本发明是关于生产矿物纤维的技术，纤维材料在离心轮的四周呈熔化状态，为离心轮所驱动，然后在离心力的作用下，以纤维的形式离开离心轮。采用这种生产技术，往往是使用好几个离心轮相互靠近配置在一起。流到第一个离心轮上的纤维材料被加速，尔后再抛射到下一个离心轮上。有一部分纤维材料形成了纤维，其余的再输送到下一个离心轮上，以便再形成纤维。 这种生产纤维的技术，在工业上广为应用于处理温度比较高的纤维材料，特别是象玄武岩、高炉的炉渣或者这些炉渣中的化合物这样的纤维材料，而更为普遍的是只有在高温下才能熔融的各种玻璃。
采用这种技术，有几点值得注意。使用高熔点玻璃生产的纤维产品，用于耐火材料是很好的。这种纤维的生产成本，同用其他技术生产纤维的成本相比起来是比较低的。然而，这种生产技术也有一些缺点。其中比较大的一个缺点是，即使选用迄今所公认的比较好的生产条件，生产效率也不会完全令人满意。在获得纤维的同时，还会产生相当多的非纤维产物，从而降低了生产率。此外，尽管可以采取措施有步骤地将非纤维产物去除掉，但是总会有一部分非纤维产物残留在所获得的纤维产品中，从而改变纤维产品的特性。
为此，改进这种技术，使熔融物质更好地变成纤维，这是人们所希望的，而且人们顺着这个方向已经作出了许多努力。
有的发明人主要对离心作用的条件感兴趣，在这方面进行了不少研究，以求离心轮的直径及其转速配合得更好。有的发明人则把注意力放在离心轮的环境条件上，尤其是放在沿离心轮吹送、旨在分离纤维和非纤维、或者甚至参与拉伸纤维的气流上。
人们还提出了许多关于改善离心轮表面状况的建议，以便“悬挂”纤维材料，然后拉伸成纤维产品。
人们已经采取了一些明显的改进措施，但是仍然希望进一步提高生产率。
本发明的目的是提出一项生产纤维的改进技术，特别是提出一项能提高纤维产量、使纤维成品中含有更少的非纤维物质的技术。
一些发明人已经指出，对用来拉制纤维的熔融材料从熔炉流到离心轮的条件加以精确控制，就可以改进纤维的形成。
本发明发明人的研究表明，如果按照传统的方式供给熔融材料，那么熔融材料流量的变化非常明显。本发明发明人的研究还表明，熔融材料流量的变化会降低纤维的产量。
根据传统的方法，纤维材料是在熔炉中进行制备的，这同铸造厂所采用的方法很相似。熔炉装料装到其顶部，形成纤维材料的混合层与焦炭一层一层地相间。焦炭与吹到熔炉炉底的空气一起燃烧，使装料达到形成纤维材料的混合物熔融所需要的温度。在熔炉熔流出口，存在着熔融物质所施加的压力与逸出气体所施加的压力二者之间的对抗。这种对抗表现为熔流断断续续地流出。
采用熔炉熔化的技术，还有其他一些困难。除了熔融材料流量的均匀性问题以外，其他一些因素也可能会扰乱进料。尤为重要的是，温度可能有暂时的变化，温度的变化同流量的变化或多或少是有关系的。此外，在熔融材料中还可能会混有不需要的成分。例如，熔流中可能会带有体积比较大的炽热焦炭微粒。
这些微粒应该设法尽可能地去除掉。事实上，如果这些微粒到达纤维成形室而又粘有有机物质，那么就会造成不容忽视的燃烧的危险，因此，必须把这些微粒从纤维产品中去除。
还有一些混杂的成分，可能来源于用来构成旨的形成纤维的材料的原料。有一些非纤维微粒可能被熔流带走，但尤为主要的是，为了提高纤维的耐火能力，纤维成分中含有一定比例的氧化铁，因而熔融材料中存在少量生铁的现象并不鲜见。这种生铁如果同熔化的材料一起流向离心轮，就会很快地使离心轮受到磨损。
熔炉中熔融材料的出口，通常开在略高于炉底的地方，以使生铁产物积聚在熔炉的底部，然后定期地将它们从那里排出。但是，从炉底排放生铁产物却不是件很容易的事情，必须暂时中断生产。再说，这种分离的效果并不总是很理想的，其原因是：融解物粘度高;有些融解的生铁可能会被熔融材料的熔流带走。
本发明的一个目的是改进上述在熔炉中熔化纤维材料的一类技术中纤维材料进料的均匀性。本发明的一个目的尤其是改进熔流流量的均匀性，提高输往纤维成形装置的材料的温度的稳定性。
