Камера сгорания для получения штапельного супер-, ультраи микротонкого волокна из неорганических расплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик н>996350 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 03. 81 (21) 3286698/29-33 с присоединением заявки Нов рхдд К з

С 03 В 37/06

Государственный комитет

СССР но делаи. изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0283. Бюллетень Йо б (53) УДК 666.189..211(088.8) Дата опубликования описания 15 ° o2 ° 83

1 ффаханидк, / ков, и;.М. Н. Лебедев

"Ж„.,::.:, "i (72) Авторы изобретения

P. Н. Кибардин, В. В. Улыбышев, Н. Г

И. И. Рувинов, В. И. Зайцев, Н. Т. P (71) Заявитель (54) КАМЕРА СГОРАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШТАПЕЛЬНОГО

СУПЕР», УЛЬТРА- И ИИКРОТОНКОГО ВОЛОКНА

ИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ PACTUIABOB

Изобретение относится к производcTBJJ стекловолокна, в чзстности к конструкции камеры сгорания для получения штапельного супер,- ультраи микротонкого волокна иэ-неорганических расплавов, например стекла, и может быть использовано на заводах по производству стеклянных волокон.

Известна двухсекционная камера сгорания для получения штапельного микротонкого волокна из неорганичес.ких расплавов, состоящая иэ двух установленных с возможностью регулирования секций, имеющих сопла, причем передняя стенка сопла одной из секций имеет профильные направляющие, образующие с передней стенкой сопла второй секции волокноводы f1).

Однако эта конструкция камеры не

: обеспечивает получение высокого качества штапельного супер, — ультраи микротонкого волокна вследствие. возникновения значительных колебаний свободных концов элементарных нитей на участке от среза нижней части передних стенок сопел до угла встречи двух газовых потоков. Колебания свободных концов элементарных нитей совместно с газовыми потоками и их частичное слипание вызваны действием симметричных эжекционных воздув :ных потоков в зоне формования.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является камера сгорания для получения штапельного супер,ультра- и микротонкого волокна из неорганических расплавов, преимущественно стекла, включающая корпус и водоохлаждаемые сопла, выполненные в виде верхних жестко закрепленных и нижних подвижных частей, а выходная поверхность верхней части сопла вы-: полнена. криволинейной 2 1.

Однако данная конструкция Камеры не обеспечивает получение штапельного волокна высокого качества со срединм диаметром не более 0,25 мкм на.одном н том же технологическом оборудова- нии, так как с уменьшением диаметра элементарных нитей существенно уве-: личивается их гибкость в газовом по- токе, что при значительной длине их в газовом потоке ведет к слипанию нитей и увеличивает образование иево . локнистых включений. Это ведет к ухудшению качества волокна и снижению стабильности технологического

З0 процесса.

996350

Целью изобретения является улучшение качества вырабатываемой продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в камере сгорания для получения штапельного супер, — ультра- и микро,тонкого волокна иэ неорганических .расплавов, преимущественно стекла, включающей корпус и водоохлаждаемые сопла, выполненные в виде верхних жестко закрепленных и нижних подвижных частей, а выходная поверхность .верхней части сопла выполнена криволинейной, выходная поверхность нижней части сопла выполнена с прямолинейным участком равным 0,1-2,5 ширины щели сопла и наклоненным под углом 5-85О к вертикали.

С целью повышения срока службы огнеупорной футеровки стенки корпуса выполнены наклонными под углом

2-10О к вертикали.

Камера сгорания снабжена распределительным роликом, установленным на ее крышке, выполненным с рядами профилированных канавок.

На фиг. 1 показана предлагаемая камера сгорания, разрез, на фиг. 2 сопло, вид сбоку; на фиг. 3 — распределительный ролик.

Устройство для получения волокна включает стеклоплавильный сосуд 1, из которого вытягиваются элементарные нити 2, распределительный ролик 3 на котором происходит распределение (разделение) элементарных нитей в ряды, тянущие валики 4. Камера сгорания содержит крышку 5 с выходным патрубком 6 для подачи газовоздушной смеси, футеровку 7, два выходных фланца 8, сопло 9. (камера может содержать два сопла), направляющую пластину 10, ролик 11, продольные стенки 12, наклоненные к вертикали под углом (2-10О). Устройство для получения волокна также содержит камеру волокноосаждения 13, приемный конвейер 14 с движущейся сеткой

15, камеру отсоса 16, барабан 17, На фиг. 2 показано сопло 9, которое .состоит из двух частей, верхней части 18, жестко прикрепленной к выходному фланцу 8 камеры сгорания, и нижней части 19, выполненной подвижной для регулирования ширины сопловой щели 20 для выхода потока энергоносителя.

