließenden Schmelzfluß allseitig umschließen, so daß dieser vom Verblasemittel umhüllt ist. An diese Düsen schließt sich erfindungsgemäß ein verhältnismäßig enger Leit- oder Düsenkanal an, der entweder unmittelbar (und zwar vorzugsweise senkrecht, schräg oder gekrümmt nach abwärts) in den Aufnahmeraum für die anfallenden Mineralfasern führt oder zunächst in einen diesem Aufnahmeraum vorgeschalteten Kanal mit entsprechend größerem Querschnitt mündet.The invention further relates to an apparatus for carrying out this the process steps outlined above. Use is made of this from the well-known melting furnaces and blowing nozzles, which are either several or also as individual ring-shaped nozzles enclose the flowing melt flow on all sides, so that this is enveloped by the blowing agent. According to the invention, these nozzles are connected a relatively narrow guide or nozzle channel, which either directly (and although preferably perpendicular, oblique or curved downwards) into the receiving space for the resulting mineral fibers or initially in one of this receiving space upstream channel opens with a correspondingly larger cross-section.

Weiterhin erstreckt sich die Erfindung noch grundsätzlich darauf, daß das Auslaufstück für den verhältnismäßig dicken Schmelzgutstrahl unmittelbar in die ihn umgebende Verblasedüse selbst übergeht und mit dieser verbunden, und zwar zweckmäßigerweise starr zusammengebaut ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil der genauen Ausrichtung und genauen Führung des Schmelzflusses einerseits sowie der Druckmittel- oder Förderstrahlen und damit der gebildeten Mineralfasern andererseits. Der Düsenkanal selbst ist mit der eigentlichen Verblasedüse stets fest verbunden und kann selbst noch mit einer oder auch weiteren Druckmitteldüsen ausgerüstet sein, wobei die Mundstücke dieser zusätzlichen Düsen zur eigentlichen Achse des Düsenkanals parallel geneigt oder auch spiralig verlaufen. Außerdem können im Düsenkanal hinter der das Verblasen besorgenden Düse oder einer Mehrzahl solcher in an sich bekannter Weise noch weitere Düsen angeordnet sein, die zum Austritt für solche Druckmittel bestimmt sind, die die eigentliche Weiterbeförderung der angefallenen 1lineralfasern besorgen sollen. Um Wärmeverluste und damit unter Umständen nachteilige Beeinflussungen auf die Güte der anfallenden Faserstoffe zu vermeiden oder aber auch eine -zusätzliche Beheizung des Düsenkanals vornehmen zu können, kann dieser in an sich bekannter Weise mit einem Isolier- und Heizmantel umgeben sein. Außerdem können im eigentlichen Verblaseraum oder in unmittelbarer Nähe gesonderte Brenner oder Zuführungsleitungen für heiße Gase, Oxydationsmittel od. dgl. vorgesehen sein.Furthermore, the invention extends in principle to that the outlet piece for the relatively thick melt stream directly passes into the blowing nozzle surrounding it and is connected to it, and although it is expediently assembled rigidly. This gives the advantage the precise alignment and precise guidance of the melt flow on the one hand and the pressure medium or conveyor jets and thus the formed mineral fibers on the other hand. The nozzle channel itself is always firmly connected to the actual blowing nozzle and can even be equipped with one or more pressure medium nozzles, the mouthpieces of these additional nozzles to the actual axis of the nozzle channel parallel inclined or spiral. In addition, in the nozzle channel behind the nozzle responsible for blowing or a plurality of such known per se Way even more nozzles can be arranged to the outlet for such pressure medium are determined, which are the actual forwarding of the incurred 1lineral fibers should get. About heat losses and, under certain circumstances, negative influences to avoid the quality of the resulting fibrous materials or an additional one To be able to heat the nozzle channel, this can be known per se Way be surrounded with an insulating and heating jacket. In addition, in the actual Blower room or in the immediate vicinity separate burners or supply lines for hot gases, oxidizing agents or the like. Be provided.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawings are exemplary embodiments for devices according to of the invention shown schematically.

