RU2181346C1 - Glass fiber production plant - Google Patents
Glass fiber production plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2181346C1 RU2181346C1 RU2001114274/03A RU2001114274A RU2181346C1 RU 2181346 C1 RU2181346 C1 RU 2181346C1 RU 2001114274/03 A RU2001114274/03 A RU 2001114274/03A RU 2001114274 A RU2001114274 A RU 2001114274A RU 2181346 C1 RU2181346 C1 RU 2181346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- glass
- feeder system
- feeder
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к конструкции устройства по производству стекловолокна, и может быть использовано на предприятиях по получению стекловолокна. The invention relates to the production of glass fiber, in particular to the design of a device for the production of fiberglass, and can be used in enterprises for the production of fiberglass.
Наиболее близким аналогом к предложенному устройству является патент РФ 2064902, кл. С 03 В 37/09,1994 г. "Стеклоформующее устройство для получения стеклянного волокна", включающее плавильную печь, нагревательные элементы, узел загрузки и фильерный питатель (прототип). The closest analogue to the proposed device is a patent of the Russian Federation 2064902, cl. From 03 to 37 / 09.1994, "Glass forming device for producing glass fiber", including a melting furnace, heating elements, a loading unit and a die feeder (prototype).
Недостатком данного устройства является низкая производительность установки, малый объем плавильной камеры, огнеупоры подвергаются интенсивной коррозии, вследствие чего качество стекломассы ухудшается, что в конечном итоге приводит к повышению обрывности волокон в процессе формования. The disadvantage of this device is the low productivity of the installation, the small volume of the melting chamber, refractories undergo intensive corrosion, as a result of which the quality of the glass melt deteriorates, which ultimately leads to an increase in fiber breakage during molding.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности установки, сокращение расхода и потерь драгметаллов, низкие капитальные затраты при строительстве и повышение срока службы установки. The technical result of the invention is to increase the productivity of the installation, reducing the consumption and loss of precious metals, low capital costs during construction and increasing the service life of the installation.
Технический результат достигается за счет того, что в установке по производству стекловолокна, включающей плавильную печь, нагревательные элементы, узел загрузки и фильерный питатель, плавильная печь имеет варочную и выработочную части, фидерную систему, состоящую из форканала и рабочего канала, в дне которого расположены отверстия с шагом 800-1250 мм, под которыми установлены фильерные питатели и оборудование, скомпонованное в стеклопрядильные ячейки, а в рабочем канале установлен датчик уровня, выполненный в виде двух платинородиевых электродов, расположенных на одной линии и погруженных в стекломассу, причем рабочая часть одного из электродов датчика уровня выполнена в виде пирамиды, отношение площади основания пирамиды к ее высоте составляет 0,5÷4,0: 1, нагревательные элементы фидерной системы расположены вдоль боковых стенок с шагом 100-150 мм, узел загрузки снабжен загрузочной камерой и загрузчиком барабанного типа, при этом барабан загрузчика имеет канавки, расположенные под углом 10-15o к образующей барабана, а вал барабана узла загрузки имеет подпружиненную муфту, соединенную с тягой, проходящей через бункер, на выходе которого установлена эластичная регулируемая заслонка, причем линия, соединяющая электроды датчика уровня, расположена перпендикулярно продольной оси фидерной системы, отношение площади варочного бассейна печи к выработочной ее части составляет 21÷36:1.The technical result is achieved due to the fact that in the installation for the production of fiberglass, including a melting furnace, heating elements, a loading unit and a die feeder, the melting furnace has a cooking and working part, a feeder system consisting of a pre-channel and a working channel, in the bottom of which there are openings with a pitch of 800-1250 mm, under which there are spinneret feeders and equipment arranged in glass-spinning cells, and a level sensor made in the form of two platinum-rhodium electrodes is installed in the working channel cathode located on the same line and immersed in the molten glass, the working part of one of the electrodes of the level sensor is made in the form of a pyramid, the ratio of the base area of the pyramid to its height is 0.5 ÷ 4.0: 1, the heating elements of the feeder system are located along the side walls increments of 100-150 mm, loading unit is provided with a loading chamber and the loader drum, wherein the drum loader has grooves angled 10-15 o to the generatrix of the drum, and the drum shaft has a spring loaded loading unit coupling Cpd ennuyu with a thrust which passes through the hopper, the outlet of which is installed an elastic damper is adjustable, and the line connecting the level sensor electrodes are disposed perpendicularly to the longitudinal axis of the feeder system, the area ratio of the melting chamber of the furnace to a forehearth part is 21 ÷ 36: 1.
