PL63018B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 24.VI.1971 63018 KI. 32 a, 37/00 MKP C 03 b, 37/00 UKD 666.1.036: :666.189.21 Wspóltwórcy wynalazku: Boleslaw Ziemba, Waclaw Tuszynski, Waleria Ziemba, Longin Kociszewski Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Szkla i Ceramiki, Warszawa (Polska) Sposób ogrzewania masy szklanej przy produkcji wlókna szklanego i Przedmiotem wynalazku jest sposób ogrzewania masy szklanej przy produkcji wlókna szklanego, zwlaszcza jedwabiu szklanego i rowingu.Ogrzewanie stopionej masy szklanej przy produk¬ cji wlókna szklanego odbywa sie za pomoca gazu lub pradu elektrycznego.Ogrzewanie gazowe stosuje sie przy produkcji wlókna szklanego metoda jednostopniowa, tj. gdy stopiona i wyklarowana masa szklana przeplywa z wanny topliwnej do odpowiednich urzadzen zasi¬ lajacych i wyrobowych, z których jest wyciagane wlókno szklane, badz tez przy produkcji grubego wlókna szklanego nieciaglego. Najszerzej rozpow¬ szechnione jest obecnie elektryczne ogrzewanie ma¬ sy szklanej przy produkcji wlókna szklanego, szczególnie metoda dwustopniowa. W tym przypad¬ ku szklo topi sie w odpowiednio uksztaltowanym pojemniku platynowym (zwanym lódka) majacym w dnie okreslona ilosc otworków, przez które wy¬ cieka stopiona masa szklana i dalej jest rozciagana w odpowiedniej grubosci wlókno szklane. Pojem¬ nik platynowy spelnia jednoczesnie role elektrycz¬ nego elementu grzejnego.Prad elektryczny przeplywajac przez pojemnik platynowy nagrzewa go do odpowiedniej tempera¬ tury (1200—1350'°C) i cieplo wydzielone w pojem¬ niku platynowym przez prad elektryczny przeka¬ zywane jest do masy szklanej ogrzewajac ja do zadanej temperatury. Masa szklana o temperaturze 1200—1400 °C jest równiez przewodnikiem elek- 10 15 20 25 30 trycznym i przez nia plynie takze niewielki prad elektryczny wydzielajac nieznaczna czesc energii cieplnej bezposrednio w masie szklanej. Poniewaz jednak przewodnosc elektryczna platyny jest wyz¬ sza od przewodnosci masy szklanej, to praktycznie mozna przyjac, ze cala energia cieplna wydziela sie w pojemniku platynowym i nastepnie jest prze¬ kazywana do masy szklanej.Ten sposób ogrzewania masy szklanej oprócz swoich zalet ma równiez wiele dosc istotnych wad.Ze wzgledu na bardzo wysoka przewodnosc elek¬ tryczna platyny przez pojemnik platynowy plyna bardzo duze prady elektryczne, rzedu tysiecy am- perów, przy bardzo niskich napieciach, rzedu kilku woltów.W zwiazku z tym wszystkie elektryczne urzadze¬ nia zasilajace jak transformatory, przewody dopro¬ wadzajace itp. musza byc wykonane z materialów miedzianych o bardzo duzych przekrojach i musza byc chlodzone woda. Tylko czesc energii cieplnej wydzielonej w platynie przekazywana jest do ma¬ sy szklanej i w zwiazku z tym sprawnosc cieplna urzadzenia jest niewysoka, gdyz duza czesc energii cieplnej z platyny przechodzi do otoczenia. Poza tym zywotnosc pojemników platynowych jest nie¬ wielka, gdyz przy temperaturach pracy (1300— 1400°C) nastepuje rekrystalizacja platyny i wyrób platynowy traci swoje wlasciwosci poczatkowe.Wszystkie powyzsze wady i niedogodnosci dotychr czasowego sposobu ogrzewania masy szklanej 6301862018 w pojemnikach platynowych eliminuje sposób ogrzewania wedlug wynalazku.Celem wynalazku jest zmniejszenie natezenia pradu elektrycznego stosowanego do ogrzewania masy szklanej przy produkcji wlókna szklanego 5 oraz zwiekszenie sprawnosci energetycznej urza¬ dzenia. Zgodnie z wynalazkiem mase szklana ogrzewa sie za pomoca pradu elektrycznego w po¬ jemnikach wykonanych ze spieczonego dwutlenku cyny z dodatkami aktywatorów czyli t.zw. stanno- 10 ceramu.Prad elektryczny przeplywajac przez scianki po¬ jemnika i przez mase szklana wydziela energie cieplna, która ogrzewa pojemnik i mase szklana do zadanej temperatury, koniecznej dla wyciaga- 15 nia wlókna szklanego. Pojemnik wykonany ze stan- noceramu ma w dnie zadana ilosc otworów, przez które wycieka stopiona masa szklana, rozciagana dalej w wlókno szklane. Ksztalt i wymiary po¬ jemnika dobiera sie w zaleznosci od potrzeb i wy- 20 dajnosci procesu formowania wlókna szklanego.