NO139781B

NO139781B - PROCEDURE FOR PROCESSING DRILLING GLASS MADE SOFT BY HEAT.

Info

Publication number: NO139781B
Application number: NO763584A
Authority: NO
Inventors: George Richard Machlan
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp; Usa
Priority date: 1975-10-21
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1979-01-29
Also published as: GB1524887A; JPS5259727A; DE2647178A1; ES452564A1; FI763009A; NO763584L; SE7611572L; NL7611460A; DK476476A; FR2328671A1; ZA765788B; BE847327A; IT1068906B; CA1090576A; BR7606904A; NO139781C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved bearbeiding The present invention relates to a method for processing

av borholdig glass som er gjort mykt ved hjelp av varme, idet strømmer av sådant glass bringes til å strømme ut fra munninger i bunnen av en strømningskilde, og nevnte glasstrømmer for- of boron-containing glass which has been softened by means of heat, streams of such glass being caused to flow out from orifices in the bottom of a flow source, and said glass streams for-

tynnes til fibre mens varme ledes bort fra glasstrømmene ved hjelp av metallflenser som er anordnet i nærheten av glass-strømmene og nedkjøles ved hjelp av et strømmende kjølefluidum. is thinned to fibers while heat is led away from the glass flows by means of metal flanges arranged near the glass flows and cooled by means of a flowing cooling fluid.

I glass-sammensetninger for tekstilprodukter har det hittil vanligvis inngått bor- og fluorforbindelser. Det foreliggende fluor i sådant glass har herunder en tendens til å nedsette utfelling eller avleiring av forurensninger som skriver seg fra flyktige stoffer som avgis fra glasset, på de metalldeler eller flenser som vanligvis anvendes for å lede bort varme fra vedkommende glass-strømmer, med det formål å gi glasset i disse strømmer passende viskositet til å kunne fortynnes til fibre. Until now, glass compositions for textile products have usually included boron and fluorine compounds. The fluorine present in such glass has a tendency to reduce the precipitation or deposition of contaminants that are formed from volatile substances emitted from the glass, on the metal parts or flanges that are usually used to conduct away heat from the relevant glass streams, with the purpose of giving the glass in these streams the appropriate viscosity to be able to be diluted into fibres.

På grunn av de miljøvernfordringer som nå foreligger med hensyn til luftforurensninger og forurensning av omgivelsene, anvendes imidlertid for nærværende glass-sammensetninger som inneholder bor men lite eller intet fluor, for dannelse av tekstilfibre eller- tråder. Ved anvendelse av sådant fluorfritt glass for opprettelse av strømmer av glass som fortynnes til fibre, ut- Due to the environmental protection requirements that now exist with regard to air pollution and pollution of the surroundings, glass compositions containing boron but little or no fluorine are used for the formation of textile fibers or threads. When using such fluorine-free glass for the creation of streams of glass that are diluted to fibers, out-

gjør boroksyd den viktigste kjemiske forbindelse i strømnings-områdets høytemperaturmiljø. makes boron oxide the most important chemical compound in the flow area's high temperature environment.

Damptrykket for boroksyd (B2°3) avtar meget raskt med temperaturen, således at boroksyden lett kondenseres på nevnte flenser, hvilket medfører forholdsvis rask oppbygning av fast boroksyd The vapor pressure for boron oxide (B2°3) decreases very quickly with temperature, so that the boron oxide easily condenses on said flanges, which results in a relatively rapid build-up of solid boron oxide

på flensene. on the flanges.

Dette gjør det nødvendig med hyppig rengjøring av flenssystemet for å fjerne de oppsamlede kondensasjonsprodukter fra de metalldeler som utgjør nevnte flenser. This makes it necessary to frequently clean the flange system in order to remove the accumulated condensation products from the metal parts that make up said flanges.

