(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОBOЛOJ HA, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И СТЕКЛО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОВОЛОКНА
1
Изобретение относится к изготовлению стекловолокон, в частности к технологии, оборудованию и материалам для изготовления стекловолокна.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стекловолокна путем подачи расплава на внутреннюю поверхность перфорированной стенки центрифуги и последующего вытягивания газовым потоком fl .
А также устройство для изготовления стекловолокна, включающее полую центрифугу с перфорированной боковой стенкой, нижняя масть которой выполнена с болыуей толсциной, расположенное внутри центрифуги распределительное приспособление, приспособление для подачи газового потока вокруг центрифуги и нагревательное:приспособление 2,
Недостаток спосбба и устройства заключается в том, что получаемые стекловолокна обладают низким качеством, в частности недостаточной термостойкостью.
Известно также стекло для изготовления стекловолокна, содержащее, %: 6 Si02 61-72J 2-8; NajO+K O 14-16; CaO 4,7-7,5; MgO до 5; BaO до 2,5; РеаРз 0,2-1; , до 3; SOj, до 0,5 С2.
Недостаток известного стекла заключается в том, что получаемые стекловолокна обладают недостаточным качеством, в частности недшстаточной термостойкостью.
Целью изобретения является повышение качества получаемого волокна,
18 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления стекловолокна путем подачи рас- плава на внутреннюю поверхность перфорированной стенки центрифуги и ..следующего вытягивания газовым потоком все стекло подают в зону верхних отверстий стенки центрифуги.
Устройство для изготовления стекловалокна, включающее полую центрифугу с перфорированной боковой стен- , с большей толщиной, чем верхняя, расположенное внутри центрифуги распределительное приспособление, приспособление для подами газового потока вокруг центрифуги и нагревательное приспособление, снабжено установленным на нижней части стенки центрифуги кольцеобразным элементом жест™ кости, а распределительное приспособ ление выполнено с отверстиями, расположенными в плоскости верхней части боковой стенки центрифуги или выше еео Боковая стенка центрифуги выполнена с толщиной нижней части, равной 1,5-2,5 толщины верхней части„ Устройство снабжено расположенным радиально мегчду распределителзным приспособлением и боковой стенкой центрифуги дополнительным распределительным приспособлением с отверстиями. Кроме того,/устройство снабжено расположенным радиально между распределительным приспособлением и боковой стенкой центрифуги отражателем Отражатель выполнен с канавкой, обращенной к распределителю, и с пере ливом,, При этом отверстия дополнительного распределительного приспособления расположены в плоскости верхней части боковой стенки центрифуги, Кольцеобразный элемент жесткости смещен радиально внутрь относительно нижнего края боковой стенки центрифу ги, причем параллельно оси центрифуги он выполнен с поперечным сечением, большим толщины боковой стенки Коль14еобразный элемент жесткости выполнен в виде буртика, выступающего радиально внутрь от нижнего кра боковой стенки и с толщиной, постоянно увеличиващейся в направлении внутреннего краяо Копьцеобразйый элемент жесткости выполнен цилиндрическим и .с мень шим диаметром, чем нижний край боковой стенки, и снабжен соединительным элементом, расположенным между верхним краем элемента жесткости и нижним краем боковой стенки. Кольцеобразной элемент жесткости выполнен в виде несущей конструкции, расположенной в центрифуге с за зором на ее боковой стенке и соединенной с ее средней зоной, .причем один край несущей конструкции соеди974 ен с нижним краем боковой стенки ценрифуги, а ее другой край - с верхей частью центрифуги. Стекло для изготовления стекловоокна, содержащее SiO/, , , 20, CaO, MOO, BaO, , 0, ополнительно содержит МпО при слеующем соотношении компонентов, аесД 60,30-63,5 5,05-6,35 13,20-15,20 2,10-2,70 5,0-6,25 2,,00 0,05-3,20 0,78-3,37 0,05-1,50 0,36-0,55 1,50-3,0 общее содержание Ма П+К„0 авно 15,3-17,60; МдО+СаО равно 8,55.