Abb. i zeigt eine Gesamtanordnung, Abb. -> eine Ausführungsform der eigentlichen Verblasedüse, Abb.3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer solchen und Abb. ,4 nochmals anders aufgebaute Verblaseeinrichtungen.Fig. I shows an overall arrangement, Fig. -> an embodiment of the actual blowing nozzle, Fig. 3 another embodiment of such and Fig. 4 again differently constructed blower devices.

In Abb. i bezeichnet i den eigentlichen Schmelzofen, aus welchem bei a das flüssige Schmelzgut austritt. In der Düse 3 wird dieses mit Hilfe des durch die Leitung 4 zugeführten Druckmittels zu Mineralfäden ausgezogen und anschließend in dem engen Düsenkanal 5 eine seitliche Ausbreitung des Verblaseinittelstrahles verhindert. Bei 6 ist eine weitere aus der Leitung 7 mit Druckmittel gespeiste Düse vorgesehen, die zum Weitertransport der Mineralfäden nach dem Aufnahmeraum 8 dient und gleichzeitig zusammen finit den in der Düse 3 wirkenden Verblasemittelstrahlen ein Ansetzen der anfallenden Mineralfasern an den `'Wandungen des Düsenkanals 5 und der sich nach der Düse 6 anschließenden weiteren Leitung verhindert. Dieses letztgenannte Leitungsstück mündet zunächst in ein düsenförmig ausgebildetes Rohrstück g. Die aus 5 austretenden Druckmittelstrahlen saugen Außenluft an und gelangen dann zusammen mit dieser in den Aufnahmeraum B.In Fig. I i denotes the actual melting furnace from which at a the liquid melt emerges. In the nozzle 3 this is done with the help of the line 4 supplied pressure medium pulled out to mineral threads and then in the narrow nozzle channel 5 a lateral spread of the Central jet prevented. At 6 is another nozzle fed with pressure medium from the line 7 provided, which is used to transport the mineral threads to the receiving space 8 and at the same time together finite the blowing agent jets acting in the nozzle 3 the accumulating mineral fibers are attached to the walls of the nozzle channel 5 and which prevents further line following the nozzle 6. This The latter line section initially opens into a nozzle-shaped pipe section G. The pressure medium jets exiting from 5 suck in outside air and then get there together with this in the recording room B.

In der Abb.2 ist eine Zerfaserungsvorrichtung gezeigt, hei welcher die mit Hilfe der Rohrleitungen io gekühlte Auslaufform i i für die im Schmelzofen i hergestellte Mineralschmelze mit der eigentlichen Verblasedüse 12 starr verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß das Schmelzgut bis zum Ort der Zerfaserung den kürzesten Weg mit der geringsten Abkühlung zurücklegt, die praktisch möglich ist. Die Auslaufform i i ist in die Düse 12 hinein derart verlängert, daß sich zwischen dem Außenmantel dieser Verlängerung und dem Innenmantel der Düse eine kreisringförmige Öffnung 13 ergibt, aus welcher das bei 14 eintretende Verblasemittel austritt und so den Schmelzfluß allseitig umgibt. An die Düse 12 schließt sich dann der erfindungsgemäß vorgesehene enge Düsenkanal 15 an, der sich im Ausführungsbeispiel schwach kegelig erweitert und eine seitliche Ausbreitung des Verblasemittelstrahles entgegen den bekannten Verblasedüsen verhindert, so daß die sich daraus ergebenden Nachteile einer wesentlichen Verringerung der Energie und Geschwindigkeit der Verblasemittelstrahlen und der seither zu überwindende große Luftwiderstand vermieden sind. Um eine zu starke Abkühlung der Düse 12 und auch des engen Düsenkanals 15 zu vermeiden, sind beide Körper mit einer Isolationsschicht 16 ausgerüstet.In Fig.2 a defibering device is shown, called which the outlet form i i cooled with the help of the pipes io for the one in the melting furnace i produced mineral melt rigidly connected to the actual blowing nozzle 12 is. In this way it is achieved that the melted material to the point of fiberization covers the shortest route with the least amount of cooling that is practically possible is. The outlet shape i i is extended into the nozzle 12 in such a way that between the outer jacket of this extension and the inner jacket of the nozzle a circular ring Opening 13 results from which exits the blowing agent entering at 14 and so surrounds the melt flow on all sides. The nozzle 12 is then connected to the nozzle 12 according to the invention provided narrow nozzle channel 15, which is slightly conical in the embodiment expanded and a lateral spread of the blowing agent jet against the known blowing nozzles prevented, so that the disadvantages resulting therefrom a substantial reduction in the energy and velocity of the blowing agent jets and the large air resistance that has since been overcome are avoided. To one too Severe cooling of the nozzle 12 and also of the narrow nozzle channel 15 are to be avoided both bodies equipped with an insulation layer 16.