I fravær av et passende stoff, f.eks. en fluorid, for nedsettelse av damptrykket for boroksyd (B203) har videre de glassvulster som ved prosessens begynnelse dannes ved munningene i bunnen av strømningskilden, en tendens til å bli store i diameter men forholdsvis korte på grunn av glassets lavere overflateviskositet og overflatespenning. Sådanne glassvulster vil derfor lett berøre hverandre og nevnte metallflenser, hvilket medfører at glasset vil trekke seg ut over strømningskildens bunnflate. In the absence of a suitable substance, e.g. a fluoride, to reduce the vapor pressure of boron oxide (B2O3), furthermore, the glass beads that form at the beginning of the process at the mouths at the bottom of the flow source tend to be large in diameter but relatively short due to the lower surface viscosity and surface tension of the glass. Such glass beads will therefore easily touch each other and said metal flanges, which means that the glass will extend over the bottom surface of the flow source.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å angi en fremgangsmåte for å overvinne de ovenfor angitte ulemper og frembringe et hensiktsmessig miljø omkring munningene i strømnings-kildens bunn, hvorfra glass strømmer ut for å fortynnes til fibre. It is an object of the present invention to provide a method for overcoming the above-mentioned disadvantages and creating a suitable environment around the mouths in the bottom of the flow source, from which glass flows out to be diluted into fibres.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at det på oversiden av metallflensene, mellom munningene i strømningskildens bunn, innføres rettede stråler av gass langs bunnen og metallflensene, således at gassen reagerer med borholdige flyktige stoffer fra glasstrømmene for sammen med disse stoffer å danne en borforbindelse i gassform, idet temperaturen på metallflensene holdes høyere enn kondenseringstemperaturen for borforbindelsen, for derved å hovedsakelig eliminere enhver kondensering av nevnte borforbindelse såvel som boroksyd på metallflensene. This is achieved according to the invention by introducing directed jets of gas along the bottom and the metal flanges on the upper side of the metal flanges, between the mouths in the bottom of the flow source, so that the gas reacts with boron-containing volatile substances from the glass flows to together with these substances form a boron compound in gaseous form, the temperature of the metal flanges being kept higher than the condensation temperature of the boron compound, thereby essentially eliminating any condensation of said boron compound as well as boron oxide on the metal flanges.

I henhold til oppfinnelsen utgjøres nevnte gass fortrinnsvis av damp eller en blanding av luft og hydrogenfluorid, idet nevnte stråler av gass bringes til å kollidere med hverandre. According to the invention, said gas preferably consists of steam or a mixture of air and hydrogen fluoride, said jets of gas being brought into collision with each other.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere anskueliggjort ved beskrivelse av en anordning for utførelse av foreliggende fremgangsmåte under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: The invention will now be made more apparent by describing a device for carrying out the present method with reference to the attached drawings, whereupon:

Fig. 1 viser i sideprojeksjon et apparat for behandling av glass for fremstilling av sammenhengende glassfibre; Fig. 2 viser i forstørret målestokk en del av et snitt langs linjen 2-2 i fig. 1; Fig. 3 viser et tverrsnitt langs linjen 3-3 i fig. 2; Fig. 4 viser skjematisk en planskisse av apparatets utstrømnings-munninger og et tilordnede gass-fordelingssystem, og Fig. 5 viser et snitt gjennom en del av apparatet og angir dannelse av glassvulster ved utstrømningsmunningene umiddelbart etter igangsetning av tilvirkningsprosessen. Fig. 1 shows in side projection an apparatus for processing glass for the production of continuous glass fibres; Fig. 2 shows on an enlarged scale part of a section along the line 2-2 in fig. 1; Fig. 3 shows a cross-section along the line 3-3 in fig. 2; Fig. 4 schematically shows a plan sketch of the device's outflow mouths and an associated gas distribution system, and Fig. 5 shows a section through part of the device and indicates the formation of glass beads at the outflow mouths immediately after starting the manufacturing process.

Selv om det ved foreliggende fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen frembringes en gassatmosfære som særlig er egnet for behandling av glass for dannelse av fibre, vil det forstås at den angitte fremgangsmåte kan benyttes ved behandling av annet fiberdannende mineralmaterial. Although the present method according to the invention creates a gas atmosphere which is particularly suitable for treating glass to form fibres, it will be understood that the specified method can be used for treating other fibre-forming mineral material.

I fig. 1 er det vist en strømningskilde 10 for opptagelse av glass som er gjort mykt ved hjelp av varme. I den viste ut-førelse er strømningskilden 10 forbundet med en forherd 12, In fig. 1 shows a flow source 10 for taking up glass that has been softened by means of heat. In the embodiment shown, the flow source 10 is connected to a preheater 12,

som leder smeltet glass fra en smelteovn (ikke vist) inn i strømningskilden. Hvis så ønskes kan glasset tilføres strøm-kilden fra en smelteinnretning, hvori stykker eller kuler av forraffinert glass bringes til smeltet tilstand. which directs molten glass from a melting furnace (not shown) into the flow source. If desired, the glass can be supplied to the power source from a melting device, in which pieces or spheres of pre-refined glass are brought to a molten state.

