阅读说明：本技术 一种微纤维玻璃棉的生产系统及其生产方法 (Production system and production method of microfiber glass wool ) 是由 李庆海 刘琛 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微纤维玻璃棉的生产系统及其生产方法,生产系统包括熔化窑炉、燃料气气源、第一鼓风机、拉丝漏板、吹棉装置、第二鼓风机、收棉装置和控制器；生产方法包括以下步骤：(1)加热融化；(2)拉丝；(3)吹棉。有益效果：本发明结构简单,易实现,且实现了自动化控制功能,保证了玻璃棉叩解度的稳定性,进而保证了所生产的玻璃棉的质量稳定；保证其喷吹出的火焰气流的压力稳定,进而降低了产品玻璃棉内的渣球含量,提高了玻璃棉的质量；减少了燃料气的使用量,减少了电能消耗,降低了生产成本。(The invention discloses a production system and a production method of microfiber glass wool, wherein the production system comprises a melting kiln, a fuel gas source, a first air blower, a wire drawing bushing plate, a cotton blowing device, a second air blower, a cotton collecting device and a controller; the production method comprises the following steps: (1) heating and melting; (2) drawing wires; (3) and (5) blowing cotton. Has the advantages that: the device has a simple structure, is easy to realize, realizes an automatic control function, ensures the stability of the beating degree of the glass wool, and further ensures the stable quality of the produced glass wool; the pressure stability of flame airflow blown out by the glass wool spraying machine is ensured, so that the slag ball content in the glass wool product is reduced, and the quality of the glass wool is improved; the consumption of fuel gas is reduced, the power consumption is reduced, and the production cost is reduced.)

一种微纤维玻璃棉的生产系统及其生产方法

技术领域：

本发明涉及玻璃棉生产的技术领域，具体涉及一种微纤维玻璃棉的生产系统及其生产方法。

背景技术：

玻璃棉是无机质纤维，由于其成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热好、吸音性好、耐腐蚀和化学性能好的特点，被广泛应用在石油管道输油、天然管道输气领域。目前微纤维玻璃棉的主要生产方法有火焰喷吹法。

目前火焰喷吹法将玻璃料块经过窑炉融化成玻璃溶液，然后经过火焰喷吹，使其形成玻璃纤维，该方法适于生产平均直径小于2.0um以下的玻璃棉，被广泛使用；但是采用上述火焰喷吹法存在以下问题：1、目前窑炉熔化玻璃料块的温度通过热电偶仪表进行检测，所检测到的数据会在仪表上显示，人工时刻观察数据的变化，并对燃料气流量和助燃气流量进行调节，极易出现调节滞后的情况，导致窑炉内的温度不稳定，造成拉丝不稳定，使得玻璃棉的叩解度稳定性差，进而导致玻璃棉的质量不稳定；2、火焰喷吹拉丝时，通过人工观察流量仪表上显示的燃料气流量和助燃气流量的数据来进行人工调节，但是人工调节燃料气流量和助燃气流量容易出现不能及时调节的问题，导致喷吹出来的火焰气流不稳定，进而使得产品玻璃棉内的渣球含量高，影响玻璃棉的质量；3、由于加热窑炉和火焰喷吹的燃料气流量是通过人工进行调节，会出现调节滞后的问题，进而会导致燃料气使用量大，造成浪费，增加了生产成本；4、目前经过喷吹后的玻璃棉需要在引风机的作用下将其送到收集装置进行收集，电能消耗大，增加了生产成本。

发明内容

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本发明的第一个目的在于提供一种结构简单，易实现的微纤维玻璃棉的生产系统。