Die Abb.3 zeigt eine Verblaseeinrichtung, bei der die eigentliche Verblasedüse mit dem engen Düsenkanal ineinandergebaut worden ist, und zwar derart, daß nacheinander zwei Verblasemittelstrahlen und anschließend ein weiterer Druckmittelstrahl zum Zwecke der Förderung der angefallenen Mineralfasern zur Einwirkung gelangen. Die gesamte V erblasevorrichtung 17 umschließt den senkrecht aus der nicht dargestellten Auslaufdüse auslaufenden, mit 18 bezeichneten Schmelzgutstrahl in senkrechter Richtung. Das Verblasen dieses Schmelzgutstrahles 18 erfolgt zunächst bei ig, und zwar mit Hilfe der in den spiralförmigen Windungen des Düsenkörpers 2o ebenfalls spiralförmig geführten und dementsprechend etwa tangential austretenden, mit 21 bezeichneten und bei 22 eintretenden ersten Verblasemittelstrahlen. Etwas weiter unten ist ein weiterer, ebenfalls eine spiralförmige Führung der mit 21' bezeichneten und bei 22' eintretenden zweiten Verblasemittelstrahlen gewährleistender Düsenkörper2ö vorgesehen, durch dessen Strahlen die etwa noch nicht von den ersten Verblasemittelstralilen 21 zerfaserten Teile der Schmelze erfaßt und nun noch diese Reste zu Fasern verblasen werden. Die Fasern selbst werden auf diese Weise in ihrer Struktur mehr oder weniger im Sinne einer Krümmung beeinflußt, was besonders dann von Wichtigkeit werden kann, wenn Mineralwolle mit möglichst geringem Raumgewicht erzeugt werden soll. Am unteren Ende der gesamten Verblasevorrichtung 17 ist ein weiterer ringförmiger Kanal 23 vorgesehen, aus welchem zusätzliche, aus dem Raum 2:I kommende Druckmittelstrahlen in die sich an den Teil 17 anschließende Leitung 25 ausströmen. Diese zuletzt austretenden Druckmittelstrahlen dienen lediglich zur Unterstützung der Förderwirkung. Wie ein Blick auf die Abb.3 ergibt, werden die hintereinander austretenden Verblasemittelstrahlen nicht nur im Teil 17, sondern darüber hinaus noch in der Leitung 25 eng zusammengehalten.The Fig.3 shows a blower device in which the actual Blowing nozzle with the narrow nozzle channel has been built into one another in such a way that that one after the other two blowing agent jets and then another pressure medium jet for the purpose of promoting the accumulated mineral fibers to take effect. The entire blowing device 17 encloses the perpendicular from the not shown Discharge nozzle expiring, designated by 18 melt material jet in the vertical direction. This melt stream 18 is initially blown at ig, namely with Help in the spiral turns of the nozzle body 2o also spiral guided and accordingly exiting approximately tangentially, designated by 21 and first blowing agent jets entering at 22. A little further down is a further, also a spiral guide of the designated 21 'and at 22 'nozzle body 2ö ensuring incoming second blowing agent jets is provided, through its rays the ones that have not yet been seen from the first blown medium streams 21 frayed parts of the melt are captured and these residues are now blown into fibers will. In this way the fibers themselves become more or less in structure influenced in the sense of a curvature, which can be particularly important when mineral wool with the lowest possible density is to be produced. At the bottom The end of the entire blowing device 17 is a further annular channel 23 provided, from which additional pressure medium jets coming from space 2: I into the line 25 adjoining part 17. These last exiting Pressure medium jets only serve to support the conveying effect. As a Looking at Fig. 3 shows the blower jets exiting one behind the other not only in part 17, but also held closely together in line 25.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. q. läuft das aus dein Ofen i kommende mineralische Schmelzgut aus der Auslaufrinne 26 zunächst durch einen vorgeschalteten Brennerkopf 27 und dann erst in den eigentlichen Verblaseraum 28. Um eine vorzeitige Abkühlung des Schmelzgutes zu verhindern, läuft das Schmelzgut in der Schmelzrinne 26 unter einer Dämmschicht. Außerdem ist vor dem eigentlichen Verblaseraum und der in diesem hier etwa elliptisch geformten Austrittsöffnung 29 für das eigentliche Verblasemittel noch eine weitere düsenförmige Öffnung 30 vorgesehen, durch welche gasförmige oder auch flüssige Medien in den Schmelzmittelfluß im Augenblick des Verblasens eingeführt werden können, die etwa aus dem über die Rohrleitungen 31 und 32 zugänglichen, der Düse 30 vorgeschalteten Hohlraum 33 kommen können, einem Raum, in dem auch beispielsweise eine vorherige Durchmischung verschiedener durch die Rohrleitungen 3 i und 32 eingebrachter ?Mittel erzielt werden kann. In gleicher Weise kann die der Düse 30 vorgeschaltete Vorrichtung auch als Brenner betrieben werden. In bekannter Weise schließt sich an die bisher angeführten Teile der erfindungsgemäß vorgesehene enge Düsenkanal 34 an, der auch hier wieder mit einer Isolationsschicht 35 umgeben ist.In the embodiment according to Fig. Q. the mineral melt coming from your furnace i runs out of the discharge channel 26 first through an upstream burner head 27 and only then into the actual blower chamber 28. To prevent the melt from cooling prematurely, the melt runs in the melt channel 26 under an insulating layer. In addition, a further nozzle-shaped opening 30 is provided in front of the actual blowing chamber and the outlet opening 29, which is roughly elliptical in this here, for the actual blowing agent, through which gaseous or liquid media can be introduced into the flux at the moment of blowing, such as from the Cavity 33 which is accessible via the pipes 31 and 32 and upstream of the nozzle 30 can come, a space in which, for example, a prior mixing of different agents introduced through the pipes 3 i and 32 can also be achieved. In the same way, the device upstream of the nozzle 30 can also be operated as a burner. In a known manner, the previously cited parts are adjoined by the narrow nozzle channel 34 provided according to the invention, which is here again surrounded by an insulation layer 35.