Strømningskilden 10 er av et metall eller en legering som tåler de høye temperaturer som foreligger ved smeltet glass, f.eks. The flow source 10 is made of a metal or an alloy which can withstand the high temperatures present in molten glass, e.g.

en legering av platina og rodium. Kilden 10 er ved sine ytterender forsynt med gjennomføringer 14 for tilslutning til strøm-ledere (ikke vist) for føring av elektrisk strøm gjennom kilden, således at glasset holdes ved den ønskede temperatur og viskositet for frembringelse av strømmer av smeltet glass ut fra strømningskilden. an alloy of platinum and rhodium. The source 10 is provided at its outer ends with penetrations 14 for connection to current conductors (not shown) for conducting electric current through the source, so that the glass is kept at the desired temperature and viscosity for producing streams of molten glass from the flow source.

t t

Strømningskildens bunn 16 er utført med tverrsgående rekker The bottom 16 of the flow source is made with transverse rows

av nedoverragende, hule fremspring 18 som er forsynt med kanaler eller munninger 20, hvorigjennom strømmer 21 av smeltet glass flyter ut fra kilden. Disse glass-strømmer danner umiddelbart under fremspringene 18 kjegler 22 av mykt glass. of downwardly projecting, hollow projections 18 which are provided with channels or mouths 20, through which streams 21 of molten glass flow out from the source. These glass streams form immediately below the protrusions 18 cones 22 of soft glass.

Glass-strømmene 21 fortynnes til sammenhengende fibre eller tråder 24 som føres sammen til en bunt. Ved den anordning som er vist i fig. 1, trekkes de sammenhengende fibre eller tråder sammen ved hjelp av en samlingsanordning eller en sko 28, således at det dannes en flertrådig streng 26. Denne streng vikles til en spole 30 på et formningsrør 32 som er montert på en spindel 33, som settes i rotasjon av en passende motor (ikke vist) i et motorhus 35 på en oppspolingsmaskin av konvensjonell utførelse. The glass streams 21 are diluted into continuous fibers or threads 24 which are brought together to form a bundle. In the device shown in fig. 1, the continuous fibers or threads are pulled together by means of a gathering device or a shoe 28, so that a multifilament strand 26 is formed. This strand is wound into a coil 30 on a forming tube 32 which is mounted on a spindle 33, which is inserted into rotation of a suitable motor (not shown) in a motor housing 35 on a winding machine of conventional design.

Ved oppspoling av tekstilfibre eller tråder til en spole for-flyttes på konvensjonell måte vedkommende streng langs røret 32 for å bygge opp nevnte spole i flere skikt ovenpå hverandre, ved hjelp av en frem- og tilbakegående traversanordning 37. Denne kan være av den type som er beskrevet i US patentskrift nr. 2.391.870, og som er innrettet for å gripe om og svinge vedkommende streng frem og tilbake for på hensiktsmessig måte å plassere påfølgende skikt av strengen på samlingsrøret. Et smøringsmiddel, lim eller annet bestrykningsmaterial kan på-føres trådene ved at de føres i berøring med en påføringsvalse 39 som er anordnet på en beholder 40 for vedkommende lim eller bestrykningsmaterial. When winding textile fibers or threads into a coil, the string in question is moved in a conventional manner along the tube 32 to build up said coil in several layers on top of each other, by means of a reciprocating traverse device 37. This can be of the type that is described in US patent no. 2,391,870, and which is designed to grasp and swing the string in question back and forth in order to appropriately place successive layers of the string on the collection pipe. A lubricant, glue or other coating material can be applied to the threads by bringing them into contact with an application roller 39 which is arranged on a container 40 for the relevant glue or coating material.

Ved siden av og langs med strømningskilden 10 er det anordnet et kjølesystem 42 med metallflenser. I dette inngår et samle-rør 44 med et innløp 45 og et utløp 46, idet samlerøret mottar et sirkulerende, varmeopptagende eller varmeoverførende medium, f.eks. vann. På samlerøret er videre flere varmeoverførende metallflenser 48 sveiset fast eller festet på annen måte. Next to and along the flow source 10, a cooling system 42 with metal flanges is arranged. This includes a collector pipe 44 with an inlet 45 and an outlet 46, the collector pipe receiving a circulating, heat-absorbing or heat-transferring medium, e.g. water. On the collector pipe, several heat-transferring metal flanges 48 are also welded or fixed in some other way.

Hensiktsmessig er flensene 48 plassert på sådan måte at den øvre kant 50 av hver flens befinner seg på noe høyere nivå enn ytterendene av fremspringene 18, slik som vist i fig. 2 og 3. Varme fra glass-strømmene overføres til flensene 48, og det sirkulerende kjølemediet i samlerøret 44 fører bort denne varme. En sådan anordning er i og for seg kjent og tjener til å lede bort tilstrekkelig varme fra glass-strømmene til å gi glasset i nevnte strømmer den rette viskositet og lette fortynningen av strømmene til fibre eller tråder. Appropriately, the flanges 48 are placed in such a way that the upper edge 50 of each flange is at a somewhat higher level than the outer ends of the projections 18, as shown in fig. 2 and 3. Heat from the glass flows is transferred to the flanges 48, and the circulating coolant in the collector pipe 44 carries this heat away. Such a device is known in and of itself and serves to conduct away sufficient heat from the glass streams to give the glass in said streams the right viscosity and facilitate the dilution of the streams into fibers or threads.

