стеклоформующее устройство для получения стеклянного волокна

Формула изобретения

Стеклоформующее устройство для получения стеклянного волокна, включающее плавильную и выработанную камеры, нагревательные элементы, загрузочное устройство и фильерный питатель, отличающееся тем, что плавильная и выработочная камеры выполнены из керамики, разделены между собой по газовой зоне керамической перегородкой, а по стекломассе соединены таким образом, что, в зависимости от производительности установки при отношениях площади зеркала стекломассы плавильной камеры к площади зеркала выработочной камеры в пределах 0,5 4,0 отношение высоты уровня стекломассы в плавильной камере к высоте уровня стекломассы в выработочной камере может устанавливаться в пределах 0,05 0,23, обеспечивая плавление гранул стекла, поступающих в плавильную камеру, в тонком слое и поддержание необходимых для стабильного процесса формования стекловолокна теплового режима и гидростатического напора стекломассы в выработочной камере.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству стекловолокна, в частности к конструкции стеклоформующего устройства для получения стекловолокна, и может быть использовано на предприятиях по производству стекловолокна.

Известен стеклоплавильный сосуд для получения стекловолокна (1), в верхней части корпуса которого расположены плавильная камера и камера осветления, соединенные между собой. Конструктивным решением указанного сосуда обеспечивается выделение трех технологических зон, соответствующих стадиям процесса: плавления, осветления и подготовки стекломассы к формованию. Однако данный сосуд позволяет увеличить производительность установок только на 25-30% при повышенном удельном расходе платины (дол 100 г на тонну продукции).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является плавильный сосуд, обеспечивающий изотермичность расплава стекломассы, поступающей к фильерному питателю. Сосуд имеет прямоугольное сечение и состоит из двух камер, в одной из которых закреплены нагревательные элементы, поддерживающие заданную температуру. Расплав, перемещаясь по синусоидальной траектории, постепенно нагревается до температуры, близкой к температуре стекломассы, находящейся на входе в фильерный питатель, что способствует равномерному перемешиванию поступающих в сосуд порций стекломассы и стабилизации температуры расплава у фильерной пластины.

Однако данный сосуд характеризуется сложностью конструктивного решения. Кроме того, технологическая схема и расположение нагревательных элементов в одной камере не обеспечивает стабильность поддержания двух важнейших технологических параметров уровня и температуры стекломассы.

Задача изобретения резкое сокращение использования и потерь драгоценных металлов (пластины и родия), повышение производительности труда и оборудования и снижение удельного расхода электроэнергии в производстве стекловолокна двухстадийным методом.

Поставленная задача решается тем, что стеклоформующее устройство состоит из плавильной и выработочной камер, выполненных из керамики, разделенных между собой по газовой зоне керамической перегородки, а по стекломассе соединенных между собой таким образом, что в зависимости от производительности установки при отношениях площади зеркала стекломассы плавильной камеры к площади зеркала стекломассы выработочной камеры в пределах 0,5-4,0 отношение высоты уровня стекломассы в плавильной камере к высоте уровня в выработочной камере может устанавливаться в пределах 0,05-0,23 обеспечивая плавление гранул стекла (стеклошариков), поступающих в плавильную камеру, в тонком слое и поддержание необходимых для стабильного процесса формования стекловолокна теплового режима и гидростатического напора стекломассы в выработочной камере.

На чертеже схематически представлено стеклоформующее устройство.

Стеклоформующее устройство включает плавильную камеру 1, выработочную камеру 2, источники нагрева 3 (газовые или электрические), керамическую перегородку 4, щель 5 для загрузки гранул стекла (стеклошариков), загрузочное устройство 6, фильерный питатель 7.

Отношение площади зеркала стекломассы плавильной камеры к площади зеркала выработочной камеры находится в пределах 0,5-4,0. Указанные соотношения, определенные экспериментально, зависят от производительности устройства. С увеличением производительности увеличивается указанное соотношение. При соотношении менее 0,5 в выработочную камеру поступает термически неоднородная и не полностью продегазированная стекломасса. При соотношении более 4,0 увеличиваются затраты на кладку устройства и энергоресурсы, которые не влияют на термическую подготовку стекломассы и в конечном счете на устойчивость процесса формования стекловолокна при максимально возможной производительности. Отношение высоты уровня стекломассы в плавильной камере к высоте уровня стекломассы в выработочной камере может устанавливаться в пределах 0,05-0,23.

Указанные соотношения также определены экспериментально (см.таблицу). При соотношении меньше 0,05 величины гидростатического напора в выработочной камере недостаточна для ведения устойчивого процесса формования волокна, а при соотношении свыше 0,23 температуры стекломассы, поступающей в фильерный питатель, на некоторых участках своего движения понижается ниже верхнего предела кристаллизации.

Реализация стеклоформующего устройства в промышленном производстве непрерывного стекловолокна двухстадийным методом позволит увеличить производительность установок на 80-100% при трехкратном снижении удельного расхода платины и уменьшении расхода электроэнергии на 60-70%