本发明的另一个目的是使熔融材料带走的一些混杂成分在抵达离心轮之前就去除掉。
总而言之，本发明的一个目的是提高将材料变成纤维的效率。
本发明的发明人指出，在熔融材料从熔炉流向离心装置的通道上设置一种储备器，改进的效果是非常明显的。
从熔炉流出的熔融材料，通常经由一个或几个输料管直接流向纤维成形装置。这些输料管只是用来输送熔融材料。在实践中，人们还力求使熔炉非常靠近离心装置，以避免熔融材料的冷却。因此，熔融材料从熔炉流到第一个离心轮的时间很短促，而且由于流量比较大，所以更加不稳定。
在熔融材料的通道途中设置一个储备器，可以更好地控制进料。这种储备器可以按各种各样的方式进行设置。鉴于各种原因，特别是为方便和便于维修起见，最好是把熔流输料管设计成露天的。换句话说，储备器不要设置在距离熔炉熔流出口很近的地方。根据本发明，所采用的储备器也具有自由面。该自由面乃至储备器的大小是有选择的，以使来自于熔炉的熔融材料流量的暂时变化仅仅引起储备器中液面的非常微小的变化。在这些情况下，不管采用什么方式让熔融材料从该储备器流出来，其排出的瞬时流量都不会受多大影响。
储备器里的自由面最好是这样：考虑到所观察到的熔炉熔流流量的变化情况，储备器中熔流排出的变化率不超过平均流量的4%，最好小于平均流量的2%。
储备器容积的大小还可以确保熔融材料在成分上具有良好的均质性，在温度上具有良好的稳定性。储备器的容积越大，在不形成“死”区（也就是说不进行连续不断的搅拌的地区）的条件下，所获得的均质性和稳定性就越好。实际上，储备器的容积却是有限制的。熔融材料从熔炉中一流出就会冷却。在储备器中，熔融材料同构成储备器的容器器壁的接触面越大，因而熔融材料的体积也就越大，那么，熔融材料的温度也就下降得越厉害。同样，自由面也会产生冷却。应该根据为获得纤维成形的良好条件所需要的温度来限制温度的下降。因此，根据熔融材料输入的温度、熔流的流量以及排出所需的温度来选定储备器的容积，这是很恰当的。
另一方面，温度下降得太厉害，会给储备器中最冷地区熔融材料的透明消失带来限制。储备器中有一小部分容积当时是不能利用的。凝固物质的存在还可能改变熔融材料的流通条件，降低所寻求的均质化效果。按照本发明进行实施，如果局部形成透明消失区的话，这些透明消失区在一切情况下都不会明显改变储备器中熔融材料的流动和滞留期的条件。
在通常的进料条件下，熔融材料滞留在储备器中时既能获得良好的均质性，滞留时间内又无温度过分降低的危险，滞留时间不超过3分钟，最好是30秒到2分钟。
考虑到由熔炉排出的熔融材料的温度以及流到离心装置上的熔融材料所需的温度，储备器中温度的降低在正常情况下限制在小于100℃的数值。
为了限制热损耗，保持足够的均质化时间，储备器最好制造得结构比较紧凑一些。这样也能完全适合于熔融材料的均质化，也有助于适当地选定进料点和出料点，以使熔融材料尽可能充分地进行混合。
除了熔融材料的均质化问题以外，涉及到储备器整个容积的熔流的形成还能避免形成凝固区。
根据本发明，设置储备器，还能去除掉异质微粒，这是个比较大的问题。
就被熔流带走的焦炭微粒而言，焦炭微粒密度小于熔融材料的密度，焦炭微粒漂浮到储备器中熔融材料的表面。这些炽热的焦炭微粒如果在储备器中有足够的滞留时间，就会在周围的气体中被烧毁而消失掉。为便于焦炭微粒充分燃烧，按照本发明在自由面上设置有混合能力的储备器是很有好处的。这样，焦炭微粒被拦住，直至烧毁。
有利的是，在储备器的自由面上形成混合的装置，围绕在储备器内熔流进入区四周，可同时防止熔流溅出。当熔流出口与储备器的自由面之间和水平差很大，因而熔流的流速和（或）下降速度很快时，防止熔流溅出是很有用的。
防止熔流溅出，可以很方便地采取以板壁围住熔流的方式（因此无需进行引流），这样可同时防止熔流与周围空气之间的热交换加剧。为了在熔流面上形成拦阻障碍，板壁应在储备器中浸入熔融材料内。板壁浸入熔融材料的高度可以调节，以使焦炭微粒不会从板壁上边越过去。
