Способ изготовления стекловолокна,устройство для его осуществления и стекло для изготовления стекловолокна - SU973015A3

Чертежи

Описание

(5) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОBOЛOJ HA, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И СТЕКЛО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОВОЛОКНА

1

Изобретение относится к изготовлению стекловолокон, в частности к технологии , оборудованию и материалам для изготовления стекловолокна.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стекловолокна путем подачи расплава на внутреннюю поверхность перфорированной стенки центрифуги и последующего вытягивания газовым потоком fl .

А также устройство для изготовления стекловолокна, включающее полую центрифугу с перфорированной боковой стенкой, нижняя масть которой выполнена с болыуей толсциной, расположенное внутри центрифуги распределительное приспособление, приспособление для подачи газового потока вокруг центрифуги и нагревательное:приспособление 2,

Недостаток спосбба и устройства заключается в том, что получаемые стекловолокна обладают низким качеством , в частности недостаточной термостойкостью .

Известно также стекло для изготовления стекловолокна, содержащее, %: 6 Si02 61-72J 2-8; NajO+K O 14-16; CaO 4,7-7,5; MgO до 5; BaO до 2,5; РеаРз 0,2-1; , до 3; SOj, до 0,5 С2.

Недостаток известного стекла заключается в том, что получаемые стекловолокна обладают недостаточным качеством , в частности недшстаточной термостойкостью.

Целью изобретения является повышение качества получаемого волокна,

18 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления стекловолокна путем подачи рас- плава на внутреннюю поверхность перфорированной стенки центрифуги и ..следующего вытягивания газовым потоком все стекло подают в зону верхних отверстий стенки центрифуги.