+О; МпО+ВаО+Ре Оз равно 3,89-7,Ill а А1, NaQiO+K O взяты в соотношении .0,29-0,36 и MgO и СаО в соотношении 0,38-П,7. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, распределительное приспособление (частично); на фиг,37 - то же, варианты полой центрифуги, разрез , на фиГо В - элемент жесткости устройств пр фиг, 5 и 6, перспективный вид (частично). Устройство (фиго 1) содержит центрифугу 1, имеющую вертикальный центральный вал 2, нижний конец которого снабжен ступицей 3 для монтажа центрифугиа Центрифуга содержит перфорированную боковую стенку , выполненную с толщиной в нижней части, равной 1,5-2,5 толщины верхней части. Верхний край боковой стенки k связан со ступицей 3 при помои и вогнутого крепен ного элемента 5. Нижний край центрифуги 1 снабжен кольцеобразным t фланцем 6,который радиально выступает вовнутрь от нижнего края боковой стенки 4 и с которым связан верхний край кольцеобразного элемента 7 жесткости, смещенного радиально вовнутрь относительно нижнего края боковой стенки , причем параллельно оси центрифуги поперечное сечение элемента 7 жесткости больше, чем толщина окружной стенки k, Внутри центрифуги 1 расположено распределительное приспособление 8 в виде барабана, которое вращается 5 вместе с центрифугой и снабжено одни рядом отверстий 9, которые расположены в основном в плоскости верхнего ряда отверстий боковой стенки центрифуги. Распределительный барабан 8 укреплен на ступице 3 при помощи направленных вниз накладок 10.Поток стекла в середине подается вниз через несущую центрифугу конструкции таким образом, что он попадает s распределительный барабан 8, на днище которого он растекается до перфорированной боковой стенки барабана, через отверстия которой, радиально выходят стеклянные струи . 11,которые подаются в направлении внутренней поверхности боковой стенки центрифуги, а именно в зону, смеж ную с верхним рядом отверстий, и оттуда стекло течет вниз по внутренней поверхности перфорированной боковой стенки k центрифуги. На фиГо 2 показан вариант распределительного .барабана 8, который снабжен двумя рядами отверстий .9, смещенными друг относител ьно друга или расположенными в шахматном поряд ке. Но все отверстия расположены вблизи совместной плоскости с тем, чтобы подавать стекло в зоне верхнего ряда отве|эстий боковой стенки центрифуги. Для обеспечения вытягивания, струй стекла в волокна устройство содержит - кольцевую камеру 12, снабженную коль цевым соплом 13, причем камера подключена к одной или нескольким камерам 1А горения, которые снабжены под ходящими приспособлениями для сгорания Топлива и создания горячих газо для вытягивания стекла. При этом образуется кольцеобразный газовый поток, который направлен вниз и выполнен в виде занавеса, окружающего цен рифугу.. Устройство содержит также нагревательное приспособление 15 для нижнего края центрифуги 1, Нагреватель-, ное приспособление может быть выполнено любым известным образом. Предпочтительно оно выполняется в виде кольцеобразного приспособления с высокочастотным обогревом (фиг. 1). Выполненное в виде кольца нагревательное приспособление 15 имеет боль ший диаметр, чем центрифуга, и расположено на небольшом расстоянии под днищем устройства. 