I glass-sammensetninger for tekstilprodukter har det hittil inngått bor og fluor som bestanddeler. Atmosfæren over metallflensene ved strømningskildens bunnområde er ved hittil kjente fiberdannelsesprosesser nesten urørelig eller stangnerende samt sammensatt av luft, flyktige stoffer fra glasset og deres reaksjonsprodukter. Hvis både bor og fluor forekommer i glasset, vil begge disse stoffer avdunste fra overflaten av det smeltede glass i strømmene, og den viktigste kjemiske forbindelse som da forekommer i nevnte atmosfære vil være borfluorid fra fluorets reaksjon med boroksyddamp. Until now, glass compositions for textile products have included boron and fluorine as components. The atmosphere above the metal flanges at the bottom area of the flow source is, in hitherto known fiber formation processes, almost motionless or stagnant and composed of air, volatile substances from the glass and their reaction products. If both boron and fluorine occur in the glass, both of these substances will evaporate from the surface of the molten glass in the currents, and the most important chemical compound that then occurs in said atmosphere will be boron fluoride from the fluorine's reaction with boron oxide vapor.

Denne reaksjon reduserer boroksydets damptrykk i atmosfæren og påskynder dets avdunstning fra glassoverflaten. I jo større grad glassoverflaten utarmes på bor ved avdunstning, desto større viskositet og overflatespenning vil glasset ha ved sin overflate, hvilket vil øke glasskjeglenes stabilitet. Glassvulstene som dannes ved munningsfremspringer ved prosessens igangsetning, vil således bli lengere og smalere, hvorved vulstenes tendens til å berøre eller henge seg opp på metallflensene samt flyte ut over strømningskildens underside i vesentlig grad nedsettes. This reaction reduces the boron oxide's vapor pressure in the atmosphere and accelerates its evaporation from the glass surface. The greater the extent to which the glass surface is depleted of boron by evaporation, the greater the viscosity and surface tension the glass will have at its surface, which will increase the stability of the glass cones. The glass beads that are formed at mouth protrusions when the process is started will thus become longer and narrower, whereby the tendency of the beads to touch or hang on the metal flanges and flow out over the underside of the flow source is significantly reduced.

På grunn av miljørestriksjoner anvendes imidlertid for nærværende glass-sammensetninger med lite eller intet fluor for tekstil-formål. Hvis det forekommer bor i glasset, men lite eller intet fluor, vil boroksyd ( B^ O^) være den viktigste kjemiske forbindelse i strømningsatmosfæren. Likevektsdamptrykket vil være lavt ved den temperatur som hersker ved munningsfremspringene. således at avdunstning fra glasset meget raskt oppnår likevekt i den forholdsvis urørlige eller stangnerende atmosfære, og overflateavdunstningen blir meget langsom. However, due to environmental restrictions, glass compositions with little or no fluorine are currently used for textile purposes. If boron is present in the glass but little or no fluorine, boron oxide ( B^ O^) will be the most important chemical compound in the flow atmosphere. The equilibrium vapor pressure will be low at the temperature prevailing at the mouth projections. so that evaporation from the glass very quickly achieves equilibrium in the relatively motionless or stagnant atmosphere, and surface evaporation becomes very slow.

I fravær av en passende forbindelse, f.eks. en fluorid, som medfører reduksjon av det gassformede boroksydsdamptrykk vil derfor glassvulstene, som ved prosessens igangsetning dannes ved munningsfremspringenes ytterender, ha en tendens til å In the absence of a suitable compound, e.g. a fluoride, which causes a reduction of the gaseous boron oxide vapor pressure, the glass beads, which are formed at the outer ends of the mouth protrusions when the process starts, will tend to

bli meget store i diameter samt vesentlig kortere på grunn av glassoverflatens lavere viskositet og overflatespenning. become very large in diameter and significantly shorter due to the glass surface's lower viscosity and surface tension.

Det gassformede boroksyds damptrykk avtar meget raskt med fallende temperatur, således at boroksyd (B^O^) kondenseres og avleires i fast form på metallflensene, hvilket medfører forholdsvis rask oppsamling av borforurensninger på flensene. FiberfxemstiIlingen må således ofte avbrytes for rengjøring The gaseous boron oxide's vapor pressure decreases very quickly with falling temperature, so that boron oxide (B^O^) condenses and is deposited in solid form on the metal flanges, which results in relatively rapid accumulation of boron contamination on the flanges. The fiber processing must therefore often be interrupted for cleaning

av nevnte flenser. of said flanges.

