Устройство для получения волокна из минерального расплава Советский патент 1990 года по МПК C03B37/06 

Изобретение относится к промышленности теплоизоляционных материалов и может быть использовано для выработки волокон широкого диапазона диаметров из минеральных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем, например сжатым воздухом.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса раздува волокон.

На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то

же, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид в плане.

Устройство состоит из двух или . нескольких дутьевых головок, каждая из которых содержит корпус 1 с пат-- рубком 2 подачи модифицированного энергоносителя, оси которых направлены по касательной к наружной поверхности корпуса каждой головки, отверстия для подачи расплава, внешних кольцевых втулок 3, перемещающих

ся относительно корпусов 1 посредством резьбового соединения, внутренних кольцевых втулок 4, перемещающихся относительно внешних кольцевых втулок на резьбовом соединении, под- сопловых камер 5, кольцевых зазоров - резонирующих полостей 6, досопло- вых камер 7, удлиненных патрубков 8 для подачи расплава, концы которых расположены ниже осей патрубков 2 . ввода модифицированного энергоносителя, кольцевых камер 9, расположенных в верхних частях блока дутьевых головок, с крышками 10, имеющих отверстия 11, переходящие в каналы 12, та которые из питателя поступает расплав, например, базальта, в боковых поверхностях кольцевых камер 9 имеются патрубки 13 для подачи раствора ПАВ, а в нижней части-кольцевых камер - стоковые желоба 14, сопла ввода модификатора состоят из горизонтальных участков 15, размещенных соосно с патрубками подачи энергоносителя, и наклонных участков 16, образующих тупой угол с горизонтальными участками 15 и проходящих через боковые стенки патрубка 17 подачи энергоносителя. Емкость 18 снабжена внутренним оребрением 19.

Устройство работает следующим образом.

Две или более дутьевых головки, в зависимости от производительности технологической линии, устанавливаются со смещением в вертикальной плоскости для выравнивания температурных полей в краевых областях под- фильерн й зоны и со смещением в горизонтальной плоскости с целью сужения области выработки волокон. В отверстие 11 крышки 10 кольцевой камеры 9, установленной в верхней части корпуса 1 каждой дутьевой головки, поступает минеральный расплав. Из отверстия 11 расплав поступает в канал 12 и далее в удлиненный патрубок 8. Одновременно с поступлением минерального расплава в отверстие 11 через ци- линдриечский патрубок 13 поступает раствор ПАВ, заполняющий частично . внутреннюю поверхность кольцевой камеры 9, из которой по стоковым желобам 14 попадает в удлиненный патрубок 8, где и соприкасается со струей расплава. Затем по удлиненному патрубку 8 происходит перемещение элементарных струек расплава сов

0

0

5

0

5

0

5

0

5

местно с адсорбированными на их поверхности молекулами ПАВ и продуктами их возгонки. На выходе из удлиненного патрубка 8 они эжектиру- ются турбулентным потоком энергоносителя, подаваемого через патрубок 2. Одновременно через сопло ввода модификатора подается его раствор и по патрубку 17 в емкость 18 начинает поступать модифицированный энергоноситель. С целью достижения стабильности параметров энергоносителя и более равномерного распределения модификатора в потоке энергоносителя осуществляют тангенциальньй ввод энергоносителя и модификатора в его потоке, и, кроме того, емкость, преимущественно сферическая, снабжена дополнительно внутренним оребрением 19. Из емкости 18 модифицированный энергоноситель со стабильными параметрами и равномерно распределенным в потоке энергоносителя модификатором поступает по патрубку 2 в корпус 1 дутьевой головки. В резонирующей полости 6 корпуса 1, в создавав-, мом акустическом поле, происходит дальнейшая активизация молекул модификатора, которые при взаимодействии со струйками расплава в подсоп- ловой камере 5 расчленяют их на дисперсные частицы с последующим натягиванием их в волокна нужного диаметра, с образованием на их поверхности мо- дифицирующего покрытия.