5 Вариант устройства по фиг, 3 отличается от варианта по фиг, 1 тем, что центрифуга 1 выполнена с «большим диаметром и устройство снабжено дополнительным распределительным приспособлением 16, расположенным радиально между распределительным барабаном 8 и перфорированной бокйвой стенкой 4 центрифуги 1. Дополнительное распределительное приспособление 16 выполнено в виде кольцеобразной емкости, которая выполнена открытой к внутренней стороне и днище которой снабжено рядом расположенных на расстоянии друг от друга отверстий для выпуска струи стекла 11 к боковой стенке центрифуги 1. Дополнительное распределительное приспособление 16 выполнено сужайщимся в направлении-выпускных отверстий Так же, как и в случае варианта по фиг. 1, отверстия для выпуска струй стекла П должны быть расположены таким образом, что все стекло для изготовления волокон подается в верхнюю зону перфорированной боковой стенки центрифуги. Кроме того, распределительный барабан 8 мень- ший диаметр, чем распределительный барабан 8 по фиг. 1. Выполнение распределительного барабана 8 с меньшим диаметром, чем барабанf по фиг, 10,и наличие дополнительно о распределительного приспособления 16 позволяют более точную подачу стекла в зону верхнего ряда отверстий окружной стенки t. Дополнительное распределительное при-; способление 16 установлено на части ступицы 3 при помощи несущей конст-: рукции 17 снабженной теплоизоляционным слоем (не показано). Кроме того, устройство (фиг, 3) отличается от устройства (фиг, 1) тем, что кольцеобразный элемент 7 жесткости выполнен в виде буртика, который радиально выступает вовнутрь от нижнего края окружной стенки Ц и выполнен с толщиной, постоянно увеличиаающейся а направлении его внутреннего края о Устройство (фиг, )отличается от устройства (фиг, 1) тем, что оно содержит отражатель 18, расположенный радиально между распределительным барабаном 8 и окружной стенкой i центрифуги 1, Отражатель 18 выполнен к кольцеобразным и снабжен канавкой, обращенной к распределительному ба7 9
рабану 8 и снабженной переливом 19 Отражатель 18 предпочтительно расположен так, что erd перелив 19 позволяет подачу стекла в виде слоя 20 в плоскости верхнего ряда отверстий бо ковой стенки и центрифуги 1.
Кроме того, кольцеобразный элемент 7 жесткости выполнен тем. же образом, что и в устройстве по фиг.З.
Устройство (фиг„ 5) имеет следующие отличия от устройства (фиг 3). Между . распределительными приспособлениями 8 и 16 расположен отражатель 1.8 той же конструкции, что и отражатель 18 по фиг о Элемент жесткости выполнен в виде цилиндрической несущей КОНСТРУКЦИИ 21, имеющей мень ший Диаметр, чем нижний край перфорированной боковой стенки 4, И расположенной, внутри центрифуги 1 на ра стоянии от перфорированной боковой стенки k. Дополнительное распределительное приспособление 16 установлено на несущей конструкции 21, которая верхним краем прикреплена к центрифуге 1 Нижний край несущей конструкции 21 снабжен пазом 22 для приема направленного вниз конца 23 кольцеобразного фланца 6„
Кроме того, несущая конструкция 21 прикреплена к опорной плите Как показано на фиг. 5 несущая конструкция 21 и опорная пЛита 2 предпочтительно выполнены с отверстиями, расположенными на расстоянии друг от друга Распределенные по окружности консоли 25 (фиг, 8) выступают вовнутрь, исходя из средней зоны боковой стенки центрифу58
ги 1, и служат для крепления кольца 26, которое входит в зацепление с заплечиком 27, соединенным с несущей конструкцией 21 и .снабженным выемкой о Расстояние между консолями 25 предотвращает всякое нарушение ламинарного течения стекла, которое течет на внутренней поверхности окружной стенки центрифуги 1. Взаимное зацепление элементов 22, 23 и 26, 27 выполнено так, что оно позволяет несущей конструкции 21 и боковой стенке k центрифуги 1 свободно расширяться и стягиваться относительно друг друга о В особенности на основании расположения элементов 25-27 несущая конструкция 21 обеспечивает придание эффективной жесткости боковой стенке k центрифуги, благодаря чему предотвращается деформация окружной стенки наружу в результате воздействия центробежной силы о
Устройство (фиго 6)отличается от устройства (фиг. 5) тем, что центрифуга 1 выполнена с меньшим диаметром примем между обоими распределительными приспособлениями 8 и 16 не расположен отражатель
