【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于玻璃纤维加工，特别涉及一种玻璃纤维拉丝用加热装置、设备及拉丝工艺。
技术介绍
1、目前对于高熔点玻璃纤维产品常用的制备工艺是采用火焰法进行拉丝生产。通过控制高压高流量的燃气和助燃氧气，使得火焰温度可以高达2000℃以上，通过流量、压力等工艺参数调整，达到高熔点玻璃纤维的拉丝温度，从而实现拉丝制备过程。中国专利cn200710053145.8提出了一种石英棉的制备方法，该技术提出通过设定大于等于0.2mpa以上的燃气压力，0.25mpa的氧气压力，使火焰温度在1800～2000℃范围，从而实现石英棉的拉丝制备。中国专利cn202220453855.x提出了一种可提高燃气混合状态的装置，其设计了氧气作为主管路，可燃气体作为侧管路进行混合，这种混合方式虽能够在一定程度上改善火焰燃烧状况，但是并不能显著提高火焰燃烧的温度，其主要还是基于高压燃气而设计的，对于采用低压城市天燃气(出口压力不大于0.1mpa)的企业，使用上述设备仍然无法满足纤维拉丝使用要求。
2、然而，对于部分地区而言，基于安全生产使用要求，无法使用高压液化可燃气体进行生产，只能使用低压的城市管路天燃气替代，城市天燃气管路(主体管路)天燃气的出口压力不大于0.1mpa，采用现有装置火焰温度很难达到高熔点玻璃纤维的拉丝制备要求。
3、因此，亟需提供一种采用低压燃气即可实现高熔点玻璃纤维的拉丝制备要求的装置。
技术实现思路
1、针对现有技术中的加热装置使用低压的城市管路天燃气无法得到稳定的高温
2、第一方面，本专利技术提供了一种玻璃纤维拉丝用加热装置，装置包括依次连接的预混器1、混合器2和燃烧器3；
3、预混器1包括预混管11、氧气管12和燃气管13；
4、预混管11同轴套设在燃气管13外部，且预混管11的一端的管壁与燃气管13的外壁密封连接；
5、氧气管12设置在预混管11的侧壁并与预混管11连通；
6、燃气管13沿气流方向靠近出气口位置的内径减小；
7、混合器2内部设置有多孔阻隔材料21。
8、在一种可能的设计中，燃气管13进气口的内径为10～40mm，出气口的内径为0.5～4mm。
9、在一种可能的设计中，阻隔材料的厚度为0.1～10mm；和/或
10、多孔阻隔材料21具有海绵多孔结构。
11、在一种可能的设计中，燃烧器3设置有两排火焰喷嘴31；火焰喷嘴31的直径为0.8～1.5mm。
12、第二方面，本专利技术提供了一种玻璃纤维拉丝设备，玻璃纤维拉丝设备包括第一方面的加热装置和与加热装置相连接的下棒机构6。
13、在一种可能的设计中，下棒机构6中设置有导向管61和定位组件62；
14、导向管61用于将玻璃棒定位至燃烧器3的火焰喷嘴31处；
15、定位组件62用于将玻璃棒与火焰喷嘴31中心对准。
16、第三方面，本专利技术提供了一种玻璃纤维拉丝工艺，通过第二方面的玻璃纤维拉丝设备实现，工艺包括如下步骤：
17、启动装置，将氧气、天燃气分别通入氧气管12和燃气管13；
18、将玻璃棒放置于燃烧器3的火焰喷嘴31处，经软化，得到丝根；
19、将丝根进行拉丝，得到玻璃纤维。
20、在一种可能的设计中，通入氧气管12的氧气的压力为0.06～0.1mpa；
21、通入燃气管13的燃气的压力为0.06～0.1mpa。
22、在一种可能的设计中，火焰喷嘴31处氧气和天燃气的混合气的线速度为10～100mm/s。
23、在一种可能的设计中，玻璃纤维直径的变异系数不大于5％；和/或
24、当玻璃纤维的直径≥6.5μm时，满筒率≥85％；
25、当玻璃纤维的直径＜6.5μm时，满筒率≥65％。
26、本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
27、本专利技术提供的玻璃纤维拉丝用加热装置中燃气管沿气流方向靠近出气口位置的内径减小可以使燃气流速骤增并在燃气管出口处形成喷射，同时由于燃气的高速喷射会在燃气管出口处形成负压吸收，燃气管喷射出来的燃气与氧气混合，形成包含燃气和氧气的气团；气团进入混合器后，经过多孔阻隔材料可以降低气团的速度，同时将气团分解为微气团，进一步提高燃气和氧气的混合效率，微气团进入燃烧器的燃烧腔后经过填充挤压形成稳定的气包，气包的形成使火焰喷嘴处的混合气的流速更均匀，混合气燃烧效率显著提高，在各火焰喷嘴处形成温度均匀、稳定的高温火焰。
28、本专利技术提供的玻璃纤维拉丝用加热装置通过预混器、混合器和燃烧器的均压混合作用，使得燃气和氧气混合更均匀，可有效提高燃气的燃烧速度(单位时间内可燃气体燃烧的量)，提升火焰喷嘴处火焰温度，进而实现在低压(0.01～0.1mpa)和低速(10～100m/s)可燃气体的条件下，得到稳定的高温火焰，满足高熔点玻璃纤维的制备要求。
29、本专利技术提供的玻璃纤维拉丝用加热装置采用低压和低速的可燃气体作为燃料，即可得到满足高熔点玻璃纤维的制备要求的高温火焰，且由于可燃气体流量小，可以减小玻璃棒丝根处的气体吹扫阻力，使得丝根更加稳定，可有效提升整个拉丝工艺过程中拉丝稳定性，降低飞丝频率。
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1.一种玻璃纤维拉丝用加热装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的预混器(1)、混合器(2)和燃烧器(3)；
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述燃气管(13)进气口的内径为10～40mm，出气口的内径为0.5～4mm。
3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述阻隔材料的厚度为0.1～10mm；和/或
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述燃烧器(3)设置有两排火焰喷嘴(31)；
5.一种玻璃纤维拉丝设备，其特征在于，所述玻璃纤维拉丝设备包括权利要求1-4任一项所述的加热装置和与所述加热装置相连接的下棒机构(6)。
6.根据权利要求5所述的玻璃纤维拉丝设备，其特征在于，所述下棒机构(6)中设置有导向管(61)和定位组件(62)；
7.一种玻璃纤维拉丝工艺，其特征在于，通过权利要求5-6任一项所述的玻璃纤维拉丝设备实现，所述工艺包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的拉丝工艺，其特征在于，通入所述氧气管(12)的氧气的压力为0.06～0.1MPa；
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10.根据权利要求7所述的拉丝工艺，其特征在于，所述玻璃纤维直径的变异系数不大于5％；和/或
...【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维拉丝用加热装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的预混器(1)、混合器(2)和燃烧器(3)；
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述燃气管(13)进气口的内径为10～40mm，出气口的内径为0.5～4mm。
3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述阻隔材料的厚度为0.1～10mm；和/或
4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述燃烧器(3)设置有两排火焰喷嘴(31)；
5.一种玻璃纤维拉丝设备，其特征在于，所述玻璃纤维拉丝设备包括权利要求1-4任一项所述的加热装置和与所述加热装置相连接的下棒机构(6)。
【专利技术属性】
技术研发人员：张焱，黄三喜，郭仁贤，祖群，丁宇辰，刘劲松，嵇跃云，
申请(专利权)人：南京玻璃纤维研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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