本发明的第二个目的在于提供一种实现了自动化控制，提高了玻璃棉质量的微纤维玻璃棉的生产方法。

本发明的技术方案一方面公开了一种微纤维玻璃棉的生产系统，其包括熔化窑炉、燃料气气源、第一鼓风机、拉丝漏板、吹棉装置、第二鼓风机、混气总管、收棉装置和控制器，所述燃料气气源和所述第一鼓风机的出气口均与所述熔化窑炉的燃烧室的进气口通过管道连通，在所述燃料气气源与所述熔化窑炉之间的管道上设置有第一流量传感器和第一电磁阀，在所述第一鼓风机和所述熔化窑炉之间的管道上设置第二流量传感器和第二电磁阀；在所述熔化窑炉内设置有温度传感器；在所述熔化窑炉的出液口处设置有所述拉丝漏板，在所述拉丝漏板的出料口处设置有所述吹棉装置；所述燃料气气源和所述第二鼓风机的出气口分别与所述混气总管的进气口通过支管连通；在所述混气总管上设置有压力传感器；在所述燃料气气源与所述混气总管之间的支管上设置有第三流量传感器和第一调节阀；在所述第二鼓风机与所述混气总管之间的支管上设置有第四流量传感器和第二调节阀；所述混气总管的出气口与所述吹棉装置的进气口连通；在所述吹棉装置的出料口处设置有所述收棉装置；所述第一流量传感器、所述第二流量传感器、所述温度传感器、所述压力传感器、所述第三流量传感器和所述第四流量传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端通过信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第一调节阀和所述第二调节阀的信号输入端通过信号连接。

进一步的，所述收棉装置包括多个串联设置的旋风分离器、收棉机、打包机和水雾除尘装置；在第一个所述旋风分离器的进料口处连通设置有输料管，所述输料管的进料口与所述吹棉装置的出料口相对，每个所述旋风分离器的出气口均与下一个所述旋风分离器的进料口通过管道连通；最后一个所述旋风分离器的出气口与所述水雾除尘装置的进气口通过管道连通；每个所述旋风分离器的出料口分别与相应的所述收棉机通过管道连通，在每个所述收棉机的出料口处连通设置有储棉仓；在每个所述储棉仓的出料口处设置有所述打包机。

进一步的，其还包括料仓，所述料仓的出料口与所述熔化窑炉的进料口通过卸料管连通；在所述料仓的出料口处设置有第一电动插板阀；在所述卸料管上设置有称重传感器；在所述卸料管的出料口处设置有第二电动插板阀；在所述熔化窑炉内设置有液位传感器；所述称重传感器和所述液位传感器的信号输出端均与所述控制器的信号输入端通过信号连接，所述控制器的信号输出端分别与所述第一电动插板阀和所述第二电动插板阀的信号输入端通过信号连接。

本发明的另一个方面还公开了一种微纤维玻璃棉的生产方法，其包括以下步骤：(1)加热融化；(2)拉丝；(3)吹棉；

(1)加热融化：将一定量的玻璃料块加入到熔化窑炉，并且向熔化窑炉的燃烧室中通入燃料气和助燃气，点燃加热，将熔化窑炉内的玻璃料块熔化成液体；

(2)拉丝：步骤(1)中得到的液体经过拉丝漏板拉丝得到纤细的玻璃丝。

(3)吹棉：将燃料气和助燃气的混合气通入到吹棉装置中，点燃形成火焰，所形成的火焰对步骤(2)中得到的玻璃丝进行喷吹，将玻璃丝喷吹成玻璃棉。

进一步的，向所述步骤(1)中的熔化窑炉中加入玻璃料块：熔化窑炉内的液位传感器将探测到的熔化玻璃液体的液位信号反馈给控制器，当检测到熔化玻璃液体的液位低于设定值时，控制器控制第一电动插板阀打开，料仓内的玻璃料块落到卸料管内，称重传感器将探测到的玻璃料块的重量信号反馈给控制器；当检测到玻璃料块的重量达到设定值时，控制器控制第一电动插板阀关闭，第二电动插板阀打开；将卸料管内的玻璃料块都投入到熔化窑炉内；或者当检测到卸料管内的玻璃料块投完时，控制器控制第一电动插板阀开启，第二电动插板阀关闭，料仓内的玻璃料块继续落到卸料管内，重复上述操作，将料仓内的玻璃料块分多次等量投入到熔化窑炉内；直到液位传感器探测到熔化玻璃液体的液位达到设定值时，控制器控制第一电动插板阀和第二电动插板阀关闭，称重传感器停止工作，即停止向熔化窑炉内投料。

进一步的，通过步骤(3)中的喷吹将形成的玻璃棉依次吹送到各个旋风分离器中进行分选收集，每个旋风分离器收集到的玻璃棉经过相应的收棉机一次压缩之后再经过打包机进行压缩包装，形成不同等级的成品；最后一个旋风分离器所排出的气体经过水雾除尘装置进行除尘后外排。