Устройство (фиГо 7) отличается от устройства (фиг„ k) тем, чтоотражатель 18 прикреплен непосредственно к верхней части окружной стенки Ц центрифуги 1,
В предлагаемом устройстве изготовляются стекловолокна из стекла состава, указанного в табл, 1 и 2„ При этом в табло 1 также сведены данные по характеристике стекла
Таблица 1
Na,0 CaO Формула изобретения 1,Способ изготовления стекловолокна путем подачи расплава на внутреннюю поверхность перфорированной стенки центрифуги и последующего вытягивания газовым потоком, отли чающийся тем, что, с целью улучшения качества получаемого волок на , все стекло подают в зону верхних отверстий стенки центрифуги. 2,Устройство для изfoтo8лeния стекловолокна, включающее полую цент рифугу с перфорированной боковой сте кой, нижняя часть которой выполнена с большей толщиной, чем верхняя, рас положенное внутри центрифуги распределительное приспособление, приспособление для подачи газового потока вокруг центрифуги и нагревательное приспособление, отличающее с я тем, что оно снабжено установ ленным на нижней части стенки центри фуги кольцеобразным элементом жесткости, а распределительное приспособ ление выполнено с отверстиями, расположенными в плоскости верхней част боковой стенки центрифуги или выше ее, Зо Устройство по п. 2, отличающееся тем что боковая стенка центрифуги выполнена с толщиной нижней части, равной 1,,5 толщины верхней части„ k. Устройство по пПо 2 и 3, от Л И Ч а ю щ е е С Я ret, что оно снабжено расположенным радиально меж ду распределительным приспособлением и боковой стенкой центрифуги дополТаблицнительным -распределительным приспособлением с отверстиями. 5о Устройство по По 2, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным радиально между распределительным прр способлением и боковой стенкой центрифуги отражателем. 6„ Устройство по По 6, отличаю щ е е. с я тем, что отражатель выполнен с канавкой, обращенной к распределителю, и с переливом 7. Устройство по пп/ и 5, о тличающееся тем, что отверстия дополнительного распределительного приспособления расположены в плоскости верхней части боковой стенки центрифуги, 8„ Устройство по По 2, отличающееся тем, что кольцеобразный элемент жесткости смещен радиально внутрь относительно нижнего края боковой стенки центрифуги, причем параллельно оси центрифуги он выполнен с поперечным сечением, большим толщины боковой стенки 9 о Устройство по По 2, отличающееся тем, что кольцеобразный элемент жесткости выполнен в виде буртика, выступающего радиально внутрь от нижнего края боковой стенки, и с толщиной, постоянно увеличивающейся в направлении внутреннего края 10, Устройство по п. 2, отличающееся тем, что кольцеобразный элемент жесткости выполнен цилиндрическим и с меньшим диаметром, чем нижний край брковой стен1397ки, и снабжен соединительным элементом, расположенным между верхним краем элемента жесткости и нижним краем боковой стенки. 11, Устройство по п. 2, о т л и чающееся тем, что кольцеобразный элемент жесткости выполнен в виде несущей конструкции, расположенной в центрифуге с зазором на ее боковой стенке и соединенной с ее средней зоной, причем один край несущей конструкции соединен с нижним краем боковой стенки центрифуги, а ее другой край - с верхней частью центрифуги12„ Стекло для |зготовления стек-ловолокна, содержащее Si02 Na/iO, KgO, CaO, MgO, BaO, FejOj, BjO, и SOa 1 отличающе etc я те i, ЧТО оно дополнительно содержит-MnO при следующем соотГношении компонентов, весД: 60,30763,5 5,05-6,35 13,20-15,20 2,10-2,70 5,0-6,25 2,«О-,00 0,05-3,20 0,78-3,37 0,05-1,50 0,36-0,55 1,50-3,0 причем общее содержание Na O+KjO равно 15 30-17,60; МдО+СаО равно 8,55-9,Oj MnO+BaO+FejOj равно 3,. а и Na O+KjO взяты в соотношении 0,29-0,36 и MfjO и СаО в соотношении 0,38-0,7 Источники информации, принятые -во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 123772, . кЛо А 1 36/30, опублик. 19б7. 2.Патент франции № 1355739, кл, С 03 С опублик, 196.
L...c:::riРоОоОоОоЧ
Г Т I
ff
Фег.г
I
Чл.
