DE2222459B2

DE2222459B2 - NOZZLE PLATE FOR AN ELECTRICAL MELTING DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF INORGANIC FIBERS, IN PARTICULAR FROM GLASS

Info

Publication number: DE2222459B2
Application number: DE19722222459
Authority: DE
Inventors: Otto DDR 6406 Steinach; Meusel Bernd DDR 6401 Föritz; Heinz Hans; Schindhelm Günter; Resch Richard; DDR 6406 Steinach; Greiner-Bär Gerhard DDR 6426 Lauscha Gerlach
Original assignee: VEB Trisola Steinach, Glasdämmstoffe, DDR 6406 Steinach
Priority date: 1971-05-20
Filing date: 1972-05-08
Publication date: 1976-11-04
Also published as: CS172369B2; DE2222459A1; FI53695B; BG18850A3; FR2138854A1; AT312185B; FI53695C; RO89296A; HU166167B; SE392093B

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte für eine elektrische Schmelzeinrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern, insbesondere aus Glas, die beispielsweise zu Glasfasermatten, Vliesen und ähnlichen verarbeitet werden.The invention relates to a nozzle plate for an electrical melting device for the production of inorganic ones Fibers, in particular made of glass, which are processed, for example, into glass fiber mats, fleeces and the like will.

Die erfindungsgemäße Düsenpiatte kann aber auch z. B. zur Herstellung von Glaskiigelchen verwendet werden.The nozzle plate according to the invention can also, for. B. used for the production of glass balls will.

Es sind elektrische Schmelzeinrichtungen mit keramischer Düsenplatte bekannt, bei denen der Strom durch die flüssige Schmelze geht und durch einen Engpaß in der Schmelze eine örtliche Erwärmung erzeugt, die zu einer stärkeren Verflüssigung des Schmelzgutes unmittelbar über den Düsen führt.There are known electrical melting devices with a ceramic nozzle plate, in which the current flows through the liquid melt goes and through a bottleneck in the melt generates local heating that leads to leads to a stronger liquefaction of the melt material directly above the nozzles.

Der Nachteil der bekannten Schmelzeinrichtung liegt vor allem darin, daß die Länge der verwendeten Düsenplatte im allgemeinen nicht mehr als 40 cm beträgt, da es technologisch unmöglich ist, längere Düsenplatten zu fertigen. Mit diesen relativ kleinen Schmelzeinrichtungen ist natürlich die Fertigung von Fasermatten, Vliesen und ähnlichen äußerst unökonomisch. In der Praxis werden Schmelzeinrichtungen mit einer Länge von mindestens 100 cm benötigt, um wirtschaftlich zu arbeiten.The disadvantage of the known melting device is mainly that the length of the used Nozzle plate generally does not exceed 40 cm, as it is technologically impossible to use longer Manufacture nozzle plates. With these relatively small melting facilities, of course, the production of Fiber mats, fleeces and the like are extremely uneconomical. In practice, melting devices are used with a length of at least 100 cm is required to work economically.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, aus einzelnen, aus geeignetem keramischem Material bestehenden Düsenplattensegmenten ohne zusätzliche Hilfsmaterialien eine lange Düsenplatte für eine elektrische Schmelzeinrichtung zu schaffen, so daß man aus den durch die Düsen ausgezogenen Fäden breite, in der Praxis benötigte Fasermatten, Vliese usw. erhält.The invention specified in claim 1 is therefore based on the object of individual suitable ceramic material existing nozzle plate segments without additional auxiliary materials to create a long nozzle plate for an electrical melter so that one can get out of the through the Nozzles pulled threads wide, required in practice fiber mats, fleeces, etc. receives.

Während des Schmelzprozesses tritt vom Ofenraum zur Unterseite der Düsenplatte ein Temperaturgefälle von etwa 350° C auf. Die Temperatur an der Unterseite der Düsenplatte beträgt etwa 800° C, während die Temperatur der Schmelze etwa 1150° C aufweist. Beim Zusammensetzen der einzelnen Düsenplattensegmente entstehen Stoßfugen, die zur Erzeugung von Entglasungserscheinunge^ genützt werden. Die schmalen Stoßfugen setzen· 3fcr'eindringenden Glasmasse einen hohen Durchfluß>*ii^erstand entgegen, so daß aufgrund der noch relativ haften Zähigkeit und der vorhandenen Oberflächenspannung des Glases die Glasmasse in der Fuge .zum Stillstand gelangt Diese zum Stillstand gelangte Glasmasse weist eine Temperatur von etwa 900° C auf, bei der bekanntlich eine maximale Kristallisation bei Glas im Ruhestand auftritt During the melting process, a temperature gradient of around 350 ° C occurs between the furnace chamber and the underside of the nozzle plate. The temperature at the bottom of the nozzle plate is around 800 ° C, while the temperature of the melt is around 1150 ° C. When the individual nozzle plate segments are put together, butt joints are created which are used to generate devitrification phenomena. The narrow butt joints oppose the penetrating glass mass with a high flow rate, so that due to the still relatively adherent toughness and the existing surface tension of the glass, the glass mass in the joint comes to a standstill.This glass mass has come to a standstill and has a temperature of about 900 ° C, at which, as is known, a maximum crystallization occurs in the case of glass at rest

Somit wird ein Abdichten zwischen den einzelnen Düsenplattensegmenten erreicht.Sealing between the individual nozzle plate segments is thus achieved.