Установка по производству стекловолокна представлена чертежами, где фиг. 1 - общий вид установки, фиг.2 - узел загрузки, фиг.3 - стеклопрядильная ячейка, фиг.4 - вид А фиг.2, фиг.5 - разрез по Б-Б фиг.1. The fiberglass production plant is represented by drawings, where FIG. 1 is a general view of the installation, FIG. 2 is a loading unit, FIG. 3 is a glass spinning cell, FIG. 4 is a view A of FIG. 2, FIG. 5 is a section along BB of FIG. 1.
Установка включает плавильную печь 1, рекуператор 2, газогорелочные устройства 3, загрузчик 4, фидерную систему 5, зоны обогрева фидерной системы 6, датчик уровня 7, стеклопрядильную ячейку 8, питатель 9, замасливающее устройство 10, наматывающий аппарат 11, барабан 12, загрузочную камеру 13, муфту 14, тягу 15, эластичную заслонку 16. The installation includes a melting furnace 1, recuperator 2, gas burner 3,
Для плавления стеклошариков используется печь прямого нагрева с загрузочным карманом, плавильной частью и выработочной частью. For melting glass beads, a direct heating furnace is used with a loading pocket, a melting part and a working part.
Стеклошарики подаются в бункер загрузочного устройства печи. Загрузчик 4 стеклошариков содержит дозирующий барабан 12, подпружиненную муфту 14, эластичную заслонку 16 и лоток. Конструктивное решение барабана 12, имеющего наклонные канавки, расположены под углом 10-15o к образующей барабана, позволяет дозированно подавать стеклошарики в лоток, а наклон канавок позволяет уменьшить вероятность заклинивания стеклошариков. Если угол наклона меньше 10o, то повышается давление стеклошариков друг на друга и на эластичную заслонку, что приводит к повышенному износу заслонки и к возможности заклинивания стеклошариков.Glass beads are fed into the hopper of the furnace loading device. The
Если угол наклона канавки больше 15o, то увеличивается давление стеклошариков на боковую стенку бункера загрузочного устройства, что также может приводить к заклиниванию стеклошариков.If the angle of inclination of the groove is more than 15 o , then the pressure of the glass balls on the side wall of the hopper of the loading device increases, which can also lead to jamming of the glass balls.
Конструкция соединения вала барабана с валом редуктора загрузочного устройства 4 с помощью подпружиненной муфты 14 позволяет предотвращать возможное заклинивание стеклошариков на выходе из бункера. При заклинивании стеклошариков полумуфта отходит и через рычажную систему приводит в движение тягу 15, проходящую через бункер, устраняя тем самым заклинивание стеклошариков при выходе в лоток. The design of the connection of the drum shaft with the gearbox shaft of the
Стеклошарики, поступающие из бункера, скатываются по наклонному лотку в загрузочную камеру 13 и далее в карман стеклоплавильной печи 1. Glass beads coming from the hopper roll down an inclined tray into the
Система подачи стеклошариков в печь настраивается таким образом, чтобы в зависимости от уровня стекломассы в фидерной системе изменялось количество загружаемых стеклошариков в печь, а отклонение уровня стекломассы от заданного значения не превышало ±0,3 мм, для чего в рабочем канале фидерной системы установлен датчик уровня, выполненный в виде двух платинородиевых электродов, погруженных в стекломассу, причем рабочая часть одного из электродов выполнена в виде пирамиды. Размещение электродов на линии, перпендикулярной продольной оси фидерной системы, снижает помехи при измерении уровня. The system for supplying glass beads to the furnace is adjusted so that, depending on the level of glass melt in the feeder system, the number of loaded glass beads into the furnace changes, and the deviation of the glass melt level from the set value does not exceed ± 0.3 mm, for which a level sensor is installed in the working channel of the feeder system made in the form of two platinum rhodium electrodes immersed in molten glass, and the working part of one of the electrodes is made in the form of a pyramid. Placing the electrodes on a line perpendicular to the longitudinal axis of the feeder system reduces interference when measuring the level.