进一步的，在控制器内预设送入熔化窑炉的燃料气与助燃气的流量比例设定值为1:6；并且在控制器内预设熔化窑炉内的上限温度值1100℃和下限温度值1000℃；第一流量传感器和第二流量传感器将检测到的燃料气流量值和助燃气流量值传输到控制器，温度传感器将检测到的熔化窑炉内玻璃液体的温度值传输到控制器；所述控制器进行逻辑判断，当检测到燃料气与助燃气的流量比例值低于设定值1:6时，控制器控制第一电磁阀调大，第二电磁阀调小；或者当检测到燃料气与助燃气的流量比例值高于设定值1:6时，控制器控制第一电磁阀调小，第二电磁阀调大；当检测到的温度值低于下限温度值1000℃时，控制器同时控制第一电磁阀调大，第二电磁阀调大；或者当检测到的温度值高于上限温度值1100℃时，控制器同时控制第一电磁阀调小，第二电磁阀调小。

进一步的，在控制器内预设送入吹棉装置中的燃料气与助燃气的流量比例设定值为1:7，以及混合气的压力设定值为0.4MPa；第三流量传感器和第四流量传感器将检测到的燃料气流量值和助燃气流量值传输到控制器，压力传感器将检测到的混合气的压力值传输到控制器；所述控制器进行逻辑判断，当检测到燃料气与助燃气的流量比例值低于设定值1:7时，控制器控制第一调节阀调大，第二调节阀调小；或者当检测到燃料气与助燃气的流量比例值高于设定值1:7时，控制器控制第一调节阀调小，第二调节阀调大；当检测到的混合气的压力值低于设定值0.4MPa时，控制器同时控制第一调节阀和第二调节阀调大；或者当检测到的混合气的压力值高于设定值0.4MPa时，控制器同时控制第一调节阀和第二调节阀调小。

本发明的优点：1、本发明结构简单，易实现，且实现了自动化控制功能，通过控制器控制燃料气和助燃气的流量，无需人工调节，保证了熔化窑炉内的温度保持稳定均匀，避免了拉丝出现不稳定的现象，保证了玻璃棉叩解度的稳定性，进而保证了所生产的玻璃棉的质量稳定；2、通过控制器控制进入吹棉装置内的燃料气和助燃气的流量，保证其喷吹出的火焰气流的压力稳定，进而降低了产品玻璃棉内的渣球含量，提高了玻璃棉的质量；3、通过控制器控制燃料气的流量，使得燃料气充分被利用，减少了燃料气的使用量，避免了其浪费，进而降低了生产成本；4、吹棉装置进行喷吹时，火焰气流将玻璃丝喷吹成玻璃棉的同时，将玻璃棉可吹送到收棉装置中，无需使用引风机，减少了电能消耗，降低了生产成本。

附图说明：

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

图2为本发明控制框图。

熔化窑炉1，燃料气气源2，第一鼓风机3，拉丝漏板4，吹棉装置5，第二鼓风机6，混气总管7，收棉装置8，旋风分离器8.1，收棉机8.2，打包机8.3，水雾除尘装置8.4，输料管8.5，储棉仓8.6，控制器9，料仓10，第一流量传感器11，第一电磁阀12，第二流量传感器13，温度传感器14，压力传感器15，第三流量传感器16，第一调节阀17，第四流量传感器18，卸料管19，第一电动插板阀20，称重传感器21，第二电动插板阀22，液位传感器23，第二电磁阀，第二调节阀。

具体实施方式

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下面将结合附图通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1：如图1-2所示，一种微纤维玻璃棉的生产系统，其包括熔化窑炉1、燃料气气源2、第一鼓风机3、拉丝漏板4、吹棉装置5、第二鼓风机6、混气总管7、收棉装置8、控制器9和料仓10，燃料气气源2和第一鼓风机3的出气口均与熔化窑炉1的燃烧室的进气口通过管道连通，在燃料气气源2与熔化窑炉1之间的管道上设置有第一流量传感器11和第一电磁阀12，在第一鼓风机3和熔化窑炉1之间的管道上设置第二流量传感器13和第二电磁阀；在熔化窑炉1内设置有温度传感器14；在熔化窑炉1的出液口处设置有拉丝漏板4，拉丝漏板4已被申请号为CN201720399210.1的《玻璃纤维漏板》公开，在拉丝漏板4的出料口处设置有吹棉装置5，吹棉装置5已被申请号为CN201720402006.0的《玻璃棉吹丝装置》公开；燃料气气源2和第二鼓风机6的出气口分别与混气总管7的进气口通过支管连通；在混气总管7上设置有压力传感器15；在燃料气气源2与混气总管7之间的支管上设置有第三流量传感器16和第一调节阀17；在第二鼓风机6与混气总管7之间的支管上设置有第四流量传感器18和第二调节阀；混气总管7的出气口与吹棉装置5的进气口连通；在吹棉装置5的出料口处设置有收棉装置8。