Устройство для изготовления стекловалокна , включающее полую центрифугу с перфорированной боковой стен- , с большей толщиной, чем верхняя, расположенное внутри центрифуги распределительное приспособление, приспособление для подами газового потока вокруг центрифуги и нагревательное приспособление, снабжено установленным на нижней части стенки центрифуги кольцеобразным элементом жест™ кости, а распределительное приспособ ление выполнено с отверстиями, расположенными в плоскости верхней части боковой стенки центрифуги или выше еео Боковая стенка центрифуги выполнена с толщиной нижней части, равной 1,5-2,5 толщины верхней части„ Устройство снабжено расположенным радиально мегчду распределителзным приспособлением и боковой стенкой центрифуги дополнительным распределительным приспособлением с отверстиями . Кроме того,/устройство снабжено расположенным радиально между распределительным приспособлением и боковой стенкой центрифуги отражателем Отражатель выполнен с канавкой, обращенной к распределителю, и с пере ливом,, При этом отверстия дополнительного распределительного приспособления расположены в плоскости верхней части боковой стенки центрифуги, Кольцеобразный элемент жесткости смещен радиально внутрь относительно нижнего края боковой стенки центрифу ги, причем параллельно оси центрифуги он выполнен с поперечным сечением , большим толщины боковой стенки Коль14еобразный элемент жесткости выполнен в виде буртика, выступающего радиально внутрь от нижнего кра боковой стенки и с толщиной, постоянно увеличиващейся в направлении внутреннего краяо Копьцеобразйый элемент жесткости выполнен цилиндрическим и .с мень шим диаметром, чем нижний край боковой стенки, и снабжен соединительным элементом, расположенным между верхним краем элемента жесткости и нижним краем боковой стенки. Кольцеобразной элемент жесткости выполнен в виде несущей конструкции , расположенной в центрифуге с за зором на ее боковой стенке и соединенной с ее средней зоной, .причем один край несущей конструкции соеди97 4 ен с нижним краем боковой стенки ценрифуги , а ее другой край - с верхей частью центрифуги. Стекло для изготовления стекловоокна , содержащее SiO/, , , 20, CaO, MOO, BaO, , 0, ополнительно содержит МпО при слеующем соотношении компонентов, аесД 60,30-63,5 5,05-6,35 13,20-15,20 2,10-2,70 5,0-6,25 2,,00 0,05-3,20 0,78-3,37 0,05-1,50 0,36-0,55 1,50-3,0 общее содержание Ма П+К„0 авно 15,3-17,60; МдО+СаО равно 8,55 .+О; МпО+ВаО+Ре Оз равно 3,89-7,Ill а А1, NaQiO+K O взяты в соотношении .0,29-0,36 и MgO и СаО в соотношении 0,38-П,7. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, распределительное приспособление (частично); на фиг,37 - то же, варианты полой центрифуги , разрез , на фиГо В - элемент жесткости устройств пр фиг, 5 и 6, перспективный вид (частично). Устройство (фиго 1) содержит центрифугу 1, имеющую вертикальный центральный вал 2, нижний конец которого снабжен ступицей 3 для монтажа центрифугиа Центрифуга содержит перфорированную боковую стенку , выполненную с толщиной в нижней части, равной 1,5-2,5 толщины верхней части . Верхний край боковой стенки k связан со ступицей 3 при помои и вогнутого крепен ного элемента 5. Нижний край центрифуги 1 снабжен кольцеобразным t фланцем 6,который радиально выступает вовнутрь от нижнего края боковой стенки 4 и с которым связан верхний край кольцеобразного элемента 7 жесткости, смещенного радиально вовнутрь относительно нижнего края боковой стенки , причем параллельно оси центрифуги поперечное сечение элемента 7 жесткости больше, чем толщина окружной стенки k, Внутри центрифуги 1 расположено распределительное приспособление 8 в виде барабана, которое вращается 5 вместе с центрифугой и снабжено одни рядом отверстий 9, которые расположены в основном в плоскости верхнего ряда отверстий боковой стенки центрифуги. Распределительный барабан 8 укреплен на ступице 3 при помощи направленных вниз накладок 10.Поток стекла в середине подается вниз через несущую центрифугу конструкции таким образом, что он попадает s распределительный барабан 8, на днище которого он растекается до перфорированной боковой стенки барабана, через отверстия которой, радиально выходят стеклянные струи . 11,которые подаются в направлении внутренней поверхности боковой стенки центрифуги, а именно в зону, смеж ную с верхним рядом отверстий, и оттуда стекло течет вниз по внутренней поверхности перфорированной боковой стенки k центрифуги. На фиГо 2 показан вариант распределительного .барабана 8, который снабжен двумя рядами отверстий .9, смещенными друг относител ьно друга или расположенными в шахматном поряд ке. Но все отверстия расположены вблизи совместной плоскости с тем, чтобы подавать стекло в зоне верхнего ряда отве|эстий боковой стенки центрифуги. Для обеспечения вытягивания, струй стекла в волокна устройство содержит - кольцевую камеру 12, снабженную коль цевым соплом 13, причем камера подключена к одной или нескольким камерам 1А горения, которые снабжены под ходящими приспособлениями для сгорания Топлива и создания горячих газо для вытягивания стекла. При этом образуется кольцеобразный газовый поток , который направлен вниз и выполнен в виде занавеса, окружающего цен рифугу.. Устройство содержит также нагревательное приспособление 15 для нижнего края центрифуги 1, Нагреватель-, ное приспособление может быть выполнено любым известным образом. Предпочтительно оно выполняется в виде кольцеобразного приспособления с высокочастотным обогревом (фиг. 1). Выполненное в виде кольца нагревательное приспособление 15 имеет боль ший диаметр, чем центрифуга, и расположено на небольшом расстоянии под днищем устройства. 5 Вариант устройства по фиг, 3 отличается от варианта по фиг, 1 тем, что центрифуга 1 выполнена с «большим диаметром и устройство снабжено дополнительным распределительным приспособлением 16, расположенным радиально между распределительным барабаном 8 и перфорированной бокйвой стенкой 4 центрифуги 1. Дополнительное распределительное приспособление 16 выполнено в виде кольцеобразной емкости, которая выполнена открытой к внутренней стороне и днище которой снабжено рядом расположенных на расстоянии друг от друга отверстий для выпуска струи стекла 11 к боковой стенке центрифуги 1. Дополнительное распределительное приспособление 16 выполнено сужайщимся в направлении-выпускных отверстий Так же, как и в случае варианта по фиг. 1, отверстия для выпуска струй стекла П должны быть расположены таким образом, что все стекло для изготовления волокон подается в верхнюю зону перфорированной боковой стенки центрифуги. Кроме того, распределительный барабан 8 мень- ший диаметр, чем распределительный барабан 8 по фиг. 1. Выполнение распределительного барабана 8 с меньшим диаметром, чем барабанf по фиг, 10,и наличие дополнительно о распределительного приспособления 16 позволяют более точную подачу стекла в зону верхнего ряда отверстий окружной стенки t. Дополнительное распределительное при-; способление 16 установлено на части ступицы 3 при помощи несущей конст-: рукции 17 снабженной теплоизоляционным слоем (не показано). Кроме того, устройство (фиг, 3) отличается от устройства (фиг, 1) тем, что кольцеобразный элемент 7 жесткости выполнен в виде буртика, который радиально выступает вовнутрь от нижнего края окружной стенки Ц и выполнен с толщиной, постоянно увеличиаающейся а направлении его внутреннего края о Устройство (фиг, )отличается от устройства (фиг, 1) тем, что оно содержит отражатель 18, расположенный радиально между распределительным барабаном 8 и окружной стенкой i центрифуги 1, Отражатель 18 выполнен к кольцеобразным и снабжен канавкой, обращенной к распределительному ба7 9

