[发明专利]强能效炉

说明书

本发明涉及一种用于熔融原材料混合物的装置(1)，其适于获得玻璃棉、玻璃纤维纱线和/或平板玻璃，其包括配备至少一个浸没类型的燃烧器(3)的熔融室(2)，其特征在于，熔融室(2)由耐火材料制成的侧壁(4)和裸露的金属底部(5)界定，该底部由适合优选地为水的冷却液体的流通的管道网络透过。

技术领域

本发明涉及一种用于熔融适合于获得隔热或隔音矿棉型玻璃纤维、称为增强型的玻璃纤维纱线、和/或平板玻璃的原材料混合物的装置。

背景技术

在本文中，“原材料”包括硅砂，但也包括所有添加剂(碳酸钠、石灰石、白云石、氧化铝……)、可来自所述纤维的生产或工地(建造或拆卸)的废料(包括矿物纤维)、所有可能的液体或固体燃料(复合或非复合材料塑料、有机材料、煤)、以及所有类型的水垢。还包括含有可燃(有机)元素的可回收材料，例如，带有粘合剂的上浆矿物纤维(用于隔热或隔音类型或用于增强塑料材料类型的此类上浆矿物纤维)；用聚乙烯醇缩丁醛类型的聚合物片层压的玻璃制品，如挡风玻璃、玻璃瓶(生活水垢)；或与玻璃和塑料材料相关的所有类型的“复合”材料，如某些瓶子。“玻璃-金属复合材料或金属化合物”也是可回收的，如具有包含金属的涂层的功能化玻璃制品，其直到现在还难以回收，这是因为这可能导致熔融室逐渐富集金属，从而在玻璃浴中产生金属硅。然而，根据本发明的由熔融所施加的搅拌允许避免这种沉淀，并因此可以回收诸如涂有搪瓷层、金属层和/或不同连接元件的玻璃制品。在说明书中，术语“液体玻璃”和“玻璃浴”指这些可熔融材料的熔融产品。

本发明更特别地涉及所谓的“浸没式燃烧器”装置(炉)。这种燃烧器被供应气体和空气，且通常被设置成与熔融室的底部的高度平齐，使得火焰在液化过程期间在原材料块的本身内部发展。这些燃烧器可以为使得其供气管道与其所穿过的墙壁平齐。根据某些实施例，可以选择只注入来自燃烧的气体，该燃烧因此严格地说是在熔融室之外实现的。

在该背景下，已知实施这样一种浸没式燃烧器炉，其底部和侧壁由耐火材料构成。

在整个说明书中并且根据ISO/R836或AFNOR NF B 40-001标准，“耐火”材料被定义为除金属和合金以外的材料和产品(不排除含有金属成分的材料)，其耐热性相当于至少1500℃。该定义意味着根据耐热性测试标准，耐火材料应该耐受至少1500℃而不会在其自身重量下软化或坍塌。

耐火壁和底部的优点是其具有非常好的隔热性且因此具有合理的能耗。然而，其缺点是易碎且基本不可调节。例如，由于约20至40厘米的耐火材料厚度，难以在底部(燃烧器、锅炉)上包括和固定各种元件。

还注意到，配备这种耐火材料壁的浸没式燃烧器炉不适合用于岩棉的生产。熔融岩石(玄武岩或高炉渣)实际上需要将原材料加热到1500℃左右的温度，这比用来熔融普通玻璃高得多，并且传统的耐火材料对此难以承受。此外，由于燃烧器设置在熔融岩石浴的表面下方，并且与熔融玻璃相比，熔融岩石的流动性更大，因此对熔融岩石浴增加了很强烈的搅拌。这些不同因素有助于增强炉的壁处的腐蚀机制。

当然，有一些高性能的耐火材料，其具有暂时承受这种物理限制的能力。然而，与实施这种耐火材料相关的非常高的成本禁止将其用于通过浸没式燃烧器炉生产岩棉。

由于所有这些原因，配备耐火材料壁的浸没式燃烧器炉不适于熔融岩棉。

根据备选方法，已知实施浸没式燃烧器炉，其中侧壁和底部由金属板制成，这些金属板由适于冷却液体循环的管网透过(英文称之为“water jacket”，水套)。这种金属板的优点是容易拆卸和更换，并且在与热的且液体的玻璃接触时具有长寿命。

然而，这种水套壁有多个缺点。主要是，其吸收大量的能量并因此导致炉的大量能耗，这在节能工业背景下，其本身就证实这些水套壁的使用当今被严格限制在岩棉生产领域，在该领域，传统耐火材料壁的性能不足。