按照本发明，熔融材料最好从储备器的熔流面满溢而出。在这种情况下，可以利用储备器作为分离象生铁这样的混杂物的装置，生铁的比重比较大，因而聚集在该储备器的底部。定期从储备器的底部去除这种生铁，中断生产的时间是很短很短的。
如果从熔炉送出的熔融材料的温度较低，达不到最令人满意的纤维成形条件的要求，那么可以在储备器内对熔融材料加热，例如可以使用燃烧器，将火送到自由面上。
从储备器排出的熔融材料，通过一件或几条连续不断的管道，被引向纤维成形装置。在熔流的通道途中，最好设置一些把熔流引向“地面”而不是引到纤维成形装置上去的装置。这样一来，如果为了某种原因，要暂时中断纤维生产的话，就可以将连续不断的熔流引向蓄料器具。
按照本发明，在储备器的出料口设置一个摆动式输料管是大有好处的，需要时，可以在瞬时间把正常流动的熔流引流到地面。
同样，为了将熔融材料一直输送到离心轮上，在输料管的末端设置一个溢流口即终端输料管，这也是很有益处的。终端输料管的位置可以进行调整，以便十分准确地把熔流输送到第一个离心轮上。
上文提到，选定输料管必须要考虑到温度条件，特别是要考虑到设置储备器而带来的透明消失问题。与此一样的道理是，在储备器和纤维成形装置之间设置连续不断的输料管，这有助于调节熔融材料的流量。
我们通常还应该考虑到，一定的透明消失现象非但根本没有害处，反倒可能有助于储备器正常发挥作用。在储备器的上边，除了熔融材料进口之外，还可能形成拱形的凝固材料。这种拱形凝固材料并不影响储备器的作用，甚至还可以防止熔融材料与周围空气接触而使温度急剧下降。一些类似的现象还可能会在将熔融材料径直引向各离心轮的各条输料管上显现出来。
下边，我们参照所附的设计图，详细地阐述一下本发明。
-图1是纤维成形装置传统进料方式的透视示意图。
-图2是按照本发明实施的进料方式的俯视图。
-图3是类似于图2的正视图。
-图4是本发明的另一种实现方式的部分剖面图。
-图5是同一种实现方式的俯视图。
在传统的进料方式中，熔流出料口设置在熔炉2的底部。该出料口由终端输料槽3予以加长，输料槽3将熔融材料送往纤维成形室的外部。
从输料槽3流出来的熔流4汇集在输料槽5中，输料槽5有一部分伸向纤维成形室的内部，而有一部分处于纤维成形室的外部。图1中没有绘出纤维成形室的器壁以及与输料槽5相通的开口，也没有绘出确保输料槽特别是输料槽5降温的给排水管路。
流经输料槽5的熔融材料流到离心装置的第一个离心轮6上，随后又流到离心轮7和8上，这些离心轮相互作反方向运转。在这个过程中，一部分熔融材料附着在离心轮上，然后在环形鼓风装置9沿离心轮轮周吹送的气流的作用下，离开离心轮。气流参与离心轮抛射的纤维的拉伸，并将这些纤维吹向汇集纤维的传送装置上。其余的没有附着在离心轮上的熔融材料，被转送到后面的离心轮上。
为了清楚起见，图1中没有将纤维绘制出来。
在图1中，纤维的离心装置包括三个离心轮。也可以采用其他离心轮数目不同的离心装置，特别是可以采用包括四个离心轮的离心装置。
采用这种纤维成形技术，熔融材料通道上的第一个离心轮起着加速和分配熔融材料的主要作用。为了使第一个离心轮圆满地履行其职能，从输料槽5流出来的熔流10必须对准该离心轮6，这一点是非常重要的。为了调节熔流10的位置，为了调节在离心轮6上的落点，可以移动输料槽5的位置。
另一方面，当离心装置的进料必须予以中断时，就在纤维成形室的外部，在终端输料槽3和输料槽5之间设置一条辅助输料槽。该辅助输料槽并未在图1中画出。
我们应该明白，在图1所示的传统进料方式中，从出料口1流出的熔流的不稳定性，实际上一直丝毫不减地存在于到达离心装置的整个过程中。尤其是流量的不稳定性，会改变熔流10的流轨以及在离心轮6上的落点。因此，熔融材料能否定位在离心轮上，这是很不稳定的，而离心轮对纤维成形所起的作用是非常明显的。此外，在这种进料方式中，焦炭、生铁等混杂物会不可避免地被熔融材料卷带到离心装置上，其弊端是比较大的。
