Устройство для выработки волокна Советский патент 1990 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к оборудованию для производства волокна из стекла и горных пород, получаемого методом раздува или вытяжки струи энергоносителем.

Целью изобретения является повышение качества волокна.

На фиг.1 изображено устройство для выработки волокна, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство для выработки волокна включает выработочный канал 1, установленный в нем жаростойкий питатель 2 с фильерным полем 3, проемами 4 и выработочным карманом 5. Под карманом установлена дутьевая головка 6. Для снижения потерь тепла жаростойкий питатель футерован огнеупорным материалом 7. Под фильерами 8 выполнена шаровая полость 9. В проемах 4 выполнены завихрители 10. Выработочный канал 1 заполнен слоем расплавленного базальта 11, который при

прохождении через фильеры 8 формируется в струю 12, а при прохождении через дутьевую головку - в волокно 13.

Выработочный канал 1 представляет собой фидер стекловаренной печи, сообщающийся с плавильной зоной через окно и имеющий в своде горелки или форсунки для поддержания температуры расплава базальта. Питатель 2 представляет собой жаростойкую плиту или короб со стенками и ребрами. Фильерное поле 3 расположено между проемами 4 и в нем выполнены фильеры 8, которые могут быть цилиндрической, конической или составной формы. Дутьевая головка 6 вертикального раздува преобразует энергоноситель с давлением 3-5 атм в высокоскоростную струю, диспергирующую и вытягивающую струю базальтового расплава в волокно. Шаровая полость 9 выполнена с двумя отверстиями на вертикальной оси - входным и выходным для струи базальта. Выходное отверстие

(/

ел

Јъ Јь ГС

ас

имеет больший диаметр, чтобы проходящая струя не касалась его стенок. Назначение шаровой полости - преобразование тепловой энергии в излучение и обогрев Фильер 8 и струи 12 а также изоляция расплава от контакта с кислородом с целью снижения его смачиваемости. Завихрители 10 установлены так, что придают продуктам горения, проходимым через проемы 4, нужное направление движения, обеспечивающее изоляцию выходного, из шаровой полости 9, фильер и равномерное обволакивание базальтовой струи 12, Кроме того, завихрители увеличивают площадь контакта устройства с продуктами горения, интенсифицируя теплоотдачу.

Для проверки конструкции отливают устройство для выработки волокна из спецспл ва у устанавливают в фидере стекловаренной печи для получения утеплителя вертикальным раздувом

Оптимальную высоту фильера от дна питателя определяют путем изменения уровня расплава на питателе, а затем пересчетом из известных соотношений между уровнем расплава, высотой стенок питателя и высотой проемов. Так как отношение высоты стенок проемов коробчатого питателя к высоте стенок короба Нл/Н 1,25-1,6, а уровень расплава (Нр) (0,,9)НК, то при этом высота фильерного поля должна быть Нфп (0,75-039) Нр, получим НФ„ Н„(0,2-0,75) Нп.

Результаты опытов занесены в таблицу.

Уменьшение высоты фильерного поля (ниже 0,2 Нп) приводит к ухудшению качества волокна снижением температуры вырабатываемого расплава. Повышение высоты фильерного поля (выше 0,75 Н„) приводит к нестабильной выработке при колебаниях уровня расплава, что снижает производительност

Устройство выработки волокна работает следующим образом.

Расплав поступает в выработочный канал 1 из печи. Во время подъема его уровня сводовые горелки нагревают непосредственно элементы устройства выработки волокна. По достижении расплавом уровня .выше поверхности фильерного поля 3 начинается процесс истечения. К этому моменту в дутьевую головку 6 должен начать поступать энергоноситель. В голов0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ке его статическое давление преобразуется в динамическое и он приобретает скорость, близкую к звуковой. При этом, перед входом в головку, т.е. в выработочном кармане 5 и, соответственно, в проемах 4 и 6 шаровой полости 9, создается разрежение, которое засасывает в проемы 4 и фильеры 8 горячие продукты горения, а по достижении расплавом уровня выработ- ки - в расплав 11 и фильеры 8. Фильеры 8 формируют проходящий расплав в вертикальную струю 12 диаметром, равным диаметру фильер 8. Под действием земного притяжения, геометрического напора слоя базальта над фильерным полем 3 и разрежения перед головкой, струя перемещается от фильер 8 в дутьевую головку б.4 Под действием разности давлений продукты горения вовлекаются в проемы 4, проходя которые, они отдают часть тепла конвекцией, излучением и теплопроводностью металлоконструкции, а сами, получив на завихрителях 10 окружную составляющие скорости, ввинчиваются в дутьевую головку. Отданное продуктами горения тепло теплопроводностью передается шаровой полостью 9. Так как температура продуктов горения выше 1350 С, то шаровая полость разогревается до свечения. Лучистая энергия направляется вогнутой поверхностью на противоположную стенку, каждый луч претерпевает многократное отражение от полного поглощения проходящей через шаровую полость 9 струей базальтового расплава. При этом даже малая часть лучистой энергии, проходящая через выходное отверстие шаровой полости 9, не теряется, так как поглощается либо продуктами горения, либо корпусом дутьевой головки, но в любом случае идет на поднятие температуры энергоносителя. Выходя из шаровой полости 9, струя 12 расплава обволакивается всесторонне продуктами горения и поэтому-вступает в контакт с энергоносителем только после того, как холодный энергоноситель смещается с горячими продуктами горения.

Формула изобретения

1.Устройство для выработки волокна, включающее выработочный канал, установленный в нем жаростойкий питатель с фильерами, проемами и ьырабо- точньгм карманом и дутьевую головку, отличающееся тем, что, с целью повытения качества волокна, в питателе под фильерами выполнена шаровая полость, сообщающаяся с выработочным карманом, а фильеры расположены над дном питателя на высоте 0,,-0,75 высоты стенок проемов.

2.Устройство по п.|, отличающееся тем, что в Проемах выполнены завихрнтели.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов,в частности к оборудованию для производства волокна из стекла и горных пород, получаемого методом раздува или вытяжки струи энергоносителей. Цель изобретения - повышение качества волокна. В устройстве для выработки волокна фильерное поле выполнено приподнятым над дном питателя на высоту 0,2-0,75 высоты стенок проемов, под фильерами выполнена шаровая полость, сообщающаяся с выработочным карманом. В проемах выполнены завихрители. 2 ил., 1 табл.

Фиг. 1

редактор Н.Гунько

Составитель Н.Ильиных

Техред Л.Олнйнык Корректор Н.Зрдейи

Заказ 467

Тираж 395

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 2

Подписное