Фидер стекловаренной печи Советский патент 1983 года по МПК C03B37/09 

2. Фидер по п. 1, о т п и чающийся тем, что вставка выполнена с нижнего торца с углублением..

3, Фидер по п, 1,отличаюшиЯс я тем, что отношение сечения горизон. тального канала к сечению вертикальных трубок больше двух.

I. ФИДВР СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ, вктэчаюшнй в;Ефа6ото{ВЫЙ1 канал, встаюсу в его дне, стетш которой выступают на расплава в топочное пространство фидера с вертикальшдми трубками, соединеинвыми горвзонтальным каналом, расноложенным ниже зеркала расплава, отличающийся тем, что, с целью улучшеюш качества волокон у вставка вьгао1шена с карманами, расположваными по обе стороны вертикальных трубок, и патру самн в шшней части, соединенными карманами. i ю сг. о to

Изобретение относится к промьгаотенности строительных матерналов.вчастности к оборудованию заводов стеклянного воло на для получения волокон раздувом струй расплава энергоносителем,Известен, фидер печи, оборудованный вставками из жаростойких мет-ералов, располагаемыми ниже уровня расплава Сч Однако такой фидер не обеспечивает необходимого напора расплава для получения волокон требуемого качества. Известен фидер стекловаренной печи |для выработки волокна из расплава горны пород, в котором канала и выработочное отверстие облицованы тугоплавким материалом, устойчивьпл к расплаву, а на выработочным отверстием установлены дополнительные горелки 21. Одйако такая конструкция фидера характеризуется существенными недосЛгатками: из-за ниокой теплопроводности распла ва из горных пород градиента температуры по высоте шггаюших отверстий высок. При нагреве расплава известным спосо- бом - продуктами сгорания газа, потери температуры при удалении от отверстий вглубь расплава составляют 15° С на каждые Ю мм. При уровне расплава над филь€ркым питателем менее 1ОО мм вследствие недостаточного гидростатичес кого напора наблюдается пульсация струй и растекание расплава по полю фильерног питателя. Прогреть же горелками, расположенньши в своде фидера, требуемый слой расплава для создания необходцмого напора затруднительно, В процессе обработки расплава потоко холодного энергоносителя т лпература расплава резко уметьшается, что препятствует процессу волокнообрааования. В результате в получаемых волокнах имеется значительный процент неволокнистых включений. Таким образом, известная конструкция фидера печи не позволяет получать волокна требуемого качества, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому езультату является фидер стекловаренной ечи, включакший выработочный канал, вставку в его дне, стенки которой выступают из расплава в топочное пространство фидера с вертикальными трубками, оединенными горизонтальным каналом, расположенным ниже зеркала расплава. Расплав из фидера печи и раскаленные газы из газового пространства фидера печи поступают по одним и тем же каналам и тепло от газов передается непосредственно струями расплава, движущимся по уг публениям.. т, .8, по формователям струй- и .при этом достигается высокая температура расплава на вьфаботке Сз 1, Недостатком этого способа является то, что раскаленные газы поступают в окружающую среду и в дальнейшем не используются. Кроме того, отсутствует возможность регулирования размера струй расплава, поступающих на раздув, что не исключает значительных колебаний диаметра получаемых волокон. Для того, чтобы расплав не заполнял полностью каналы, а растекался в основном по поверхности каналов и в центральной части их оставалось пространство для прохождения раскаленных газов, необходимо чтобы площадь сечения горизонтальных каналов была обязательно меньше площади сечения вертикальных трубок, Цель изобретения - улучшение качества волокон. Поставленная цель достигается тем, что в фийере стекловаренной печи, включающем выработочный канал, вставку в его дне, стенки которой выступают из расплава в топочнов пространство фидера с вертикальными трубками, соединенными горизонтальным каналом, расположенным ниже зеркала расплава, вставка вьшолнена с карманами, раоюложевными по обе стороны вертикальных трубок, и патрубками в нижней части, соединенными с KapNtanaми, Вставка .выполнена с нижнего торца углублением. Отношение сечения горизонтального канала к сечению вертикальных трубок больше двух, В вертикальную трубку вы работки уст- ройства расплав поступает нэ горизонталь ного канала за счет гравитационной силы Прр этом скорость расплава в .