CN103570241A - 一种高温玻璃液流量在线自动控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温玻璃液流量在线自动控制装置及其控制方法。该在线自动控制装置包括：一个流量控制设备、一个自动升降支架、一个合金连接件、一个传感器和一个输入/显示仪器。该自动控制装置的材料组成大多以Ni-Co-W-Cr-Al-Ta等多元合金材料为主，辅以稀土金属和稀土金属氧化物复合弥散强化，具有熔点高、高温抗氧化性能好、使用寿命长的优点。并且通过流量控制设备、自动升降支架、合金连接件、传感器和输入/显示仪器的协同作用，实现了玻璃液流量控制数字化和自动化，可以稳定生产工艺参数、提高玻璃纤维产品产量。

Description

一种高温玻璃液流量在线自动控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动控制装置及其控制方法，尤其是涉及一种高温玻璃液流量在线自动控制装置及其控制方法。

背景技术

采用离心喷吹工艺生产的玻璃纤维称为离心玻璃纤维。离心喷吹工艺是将熔融的玻璃液通过漏板引入到侧壁带有许多规则微孔的离心盘中，通过离心盘的高速旋转使玻璃液从离心盘侧壁孔隙中甩出，形成一次玻璃纤维，再通过高温燃气喷吹拉丝形成二次玻璃纤维，即离心玻璃纤维。离心玻璃纤维具有纤维直径细、导热系数低、吸声性能好、电绝缘性能好、弹性系数高、吸水率低、耐化学腐蚀和A级不燃等特点，被广泛的应用于机电、冶金、石油、化工、建筑和航空航天领域。

玻璃液的流量控制对玻璃纤维的性能有决定性的影响。通过调节玻璃液流量可以在一定范围内改变纤维直径和纤维分布，从而改变玻璃纤维的绝热隔音性能。通过控制玻璃液流量达到与离心盘转速相匹配，才能保证玻璃纤维产品的稳定性。

目前离心玻璃纤维行业中，为了控制玻璃液的流量，一般会通过控制窑炉进料的速度来大致调节玻璃液流量和通过电流加热铂铑合金漏板，以瞬时温度微调玻璃液流量，当玻璃液流量低时，加热铂铑合金漏板以降低玻璃液粘度，增大玻璃液流量，当玻璃液流量高时，停止加热漏板。不管是控制窑炉进料速度还是调节漏板温度，都不能准确的控制玻璃液流量，不利于提高玻璃纤维的产量。并且对于技术指标要求较高的离心玻璃纤维制品，往往会造成工艺参数不稳定、生产困难，影响玻璃纤维的成品率。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供了一种高温玻璃液流量在线自动控制装置及其控制方法，该控制装置具有操作简单、自动化程度高和控制精度高等优点，使用该控制装置可以稳定生产工艺参数、提高玻璃纤维产品产量。

为实现本发明的目的采用的技术方案是：本发明所述的一种高温玻璃液流量在线自动控制装置，其特征在于它包括：一个流量控制漏斗、一个自动升降支架、一个合金连接件、一个传感器和一个输入/显示仪器。

所述流量控制漏斗为镍基多元合金材料，该材料的组成(重量百分含量)为：6％～10％的Co，6％～10％的W，低达5％～8％的Cr，4％～6％的Al，高达6％～9％的Ta，2％～4％的Mo，2％～4％的Re，1％～2％的Ti，0.02％～0.3％的C，0.1％～0.5％的Hf，0.1％～0.5％的B，0.1％～0.5％的Ce，Y元素与Yb元素之和占总重量的0.1％～0.6％，其余为Ni；上述组成中，当Cr含量小于或等于6％时，Ta含量需大于7.5％，并且W、Ta、Re之和大于15％。

所述流量控制漏斗一端为圆柱形，另一端为圆锥形，流量控制漏斗的直径由料道和漏板上口直径决定，圆柱形一端直径不大于漏板上口直径；流量控制漏斗的长度由料道高度决定，其长度≥(h_料道+10cm)。

所述流量控制漏斗圆柱形一端设有圆环连接口，与合金连接件相连，圆锥形一端置于玻璃液中、漏板位置上方。

所述合金连接件组成材料与流量控制漏斗组成材料一致，两头呈勾形，一头连接流量控制漏斗，另一头连接自动升降支架。

所述自动升降支架自动升降支架中心有一个凹槽固定点，并且自动升降支架与合金连接件、传感器、输入/显示仪器连接，当自动升降支架上升或降低时，传感器传输信号至输入/显示仪器，输入/显示仪器显示流量控制漏斗移动位移数据；当输入/显示仪器输入位移数值时，自动升降支架带动合金连接件升降输入的位移值。

本发明还公开了一种高温玻璃液流量在线自动控制装置的控制方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：

(1)将合金连接件的一头勾形处连接流量控制漏斗圆柱形一端的圆环连接口；

(2)自动升降支架升至最高点后，将上述合金连接件的另一头勾形处连接自动升降支架的凹槽固定点；

(3)根据玻璃纤维产品的预期纤维直径、容重值和离心盘的尺寸确定每小时玻璃液的大致流量范围；

(4)根据上述需要的玻璃液大致流量范围确定输入流量控制漏斗的位移值，并由输入/显示仪器输入位移，使自动升降支架带动流量控制漏斗下降；

(5)控制输入/显示仪器，调整位移数值，微调自动升降支架，以此精确控制玻璃液流量。

应用效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)该自动控制装置的材料组成大多以Ni-Co-W-Cr-Al-Ta等多元合金材料为主，辅以稀土金属和稀土金属氧化物复合弥散强化，具有熔点高、高温抗氧化性能好、使用寿命长的优点。