收棉装置8包括多个串联设置的旋风分离器8.1、收棉机8.2、打包机8.3和水雾除尘装置8.4；在第一个旋风分离器8.1的进料口处连通设置有输料管8.5，输料管8.5的进料口与吹棉装置5的出料口相对，每个旋风分离器8.1的出气口均与下一个旋风分离器8.1的进料口通过管道连通；最后一个旋风分离器8.1的出气口与水雾除尘装置8.4的进气口通过管道连通；每个旋风分离器8.1的出料口分别与相应的收棉机8.2通过管道连通，在每个收棉机8.2的出料口处连通设置有储棉仓8.6；在每个储棉仓8.6的出料口处设置有打包机8.3，打包机8.3已经被申请号为CN201720399209.9的《玻璃棉在线自动打包机》公开。

料仓10的出料口与熔化窑炉1的进料口通过卸料管19连通；在料仓10的出料口处设置有第一电动插板阀20；在卸料管19上设置有称重传感器21；在卸料管19的出料口处设置有第二电动插板阀22；在熔化窑炉1内设置有液位传感器23。

第一流量传感器11、第二流量传感器13、温度传感器14、压力传感器15、第三流量传感器16、第四流量传感器18、称重传感器21和液位传感器23的信号输出端均与控制器9的信号输入端通过信号连接，控制器9的信号输出端分别与第一电磁阀12、第二电磁阀、第一调节阀17、第二调节阀、第一电动插板阀20和第二电动插板阀22的信号输入端通过信号连接。

本发明结构简单，易实现，且实现了自动化控制功能。

实施例2：利用实施例1生产系统生产微纤维玻璃棉的方法，其包括以下步骤：(1)加热融化；(2)拉丝；(3)吹棉；

(1)加热融化：将一定量的玻璃料块加入到熔化窑炉1，并且向熔化窑炉1的燃烧室中通入燃料气和助燃气，点燃加热，将熔化窑炉1内的玻璃料块熔化成液体；

(2)拉丝：步骤(1)中得到的液体经过拉丝漏板4拉丝得到纤细的玻璃丝。

(3)吹棉：将燃料气和助燃气的混合气通入到吹棉装置5中，点燃形成火焰，所形成的火焰对步骤(2)中得到的玻璃丝进行喷吹，将玻璃丝喷吹成玻璃棉。

向所述步骤(1)中的熔化窑炉1中加入玻璃料块：熔化窑炉1内的液位传感器23将探测到的熔化玻璃液体的液位信号反馈给控制器9，当检测到熔化玻璃液体的液位低于设定值时，控制器9控制第一电动插板阀20打开，料仓10内的玻璃料块落到卸料管19内，称重传感器21将探测到的玻璃料块的重量信号反馈给控制器9；当检测到玻璃料块的重量达到设定值时，控制器9控制第一电动插板阀20关闭，第二电动插板阀22打开；将卸料管19内的玻璃料块都投入到熔化窑炉1内；或者当检测到卸料管19内的玻璃料块投完时，控制器9控制第一电动插板阀20开启，第二电动插板阀22关闭，料仓10内的玻璃料块继续落到卸料管19内，重复上述操作，将料仓10内的玻璃料块分多次等量投入到熔化窑炉1内；直到液位传感器23探测到熔化玻璃液体的液位达到设定值时，控制器9控制第一电动插板阀20和第二电动插板阀22关闭，称重传感器21停止工作，即停止向熔化窑炉1内投料。

通过步骤(3)中的喷吹将形成的玻璃棉依次吹送到各个旋风分离器8.1中进行分选收集，无需使用引风机，减少了电能消耗，降低了生产成本，每个旋风分离器8.1收集到的玻璃棉经过相应的收棉机8.2一次压缩之后再经过打包机8.3进行压缩包装，形成不同等级的成品；最后一个旋风分离器8.1所排出的气体经过水雾除尘装置8.4进行除尘后外排。