Das Verhältnis 3er Dicke der Düsenplatte zu dem Durchmesser der Düsenbohrungen soll dabei zwischen 1 :1 und 4 :1 liegen.The ratio of 3 thickness of the nozzle plate to the The diameter of the nozzle bores should be between 1: 1 and 4: 1.

Bei dem Schmelzprozeß wird das Joulsche Gesetz bewußt ausgenutzt. Das zu erwärmende Material bildet selbst den Arbeitswiderstand und wird vom elektrischen Strom durchflossen. Dabei kann nur Wechselstrom für die Erwärmung eingesetzt werden, da sich z. B. Glas wie ein EleKtrolyt verhält. Joule's law is deliberately used in the melting process. The material to be heated forms the working resistance itself and the electric current flows through it. Only alternating current can be used for heating, since z. B. Glass behaves like an electrolyte.

Als Elektrodenmaterial kann Graphit, Molybdän, Platin, Eisen oder anderes eingesetzt werden.Graphite, molybdenum, platinum, iron or other materials can be used as electrode material.

Die erfindungsgemäße Düsenplatte weist gegenüber den bisher bekannten wesentliche Vorteile auf. Durch die je nach Verwendungszweck verlängerte Düsenpiatte in Verbindung mit der direkten elektrischen Beheizung erreicht man bei sehr günstigem Energieaufwand eine wirtschaftliche Fertigung von Fasermatten, Vliesen usw.The nozzle plate according to the invention has significant advantages over the previously known. By Depending on the intended use, the extended nozzle plate in connection with the direct electrical Heating enables economical production of fiber mats with very low energy consumption, Fleece etc.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The associated Drawings show in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die elektrische Schmelz.°inrichtung mit erfindungsgemäßer Düsenplatte, 1 shows a longitudinal section through the electrical melting device with the nozzle plate according to the invention,

F i g. 2 schematische Darstellung einer Stoßfuge mit eingedrungener kristallisierter Glasmasse.F i g. 2 Schematic representation of a butt joint with penetrated crystallized glass mass.

In der elektrischen Schmelzeinrichtung 1 befindet sich das geschmolzene Glas 2. Das Glas 2 wird durch die Elektroden 3 erhitzt. An den Elektroden 3 befinden sich die Anschlüsse für den elektrischen Strom 4. Die Düsenplattensegmente 5 sind in den F i g. 1 und 2 stumpf zusammengesetzt Dabei entstehen die Stoßfugen 6. Die schmalen Stoßfugen 6 setzen der eindringenden Glasmasse 7 einen hohen Durchflußwiderstand en;gegen, so daß aufgrund der noch relativ hohen Zähigkeit und der vorhandenen Oberflächenspannung des Glases die Glasmasse 7 in der Stoßfuge 6 zum Stillstand gelangt. Diese zum Stillstand gelangte Glasmasse 7 weist eine Temperatur von etwa 900° C auf, bei der eine maximale Kristallisation im Ruhezustand auftritt. Durch die Kristallisation 8 des Glases wird ein Abdichten zwischen den einzelnen Düsenplattensegmenten 5 erreicht. Das geschmolzene Glas 2 wird infolge des eigenen statischen Druckes durch die Düsenbohrungen 9 hindurchgepreßt Die durch diesen Vorgang gebildeten Glastropfen fallen selbständig durch ihr Eigengewicht nach unten und ziehen Glasfäden 10 nach sich, die zu Glasfasermatten, Vliesen und ähnlichen weiterverarbeitet werden.The molten glass 2 is located in the electrical melting device 1. The glass 2 is heated by the electrodes 3. The connections for the electrical current 4 are located on the electrodes 3. The nozzle plate segments 5 are shown in FIGS. 1 and 2 butted together This creates the butt joints 6. The narrow butt joints 6 oppose the penetrating glass mass 7 with a high flow resistance, so that due to the still relatively high toughness and the existing surface tension of the glass, the glass mass 7 in the butt joint 6 comes to a standstill got. This glass mass 7, which has come to a standstill, has a temperature of approximately 900 ° C., at which maximum crystallization occurs in the idle state. The crystallization 8 of the glass achieves a seal between the individual nozzle plate segments 5. The molten glass 2 is pressed through the nozzle bores 9 as a result of its own static pressure. The glass droplets formed by this process fall down by their own weight and draw glass threads 10 with them, which are further processed into glass fiber mats, fleeces and the like.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Düsenplatte für eine elektrische Schmelzeinrichtung zur Herstellung anorganischer Fasern, insbesondere aus Glas, die aus keramischem Material besteht, wobei zwei oder mehr Elektroden1. Nozzle plate for an electrical melting device for the production of inorganic fibers, in particular made of glass, which consists of ceramic material, with two or more electrodes in die Schmelze hineinragen und die Erwärmung durch direkte elektrische Widerstandsheizung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein- zelne Düsenplattensegmente aus Silikamaterial, Magnesitmaterial oder tonerdehaltigem Material zu einer einzigen Düsenplatte zusammengesetzt sind und das Abdichten der Stoßfugen durch Kristallisation des Glases geschiehtprotrude into the melt and the heating is carried out by direct electrical resistance heating, characterized in that one individual nozzle plate segments made of silica material, magnesite material or alumina material are composed of a single nozzle plate and the sealing of the butt joints is done by crystallization of the glass

2. Nozzle plate for an electrical melting device according to claim 1, characterized in that the ratio of the thickness of the nozzle plate to the diameter of the nozzle bores is between 1: 1 and 4: 1.