【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多参数控制的无机纤维熔制试验平台。
技术介绍
1、在国家“双碳”政策影响下，各产业领域将会持续推进能源结构调整，加快降低碳排放步伐、引导“绿色”技术创新。为顺应“绿色低碳”的产业发展需求，无机纤维制造领域将进一步对扩大对电能和氢能的利用，并大力发展固废协同处理技术。
2、熔制是无机纤维制造的关键环节，通常情况下纤维原料的熔化温度在1600℃以上，这需要巨量的热能，所以熔制是整个生产过程中能耗最大的工艺流程。采用电能、氢能代替传统化石能源进行熔制对降碳减排意义重大，但加热能源的改变将会对温度控制、热场分布、炉内气氛等产生影响，而这些都是保障熔体质量的重要因素。
3、固废协同处理技术依赖于新配方的研发，新配方将固废作为原料组分之一引入，会导致纤维原料的熔化特性产生变化。因此，为适应“绿色”技术对熔制工艺的新要求，同时实现对原料熔制过程的精细控制，从而保障纤维的优异性能，亟需可以了解不同加热方式条件下、不同组分配方情况下纤维原料熔制状态和炉内空间环境状况的试验装置。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、本专利技术要解决的技术问题是如何了解不同加热方式条件下、不同组分配方情况下纤维原料熔制状态和炉内空间环境状况的
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其包括原料熔化系统，用于无机纤维原料的熔化，所述原料熔化系统上分别设置有燃料系统和电熔系统，用于提供加热热源，所述原料熔化系统上还设置有数据监测系统，用于相关数据的收集以及参数的分析，所述燃料系统上设置有安全系统，用于保障试验环境的安全。
4、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述原料熔化系统包括池窑、进料器、料道、烧枪和烟道，所述进料器的输出端与所述池窑相连接，所述进料器的输入端与料仓相连接，所述料道设置于所述池窑的输出端，所述烧枪设置于所述池窑两侧的内壁上，所述烟道设置于所述池窑的侧壁上，以完成无机纤维原料的熔制和烟气的排出。
5、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述燃料系统包括输送管道、氢源储罐和燃烧盘，所述输送管道的输出端与所述烧枪相连接，所述输送管道的输入端分别与氢源储罐和外部气源管网相连通，所述燃烧盘设置于所述输送管道上，以便于实现燃气的调压和混合。
6、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述输送管道包括第一氧气管道、氧气输送管道法兰、天然气管道、天然气输送管道法兰、氢气管道、第二氧气管道和混合气管道，所述第一氧气管道的输入端通过所述氧气输送管道法兰与氧气管网相连通，所述天然气管道的输入端通过所述天然气输送管道法兰与天然气管网相连通，所述氢气管道的输入端与所述氢源储罐相连接，所述第一氧气管道、天然气管道和氢气管道的输出端均与所述燃烧盘的输入端相连接，所述第二氧气管道和混合气管道的输入端均与所述燃烧盘的输出端相连接，所述第二氧气管道和混合气管道的输出端均与烧枪相连接，以实现对燃气的输送。
7、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述电熔系统包括变压器和三相电极，所述变压器设置于所述池窑外，所述三相电极设置于所述池窑内底部，所述三相电极与所述变压器相连接，在无机纤维熔制过程可提供电能加热。
8、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述数据监测系统包括温压传感器、在线黏度仪和烟气检测器，所述温压传感器设置于所述池窑上的测温孔内，所述在线黏度仪设置于所述料道的后端，所述烟气检测器设置于所述烟道内，以便于实时掌握熔制试验过程中窑内压力、窑内空间和熔体温度、熔体黏度以及烟气成分等数据。
9、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述安全系统包括阻火抑爆装置和氢气泄露报警装置，所述阻火抑爆装置设置于所述混合气管道上，所述氢气泄露报警装置设置于所述燃烧盘和混合气管道的上方，考虑到氢气易燃易爆的特性，通过加装安全系统可提供安全的试验环境。
10、作为本专利技术所述多参数控制的无机纤维熔制试验平台的一种优选方案，其中：所述燃料系统还包括流量阀，所述流量阀设置于所述第二氧气管道和混合气管道的输出端，以便于实现对燃气流量的调控。
11、本专利技术有益效果为：通过原料熔化系统、燃料系统、电熔系统、数据监测系统和安全系统之间相互配合，以便于了解不同加热方式条件下、不同组分配方情况下纤维原料熔制状态和炉内空间环境状况，从而实现在熔制工艺的新要求下对原料熔制过程的精细控制，保障纤维的优异性能。
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1.一种多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：包括原料熔化系统，用于无机纤维原料的熔化，所述原料熔化系统上分别设置有燃料系统和电熔系统，用于提供加热热源，所述原料熔化系统上还设置有数据监测系统，用于试验中相关数据的收集以及参数的分析，所述燃料系统上设置有安全系统，用于保障试验环境的安全。