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na podstawie rysunku, na którym fig* 1 przedstawia przykladowy ksztalt pojemnika, a fig. 2 schemat urzadzenia do stosowania sposobu wedlug wyna- 25 lazku.Dzialanie przedstawionego urzadzenia jest na¬ stepujace. Pojemnik 1 ze starinoceramu z zawarta w nim masa 2 szklana umieszczony jest w izola¬ cyjnej obudowie 3 wykonanej z porowatej cegly ^ szamotowej lub innego materialu izolacyjnego i przykryty szamotowa pokrywa 4. W pokrywie 4 i górnej czesci obudowy 3 znajduja sie otwory do zasilania pojemnika kulkami szklanymi. Po obu koncach pojemnika 1 znajduja sie pogrubione wy- 35 stepy 9, do których przymocowane sa metalowe uchwyty 6 doprowadzajace prad do pojemnika elektrycznymi przewodami 7 od odpowiedniego autotransformatora lub transformatora. Calosc in¬ stalacji zaopatrzona jest w wymagane przyrzady 40 kontrolno-pomiarowe. Pojemnik spelnia funkcje nie tylko naczynia, w którym topi sie mase szkla¬ na, lecz równiez funkcje opornika, w którym ener¬ gia elektryczna zamienia sie na energie cieplna oraz funkcje elektrod doprowadzajacych prad elek- 4g tryczny do masy szklanej, w której równiez wy¬ dziela sie energia cieplna ulatwiajaca ogrzewanie topionej masy.Prad plynacy pod wplywem napiecia dostarcza¬ nego przez urzadzenia zasilajace plynie przez scian- go ki pojemnika i mase szklana wydzielajac w obu czesciach ukladu energie cieplna, która ogrzewa pojemnik i mase szklana.Material pojemnika w temperaturach roboczych (okolo 1250°C) ma elektryczna opornosc wlasciwa, rzedu 1 oma, natomiast masa szklana w tejze tem¬ peraturze ma opornosc rzedu kilku (4—8) omów.Poniewaz jednak pole przekroju scianek pojemnika jest okolo 5-krotnie mniejsze od pola przekroju masy szklanej, to opornosc elektryczna pojemnika. bedzie tego samego rzedu co opornosc elektryczna masy szklanej. Zatem prad plynacy przez material pojemnika bedzie tego samego rzedu co prad ply¬ nacy przez mase szklana. W wyniku tego energia cieplna bedzie wydzielana nie tylko w materiale pojemnika lecz równiez w masie szklanej, przy czym wielkosci tych energii beda porównywalne ze soba. Przyczynia sie to do równomierniejszego nagrzewania masy szklanej w wyniku czego uzys¬ kuje sie duza jednorodnosc termiczna masy szkla¬ nej, co w znacznym stopniu ulatwia proces pro¬ dukcji wlókna szklanego. Poza tym sprawnosc cie¬ plna takiego sposobu nagrzewania masy szklanej jest znacznie wyzsza niz w przypadku pojemników platynowych.Poza wyzej omówiona zaleta sposobu wedlug wynalazku istnieje jeszcze bardzo wazna zaleta, a mianowicie opornosc elektryczna pojemnika ze szklem jest znacznie wyzsza od opornosci pojem¬ nika platynowego i wynosi 5—15 omów w zalez¬ nosci od wymiarów pojemnika i rodzaju topionego w nim szkla.W zwiazku z tym napiecia przy jakich pojemnik pracuje sa znacznie wyzsze, a prady plynace w ob¬ wodach elektrycznych ogrzewania sa znacznie niz¬ sze (rzedu dziesiatków amperów lub kilku setek).W wyniku tego urzadzenia zasilajace moga byc wykonane z przewodów elektrycznych o mniej¬ szych przekrojach i nie wymagaja specjalnego chlodzenia. Daje to duze oszczednosci materialów uzywanych do wykonywania urzadzen zasilajacych, w szczególnosci miedzi. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób ogrzewania masy szklanej przy produk¬ cji wlókna szklanego, znamienny tym, ze przez po¬ jemnik ze spieczonego dwutlenku cyny z dodatka¬ mi aktywatorów i zawarta w nim mase szklana przepuszcza sie prad elektryczny o natezeniu po¬ nizej 500 amperów przy napieciu powyzej 20 wol¬ tów wydzielajacy energie cieplna w sciankach po¬ jemnika i w masie szklanej, która to energia cie¬ plna ogrzewa mase szklana do temperatury wyre¬ bowej 1000—1400°C.KI. 32 a,37/00 83018 MKP C 03 b, 37/00 \A a i KJ V F/9. 1. kW^I^E 6 5 W/l V//M//A MWA Fig.

2. PL PL