верхней части составляет V , 5 нижней части вертикальной трубки выработки истечение происходит эа счет не только гравитационной силы, но и гидростатического напора столба расплава и-лнжвкционных сил. Вследствие этого скорость расплава в нижней части отверстия рыработки V, больше т.. е. У приводит к разрыву струи и, следовательно к вы нужденным остановкам, что дает снижение проигзводительности выработки. Для обеспечения неразрьгености струи . расплава в отверстии вьфаботки необходи мо на входе обеспечить дополнительный напор жидкости. Это достигается за счет соблюдения отношениясечений , сквозного горизонтального отверстия к сечению отверстий выработки которое должно быть, по меньшей мере, больше единицы, В результате прове жи на физической ироничной модели установлено оптималь Ное соотношение площадей на всех ренш-мах работы устройства, включая соблюде ние инжекции в ошроком диапазоне интер валов и вязкости ишдкости от ЮО до 4РО П. При этом установпено, что толь при соотношении сечений горизонтальног и вертикального отверстий больше двух не обнаружено или разрыва потока в отверстиях выработки. Симметри но вертикальным отверстиям с противоположных сторон по высоте вставки выаолнены карманы, сообдаюШнеся свер5су газовоздушным пространством фидера и Снабжены в нижяЫ1 частя патрубками, соединенными с энсектнруемой областью раздувочных головок,. На фиг, I изображён фидер печи, раз рез; на фиг, 2 - то нее, вид сверху. . Конструкция ухугройства включает кор пус печи I. В проеме корпуса .фидера печи t вмонтирована вставка 2 таким образом, что часть eet выступакя вышеУРОВНЯ пода фидера, снабжена скво ным горизонтальнь1М каналом 3, кгугоров вертикальными трубками 4 соединяется полостью выработки 5, Сверху встешка 2 снабжена двумя ка я анами 6, расположенными на равном удалении от гориз тального канала 3 н соединенными с га воздугш1ым пространством Снизу карманы 6 снабжены патрубками 7, подгсоединенными к эжектирующей зоне дутьевой головки. Используют предлагаемое устройство , следующим образом. Расплав термопластического материала, растекаясь по каналу пода фидера печи I, заливает вставку 2. Подымаясь до горизонтального канала 3, расплав заливает его, вследствие чего отверстае оказывается ниже зеркала расплава, В результате неоднородная часть расплава подымается выше и. на выработку попадает -расплав, лишенный неоднородностей. Из канала 3 расплав поступает по вертикальным трубком 4 в полость выработки 5. Для обеспечения устойчивого режима подачи напора расплава в вертикальных каналах соотношение сечения горизо1гг.ального отверстия и вертикальных должно быть больше двух. Газовая среда ф.идера печи по 6 поступает в патрубки .7, а затем отсасывается в эжекткрующую зс«у дутьевой головки. В результате тепло расжа юнных газов передается расплаву по высоте вставки, а раскаленные газы, поступакяцие в дутьевую головку, обёспечивакуг вьпч дные условия для раздува. Использование жаростойкой вставки; позволяет значительно поднять напор расч плава на выработке, сохранив при этом . его высокую, температуру на питателе, что очень важно йля теплонепрозрачных . материалов. Использование р аскаленных газов для повьпиения температуры, воздуха в дутьевой головкеи одновременное увеличение напора расплава позволяет значительно улучшить процесс раздува расплава, повысить качество волокон и снизить процентное содержание королька в волокне. В стекловаренньрс печах наиболее высокая температура расплава на поверхности. Из-ва низкой теплопроводности расплава из горных пород градиент .температуры 1Ювысоте слоя высок. Установлено, что при нагреве расплава сверху потери температур ы расплава при удален1ш от . поверзйности вглубь составляют 1-5 С на , каждые tO мм.,. При выработке термопластичных материалов темп ет-ура расплава должна сохранятся постоянной. Ее можно определить по формуле. где Tg - температура вьфаботкн; Т - температура расплава, поступа ющего на выработку;

Тр - потери температуры при прохождении расплава в зоне вьфабот- ки.

Из формулы (I) видно, чем меньше Т, тем меньше Тр . Следовательно имеется возможность снизить температуру печи, что позволяет увеличить срок службы onieупоров печи, а также уменьшить расход энергоресурсов.

В предлагаемой конструкпии испольауются температура отход5лцих газов для обогрева истекающих струй в аоне выработки. Использование предлагаемой конструкНИИ позволяет отказаться , от использо/

вания, драгметаллов и обеспечить экономию энергоресурсов и огнеупоров. . Однако главньоис гфеимуществом остается улучшение качества изделий за счет снижения неволокнистых включений, умень шения диаметра волокна, достигаемого ва счет повышения тетлпературы на выработке, и темп атуры энергоносителя благодаря использованию при раздуве высокотемпературных отходящих газов.t

Ожидаемый экономический эффект от использования данной вставки составляет около L5 тыс. руб. в тод на одном узле выработки.. .

6 2

/ /

/

Го

L/

/

/

оо

X

NT

J