图2和图3给出了本发明的可以改进进料的基本实现方式。
在熔炉11中制备好的熔融材料，经过出料口12排出来，流入由前缸13构成的储备器中。储备器里的熔融材料经由溢流管14，流入终端输料槽15，再流向离心装置的第一个离心轮16上。
此外，还配备有熔流流向地面的装置。在图2和图3中，熔流流向地面的装置包括供排出熔融材料之用的输料槽17，还有仅在图3中以剖面图绘出的活动导流槽18。在图3中，该装置处于熔流供生产纤维的正常位置。处于该位置时，铰接在轴19近旁的、利用撑杆（图中未给出）支起的导流槽18被提升起来，以使不阻碍熔流从溢流管14流向输料槽15。当导流槽18从升起的位置（其轴处于A的方向）转到下降的位置（其轴位于B的方向）时，来自于溢流管14的熔融材料被拦截住，导向输料槽17，从而保证卸料。采用这种连接法，可以暂时中断进料。
前缸13的进料与溢流管14的排料呈偏心状态。另一方面，前缸13的形状应加以选择，以使熔流的运动能搅拌储备器中源源而来的全部熔融材料。尤其必须要避免熔流直接优先流向溢流管14，否则，通过有效混合而获得熔融材料均质化的基本优点就会丧失掉。图中，以箭头符号表示熔融材料的混合情况。熔流的实际运动情况比所表示出来的要更为复杂。
前缸13应该能够耐高温熔融材料的侵蚀，采用水冷双壁钢制装置为好。图中未绘出给排水管路。缸底可用粘型碳层之类的耐高温层进行加固。
前缸13的大幅度降温，会形成一层厚度比较薄的凝固材料（凝固材料所占的容积，比熔融材料所占的容积小，不管在什么情况下，总是小于15%），而且对前缸内壁会起到有效的保护作用。
同样，终端输料槽15也是利用水循环进行冷却的，至少在接收从前缸13流来的熔流的部位要进行水冷。
为了避免熔融材料从溢流管14流到输料槽15时溅出，可以在输料槽15上熔流下落区安装辅助护板20。
我们可以在前缸13的缸底附近设置一个排料孔21，用于排放前缸中的熔融材料。采用小口径的排料孔，因冷却而凝固的材料可以保证前缸13不漏。当前缸13必须排料，特别是为去除积累的生铁而排料时，只需打穿堵塞排料孔的凝固材料即可。
打通排料孔可能只限于去除生铁。在这种情况下，熔融纤维材料一往外流，我们就可以立即采取比较急剧的冷却措施，使之重新形成固态堵塞物。
图4和图5给出了本发明的另一种实现方式。
如同前述实现方式一样，熔融材料来自熔炉22。熔融材料经由出料管23排出。熔炉22和出料管23，是通过它们的双层壁里的水循环进行冷却的。
熔融材料流入前缸24中的进料区25，进料区25用防护板26围起来（至少在面层）。防护板26的下部伸入汇集在前缸24里的熔融材料中，因此，象不大的焦炭块这样的漂浮物可以随熔融材料从溢流管27排出。
另一方面，防护板26可以防止前缸中熔流的可能溅出。此外，该防护板能够限制周围空气的流通，并能将来自熔炉的气体的一部分控制在储备器的附近，从而可以防止熔流的温度降低。
如同前缸24一样，防护板26最好用钢制成双层的，并以水循环进行冷却。
熔融材料从前缸24流到输料槽28中。输料槽28可以在转轴29上转动，转轴29连接在支架（图中未绘出）上的固定轴承里。摆动式输料槽28可以向一侧倾斜，也可以向另一侧倾斜，以便将熔融材料引流到熔融流流向地面的输料槽30（图5中只画出一部分），或者引流到终端输料槽31上。
摆动式输料槽28最好在与溢流管27相对的一侧安装比较高的档板32，以避免熔融材料溅出。该摆动式输料槽同样利用水循环来进行冷却。在图中所绘出的实现方式中，摆动式输料槽28的槽底，在来自溢流管27的熔融材料注入的地方，用耐高温的保护层33予以保护。
终端输料槽31将熔融材料一直引流到离心装置的第一个离心轮34上。该输料槽也可以用水循环进行冷却，至少在经由摆动式输料槽28的熔融材料注入的部位应予水冷。