Foreliggende oppfinnelse gjelder imidlertid en fremgangsmåte However, the present invention relates to a method

for å frembringe en sådan gassatmosfære mellom rekkene av nedoverragende fremspring på strømningskilden samt på oversiden av metallflensene, at denne atmosfære eliminerer eller i stor utstrekning minsker avleiring på flensene av fast material som utfelles fra flyktige stoffer i glasset, samtidig som vedkommende atmosfære fremmer dannelse av lengre og tynnere glassvulster ved prosessens igangsetning, for derved å nedsette glassets tendens til å flyte ut over strømningskildens bunnområde . in order to produce such a gas atmosphere between the rows of downwardly projecting projections on the flow source as well as on the upper side of the metal flanges, that this atmosphere eliminates or to a large extent reduces the deposit on the flanges of solid material that is precipitated from volatile substances in the glass, at the same time that the atmosphere in question promotes the formation of longer and thinner glass beads at the start of the process, thereby reducing the tendency of the glass to flow out over the bottom area of the flow source.

I oppfinnelsens fremgangsmåte inngår tilførsel av smale gass-strømmer med lav strømningshastighet mellom rekker av nedoverragende fremspring samt på oversiden av flensskjermene for å frembringe uavbrutt bevegelse av gassen mellom nevnte rekker, således at stangnerende atmosfære i disse områder unngås og den tilførte gass kan reagere med de flyktige bestanddeler fra glasset for å oppnå ovenfor angitte formål, nemlig å hindre materialavsetning på flensene og modifisere formen av de glassvulster som dannes under igangsetningen av ovenfor omtalte prosess. The method of the invention includes the supply of narrow gas streams with a low flow rate between rows of downward-projecting protrusions as well as on the upper side of the flange screens to produce uninterrupted movement of the gas between said rows, so that a stagnant atmosphere in these areas is avoided and the supplied gas can react with the volatile constituents from the glass in order to achieve the above-mentioned purpose, namely to prevent material deposition on the flanges and to modify the shape of the glass beads that are formed during the initiation of the above-mentioned process.

Slik som vist i fig. 1, 3 og 4,er samlerør 55 og 55'anbragtpå hver sin side av strømningskilden 10. På samlerøret 55 er rør eller munnstykker 57 sveiset fast eller festet på annen måte for utløp av strømmende gass fra samlerøret. As shown in fig. 1, 3 and 4, collecting pipes 55 and 55' are placed on opposite sides of the flow source 10. On the collecting pipe 55, pipes or nozzles 57 are welded or fixed in some other way for the outlet of flowing gas from the collecting pipe.

Som vist i fig. 2, 3 og 4 er hvert rør eller munnstykker 5 7 plassert over og parallelt med en nærliggende metallflens 48. As shown in fig. 2, 3 and 4, each tube or nozzle 5 7 is positioned above and parallel to a nearby metal flange 48.

Gass-strømmene fra rørene eller munnstykkene 57 er rettet på oversiden av og langs med hver sin metallflens 48, samt mellom inntilliggende . rekker av munningsfremspring 18, som rager nedover fra strømningskildens bunn. The gas flows from the pipes or nozzles 57 are directed on the upper side of and along each metal flange 48, as well as between adjacent . rows of orifice projections 18 projecting downwardly from the bottom of the flow source.

Som vist i fig. 2, 3 og 4 er hvert rør eller munnstykker 57' As shown in fig. 2, 3 and 4 are each pipes or nozzles 57'

som er forbundet med samlerøret 55', plassert over og parallelt med en nærliggende flensskjerm 48. Gass-strømmene fra rørene eller munnstykkene 57' er rettet over og langs med de nærliggende flenser 48, samt mellom de inntilliggende rekker av munningsfremspring 18, som rager nedover fra bunnen av strøm-ningskilden 10. which is connected to the collecting pipe 55', placed above and parallel to a nearby flange screen 48. The gas flows from the pipes or nozzles 57' are directed above and along the nearby flanges 48, as well as between the adjacent rows of mouth protrusions 18, which project downwards from the bottom of the current source 10.

Som vist i fig. 3 og 4, ligger rørene eller munnstykkene 57 As shown in fig. 3 and 4, the pipes or nozzles 57 are located

og 57' på linje med hverandre på tvers av strømningskilden, således at de gass-strømmer som avgis fra de respektive munnstykker støter parvis mot hinannen. Ved hjelp av dette arrangement vil de gass-strømmen som trenger frem mellom rekker av fremspring samt over og parallelt med flens- and 57' in line with each other across the flow source, so that the gas streams emitted from the respective nozzles impinge on each other in pairs. With the help of this arrangement, the gas flow that penetrates between rows of protrusions as well as above and parallel to the flange

ene eller metalldelene 48, frembringe en sammenhengende bevege-lig gassatmosfære mellom nevnte rekker av nedoverragende fremspring 18, hvorved det oppnås en jevnere reaksjon av gassen med de flyktige bestanddeler fra glasset. Av fig. 4 vil det fremgå av at samlerørene 55 og 55' er forenet ved hjelp av T-stykker 60 og 60'. T-stykket 60 er gjennom rør forbundet one or the metal parts 48, produce a continuous moving gas atmosphere between said rows of downward projecting projections 18, whereby a more uniform reaction of the gas with the volatile components from the glass is achieved. From fig. 4, it will be seen that the collecting pipes 55 and 55' are united by means of T-pieces 60 and 60'. The T-piece 60 is connected through pipes

