Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород
Полезная модель относится к устройствам для выработки волокон из минеральных расплавов, а именно, многофильерным питателем для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, например, базальта.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение временной стабильности поступления расплава базальта на поверхность фильерной пластины, за счет выполнения плавно увеличиваемых входных сечений перфорированного экрана в форме перевернутых, симметрично расположенных в нем от верха до основания.
Технический результат, заключающийся в уменьшении себестоимости полученных из расплава горных пород минеральных волокон при уменьшении их обрывности достигается тем, что многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину с фильерами и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран в форме перевернутого V, установленный над фильерной пластиной и соединенный с токоподводами, при этом перфорированные отверстия выполнены с равномерным возрастанием диаметра каждого входного сечения, симметрично расположенные от верха до основания нагревательного экрана.
Ф.и. 1 п., 3 ил..
Полезная модель относится к устройствам для выработки волокон из минеральных расплавов, а именно, многофильерным питателем для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, например, базальта.
Известен многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород (см. а.с. СССР №1449549 МКЧ С03В 37/09 1989 бюл. №1), включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину и токоподводы, размещенную по продольной оси симметрии фильерной пластины, которая выполнена с продольным осевым сечением в виде симметричного пятиугольника и продольными пазами, расположенными над фильерами каждого ряда.
Недостатком является невозможность выравнивания температуры поступающего на выработку расплава по ширине фильерной пластины из-за отсутствия учета направления охлаждения фильерной пластины от ее периферии к продольной оси симметрии.
Известен многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород (см. патент РФ №2087435 МПК С03В 37/09, 1997), включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину с фильерами и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран в форме перевернутого V, установленный под фильерной пластиной и соединенный с токоподводами.
Недостатком является неравномерность загрузки базальта по длине фильерной пластины из-за различия временного прохождения перфорированных пластин расплавом, при перемещении его от верха до основания нагревательного экрана, что обусловлено равномерностью
сечений перфорированных отверстий и изменяющейся по длине экрана высотой между проходными отверстиями и поверхностью фильерной пластины.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение временной стабильности поступления расплава базальта на поверхность фильерной пластины, за счет выполнения плавно увеличиваемых входных сечений перфорированного экрана в форме перевернутых, симметрично расположенных в нем от верха до основания.
Технический результат, заключающийся в уменьшении себестоимости полученных из расплава горных пород минеральных волокон при уменьшении их обрывности достигается тем, что многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину с фильерами и токоподводы, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран в форме перевернутого V, установленный над фильерной пластиной и соединенный с токоподводами, при этом перфорированные отверстия выполнены с равномерным возрастанием диаметра каждого входного сечения, симметрично расположенного от верха до основания нагревательного экрана.
Наличие перфорированных отверстий в нагревательном экране симметрично расположенных от верха до основания с равномерно увеличивающимся диаметром входного сечения, например в пропорции 1,0D, 1.05D, 1,1D и т.д. обеспечивает равномерность получения расплава на поверхности фильерной пластины, а это увеличивает время выработки без обрыва минеральных волокон, что позволяет уменьшить себестоимость продукции, увеличить эксплуатационную надежность питателя.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство - продольный разрез, на фиг.2 - поперечный разрез по А-А, на фиг.3 - симметричное расположение перфорированных отверстий с плавно увеличивающимся диаметром входного отверстия.
Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, включает корпус 1 с торцевыми и боковыми стенками, соединенную с корпусом 1 и установленную в его днище фильерную пластину 2 с фильерами 3. Питатель также включает токоподводы 4, размещенные по продольной оси симметрии фильерной пластины 2 и соединенные с торцевыми стенками корпуса 1.
Питатель снабжен перфорированным экраном 5, установленным над фильерной пластиной 2 в придонной зоне питателя, экран выполнен выпуклым, а именно в форме перевернутого V с углом расположенным в противоположной стороне от фильерной пластины 2. Составляющие экран 5 плоскости установлены под углом к фильерной пластине 2, а экран 5 под ней с наибольшим удалением от продольной оси симметрии фильерной пластины 2 и с наименьшим расстоянием до наиболее удаленных от этой оси фильер. Экран 5 соединен посредством торцевых стенок корпуса 1 с токоподводами 4 и имеет с ними электрический контакт. Многофильерный питатель снабжен пластиной 6 для установки в дно устройства для подачи расплава.
В составляющих экран 5 пластинах 7 выполнены перфорированные проходные отверстия 8 с равномерным возрастанием диаметра каждого входного сечения, при этом перфорированные проходные отверстия 8 симметрично расположены от верха до основания нагревательного экрана 5.
Устройство работает следующим образом.
Расплав горной породы базальта поступает в корпус 1 многофильерного питателя от устройства для подачи расплава (фидера) из плавильной печи, где плавление базальта осуществляется факельным нагревом расплав базальта с температурой 1520°С через вертикальный канал фидера на многофильерный питатель, поток расплава обтекает выпуклый перфорированный экран 5, нагревается его поверхностью и через проходные перфорированные отверстия 8 поступает на фильерную пластину.
Благодаря различию пути, проходимому разными объемами расплава по наклонным пластинам 7 нагревательного экрана 5 он поступает к
перфорированным проходным отверстиям 8, нагретым по-разному, поэтому интенсивность прохода через перфорированные отверстия 8 потока расплава будет разной и, как следствие, температура расплава, поступающего на верхнюю плоскость фильерной пластины 2 - неравномерна, что не дает возможность создавать условия для четкой корректировки градиента температур к выработочной зоне фильерного поля для формирования расплава в волокно.
Выполнение перфорированных сквозных отверстий 8 симметрично расположенными от верха до основания нагревательного экрана 5 позволило стабилизировать температурное поле на поверхности фильерной пластины 2, так как выравнивается по длине наклонной пластины 7 эпюры скоростей движения расплава и ликвидируется разброс температур при его выходе из сквозных перфорированных отверстий 8 различного диаметра, равномерно увеличивающегося по мере размещения отверстий 8 от верха до основания нагревательного экрана 5. Величина возрастания диаметра перфорированных проходных отверстий 8 определяется экспериментально, применительно к конкретным теплофизическим параметрам расплава и угла наклона пластин 7 составляющих экран 5, например, в пропорции: верхний ряд отверстий с диаметром D, второй симметричный ряд с диаметром 1,1D, третий - 1,2D, и т.д.
В результате в выработочной зоне фильерного поля обеспечивается активное формирование расплава в волокно, что позволяет стабилизировать процесс его выработки.
Через отверстия фильер 3 базальтовый расплав поступает на нижнюю часть, где происходит формирование волокна в нить. Нить через устройство замасливания поступает в намоточное устройство, где сматывается на бобины. Температура фильерной пластины и экрана 5 регистрируется и регулируется автоматически, путем изменения питающего напряжения на токоподводах 4.
Оригинальность полезной модели заключается в выполнении перфорированного нагревательного элемента с отверстиями равномерно возрастающего диаметра и симметрично расположенных от его верха до основания, что обеспечивает уменьшение обрывности волокна и повышает, связанную с ней производительность устройства.
Многофильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из расплава горных пород, включающий корпус, соединенную с ним фильерную пластину с фильерами и токоподводы, размещенные на продольной оси симметрии фильерной пластины, выпуклый перфорированный нагревательный экран в форме перевернутого V, установленный над фильерной пластиной и соединенный с токоподводами, отличающийся тем, что перфорированные отверстия выполнены с равномерным возрастанием диаметра каждого входного сечения, и симметрично расположенного от верха до основания выпуклого перфорированного нагревательного экрана.