рабану 8 и снабженной переливом 19 Отражатель 18 предпочтительно расположен так, что erd перелив 19 позволяет подачу стекла в виде слоя 20 в плоскости верхнего ряда отверстий бо ковой стенки и центрифуги 1.

Кроме того, кольцеобразный элемент 7 жесткости выполнен тем. же образом , что и в устройстве по фиг.З.

Устройство (фиг„ 5) имеет следующие отличия от устройства (фиг 3). Между . распределительными приспособлениями 8 и 16 расположен отражатель 1.8 той же конструкции, что и отражатель 18 по фиг о Элемент жесткости выполнен в виде цилиндрической несущей КОНСТРУКЦИИ 21, имеющей мень ший Диаметр, чем нижний край перфорированной боковой стенки 4, И расположенной , внутри центрифуги 1 на ра стоянии от перфорированной боковой стенки k. Дополнительное распределительное приспособление 16 установлено на несущей конструкции 21, которая верхним краем прикреплена к центрифуге 1 Нижний край несущей конструкции 21 снабжен пазом 22 для приема направленного вниз конца 23 кольцеобразного фланца 6„

Кроме того, несущая конструкция 21 прикреплена к опорной плите Как показано на фиг. 5 несущая конструкция 21 и опорная пЛита 2 предпочтительно выполнены с отверстиями , расположенными на расстоянии друг от друга Распределенные по окружности консоли 25 (фиг, 8) выступают вовнутрь, исходя из средней зоны боковой стенки центрифу58

ги 1, и служат для крепления кольца 26, которое входит в зацепление с заплечиком 27, соединенным с несущей конструкцией 21 и .снабженным выемкой о Расстояние между консолями 25 предотвращает всякое нарушение ламинарного течения стекла, которое течет на внутренней поверхности окружной стенки центрифуги 1. Взаимное зацепление элементов 22, 23 и 26, 27 выполнено так, что оно позволяет несущей конструкции 21 и боковой стенке k центрифуги 1 свободно расширяться и стягиваться относительно друг друга о В особенности на основании расположения элементов 25-27 несущая конструкция 21 обеспечивает придание эффективной жесткости боковой стенке k центрифуги, благодаря чему предотвращается деформация окружной стенки наружу в результате воздействия центробежной силы о

Устройство (фиго 6)отличается от устройства (фиг. 5) тем, что центрифуга 1 выполнена с меньшим диаметром примем между обоими распределительными приспособлениями 8 и 16 не расположен отражатель

Устройство (фиГо 7) отличается от устройства (фиг„ k) тем, чтоотражатель 18 прикреплен непосредственно к верхней части окружной стенки Ц центрифуги 1,

В предлагаемом устройстве изготовляются стекловолокна из стекла состава, указанного в табл, 1 и 2„ При этом в табло 1 также сведены данные по характеристике стекла

Таблица 1

Реферат

Формула

L...c:::riРоОоОоОоЧ

Г Т I

ff

Фег.г

I

Чл.