med en ventilanordning 63, som i sin tur gjennom et ytter- with a valve device 63, which in turn through an outer

ligere rør 64 er tilsluttet en gasstilførsel. T-stykket 60' further pipe 64 is connected to a gas supply. Tee 60'

er gjennom rør forbundet med en ventilanordning 63', som gjennom et ytterligere rør 64' er forbundet med gasstilførselen. is connected through a pipe to a valve device 63', which is connected to the gas supply through a further pipe 64'.

Ventilene 63 og 63' er innrettet for regulering eller styring The valves 63 and 63' are arranged for regulation or control

av gasstilførselen til samlerørene 55 og 55'. of the gas supply to the collecting pipes 55 and 55'.

Det har vist seg at en gass, f.eks. vanndamp, ved en temperatur over 120°C frembringer en sådan gassatmosfære over metallflensene 48 samt mellom rekkene av nedoverragende fremspring 18 under strømningskildens bunn, at det oppnås hensiktsmessige kjemiske reaksjoner med de flyktige stoffer som avgis fra glass som inneholder bor, men lite eller intet fluor, med det formål å vesentlig redusere eller nedsettes til et minimum enhver ansamling eller oppbygning av faste stoffer eller kondensasjonsprodukter på metallflensene 48, samtidig som glassvulstene som dannes ved prosessens igangsetning, gjøres lengere og smalere, således at glassets tendens til å flyte ut over strømningskildens bunn nedsettes. It has been shown that a gas, e.g. water vapour, at a temperature above 120°C produces such a gas atmosphere above the metal flanges 48 as well as between the rows of downwardly projecting projections 18 below the bottom of the flow source, that appropriate chemical reactions are achieved with the volatile substances emitted from glass containing boron, but little or no fluorine , with the aim of significantly reducing or reducing to a minimum any accumulation or build-up of solids or condensation products on the metal flanges 48, at the same time that the glass beads that are formed at the start of the process are made longer and narrower, so that the tendency of the glass to float out over the bottom of the flow source be decreased.

Hvis det forekommer bor i glasset, men lite eller intet fluor, vil boroksyd være den viktigste kjemiske forbindelse i nevnte atmosfære. Vanndampen reagerer med boroksydet ( B^ O^) i gassform for dannelse av en ytterligere gass, nemlig metaborsyre (HBG^), men dette er en likevektsreaksjon som bestemmes av den mengde boroksyd som vil omsettes til en gassformig metaborsyre, øker med kvadratroten av den foreliggende vanndamp-konsentrasjon. If there is boron in the glass, but little or no fluorine, boron oxide will be the most important chemical compound in said atmosphere. The water vapor reacts with the boric oxide (B^ O^) in gaseous form to form a further gas, namely metaboric acid (HBG^), but this is an equilibrium reaction which is determined by the amount of boric oxide that will be converted into a gaseous metaboric acid, increases by the square root of the present water vapor concentration.

Likevektsdamptrykket for gassen HBO^ med HBO^ i fast tilstand er flere størrelsesordner større enn for gassen I^O^ overfor B^O^ i fast tilstand. Når temperaturen avtar reagerer videre metaborsyren (HBO^) i gasstilstand med den foreliggende vanndamp for dannelse av H^BO^, nemlig ortoborsyre i gassform, The equilibrium vapor pressure for the gas HBO^ with HBO^ in the solid state is several orders of magnitude greater than for the gas I^O^ versus B^O^ in the solid state. When the temperature decreases, the metaboric acid (HBO^) reacts further in gaseous state with the water vapor present to form H^BO^, namely orthoboric acid in gaseous form,

som har et forholdsvis høyt damptrykk ved alle temperaturer over 120°C. which has a relatively high vapor pressure at all temperatures above 120°C.

H^BO^ forblir derfor i gassform i vedkommende atmosfære og bidrar til å eliminere eller nedsette kondensasjonen av boroksyd på metalldelene eller flensskjermene 48, samtidig som dannelse av lengre og smalere vulster av glass ved endene av munningsfremspringene 18 fremmes ved igangsetning av prosessen. Strømningshastigheten for den vanndamp eller annen gass som avgis fra munnstykkene 57 og 57' bør være forholdsvis lav, med en største strømningshastighet på ca. 170 cm pr. sek. Det strømningsvolum av gass eller vanndamp som avgis fra munnstykkene 57 og 57', er forholdsvis lite. Som et eksempel kan nevnes at for en strømningskilde med 816 munningsfremspring vil strømningstakten for vanndamp eller gass kunne beløpe seg til 500 - 3000 cm 3 pr. min., hvilket tilsvarer 0,62 til H^BO^ therefore remains in gaseous form in the relevant atmosphere and helps to eliminate or reduce the condensation of boron oxide on the metal parts or flange screens 48, while at the same time the formation of longer and narrower beads of glass at the ends of the mouth projections 18 is promoted when the process is started. The flow rate for the water vapor or other gas emitted from the nozzles 57 and 57' should be relatively low, with a maximum flow rate of approx. 170 cm per Sec. The flow volume of gas or water vapor emitted from nozzles 57 and 57' is relatively small. As an example, it can be mentioned that for a flow source with 816 mouth projections, the flow rate for water vapor or gas could amount to 500 - 3000 cm 3 per min., which corresponds to 0.62 to

