Дутьевая головка к фильерному питателю Советский патент 1988 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к минерало- ватному производству, в частности к устройствам для получения методом раздува тонкого и супертонкого во- локна из базальта и других основных пород.

Целью изобретения является повьппе- ние качества волокна, производительности и экономичности за счет диспер- гирования струи расплава топочными газами.

На чертеже показана дутьевая головка, продольньй разрез.

Дутьевая головка содержит корпус 1 с патрубком 2 для ввода энергоносителя, крьппку 3 с отверстием ч для подачи расплава Между корпусом и крьпп- кой образуется эжекционное кольцевое сопло 5, досопловая 6 и подсопловая 7 камеры. К основанию фильерного питателя 8 и корпусу 1 головки присоединяется стакан 9, имеющий отверстия в стенке 10 и в дне 11 и 12. Отверстия 10 служат для связи камеры 13 разрежения каналами 14 с досопловой камерой 6. Отверстия 11 и 12 в дне стакана выполнены соосно с соответствующими отверстиями в фильерном питателе 8 и служат для подачи расплава (центральное 11) и топочных газов (периферийные 12) в дутьевую головку. Запорно-регулирующее устройство 15 служит для изменения переходного ка5, энергоноситель создает в камере 13 разрежение 0,5 кгс/см. Благодаря этому горячие топочные газы устремляются из печи, где поддерживается избыточное давление 0,1-0,3 атм, в дутьевую головку. Проходя через отверстия 11, они отдают часть своего тепла, которое и разогревает питатель 8 и расплавляет базальт в отверстии 11 и вокруг него. Начинается процесс истечения расплава.

Под действием гравитационных сил, напора столба расплава в печи и разрежения в камере 13 жидкий базальт устремляется в дутьевую головку. Сначала он попадает в камеру 13, где непосредственно обволакивается горячими топочными газами и за счет этого, не снижая своей температуры, пролетая камеру 13 и попадает в отверс- тие 4. В дисперсионной камере разрежение достигает 0,1 кгс/см. Вместе с расплавом в отверстие 4 засасываются и топочные газы. Резкое расширение дисперсионной камеры 16 и разрежение в ней Приводят к разрьшу струи жидкого базальта на отдельные струйки. Топочные газы, проходя через дисперсионную камеру, за счет ее профиля приобретают большую скот рость, направленную под углом к оси головки. При выходе расплава из отверстия 4 топочные газы разбивают

Изобретение касается минерального производства, в частности устройств для получения методом раздува /4 тонкого и супертонкого волокна из базальта, других основных пород и силикатных расплавов. Изобретение направлено на повышение качества волокна, производительности и эконо- мичности за счет диспергирования струи расплава топочными газами. Дутьевая головка включает корпус 1, крышку 3, кольцевое сопло 5, камеры досопловую 6, подсопловую 7 и разрежения, стакан 9 с отверстием В до- ньппке и стенках. Причем в крышке выполнена дисперсионная камера, стакан имеет возможность вращения ног круг оси, а головка снабжена каналом с запирающим устройством, соедиияю- щим досопловую камеру с камерой разрежения. 1 ил. Л С SUf : :п ел ел

нала 14. В крышке 3 выполнена диспер- 35 о образуя дисперсионную смесь тосионная камера 16, имеющая расчетный 1фОфиль, отличающийся резким расширением, при ее рассмотрении по ходу расплава и плавным переходом на кон- фузорное сопло.

Дутьевая головка работает следующим образом.

Энергоноситель (пар или воздух давлением 3-4 атм) через патрубок 2 поступает в досопловую камеру 6 и, проходя через кольцевое сопло 5, приобретает околозвуковую скорость при входе в подсопловую камеру 7, выполненную в виде диффузора. Запорно-регулирующее устройство 15 перекрывает вход в канал 14, а стакан 9 - отверстия в фильерном питателе 8 для прохода топочных газов из печи в головку. Для разогрева фильерного питателя 8 и расплавления застывшего базальта в отверстии 11 поворачивают стакан 9 так, что отверстия 12 в стакане совпадают с соответствующими отверстиями в питателе В. Проходя через сопло

40

45

50

55

почных газов с частицами жидкого базальта, подхватываемую потоком выходящего с большой скоростью из сопла 5 энергоносителя и раздуваемую в тонкое и супертонкое волокно. Для регулировки процесса выработки, при колебаниях дебита расплава от изме- нения температуры, приводящих к увеличению диаметра волокна, вращают стакан 9. При этом изменяется проходное сечение для топочных газов в зависимости от степени совпадения отверстий 12 в стакане 9 и соответствующих отверстий в основании фильерного питателя 8. Добиваются такого соотношения расходов расплава и топочных газов, при котором диаметр нитей волокна равен 2-3 мкм.

