МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ЩЕЛЕВОЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2017 года по МПК C03B37/09 

Изобретение относится к устройствам для производства непрерывных, штапельных и волокон воздушного вытягивания из расплавов горных пород одностадийным способом.

Одна из причин трудности формования волокон из расплава горных пород связана, прежде всего, со специфическими особенностями этих высокотемпературных материалов. Одна из этих особенностей - высокая смачиваемость платинородиевых сплавов, применяемых для изготовления питателей на высоких температурах, что сужает рабочий интервал температур формования волокна.

Известно, что для формования качественного волокна необходим однородный по температуре гомогенный расплав и его максимальная температура при формовании волокон, а высокая температура фильерного поля провоцирует его смачиваемость расплавом.

Усилия конструкторов многофильерных щелевых питателей направлены на устранение возможности смачиваемости расплавом горных пород фильерного поля, что достигается стабилизацией температуры расплава над фильерной пластиной, равномерным разогревом фильерной пластины путем устранения температурной неоднородности самой фильерной пластины или уменьшением влияния изменений ее температуры на расплав.

Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению является: «Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород» (патент РФ №2087435, 23.10.1993, кл. С03В 37/09). Указанное устройство, имея хорошую способность к улучшению гомогенности расплава, поступающего на фильерную пластину, имеет ряд недостатков при увеличении фильерности и, как следствие, ширины фильерного поля:

- нестабилен разогрев по ширине питателя;

- большой вес питателя;

- высокий рабочий ток.

Также известен «Фильерный питатель для выработки непрерывного волокна из расплава горных пород» (патент РФ №2167835, 25.07.2000, кл. С03В 37/09). Данный питатель, имея большой срок службы и равномерный разогрев фильерного поля с одним опорным холодильником, при увеличении фильерности питателя или имея два и более опорных холодильника, неравномерно разогревается по ширине фильерного поля.

Технико-экономическим результатом изобретения является повышение производительности питателя при формовании непрерывных, штапельных и волокон воздушного вытягивания из расплава горных пород за счет уменьшения тенденции к смачиваемости фильерного поля расплавом горных пород, сокращение потерь тепла фильерного поля питателя на излучение и, как следствие, уменьшение рабочего тока питателя, увеличение интервала температур формования волокна.

Многофильерный щелевой питатель для формования волокна из расплава горных пород с перфорированным экраном-нагревателем схематично представлен на фиг. 1, фиг. 2. Технико-экономический результат достигается за счет того, что в щелевом питателе для формования волокна из расплавов горных пород одностадийным способом, состоящим из боковых стенок корпуса (верхние и нижние части) 1 (Фиг. 1, Фиг. 2), торцевых стенок корпуса (верхние и нижние части) 2 (Фиг. 1, Фиг. 2), фланца примыкания 3 (Фиг. 1, Фиг. 2) для плотного контакта со щелевым камнем, фильерной пластины с фильерами 7 (Фиг. 1, Фиг. 2 - фильеры не показаны), токоподводов 4 (Фиг. 1), установленных в торцах фильерного поля с фильерами 7 (Фиг. 1, Фиг. 2), в месте примыкания нижних частей торцевых стенок корпуса 2 (Фиг. 1, Фиг. 2), консолей переноса тока 5 (Фиг. 1), соединяющих токоподводы 4 (Фиг. 1) с торцевыми стенками корпуса 2 (Фиг. 1), между верхними и нижними частями боковых и торцевых стенок установлен перфорированный экран-нагреватель 6 (Фиг. 1, Фиг. 2, перфорация не показана).

Толщина перфорированного экрана-нагревателя 6 (Фиг. 1, Фиг. 2) варьируется от толщины фильерного поля до , в зависимости от модуля кислотности применяемого расплава горных пород и его вязкостной характеристики. Высота установки перфорированного экрана-нагревателя 6 над верхней плоскостью фильерной пластины с фильерами 7 находится в пределах 5-15 мм в зависимости от теплопрозрачности расплава.

Так как перфорированный экран-нагреватель, в отличие от фильерного поля с фильерами, не контактирует с потоками воздуха, он более стабилен по температуре, чем фильерное поле, и не теряет ее на внешнее излучение. Находясь близко над фильерным полем с фильерами, перфорированный экран-нагреватель равномерно разогревает расплав горных пород и передает температуру фильерному полю с потоком расплава, что позволяет подавать на фильерное поле с фильерами меньший ток, тем самым уменьшая теплопотери на внешнее излучение.

Изобретение относится к устройствам для производства непрерывных, штапельных и волокон воздушного вытягивания из расплавов горных пород одностадийным способом и может быть использовано на предприятиях, занимающихся получением базальтового волокна для строительной, автомобильной промышленности, авиации, а также фильтровальных материалов и стеклобумаги. Технический результат заключается в повышении производительности питателя за счет уменьшения смачиваемости питателя, уменьшении излучения фильерного поля, уменьшении рабочего тока питателя. В конструкции щелевого питателя, состоящего из боковых стенок корпуса, торцевых стенок корпуса, фланца примыкания, токоподводов, консолей переноса тока, перфорированного экрана-нагревателя, фильерной пластины с фильерами, часть функции разогрева расплава горных пород перенесена на экран-нагреватель. Толщина перфорированного экрана-нагревателя варьируется от толщины фильерного поля до , в зависимости от модуля кислотности применяемого расплава горных пород. Высота установки перфорированного экрана-нагревателя над верхней плоскостью фильерной пластины с фильерами находится в пределах 5-15 мм в зависимости от теплопрозрачности расплава. 2 ил.

Многофильерный щелевой питатель для формования волокна из расплава горных пород, включающий боковые стенки корпуса (верхние и нижние), торцевые стенки корпуса (верхние и нижние), перфорированный экран-нагреватель, фланец примыкания, фильерную пластину с фильерами, токоподводы, консоли переноса тока, отличающийся тем, что перфорированный экран-нагреватель выполнен толщиной от до толщины фильерного поля и высота его установки от фильерного поля 5-15 мм для увеличения переноса тока для разогрева расплава с фильерного поля на перфорированный экран-нагреватель, что уменьшает излучение фильерного поля питателя и, как следствие, потребление электроэнергии, уменьшает возможность смачивания фильерного поля расплавом горных пород, что дает возможность увеличить рабочий интервал температур формования волокна.