在控制器9内预设送入熔化窑炉1的燃料气与助燃气的流量比例设定值为1:6；并且在控制器9内预设熔化窑炉1内的上限温度值1100℃和下限温度值1000℃；第一流量传感器11和第二流量传感器13将检测到的燃料气流量值和助燃气流量值传输到控制器9，温度传感器14将检测到的熔化窑炉1内玻璃液体的温度值传输到控制器9；所述控制器9进行逻辑判断，当检测到燃料气与助燃气的流量比例值低于设定值1:6时，控制器9控制第一电磁阀12调大，第二电磁阀调小；或者当检测到燃料气与助燃气的流量比例值高于设定值1:6时，控制器9控制第一电磁阀12调小，第二电磁阀调大；当检测到的温度值低于下限温度值1000℃时，控制器9同时控制第一电磁阀12调大，第二电磁阀调大；或者当检测到的温度值高于上限温度值1100℃时，控制器9同时控制第一电磁阀12调小，第二电磁阀调小，通过控制器9控制燃料气和助燃气的流量，无需人工调节，保证了熔化窑炉1内的温度保持稳定均匀，避免了拉丝出现不稳定的现象，保证了玻璃棉的叩解度稳定性，进而保证了所生产的玻璃棉的质量稳定。

在控制器9内预设送入吹棉装置5中的燃料气与助燃气的流量比例设定值为1:7，以及混合气的压力设定值为0.4MPa；第三流量传感器16和第四流量传感器18将检测到的燃料气流量值和助燃气流量值传输到控制器9，压力传感器15将检测到的混合气的压力值传输到控制器9；所述控制器9进行逻辑判断，当检测到燃料气与助燃气的流量比例值低于设定值1:7时，控制器9控制第一调节阀17调大，第二调节阀调小；或者当检测到燃料气与助燃气的流量比例值高于设定值1:7时，控制器9控制第一调节阀17调小，第二调节阀调大；当检测到的混合气的压力值低于设定值0.4MPa时，控制器9同时控制第一调节阀17和第二调节阀调大；或者当检测到的混合气的压力值高于设定值0.4MPa时，控制器9同时控制第一调节阀17和第二调节阀调小；通过控制器9控制进入吹棉装置5内的燃料气和助燃气的流量，保证其喷吹出的火焰气流的压力稳定，进而降低了产品玻璃棉内的渣球含量，提高了玻璃棉的质量。

本发明方法简单易操作，通过控制器9控制燃料气的流量，使得燃料气充分被利用，减少了燃料气的使用量，避免了其浪费，进而降低了生产成本。

实验1：采用燃料气和助燃气通过人工调节的生产方法生产出玻璃棉A；采用本发明的生产方法生产出玻璃棉B；对玻璃棉A和玻璃棉B的叩解度、渣球含量以及生产过程中所使用的燃料气量进行检测，得到以下结果：

	玻璃棉A	玻璃棉B
			叩解度的波动值	±3	±2
渣球含量	≤0.04％	≤0.02％
			燃料气使用量	100m<sup>3</sup>/小时	80m<sup>3</sup>/小时

从上表中可以看出，玻璃棉B相比于玻璃棉A的叩解度的波动值变小，因此采用本发明的生产方法保证了玻璃棉叩解度的稳定性，进而保证了玻璃棉的质量稳定；玻璃棉B的渣球含量值比玻璃棉A的渣球含量值要低，说明了采用本发明的生产方法保证了喷吹的火焰气流的压力稳定，进而降低了产品玻璃棉内的渣球含量，提高了玻璃棉的质量；生产玻璃棉B的燃料气使用量相比于生产玻璃棉A的燃料气用量减少了20m³/小时，说明了本发明的生产方法通过控制器9控制燃料气的流量，使得燃料气充分被利用，减少了燃料气的使用量，避免了其浪费，进而降低了生产成本。

生产玻璃棉A的过程中需要通过引风机将喷吹成的玻璃棉A送到收集装置中进行收集，引风机运行过程中消耗的电能是35kwh/小时，采用本发明的生产方法之后，无需使用引风机，进而减少了每小时35kwh的电能消耗，降低了生产成本。

以上是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。