Стеклоплавильный сосуд для получения стекловолокна

 

Изобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к конструкции стеклоплавильного сосуда. Стеклоплавильный сосуд включает корпус с боковыми стенками, экран в верхней части корпуса и фильерную пластину. Соотношение суммарного поперечного сечения нагревательных элементов в верхней части стеклоплавильного сосуда к поперечному сечению фильерной пластины составляет 2,4 - 3,8, соотношение суммарных проходных сечений отверстий экрана в верхней части корпуса к суммарному сечению проходных отверстий фильер на фильерной пластине составляет 3,0 - 12,0, а отношение высоты корпуса стеклоплавильного сосуда к его длине составляет 0,4 - 0,8. Технический результат - снижение расхода платинородиевого сплава. 1 ил.

Изобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к конструкции стеклоплавильного сосуда для получения стекловолокна, и может быть использовано на заводах отрасли по производству стекловолокна.

Известен стеклоплавильный сосуд для выработки волокна, включающий корпус, фильерную пластину и нижние и верхние боковые стенки /а.с.СССР N 1351893, кл. C 03 B 37/09, 1986 - аналог/.

Недостатком указанной конструкции является отсутствие эксплуатационной надежности конструкции из-за наличия локальных перегревов торцевой стенки корпуса в связи с тем, что присутствует вырез в токоподводах, а также из-за несбалансированности отношения высоты корпуса к длине стеклоплавильного сосуда.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стеклоплавильный сосуд для получения стеклянного волокна, включающий корпус с боковыми стенками, экран в верхней части корпуса и фильерную пластину с фильерами /а. с. СССР N 1622299, кл. C 03 B 37/09, 1991 - прототип/.

Недостатком указанного устройства является увеличенная материалоемкость платинородиевых сплавов и энергоемкость конструкции стеклоплавильного сосуда и пониженная его эксплуатационная надежность из-за отсутствия сбалансированности соотношения суммарных площадей сечения верхней части стеклоплавильного сосуда к нижней его части и соотношения суммарных проходных сечений отверстий экрана верхней части корпуса стеклоплавильного сосуда к суммарному сечению проходных отверстий на фильерной пластине, что приводит к завышению температурного режима конструкции и к увеличению времени пребывания стекломассы в стеклоплавильном сосуде.

Техническим результатом изобретения является снижение удельных расходов платинородиевых сплавов, увеличение эксплуатационной надежности стеклоплавильного аппарата, его производительности и снижение энергоемкости.

Технический результат достигается за счет того, что стеклоплавильный сосуд для получения стекловолокна, включающий корпус с боковыми стенками, экран в верхней части корпуса и фильерную пластину, причем соотношение суммарного поперечного сечения нагревательных элементов в верхней части стеклоплавильного сосуда к поперечному сечению фильерной пластины составляет 2,4-3,8, соотношение суммарных проходных сечений отверстий экрана в верхней части корпуса к суммарному сечению проходных отверстий фильер на фильерной пластине составляет 3,0-12,0, а отношение высоты корпуса стеклоплавильного сосуда к его длине составляет 0,4-0,8.

На чертеже представлена схема стеклоплавильного сосуда, общий вид.

Стеклоплавильный сосуд включает в себя корпус 1, плавильную камеру 2, фильерную пластину 3 и экран 4.

Стеклошарики /на чертеже не показано/ поступают в плавильную камеру 2, расположенную в корпусе 1, где плавятся под действием электрического тока. Далее расплавленную стекломассу гомогенизируют и направляют на фильерную пластину 5 через проходные отверстия экрана 4. Основная гомогенизация расплава происходит над экранной зоной. Подготовку стекломассы к формованию стекловолокон ведут за счет оптимальных соотношений суммарных поперечных сечений всех нагревательных элементов, расположенных в верхней части стеклоплавильного сосуда, без фильерной пластины, а именно S = S₁+S₂+S₃+S₄+S₅ и нижней его части, состоящей из поперечного сечения фильерной пластины S_ф, а также за счет оптимальных соотношений суммарных проходных сечений отверстий экрана в верхней части корпуса: где = 3,14; D_э-диаметр отверстий экрана, n_э- количество отверстий в экране, и за счет суммарных сечений проходных отверстий фильер на фильерной пластине где = 3,14, D_ф - внутренний диаметр фильеры, n_ф - количество фильер на фильерной пластине.

Если отношение наблюдается перегрев стекломассы в верхней части корпуса стеклоплавильного сосуда, что приводит к снижению уровня стекломассы в корпусе и к преждевременному выходу из строя стеклоплавильного сосуда.

Если отношение то стеклоплавильный сосуд не обеспечивает требования плавления стекломассы в верхней части корпуса в соответствии с расходом стекломассы через фильеры, что приводит к разрыву уровня стекломассы в подэкранной зоне стеклоплавильного сосуда.

Если отношение суммарных проходных сечений отверстий экрана в верхней части корпус /Oэ/ к суммарному сечению проходных отверстий фильер на фильерной пластине /Oф/ меньше 3, наблюдается разрыв уровня стекломассы в подэкранной зоне стеклоплавильного сосуда, что приводит к снижению КПВ /коэффициента полезного времени/процесса эксплуатации и надежности конструкции.

Если то происходит недостаточная гомогенизация стекломассы в корпусе стеклоплавильного сосуда, что приводит к снижению КПВ.

Формула изобретения

Стеклоплавильный сосуд для получения стекловолокна, включающий корпус с боковыми стенками, экран в верхней части корпуса и фильерную пластину, отличающийся тем, что соотношение суммарного поперечного сечения нагревательных элементов в верхней части стеклоплавильного сосуда к поперечному сечению фильерной пластины составляет 2,4-3,8, соотношение суммарных проходных сечений отверстий экрана в верхней части корпуса к суммарному сечению проходных отверстий фильер на фильерной пластине составляет 3,0-12,0, а отношение высоты корпуса стеклоплавильного сосуда к его длине составляет 0,4-0,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1