Фильерный питатель для формования волокна из базальтовых расплавов

 

ФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ ,ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНА ИЗ БАЗАЛЬТОВЫХ РАСПЛАВОВ, включающий изготовленные из железосодержащих сплавов электрообогреваемую фильерную пластину и фильеры, выполненные по центру с каналом цилиндрической формы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, каждая фильера в зоне выхода расплава выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к фильерному полю, причем соотношение размеров фильеры do d-,: Ь сос тавляет от 1:1,8:1,2:0,8 до 1:2,6: :1,6:Ц2, где d - диаметр выходного отверстия, d - диаметр большего основания конуса, d - диаметр меньшего основания конуса, h - высота конуса. со 00 QD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

OtllW

РЕСПУБЛИН з(я) С 03 В 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ н ввтсвснсмм свнввтвъстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2t) 3582647/29-33 (22) 22.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. 9 23 (72) P.Ï.Ïîëåâîé и П.П.Полевой (53) 666.189.211 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 564276, кл. С 03 В 37/095, 1975 (прототип). (54)(57) ФИЛЬЕРНЦЙ ПИТАТЕЛЬ ДЛЯ .

ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНА ИЗ БАЗАЛЬТОВЫХ

РАСПЛАВОВ, включающий изготовленные из железосодержащих сплавов электрообогреваемую фильерную пластину и фильеры, выполненные по центру с ка„,SU„„109891? А налом цилиндрической формы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, кажцая фильера в зоне выхода расплава выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к фильерному полю, причем соотношение размеров фильеры до: d.1. d>.. h coc тавляет от 1:1,8:1,2:0,8 до 1:2,6:

: 1,6: 1,2, где d — диаметр выходного отверстия, d — диаметр большего основания конуса, d — диаметр меньшего основания конуса, h — - высота конуса.

1 10989 I

Изобретение относится к производству волокна из расплавов горных пород типа базальта.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фильерный питатель для формования волокна из базальтовых расплавов, включающий изготовленные из железосодержащих сплавов электрообогреваемую фильерную пластину и фильеры, выполненные по центру с каналом цилиндрической формы 1 1.

Преимуществом таких питателей является недефицитность материалов для их изготовления и отсутствие потерь драгметаллов, поэтому питатели нашли широкое применение в производстве базальтового штапельного волокна по методу раздува струй расплава воздухом (ВРВ).

Недостатком, ограничивающим использование данных питателей для производства других видов базальтового волокна (непрерывное, супертонкое и т.п.), является низкая производительность из-за малой устойчивости процесса формоваиия нитей: наблюдается большая неравномерность по диаметру и обрывность нитей. Причиной этого является повышенная смачиваемость железосодержащих сплавов, из которых выполнены фильеры, базальтовым расплавом, в котором содержится значительное количество ионов железа. Увеличение смачиваемости приводит к увеличению коэффициента трения между поверхностью и расплавом, в результате чего движение расплава по срезу фильеры, происходящее при образовании "луковицы", замедляется. Снижение скорости расплава на периферии луковицы" приводит к его черезмерному охлаждению и частичной кристаллизации, нарушающей устойчивость формования нитей.

Повышение скорости движения расплава вт fl в луковице путем уменьшения диаметра фильер не дает положительного результата, так как, снижается темпе" ратура на срезе фильер за счет уменьшения передачи тепла от фильерной пластины теплопроводностью через ,стенку фильеры, уменьшение толщины стенок фильер снижает их механичес» кую прочность, что приводит к повреждению фильер при чистке питателя.

Цель изобретения — повышение производительности.

17 2

Поставленная цель достигается тем, что в фильерном питателе для формования волокна из базальтовых расплавов, включающем изготовленные из железосодержащих сплавов электрообогреваемую фи) ьерную пластину и фильеры, выполненные по центру с каналом цилиндрической формы, каждая фильера в зоне выхода расплава выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к фильерному полю, причем соотношение размеров фильеры d() d d h составляет от

1:1,8:1,2:0,8 до 1:2,6:1,6:1,2, где

d0 — диаметр выходного отверстия, d 1 — диаметр большего основания конуса, d 2 — диаметр меньшего основания конуса, h — высота конуса.

Указанные пределы соотношения размеров питателя при заданном диаметре отверстия описывают толщину стенки и конусность фильеры и обоснованы следующим. При,уменьшении соотношения размеров ниже нижнего предела стенка становится тонкой, а конусность уменьшается, что не обеспечивает сохранения температуры на срезе фильеры и ее механическую прочность.

При увеличении соотношения размеров выше верхнего предела увеличивается толщина стенки на срезе сопла, что увеличивает размер "луковицы" и приводит к замедлению движения расплава по ее периферии, понижению температуры и кристаллизации. Оптимальными являются средние значения величин в укаэанных пределах соотношения размеров.

На фиг. 1 изображен фильерный питатель, общий вид; на фиг. 2 — узел

? на фиг. 1 (одна из фильер в сварном варианте исполнения в увеличенном масштабе).

Фильерный питатель имеет изготовленную из железосодержащих сплавов фильерную пластину 1 и фильеры 2.

На торцах фильерной пластины 1 расположены токоподводы 3, подключенные к источнику греющего тока. Фильерный питатель устанавливается под выработочным очком, в котором находится базальтовый расплав 4 для формирования непрерывных нитей 5.

В соответствии с изобретением, соотношение обозначенных на фиг. 2 размеров dp. d „: d h выполнено в пределах от 1: 1,8:1,2:0,8 до 1:2,6:

: 1,6:1,2. В варианте изготовления питателя фрезерованием отливки (не

Составитель Н.Ильиных

T xÐeÀ Ж.Кастелевич Корректор Ю.Макаренко

Рецактор Е.Папп

Заказ 43 13/20 Тираж 469 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10989 показано) указанные обозначения размеров относятся к конусной части фильеры, без учета технологических радиусов.

При работе питателя фильерная 5 пластина 1 нагрета до рабочей температуры. Расплав 4 выходит из отверстия фильеры 2, образуя на срезе сопла "луковицу" небольшого размера, в результате чего скорость расплава 10 повышена. Коническая форма фильеры

2 способствует сохранению как необходимой выработочной температуры на срезе фильер, так и механической

17 4 прочности фильер. Повышение скорости движения расплава в "луковице" предотвращает его черезмерное охлаждение устраняет кристаллизационные явления и повышает устойчивость процесса формования нитей S. Это способствует повышению его производительности.

Использование изобретения позволит расширить область применения фильерных питателей иэ недефицитных жаростойких сплавов, увеличить выработк супертонких и непрерывных волокон из базальта, являющихся перспективными строительными материалами.