在图4和图5所示的实现方式中，前缸24用两个斜撑36固定在小车35上。同前缸24连成一体的两个转轴37，连结在两个斜撑36上的轴承里。前缸24也可以在其轴上摆动，以便进行卸料，或者正如我们前文已经指出的那样，以便去除多余的生铁。还是在这种实现方式中，前缸24最好能够朝着熔炉22摆动，以停止向离心装置供料。这样，来自熔炉22的熔流（并不中断流出），就会同前缸24中的熔融材料一起立刻被排掉。
由前缸24所构成的装置、摆动式输料槽28和终端输料槽31，最好安装在小车35上。为了保证调整好熔流落到第一个离心轮34上去的位置，按照本发明，我们应该配备几个独立的装置。
第一种装置是使小车35沿着与其摆动轴相平行的方向（也就是说沿着通常垂直于离心轮的转轴的方向）移动。
必须指出，在要调整熔流落到第一个离心轮34上去的位置时，小车35总是作小幅度的移动，小车移动时，档板26与出料管23最好要保持好位置，这样才能充分发挥利用这种挡板而带来的有利条件。为此，挡板26最好由熔炉通过机械装置（图中未画出）予以支撑。
上面我们所称作的纵向移动，可以辅以与这种纵向移动的方向相垂直的横向移动。这种横向移动最好要同终端输料槽31相适应，还要确保熔流落到离心轮34上去的位置。
在特殊的实现方式中，由摆动式输料槽28构成的装置以及构成终端输料槽31的各构件（后者尤其可以用套迭式构件构成），固定在与小车连成一体的移动式平台上。该移动式平台可以沿着相互垂直的两个方向移动位置。移动式平台可以利用两台线性电动机或两个举升机械装置来确保移动位置。这种移动式平台最好安装在气垫上，以便更容易移动。
这些进料调整装置和熔流降落到离心轮上的位置控制装置（例如光学装置）联合起来使用，就可以确保自动调整。当然，也可以进行手工调整。
我们利用相同的设备，在相同的条件下，一方面使用如图1所示的简单输料槽，另一方面使用图4和图5中所示的前缸装置、摆动式输料槽和其他输料槽，进行了一些比较性的试验。
为了证实按照本发明所采用的装置的效能，这些试验是在从进料稳定性的角度着事前所暴露出来的最不令人满意的条件下进行的。对于用来熔化材料的熔炉的类型来源，这些条件同比较大的流量是相一致的。根据经验，我们认为，如果熔炉比较接近于其生产的上限或下限，那么熔炉的工作情况就更不好调节了。
就这些试验所使用的最大流量可达7～8000公斤每小时的熔炉而言，对于最大流量来说，观察到的流量的瞬间变化可达到10%，而对于3000公斤每小时的流量来说，这些变化保持在5%以下。
不管在什么情况下，这些相当大的变化都必然会影响到纤维生产的条件，因而也就会影响到纤维的生产效率。纤维的生产效率同材料的质量有关，对于纤维成品来说，要求从熔炉流出来的材料具有足够的细度。
对于在这些试验中所进行的测试来说，可考虑40微米的细度范围。我们只考虑直径小于40微米的纤维。
在本发明的实现方式中，储备器的容量约为80升。当材料的密度为2.7、流量为6500公斤每小时时，这样的储备器约为2分钟的生产周期。当然，需要最大流量时，可使用容量比较大的储备器，以便延长在储备器的滞留时间，提高材料的精制度。
尽管处于这些限制条件下，但是当流量约为6500公斤每小时的时候，实施本发明，尤其可以大大改进进料的调节。流量的瞬时变化不超过平均流量的2%。
这种改进具有非常明显地提高纤维生产效率的效果。对于流量为3000公斤每小时的比较有限的工作状况来说，纤维生产效率的提高虽然不太大，但是，这一点点改进也应该看到。
另一方面，熔流中会出现焦炭微粒这样的混杂物质，来自于熔炉的材料中会出现生铁，实施本发明就可以克服由此而引起的困难。中断生产不是很经常的事，如需中断生产，时间也是很短的。这样，纤维生产的管理就会得到很大的改进。
补正 85107612
文件名称 页 行 补正前 补正后
说明书 3 1 旨的 旨在
5 15、16 有混合能力 一种 装置
24 高 深
24 板壁上边 板壁
10 3 可以 不会
8 如同…，…26… 防护板26所及前缸24…
12 20 制 细