Для остановки процесса полностью открывают запорно-регулирующим устройством 13 отверстие, соединяющее досопловую камеру 6 и камеру 13 разрежения. При этом часть энергоносителя попадает из досопловой камеры.

0

5

0

5

почных газов с частицами жидкого базальта, подхватываемую потоком выходящего с большой скоростью из сопла 5 энергоносителя и раздуваемую в тонкое и супертонкое волокно. Для регулировки процесса выработки, при колебаниях дебита расплава от изме- нения температуры, приводящих к увеличению диаметра волокна, вращают стакан 9. При этом изменяется проходное сечение для топочных газов в зависимости от степени совпадения отверстий 12 в стакане 9 и соответствующих отверстий в основании фильерного питателя 8. Добиваются такого соотношения расходов расплава и топочных газов, при котором диаметр нитей волокна равен 2-3 мкм.

Для остановки процесса полностью открывают запорно-регулирующим устройством 13 отверстие, соединяющее досопловую камеру 6 и камеру 13 разрежения. При этом часть энергоносителя попадает из досопловой камеры.

через канал 14 и отверстие 10 в камеру 13 разрежения, создавая в ней из- быточное давление, препятствующее поступлению в камеру топочных газов и расплава. Часть холодного энергоносителя проходит по отверстиям 12 в печь, забирая тепло расплава и филь- ерного питателя 8 и замораживая расплав в отверстии 11. Расплав перестает течь. Процесс вьфаботки базальтового расплава прекращается. Теперь можно поменять дутьевую головку и, разморозив отверстие 11, описанным способом снова раздувать расплав.

Степень измельчения волокна регулируют запорно-регулирующим устройством за счет изменения количества энергоносителя, проходящего через канал 14 и отверстие 10 из досопловой камеры.6 в камеру 13 разрежения. Увеличение доли энергоносителя и соответственно уменьшение доли топочных газов в смеси, диспергирующей струю расплава, увеличивают диаметр волокна .

Испытания дутьевой головки показывают, что диспергирование струи расплава базальта топочными газами температурой 1450-1500°С до начала раздува х;олодным воздухом повышает качество волокна уменьшением диаметра с 20 до 2-3 мкм и снижением содержания неволокнистых включений на 15%, улучшает условия обслуживания снижением уровня шумов на 20 дБ за счет устранения резонатора, создавшего мощные акустические колебания частотой 6 кГц, повьш1ает экономичность процесса, снижением перегрева расплава в печи с 1500 до 1350°С без ухудшения качества волокна за счет повьш1ения теплосодержания расплава

при диспергировании горячими топочными газами, вращение стакана вокруг оси головки повьш1ает производительность на 3-5% за счет стабилизации дебита расплава регулированием соотношения расходов расплава и топочных газов, снабжение головки каналом с запирающим устройством, соединяющим досопловую камеру с .камерой разрежения, повьшгает производительность,

экономичность за счет быстрой оста- rioBKH процесса надувом камеры разрежения холодным воздухом.

ормула изобретения Дутьевая головка к фильepнo fy питателю, включающая корпус с патруб- ком для ввода энергоносителя, крышку с отверстием для подачи расплава, кольцевое сопло, досопловую и под- сопловую камеры, стакан с отверстияи в донышке и стенках, присоединенный к основанию фильерного питателя и корпусу головки и образующий с крьппкой камеру разрежения, о т л и

чающаяся тем, что, с целью повьш1ения качества волокон, произвоительности и экономичности за счет диспергирования струи расплава топочными газами, корпус выполнен с каналом с запирающим устройством, соединяющим досопловую камеру с камерой разрежения, крьш1ка выполнена с дис- персионнрй камерой, а стакан смонтирован с возможностью вращения вокруг

.