Угол oL между передней стенкой 21 верхней части 18 сопла и вертикалью, проходящей через точку встречи 22 передней стенки и криволинейной поверхности 23 выходной верхней частью сопла, находится в пределах 5-85О; под углом подаются элементарные нити в газовый поток.

Угол (, образованный выходной аоверхностью 24 нижней части 19 соп10 !

60 ла и вертикалью, служит для направления выхода газового потока и для лучшего наблюдения процесса раздува.

На фиг. 3 показан распределительный ролик 3, содержащий два и более рядов канавок разных по высоте для разделенйя рядов элементарных нитей 2.

Элементарные нити 2 распределяются на разных уровнях А, В, С.

Устройство работает следующим образом.

Стеклоплавильный сосуд 1 с электрическим или газопламенным нагревом загружается стеклошариками, базальтом и др. Полученный расплав вытекает из фильер, образуя элементарные нити 2, которые распределяются на распределительном ролике 3. С помощью тянущих валиков 4 элементарные нити 2 подаются в газовый поток, выходящий из камеры сгорания через сопло 9. В газовом потоке элементарные нити раздуваются в волокна

25 со средним диаметром от 3 до

0,25 мкм.

Создание сопла с углами о(и Р в пределах 5-85 позволяет получать волокно и иэделия на его основе высокого качества, стабилизировать технологический процесс.

При о 5 имеет место образование большого. количества неволокнистых включений, что ухудшает качество конечного продукта, при сС ) 85О происходит нарушение процесса волокнообразования, что также ухудр.ает качество волокна. При )Ь ) 05 наблюдается налипание размягченных волокон на выходную поверхность нижней части сопла, что приводит к образованию неволокнистых включений ("слипышей") и ухудшению качества конечного продукта.

TIp;» ) < 5 имеет место значительное снижение скорости газового потока, что нарушает процесс волокнообраэования в зоне формования тонких волокон. Полученное волокно проходит через камеру волокноосаждения 13 и оседает на движущейся сетке 15 приемного конвейера 14. Продукты сгорания выбрасываются через камеру отсоса 16 в атмосферу. Слой волокна, образующийся на сетке конвейера, наматывается на барабан 17.

Такое выполнение сопловой части камеры сгорания позволяет уменьшить величину погружения элементарных нитей в газовом потоке (в 1,5-2 раза), что способствует повышению упругости элементарных нитей (особенно тонких), повышает стабильность технологического процесса, при этом значительно улучшается качество выпускаемой продукции за счет снижения в ней неволокнистых включений.

Соотношения выходной поверхности нижней части сопла к ширине щели соп996350 ла выбраны, исходя из условий обеспечения стабильного технологического процесса и улучшения качества вырабатываемой продукции.

При соотношении менее 0,1 существенно снижается кинетическая энергия свободной струи газового потока на выходе из сопла за счет эжекционных воздушных потоков, что ведет к уменьшению ядра газового потока.

При соотношении более 2,5 наблюдается налипание размягченных свободных концов элементарных нитей в газовом потоке на выходной поверхности нижней части сопла.

Угол наклона стенки корпуса камеры сгорания выбран, исходя из условий оптимальной эксплуатации огнеупорной футеровки, что ведет к стабилизации технологического процесса выработок волокна.

При угле наклона стенки корпуса менее 2 имеет место разрушение футе.ровки вследствие выпадания отдельных ее частей, что приводит к забиванию щели сопла, При углах более 1А имеет место неоправданное увеличение размеров топочного пространства и габаритов камеры сгорания.

Формула изобретения

1. Камера сгорания для получения штапельного супер,- ультра- и микротонкого волокна иэ неорганических расплавов, преимущественно стекла, включающая корпус и водоохлаждаемые сопла, выполненные в виде верхи.<х жестко закрепленных и нижних подвижных частей, а выходная поверхность верхней части сопла выполнена криволинейной, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества вырабатываемой продукции, выход10 ная поверхность нижней части сопла выполнена с прямолинейным участком равным 0,1-2,5 ширины щели сопла и наклоненным под углом 5- 85 к вертикали.

15 2. Камера сгорания по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения срока службы огнеупорной футеровки, стенки корпуса о выполнены наклонными под углом 2-10

20 к вертикали.

3. Камера сгорания по и. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена распределительным роликом, установленным на ее крышке, выполненным с рядами профилированных ка навок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Авторское свидетельство СССР

Р 282623, кл. С 03 В 37/06, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

4Ф 528270, кл, С 03 В 37/06, 1974.