Mit Hilfe der in Abb. q. gekennzeichneten Vorrichtung gelingt es zunächst einmal, durch Einwirkung der durch den Brenner 27 erzeugten Temperatur die Schmelze entweder auf der Schmelztemperatur zu halten oder aber auch zu überhitzen, wodurch nicht allein die Güte der Fasern gesteigert werden kann, sondern auch die Möglichkeit besteht, noch strengflüssig aus dem Ofen i auslaufende mineralische Schmelze dünnflüssig zu machen und somit erst eine wirklich gute Zerfaserung zu gewährleisten. Durch die Düsenöffnung 3o kann außerdem unmittelbar während des Verblasevorganges in gewünschter Weise auf die gerade anfallenden Mineralfasern eingewirkt werden. So können beispielsweise Oxydationsmittel eingeführt werden, etwa durch das Rohr 32, wobei bei 31 heiße Gase zur Aufwärmung dieses Oxydationsmittels eingeleitet werden können, falls in der Rohrleitung 32 nur kalte Oxydationsmittel zugesetzt werden können. Andererseits kann die aus den Teilen 31, 32 und 33 gebildete, der eigentlichen Verblasevorrichtung vorgeschaltete Einrichtung auch als Brenner betrieben werden, wodurch die anfallenden Fasern selbst auf eine höhere Temperatur gebracht werden können und wodurch die Bildung insbesondere langer Fasern günstig beeinflußt werden kann.With the help of the in Fig. Q. marked device succeeds first once, by the action of the temperature generated by the burner 27, the melt either to keep it at the melting temperature or to overheat, which means Not only the quality of the fibers can be increased, but also the possibility consists, still liquid from the furnace i flowing mineral melt thin liquid to make and thus to ensure a really good defibration. By the nozzle opening 3o can also directly during the blowing process in the desired Way can be acted on the mineral fibers just accumulating. For example Oxidizing agents are introduced approximately through tube 32, with hot gases at 31 to warm up this Oxidizing agents can be introduced, if only cold oxidizing agents can be added in the pipe 32. On the other hand, formed from the parts 31, 32 and 33, the actual blowing device Upstream device can also be operated as a burner, whereby the accumulating Fibers themselves can be brought to a higher temperature and thereby the The formation of long fibers in particular can be favorably influenced.