3 3

3,7 cm pr. min. for hvert fremspring. 3.7 cm per my. for each projection.

Den.foretrukkede strømningstakt for dampen er ca. 2,45 cm 3 pr. min. for hvert fremspring, hvilket tilsvarer ca. 2000 cm3 pr. min. for den ovenfor nevnte strømningskilde med 816 munningsfremspring. The preferred flow rate for the steam is approx. 2.45 cm 3 per my. for each protrusion, which corresponds to approx. 2000 cm3 per my. for the aforementioned flow source with 816 orifice projections.

En annen gass som kan anvendes som gass-atmosfære over metallflensene 48 og mellom rekkene av munningsfremspring 18 for å eliminere eller nedsette til et minimum nevnte materialavsetning på flensene, samt å fremme dannelse av lange tynne glassvulster ved prosessens igangsetning, er en blanding av fluorhydrogen og luft i forholdet 1 volumdel fluorhydrogen til ca. 10 volumdeler luft. Another gas that can be used as a gas atmosphere over the metal flanges 48 and between the rows of mouth protrusions 18 to eliminate or reduce to a minimum said material deposition on the flanges, as well as to promote the formation of long thin glass beads at the initiation of the process, is a mixture of hydrogen fluoride and air in a ratio of 1 volume part hydrogen fluoride to approx. 10 parts by volume of air.

Strømningstakten for fluorhydrogen i nevnte gassblanding kan hensiktsmessig gjøres lik ca. 0,075 cm pr. min. for hvert munningsfremspring 18. Ved tilførsel av sådan gass fører en reaksjon mellom boroksyd (820^) i gassform og fluorhydrogen (HF) i gassform til dannelse av borfluorid (BF^), som dannes og forblir i gassform, og således eliminerer utfelling av bor-forbindelser på flensene 48, samt fremmer dannelse av lengere og tynnere gassvulster ved munningsfremspringene under igangsetningen av prosessen. Den mengdeandel fluorhydrogen som benyttes i den nevnte gassatmosfære, ligger i betryggende grad lavere enn den mengdeandel som tillates i henhold til foreliggende miljøvernforskrifter. The flow rate for hydrogen fluoride in said gas mixture can conveniently be made equal to approx. 0.075 cm per my. for each orifice projection 18. When supplying such gas, a reaction between boron oxide (820^) in gaseous form and hydrogen fluoride (HF) in gaseous form leads to the formation of boron fluoride (BF^), which is formed and remains in gaseous form, thus eliminating precipitation of boron -connections on the flanges 48, as well as promoting the formation of longer and thinner gas bulges at the mouth protrusions during the initiation of the process. The amount of hydrogen fluorine used in the aforementioned gas atmosphere is reassuringly lower than the amount allowed in accordance with the current environmental protection regulations.

Fig. 5 viser skjematisk formen av de dannede glassvulster på munningsfremspringene 18 ved prosessens igangsetning. Ved anvendelse av en glass-sammensetning som inneholder lite eller intet fluor samt uten anvendelse av en gassatmosfære i henhold til oppfinnelsen, blir glassvulstene, som vist ved 68 med stiplede linjer, ganske korte, men får forholdsvis stor diameter. Fig. 5 schematically shows the shape of the formed glass beads on the mouth protrusions 18 at the start of the process. When using a glass composition containing little or no fluorine and without using a gas atmosphere according to the invention, the glass beads, as shown at 68 with dashed lines, are quite short, but have a relatively large diameter.

Denne form av glassvulstene fremmer imidlertid vulstenes However, this shape of the glass beads promotes the beads

tendens til å komme i berøring innbyrdes samt med nevnte metallflenser, således at glasset vil spre seg over strømnings-kildens bunn. tend to come into contact with each other and with said metal flanges, so that the glass will spread over the bottom of the flow source.