2.如权利要求1所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述原料熔化系统包括池窑(12)、进料器(14)、料道(11)、烧枪(13)和烟道(7)，所述进料器(14)的输出端与所述池窑(12)相连接，所述进料器(14)的输入端与料仓相连接，所述料道(11)设置于所述池窑(12)的输出端，所述烧枪(13)设置于所述池窑(12)两侧的内壁上，所述烟道(7)设置于所述池窑(12)的侧壁上。
3.如权利要求2所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述燃料系统包括输送管道、氢源储罐(20)和燃烧盘(4)，所述输送管道的输出端与所述烧枪(13)相连接，所述输送管道的输入端分别与氢源储罐(20)和外部气源管网相连通，所述燃烧盘(4)设置于所述输送管道上。
4.如权利要求3所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述输送管道包括第一氧气管道(1)、氧气输送管道法兰(18)、天然气管道(2)、天然气输送管道法兰(19)、氢气管道(3)、第二氧气管道(22)和混合气管道(15)，所述第一氧气管道(1)的输入端通过所述氧气输送管道法兰(18)与氧气管网相连通，所述天然气管道(2)的输入端通过所述天然气输送管道法兰(19)与天然气管网相连通，所述氢气管道(3)的输入端与所述氢源储罐(20)相连接，所述第一氧气管道(1)、天然气管道(2)和氢气管道(3)的输出端均与所述燃烧盘(4)的输入端相连接，所述第二氧气管道(22)和混合气管道(15)的输入端均与所述燃烧盘(4)的输出端相连接，所述第二氧气管道(22)和混合气管道(15)的输出端均与烧枪(13)相连接。
5.如权利要求2所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述电熔系统包括变压器(21)和三相电极(9)，所述变压器(21)设置于所述池窑(12)外，所述三相电极(9)设置于所述池窑(12)内底部，所述三相电极(9)与所述变压器(21)相连接。
6.如权利要求2所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述数据监测系统包括温压传感器(8)、在线黏度仪(10)和烟气检测器(6)，所述温压传感器(8)设置于所述池窑(12)上的测温孔内，所述在线黏度仪(10)设置于所述料道(11)的后端，所述烟气检测器(6)设置于所述烟道(7)内。
7.如权利要求4所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述安全系统包括阻火抑爆装置(17)和氢气泄露报警装置(16)，所述阻火抑爆装置(17)设置于所述混合气管道(15)上，所述氢气泄露报警装置(16)设置于所述燃烧盘(4)和混合气管道(15)的上方。
8.如权利要求4所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述燃料系统还包括流量阀(5)，所述流量阀(5)设置于所述第二氧气管道(22)和混合气管道(15)的输出端。
...【技术特征摘要】
1.一种多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：包括原料熔化系统，用于无机纤维原料的熔化，所述原料熔化系统上分别设置有燃料系统和电熔系统，用于提供加热热源，所述原料熔化系统上还设置有数据监测系统，用于试验中相关数据的收集以及参数的分析，所述燃料系统上设置有安全系统，用于保障试验环境的安全。
2.如权利要求1所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述原料熔化系统包括池窑(12)、进料器(14)、料道(11)、烧枪(13)和烟道(7)，所述进料器(14)的输出端与所述池窑(12)相连接，所述进料器(14)的输入端与料仓相连接，所述料道(11)设置于所述池窑(12)的输出端，所述烧枪(13)设置于所述池窑(12)两侧的内壁上，所述烟道(7)设置于所述池窑(12)的侧壁上。
3.如权利要求2所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述燃料系统包括输送管道、氢源储罐(20)和燃烧盘(4)，所述输送管道的输出端与所述烧枪(13)相连接，所述输送管道的输入端分别与氢源储罐(20)和外部气源管网相连通，所述燃烧盘(4)设置于所述输送管道上。
4.如权利要求3所述的多参数控制的无机纤维熔制试验平台，其特征在于：所述输送管道包括第一氧气管道(1)、氧气输送管道法兰(18)、天然气管道(2)、天然气输送管道法兰(19)、氢气管道(3)、第二氧气管道(22)和混合气管道(15)，所述第一氧气管道(1)的输入端通过所述氧气输送管道法兰(18)与氧气管网相连通，所述天然气管道(2)的输入端通过所述天然气输送管道法兰(19)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸣，黄健健，顾晗，初丽娜，侯超刚，
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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