Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород Российский патент 2019 года по МПК C03B37/09 

Описание патента на изобретение RU2702439C1

Изобретение относится к устройствам для выработки волокон из минеральных расплавов, а именно к многофильерным питателям для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, например, базальта.

Известен многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород (см. патент РФ №2407711 МПК С03В 37/09 опубл. 27.12.2010 Бюл. №36), включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран, соединенный с токоподводами и установленный над фильерной пластиной с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер и определенным расстоянием между крайними фильерами, при этом выпуклый перфорированный нагревательный экран выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды, причем перфорированные отверстия выполнены в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12°.

Недостатком является энергоемкость изготовления непрерывного волокна из-за потерь тепловой энергии через наружную поверхность корпуса в окружающую среду, что требует дополнительных энергозатрат на теплопроводах для поддержания нормированной температуры в процессе обтекания выпускного перфорированного нагревательного экрана.

Известен многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород (см. патент РФ на полезную модель №139222 МПК С03В 37/09, опубл. 10.04.2014. Бюл. №10), включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран, соединенный с токоподводами и установленный над фильерной пластиной с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер и определенным расстоянием между крайними фильерами, при этом выпуклый перфорированный нагревательный экран выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды, причем перфорированные отверстия выполнены в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12°, кроме того наружная поверхность корпуса покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде пучков, продольно вытянутых по высоте корпуса от фильерной пластины до пластины для подачи расплава.

Недостатком является снижение качества готового продукта при длительной эксплуатации из-за наблюдаемого возрастания обрыва волокон при выходе расплава горных пород из отверстий выпуклого перфорированного нагревательного экрана, вследствие воздействия статического электричества и последующего интенсивного налипания волокон на внутреннюю поверхность перфорированных отверстий в виде усеченного конуса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированного качества готового продукта путем устранения появления статического электричества, образующегося в результате взаимодействия суммарной энергии скольжения и микроударов твердых микрочастиц о внутреннюю поверхность перфорированных отверстий, движущегося расплава горных пород через выпуклый перфорированный нагревательный экран, и электрического поля в токоподводах за счет покрытия внутренней поверхности перфорированных отверстий диэлектриком в виде эпоксидной эмали.

Технический результат по обеспечению нормированного качества выхода готового продукта в виде непрерывных волокон из расплава горных пород достигается тем, что многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород включает корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран, соединенный с токоподводами и установленный над фильерной пластиной с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер и определенным расстоянием между крайними фильерами, при этом выпуклый перфорированный нагревательный экран выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды, причем перфорированные отверстия выполнены в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12°, кроме того наружная поверхность корпуса покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде пучков, продольно вытянутых по высоте корпуса от фильерной пластины до пластины для подачи расплава. При этом выполнено покрытие внутренней поверхности перфорированных отверстий диэлектриком в виде эпоксидной эмали, обладающей раствороотталкивающим свойством.

На фиг. 1 изображен продольный разрез многофильерного питателя; на фиг. 2 – поперечный разрез по А-А; на фиг. 3 – разрез перфорированного отверстия нагревательного экрана; на фиг. 4 – вид сверху нагревательного экрана с рядами перфорированных отверстий; на фиг. 5 – разрез перфорированного отверстия, внутренняя поверхность которого покрыта диэлектриком из эпоксидной эмали.

Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород включает корпус 1 с торцевыми и боковыми стенками, соединенную с корпусом 1 и установленную в его днище фильерную пластину 2 с фильерами 3. Питатель включает также токоподводы 4, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины 2 и соединенные с торцевыми стенками корпуса 1, выпуклый перфорированный нагревательный экран 5, установленный над фильерной пластиной 2 в придонной зоне питателя. Выпуклый перфорированный нагревательный экран 5 выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды (см., например, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике, стр. 802, «Некоторые замечательные кривые»). В результате под действием силы тяжести (это заложено по технологическому процессу изготовления непрерывного волокна на многофильерном питателе из расплава горных пород) происходит быстрое перемещение массы горячего расплава горных пород от одного, например, самого верхнего, к следующему, ниже расположенному перфорированному отверстию. Выпуклый перфорированный нагревательный экран 5 размещен над фильерной пластиной 2 с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и с наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер. Многофильерный питатель снабжен пластиной 6 для его установки в дно устройства для подачи расплава горных пород. Выпуклый перфорированный нагревательный экран 5 соединен для электрического контакта с токопроводами 4 посредством торцевых стенок корпуса 1 и имеет перфорированные отверстия 7, выполненные в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12 градусов и расположенные рядами, симметричными относительно продольной оси симметрии фильерной пластины 2. Наружная поверхность 8 корпуса 1 покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом 9, выполненным в виде витых пучков 10, продольно вытянутых по высоте корпуса 1 от фильерной пластины 2 до пластины 6 для установки многофильерного питателя в дно устройства подачи расплава. Внутренняя поверхность 11 перфорированных отверстий 7 покрыта диэлектриком 12 из эпоксидной эмали, обладающей раствороотталкивающим свойством.

Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород работает следующим образом.

При перемещении расплава горных пород через перфорированные отверстия 7 выпуклого перфорированного нагревательного экрана 5 наблюдается выделение суммарной кинетической энергии, включающей энергию трения о внутреннюю поверхность 11 и пульсирующую энергию удара твердых микрочастиц движущегося расплава горных пород (см., например, Седов Л.И. Механика сплошных сред. М.: Недра, 1970 – 415 с., ил.). Одновременно на выпуклый перфорированный нагревательный экран 5 вследствие электрического соединения его с токопроводами 4 воздействует электрическое поле.

В результате на внутренней поверхности 11 перфорированных отверстий 7 появляется статическое электрическое поле (см., например, Дмитриев В.Д., Прокофьев В.П. Основы физики. М.: Высшая школа: 2003 – 438 с., ил.), которое интенсифицирует процесс налипания расплава горных пород. Это приводит к возрастанию частоты обрыва непрерывного волокна на выходе из перфорированных отверстий 7 и, как следствие, ухудшается качество готового продукта.

При покрытии внутренней поверхности 11 перфорированных отверстий 7 диэлектриком в виде эпоксидной эмали, также являющейся раствороотталкивающим веществом (см., например, Лившиц М.Л., Пшиялковский Б.И. Лакокрасочные материалы. М.: Химия, 1982 – 360 с., ил.) наблюдается рассеивание энергии трения движущегося потока и ударной энергии мелкодисперсных твердых частиц расплава горных пород и, как следствие, уменьшается взаимодействие с электрическим полем токоподводов 4. В результате отсутствует налипание на внутреннюю поверхность 11 перфорированных отверстий 7 расплава горных пород и обеспечивается получение непрерывного волокна без обрывов с нормированным качеством готового продукта.

Температура внутри производственного помещения, где размещен многофильерный питатель, находится в пределах от 15°С до 25°С (см., например, СНиП 2.2.3-92. Строительная теплофизика. М.: ЦНТП Госстрой РФ, 1992), поэтому при поступлении расплава в корпус 1 через его наружную поверхность 8 интенсивно осуществляется отвод тепла в окружающую среду, т.е. к внутреннему воздуху помещения, что снижает температуру расплава и, как следствие, нарушает заданный теплообменный процесс при обтекании выпускного перфорированного нагревательного экрана 5, что приводит к ухудшению качества получения непрерывного волокна как готового продукта. При покрытии наружной поверхности 8 тонковолокнистым базальтовым материалом 9, обладающим теплоизоляционными свойствами, устраняются тепловые потери от корпуса в окружающую среду, а выполнение тонковолокнистого базальтового материала в виде витых пучков 10, расположенных продольно вытянутыми от фильерной пластины 2 до пластины 6 для установки многофильерного питателя в дно устройства подачи расплава приводит к аккумулированию теплоты раствора, т.е. накоплению по мере перемещения по выпуклому перфорированному нагревательному экрану (см., например, Волокнистые материалы из базальтов Украины, изд. «Техника». Киев. 1971 г. – 76 с., ил.) теплового потенциала, который впоследствии поддерживает теплообменный процесс поступления расплавов через ряды перфорированных отверстий 7. Следовательно, обеспечивается качественный выход готового продукта с минимизацией до нормированных энергетических затрат при длительной эксплуатации многофильерного питателя при изменяющихся температурных воздействиях внутреннего воздуха на его корпус.