Ved anvendelse av en gassatmosfære i henhold til oppfinnelsen When using a gas atmosphere according to the invention

på oversiden av flensene samt mellom rekkene av nedoverragende munningsfremspring, vil de vulster 70 som dannes av en glass-sammensetning med lite eller intet fluor, få lengere utstrekning og mindre diameter. Disse vulster vil strekke seg fritt nedover uten tendens til å berøre eller henge seg opp på de omgivende flenser og derved bevirke utflytning langs strømnings-kildens bunn. on the upper side of the flanges as well as between the rows of downward projecting mouth projections, the beads 70 which are formed by a glass composition with little or no fluorine, will have a longer extent and a smaller diameter. These beads will extend freely downwards without a tendency to touch or hang up on the surrounding flanges and thereby cause flow along the bottom of the flow source.

Det har vist seg at også en ytterligere fordel oppnås ved anvendelse av en gassatmosfære i henhold til oppfinnelsen, idet de avsmalnende glasskjegler 22 ved munningsfremspringenes ut-løp 18 under fiberdannelsen blir kortere og mer stabile enn tilsvarende glasskjegler uten sådan gassatmosfære. Det er viktig at nevnte metallflenser 48 har en høyere driftstemperatur enn kondenseringstemperaturen for de forbindelser eller materialer som dannes ved tilførsel av nevnte gass. I motsatt tilfelle vil de frembragte reaksjonsprodukter ha en tendens til å samle seg på flensene. Ved et innsprøytningssystem for vanndamp bør således metalldelene 48 f.eks. ha en driftstemperatur over 120°C. It has been shown that a further advantage is also achieved by using a gas atmosphere according to the invention, as the tapering glass cones 22 at the outlet 18 of the mouth projections become shorter and more stable during fiber formation than corresponding glass cones without such a gas atmosphere. It is important that said metal flanges 48 have a higher operating temperature than the condensation temperature for the compounds or materials that are formed by supplying said gas. In the opposite case, the produced reaction products will tend to accumulate on the flanges. In the case of an injection system for water vapor, the metal parts 48 should, e.g. have an operating temperature above 120°C.

Videre tilføres gassen ovenfor utløpsnivået for de nedoverragende fremspring samt mellom rekkene av sådanne fremspring, idet gass-strømmene rettes slik at de ikke direkte treffer strømnings-kildens bunn 16. Da gassens strømningstakt og hastighet er forholdsvis lav, kan det antas at den ikke medfører noen merkbar økning av den varmemengde som overføres fra strømningskilden eller fra de fibre som dannes. Den elektriske effekt som for-brukes av strømningskilden under fiberdannelsesprosessen, vil derfor ikke øke i merkbar grad. Det kan antas at det elektriske effektforbruk øker med mindre enn 1 % for strømningskilden 10. Furthermore, the gas is supplied above the outlet level of the downward-projecting protrusions as well as between the rows of such protrusions, the gas flows being directed so that they do not directly hit the bottom of the flow source 16. As the flow rate and speed of the gas is relatively low, it can be assumed that it does not cause any noticeable increase in the amount of heat transferred from the flow source or from the fibers that are formed. The electrical power consumed by the flow source during the fiber formation process will therefore not increase appreciably. It can be assumed that the electrical power consumption increases by less than 1% for the flow source 10.

Claims

Utilization of the invention's method for the formation of glass fibers, in particular of glass compositions containing little or no fluorine, further makes it possible to maintain fiber formation without interruption for much longer periods of time than before, before it becomes necessary to clean the flanges. PATENT CLAIMS 1. Process for processing boron-containing glass that has been softened by means of heat, where streams of such glass are caused to flow out from orifices at the bottom of a flow source, and said glass streams are diluted into fibers while heat is conducted away from the glass flows by means of metal flanges which are arranged near the glass flows and are cooled by means of a flowing cooling fluid; characterized in that on the upper side of the metal flanges, between the mouths in the bottom of the flow source, directed jets of gas are introduced along the bottom and the metal flanges , so that the gas reacts with boron-containing volatile substances from the glass streams to together with these substances form a boron compound in gaseous form, the temperature of the metal flanges being kept higher than the condensation temperature of the boron compound, thereby essentially eliminating any condensation of said boron compound as well as boron oxide on the metal flanges.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that said gas consists of steam or a mixture of air and hydrogen fluoride.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that said jets of gas are brought to collide with each other.

4. Method as stated in claim 2, characterized in that steam is supplied to each orifice at the bottom of the flow source at a flow rate in the order of 0.62 - 6.7 cm/min.

5. Method as stated in claim 2, characterized in that steam is introduced at a flow rate of approx. 170 cm/sec.

6. Method as stated in claim 2, characterized in that the introduced gas consists of a mixture of hydrogen fluoride and air in the ratio of 1 volume part hydrogen fluoride to approx. 10 parts by volume of air.

7. Method as stated in claim 2 or 6, characterized in that a mixture of hydrogen fluoride and air is supplied to each orifice at the bottom of the flow source at a flow rate of approx. 0.81 cm3/min.