Пример. Энергоноситель - сжатый воздух давлением 0,06 МПа через патрубок 17 поступает в емкость 18. Одновременно в нее же поступает по патрубку модификатор - 20%-ная водная поливинилацетатная дисперсия (ПВАД). Из емкости 18 с внутренним оребрением 19 модифицированный энергоноситель поступает в патрубок 2 и затем в корпус дутьевой головки. В качестве ПАВ используют 0,3%-ный водно-спиртовый раствор этилсиликата натрия, подаваемый по патрубку 13 в кольцевую камеру 9. При давлении энергоносителя 0,06 МПа диаметр вырабатываемого волокна 220 мкм. Разрывная прочность полученного волокна 420 МПа, т.е. примерно на 20% выше, чем в известном устройстве.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет снизить энергоемкость процесса выработки волокна в 2 раза; повысить прочность

на разрыв на 20%; достичь равномерного распределения модификатора в потоке энергоносителя за счет тангенциального ввода энергоносителя в емкость, оребрения внутренней поверхности емкости и осуществления тангенциального ввода модифицированного энергоносителя в корпус дутьевой головки, достичь вьфавнивания температурных полей в подфильерной зоне до входа струи расплава в корпус дутьевой головки за счет смещения вертикальных осей крайних головок, входящих в блок как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, что приводит к повышению физико-механических свойств вырабатываемых волокон.

Формула изобретения

1. Устройство для получения волокна из минерального расплава,,включающее дутьевую головку, содержащую корпус с патрубком для ввода энергоносителя и отверстие для подачи расплава из питателя,досопловую и под- сопловую камеры, стакан, со стороны ввода энергоносителя выполненный из двух кольцевых втулок, смонтированных с возможностью их перемещения относительно корпуса и друг друга, и удлиненного патрубка со стороны отверстия для подачи расплава, при этом внешняя кольцевая втулка посредством резьбы соединена с корпусом, между удлиненным патрубком и внутренней поверхностью внешней кольцевой втулки образована резонирующая полость, отверстие для подачи расплава выполнено с удлиненным патрубком, проходящим через внешнюю и внутреннюю

5

0

5

Q

кольцевые втулки, конец которого расположен ниже оси патрубка ввода энергоносителя, причем дутьевая головка оборудована установленной над ней кольцевой камерой с крышкой и отверстием, выполненным соосно с дутьевой головкой, оборудованной цилиндрическим патрубком для подачи ПАВ и стоковыми желобами, а патрубок подачи энергоносителя снабжен расположенным соосно с ним соплом ввода модификатора, выполненным из горизонтальной части, установленной соосно с патрубком подачи энергоносителя, и наклонной части, образующей тупой угол с горизонтальной и проходящей через боковую стенку патрубка подачи энергоносителя, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса раздува волокон, оно снабжено по крайней мере одной дополнительной дутьевой головкой и ,емкостью с патрубками подачи модифицированного энергоносителя, установленными по касательной к корпусу каждой дутьевой головки, при этом оси последних смещены в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно горизонтального сечения питателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью активизации модифицированного энергоносителя за счет выравнивания давления в емкости, последняя выполнена сферической, ее внутренняя поверхность с патрубками подачи модифицированного энергоносителя сребрены, а патрубок подачи энергоносителя и модификатора подсоединен к ней тангенциально.

, ю

I

Волокно Расплай

Модификатор

19

Фиг.1

Расплав

Изобретение относится к промышленности теплоизоляционных материалов и может быть использовано для выработки волокон из минеральных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем, например сжатым воздухом. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса раздува волокон. Устройство содержит корпус с патрубком для ввода энергоносителя, отверстие для подачи расплава, досопловую и подсопловую камеры, стакан, который со стороны ввода энергоносителя выполнен в виде двух кольцевых втулок с возможностью их перемещения относительно корпуса и друг друга, кольцевую камеру, снабженную крышкой с отверстием и цилиндрическим патрубком и расположенную под струей расплава. Сопло ввода модификатора расположено соосно с патрубком подачи модификатора. Оси каждой из дутьевых головок установлены под фильерным питателем и смещены в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно горизонтального сечения питателя. Устройство оборудовано емкостью с патрубками подачи модифицированного энергоносителя. Оси патрубков направлены по касательной к наружной поверхности корпуса каждой дутьевой головки. Емкость снабжена оребрением. Патрубок подачи энергоносителя и модификатора тангенциально подсоединен к емкости, преимущественно сферической. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2

ю

ю

Фиг.З

v

р-рПАВ

18

ff