Похожие патенты RU2702439C1

название год авторы номер документа
МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД 2009
  • Кобелев Николай Сергеевич
  • Алябьева Татьяна Васильевна
  • Плетнёв Александр Николаевич
  • Овсянников Юрий Александрович
  • Тормышева Татьяна Григорьевна
RU2407711C1
МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД 1993
  • Бородин В.Д.
  • Чиркин С.Б.
  • Кибол В.Ф.
  • Дмитриев В.А.
  • Тимофеев Н.И.
  • Жаров А.И.
RU2087435C1
Многофильерный питатель для получения минерального волокна из расплава горных пород 2002
  • Громков Б.К.
  • Чебряков С.Г.
  • Виноградов В.В.
RU2217393C1
МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ЩЕЛЕВОЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД 2016
  • Дубовый Владимир Климентьевич
  • Петунов Владимир Тимофеевич
  • Дубовой Евгений Владимирович
RU2618256C1
МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД 2002
  • Гемцев Ш.И.
  • Гончаревский М.В.
  • Жуковский С.В.
RU2207990C1
ФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД 2004
  • Борисовский И.В.
  • Бородин В.Д.
  • Камионский В.Л.
  • Полховский Л.В.
RU2261845C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ БАЗАЛЬТОВОГО СЫРЬЯ 2010
  • Емельянов Сергей Геннадьевич
  • Кобелев Николай Сергеевич
  • Алябьева Татьяна Васильевна
  • Моржавин Александр Вячеславович
  • Романченко Александр Семёнович
RU2433092C2
ФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ВЫРАБОТКИ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД 2000
  • Громков Б.К.
  • Жаров А.И.
  • Чебряков С.Г.
  • Палховский Л.В.
  • Смирнов Л.Н.
  • Юдин А.А.
  • Бородин В.Д.
  • Дмитриев В.А.
RU2167835C1
Способ и устройство производства непрерывного волокна из базальтовых пород 2023
  • Улыбышев Владимир Васильевич
  • Перельман Сергей Львович
  • Чебряков Сергей Геннадьевич
  • Васекин Василий Васильевич
RU2805442C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД, УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И ПОЛУЧАЕМЫЙ ПРОДУКТ 2008
  • Борисовский Игорь Валерьевич
  • Бородин Виктор Данилович
  • Камионский Виктор Львович
  • Полховский Леонид Владимирович
  • Бородин Денис Викторович
RU2369569C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 702 439 C1

Реферат патента 2019 года Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород

Изобретение относится к многофильерным питателям. Техническим результатом является устранение статического электричества. Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород включает корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран, соединенный с токоподводами и установленный над фильерной пластиной с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер и определенным расстоянием между крайними фильерами. Выпуклый перфорированный нагревательный экран выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды, причем перфорированные отверстия выполнены в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12°. Наружная поверхность корпуса покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде пучков, продольно вытянутых по высоте корпуса от фильерной пластины до пластины для подачи расплава. При этом выполнено покрытие внутренней поверхности перфорированных отверстий диэлектриком в виде эпоксидной эмали, обладающей раствороотталкивающим свойством. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 702 439 C1

Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран, соединенный с токоподводами и установленный над фильерной пластиной с наибольшим удалением от ее продольной оси симметрии и наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер и определенным расстоянием между крайними фильерами, при этом выпуклый перфорированный нагревательный экран выполнен в поперечном сечении в форме перевернутой циклоиды, причем перфорированные отверстия выполнены в виде усеченного конуса с углом конусности 8-12°, кроме того, наружная поверхность корпуса покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде пучков, продольно вытянутых по высоте корпуса от фильерной пластины до пластины для подачи расплава, отличающийся тем, что выполнено покрытие внутренней поверхности перфорированных отверстий диэлектриком в виде эпоксидной эмали, обладающей раствороотталкивающим свойством.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2702439C1

Автомат для укладки мозаичной фасадной или другой плитки в ковер 1959
  • Козлов С.Я.
  • Левин Я.С.
  • Мен Е.М.
SU139222A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД, УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И ПОЛУЧАЕМЫЙ ПРОДУКТ 2008
  • Борисовский Игорь Валерьевич
  • Бородин Виктор Данилович
  • Камионский Виктор Львович
  • Полховский Леонид Владимирович
  • Бородин Денис Викторович
RU2369569C1
Питатель для производства волокна из расплава 1980
  • Полевой Ренат Петрович
  • Леущенко Виктор Евгеньевич
SU1004279A1
МНОГОФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОГО ВОЛОКНА ИЗ РАСПЛАВА ГОРНЫХ ПОРОД 2009
  • Кобелев Николай Сергеевич
  • Алябьева Татьяна Васильевна
  • Плетнёв Александр Николаевич
  • Овсянников Юрий Александрович
  • Тормышева Татьяна Григорьевна
RU2407711C1
Многофильерный питатель для получения минерального волокна из расплава горных пород 2002
  • Громков Б.К.
  • Чебряков С.Г.
  • Виноградов В.В.
RU2217393C1
WO 1981000403 A1, 19.02.1981.

RU 2 702 439 C1

Авторы

Кобелев Николай Сергеевич

Емельянов Сергей Геннадьевич

Кобелев Владимир Николаевич

Павлов Евгений Васильевич

Павлов Игорь Васильевич

Чепель Светлана Викторовна

Аникеева Олеся Владимировна

Даты

2019-10-08Публикация

2019-01-30Подача