(2)通过流量控制漏斗、自动升降支架、合金连接件、传感器和输入/显示仪器的协同作用，实现了玻璃液流量控制数字化和自动化，可以稳定生产工艺参数、提高玻璃纤维产品产量。

附图说明

图1为本发明的一种高温玻璃液流量在线自动控制装置结构示意图，图中10为输入/显示仪器，11为传感器，12为自动升降支架，13为流量控制漏斗，14为合金连接件。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

预期生产纤维直径为1～4μm的玻璃纤维产品。采用直径为360mm，侧壁孔隙直径为0.65mm的离心盘。按配料单配好玻璃原料，经过高温熔融、均化、澄清阶段后，将合金连接件的一头勾形处连接流量控制漏斗圆柱形一端的圆环连接口，再将自动升降支架升至最高点，将合金连接件的另一头勾形处连接自动升降支架的凹槽固定点。确定输入流量控制漏斗的位移值为32cm，并由输入/显示仪器输入位移，使自动升降支架带动流量控制漏斗下降，控制输入/显示仪器，调整位移数值至32.4cm，离心盘转速为2500rpm，玻璃液流量保持在200kg/h～220kg/h，得到纤维直径为1～4μm的玻璃纤维产品。

实施例2

预期生产纤维直径为2～7μm的玻璃纤维产品。采用直径为360mm，侧壁孔隙直径为0.75mm的离心盘。按配料单配好玻璃原料，经过高温熔融、均化、澄清阶段后，将合金连接件的一头勾形处连接流量控制漏斗圆柱形一端的圆环连接口，再将自动升降支架升至最高点，将合金连接件的另一头勾形处连接自动升降支架的凹槽固定点。确定输入流量控制漏斗的位移值为31cm，并由输入/显示仪器输入位移，使自动升降支架带动流量控制漏斗下降，控制输入/显示仪器，调整位移数值至31.2cm，离心盘转速为2500rpm，玻璃液流量保持在400kg/h～450kg/h，得到纤维直径为2～7μm的玻璃纤维产品。

上述仅为本发明的单个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种高温玻璃液流量在线自动控制装置，其特征在于它包括：一个流量控制漏斗、一个自动升降支架、一个合金连接件、一个传感器和一个输入/显示仪器。

2.依据权利要求书1所述的流量控制漏斗，其特征在于为镍基多元合金材料，该材料的组成(重量百分含量)为：6％～10％的Co，6％～10％的W，低达5％～8％的Cr，4％～6％的Al，高达6％～9％的Ta，2％～4％的Mo，2％～4％的Re，1％～2％的Ti，0.02％～0.3％的C，0.1％～0.5％的Hf，0.1％～0.5％的B，0.1％～0.5％的Ce，Y元素与Yb元素之和占总重量的0.1％～0.6％，其余为Ni；上述组成中，当Cr含量小于或等于6％时，Ta含量需大于7.5％，并且W、Ta、Re之和大于15％。

3.依据权利要求书1所述的流量控制漏斗，其特征在于该设备一端为圆柱形，另一端为圆锥形，流量控制漏斗的直径由料道和漏板上口直径决定，圆柱形一端直径不大于漏板上口直径；流量控制漏斗的长度由料道高度决定，其长度≥(h_料道+10cm)。

4.依据权利要求书1所述的流量控制漏斗，其特征在于该设备圆柱形一端设有圆环连接口，与合金连接件相连，圆锥形一端置于玻璃液中、漏板位置上方。

5.依据权利要求书1所述的合金连接件，其特征在于其组成材料与流量控制漏斗组成材料一致，两头呈勾形，一头连接流量控制漏斗，另一头连接自动升降支架。

6.依据权利要求书1所述的自动升降支架，其特征在于自动升降支架中心有一个凹槽固定点，并且自动升降支架与合金连接件、传感器、输入/显示仪器连接，当自动升降支架上升或降低时，传感器传输信号至输入/显示仪器，输入/显示仪器显示流量控制漏斗移动位移数据；当输入/显示仪器输入位移数值时，自动升降支架带动合金连接件升降输入的位移值。

7.一种高温玻璃液流量在线自动控制装置的控制方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：

(1)将合金连接件的一头勾形处连接流量控制漏斗圆柱形一端的圆环连接口；

(2)自动升降支架升至最高点后，将上述合金连接件的另一头勾形处连接自动升降支架的凹槽固定点；

(3)根据玻璃纤维产品的预期纤维直径、容重值和离心盘的尺寸确定每小时玻璃液的大致流量范围；

(4)根据上述需要的玻璃液大致流量范围确定输入流量控制漏斗的位移值，并由输入/显示仪器输入位移，使自动升降支架带动流量控制漏斗下降；

(5)控制输入/显示仪器，调整位移数值，微调自动升降支架，以此精确控制玻璃液流量。