Способ получения базальтовых волокон

 

Использование: в химической промышленности, а также в промышленности строительных материалов. Сущность: способ получения базальтовых волокон включает в себя плавление базальта в бассейне печи, подачу расплава в зону выработки фидера, выработку волокна через питатель, вытягивание через фильеры, замасливание волокон и намотку их на бобины. Плавление базальта производят при градиенте температур dT/dH=1 3, где Т температура, Н высота фидера. В зоне выработки ведут дополнительный нагрев расплава через экраны, выполненные из материала с температурой плавления, превышающей 1350°С и установленные в верхней и нижней частях фидера на расстоянии, равном 1/2-1/3 ширины фидера, при одновременном перемешивании со скоростью 0,5-1 об/с. 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к получению непрерывной нити без базальтовых горных пород, которая может быть использована в химической промышленности, а также в промышленности строительных материалов.

Известен способ получения базальтовых волокон путем плавления базальта в печи, подачи расплава в фидер, выработки волокна через фильеры [1] В зоне выработки ведут нагрев расплава через электроды, расположенные вертикально вдоль фильерного питателя.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения базальтовых волокон, по которому осуществляют загрузку базальта, плавление его, подачу расплава в зону выработки, подачу расплава через питатели к фильерам, вытягивание волокна в инертной или восстановительной среде [2] Недостаток известных способов высокая удельная обрывность волокна, что снижает его качество.

Цель изобретения повышение качества базальтового волокна за счет уменьшения обрывности волокон.

Поставленная цель достигается тем, что плавление базальта осуществляют при градиенте температур в бассейна печи dT/dH 1-3. В зоне выработки ведут дополнительный нагрев расплава, причем нагрев расплава ведут через экраны, выполненные из материала с температурой плавления, превышающей 1350^оС, и установленные в верхней и нижней части фидера на расстоянии, равном 1/2-1/3 ширины фидера при одновременном перемешивании со скоростью 0,5-1 об/с.

На чертеже показано устройство для изготовления базальтовых волокон.

Устройство содержит бассейн 1 печи, расплав 2, туннель 3, фидер 4, струйный питатель 5, фильеры 6, горелки 7, экраны 8, перемешивающее устройство 9.

Базальт загружают в бассейн, где происходит его плавление. Затем расплав базальта через туннель перетекает в фидер, где происходит отбор расплава струйными питателями для подачи его к фильерам. Конкретные режимы выполнения способа приведены в таблице.

В фидере расплав в зоне контакта с теплоносителем перегрет, следовательно, вязкость его ниже. Вязкость по глубине расплава постепенно увеличивается, а его температура уменьшается. Перегрев вверху расплава приводит к колебаниям диаметра формируемых волокон, что вызывает рост обрывности получаемых волокон. Отбор расплава, расположенного ниже определенного уровня, приводит появлению в волокнах центров кристаллизации и ухудшению его прочностных характеристик. Для получения расплава с постоянной температурой по всей его глубине в зоне выработки фидера ведут дополнительный нагрев расплава.

Нагрев расплава горелками сверху и снизу фидера осуществляют через экраны, которые расположены на расстоянии равном 1/2-1/3 ширины фидера. Экраны могут быть выполнены из материала с температурой плавления, превышающей 1350^оС, например жаростойкого сплава, карбида кремния, оксида циркония и др.

Одновременно с нагревом расплава производят перемешивание его для получения постоянной вязкости по всей глубине расплава. Перемешивание осуществляют перемешивающим устройством, установленным над каждым питателем. Волокно, выходящее из фильер, замасливают и наматывают на бобины.

Таким образом, данный способ получения базальтовых волокон позволяет увеличить границу отбора по высоте уровня базальтового расплава за счет сохранения постоянной вязкости и температуры по всей глубине его, что приводит к уменьшению удельной обрывности волокон, а следовательно, к повышению их качества.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН, включающий загрузку базальта в бассейн печи, плавление его, подачу расплава в зону выработки фидера, выработку волокна через питатель, вытягивание через фильеры, замасливание волокон и намотку их на бобины, отличающийся тем, что плавление базальта осуществляют при градиенте температур в бассейне dT/dH 1 3, где T - температура, H высота фидера, в зоне выработки ведут дополнительный нагрев расплава через экраны, выполненные из материала с температурой плавления, превышающей 1350^oС, и установленные в верхней и нижней частях фидера на расстоянии 1/2 1/3 ширины фидера при одновременном перемешивании расплава с частотой 0,5 1,0 с^-1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2