Es ist einleuchtend, daß bei der Fülle der zur Durchführung des geschilderten Verfahrens möglichen konstruktiven Ausgestaltungen die dargestellten Ausführungsbeispiele auch nicht annähernd Anspruch darauf erheben können, alle verschiedenen Möglichkeiten der Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, so daß sich die Erfindung hinsichtlich der Vorrichtungsmerkmale keineswegs auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.It is evident that, given the abundance of measures to carry out the above Method possible constructive configurations the illustrated embodiments Nor can it even come close to claiming all of the different options to show the implementation of the method, so that the invention with regard to the device features are by no means restricted to these exemplary embodiments.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of mineral fibers, in particular of slag wool, whereby a thick melt stream to be shredded from the blowing agent streams is enclosed on all sides, characterized in that the blowing agent jets from their point of contact with the melt material jet over a longer distance be kept very close together.

2. The method according to claim i, characterized in that that within the longer preferably formed by a narrow nozzle channel Route on which the blowing agent jets with the melt material jet or the fibers being formed are held together very closely, further reducing the flow of radiation Blowing agent jets enclosing all sides and possibly also within or additional pressure medium jets for conveying outside the narrow nozzle channel the fibers come into action.

3. The method according to claim i or 2, characterized characterized in that several jets of melt material at the same time by arranged in groups, Blowing agent jets enclosing every single melt stream on all sides be frayed.

4. The method according to claims i to 3, characterized in that that the blowing agent jets enclosing the melt material jet on all sides screw or be guided in a spiral.

5. Apparatus for carrying out the method according to claims i to 4. using a melting furnace and blowing nozzles, which, either individually or in groups, encircle the flowing melt flow, characterized in that a longer narrow channel adjoins these nozzles, which is either direct (and preferably perpendicular, oblique or curved downwards) into the receiving space for the resulting mineral fibers or into one this upstream channel opens with a large cross-section.

6. Device according to Claim 5, characterized in that the outlet piece for the melting material with is connected to the narrow nozzle channel.

7. Device according to claims 5 and 6, characterized in that further pressure medium nozzles are arranged in the narrow nozzle channel behind the actual blowing point, the mouthpieces of the nozzles running parallel, inclined or spiral-shaped to the nozzle channel axis. Cited publications: German Patent Nos. 492 808, 730 928, 626 436; French Patent Nos. 824093, 756 o92; USA. Patent Nos 32.8 226, 328 227, 1765 O26, 1 8 0 7 1 78 8 0 2121 2, 2 i26411. British Patent Nos. 47o 675, 471 838, 475 406; Italian patent specification No. 353 391-