Для обеспечения требуемой точности поддержания уровня стекломассы фидерной системы подача стеклошариков в печь может осуществляться автоматически, для чего сигнал от датчика уровня подается на известный ПИД-регулятор, выход которого задействуется в схеме управления загрузочным устройством и тем самым обеспечивается дозированная загрузка стеклошариков в зависимости от отклонения уровня стекломассы от заданного значения. To ensure the required accuracy of maintaining the glass melt level of the feeder system, the glass beads can be fed into the furnace automatically, for which the signal from the level sensor is fed to a known PID controller, the output of which is used in the control device of the loading device and thereby provides a metered loading of glass beads depending on the level deviation glass melt from the set value.
Наибольший эффект достигается при измерении уровня электродами датчика уровня, постоянно погруженными в стекломассу, и при выполнении одного из электродов в виде пирамиды с отношением площади основания к ее высоте как 0,5÷0,4: 1. В этом случае чувствительность датчика позволяет в замкнутой системе автоматического регулирования получить требуемую по технологии точность поддержания уровня стекломассы в фидерной системе. The greatest effect is achieved when measuring the level with level sensor electrodes constantly immersed in the molten glass, and when one of the electrodes is made in the form of a pyramid with a ratio of the base area to its height as 0.5 ÷ 0.4: 1. In this case, the sensor sensitivity allows closed automatic control system to obtain the required technology for the accuracy of maintaining the level of glass in the feeder system.
Плавление стеклошариков осуществляют в рекуперативной печи прямого нагрева. Печь имеет варочную и выработочную части. Glass beads are melted in a regenerative direct heating furnace. The furnace has a cooking and working parts.
Печь отапливается природным газом при помощи газогорелочных устройств. Дутьевой воздух, подаваемый на горение, подогревается в металлическом радиационном рекуператоре 2, за счет чего снижается расход природного газа на 25-40%. The furnace is heated with natural gas using gas burner devices. The blast air supplied to the combustion is heated in a metal radiation recuperator 2, due to which the consumption of natural gas is reduced by 25-40%.
Использование стеклошариков в технологическом процессе по сравнению с одностадийными установками позволяет уменьшить капитальные затраты на строительство установки, снизить температуру газового пространства печи на 100-150oС, и, тем самым, значительно снизить коррозию огнеупоров, полностью избежать заноса шихтой рекуператора, снизить потери драгметаллов и увеличить продолжительность кампании печи на 3-5 лет.The use of glass beads in the technological process in comparison with single-stage plants allows to reduce capital costs for the construction of the installation, to reduce the temperature of the gas space of the furnace by 100-150 o C, and thereby significantly reduce the corrosion of refractories, completely avoid skidding of the recuperator charge, reduce the loss of precious metals and increase the duration of the furnace campaign by 3-5 years.
Для обеспечения заданной производительности установки площадь варочной части печи должна быть больше выработочной ее части в 21-36 раз. To ensure a given installation performance, the area of the cooking part of the furnace should be 21-36 times larger than its working part.
Если площадь варочной части печи, отнесенная к ее выработочной части, будет меньше чем 21:1, то загружаемые в печь стеклошарики не будут успевать расплавляться, что приведет к снижению производительности или, в худшем случае, к аварийной ситуации, связанной с резким увеличением вязкости стекломассы в выработочной части. If the cooking area of the furnace, referred to its production part, is less than 21: 1, then the glass balls loaded into the furnace will not have time to melt, which will lead to a decrease in productivity or, in the worst case, to an emergency situation associated with a sharp increase in the viscosity of the glass melt in the working part.
При соотношении этих площадей более чем 36:1 необоснованно увеличиваются капитальные затраты и расход энергоресурсов для получения того же количества продукции. With a ratio of these areas of more than 36: 1, capital expenditures and energy consumption are unreasonably increased to obtain the same amount of products.
Фидерная система 5 состоит из двух каналов - форканала и рабочего канала. Возможна компоновка фидерной системы с использованием форканалов, промежуточных и рабочих каналов. The feeder system 5 consists of two channels - a pre-channel and a working channel. It is possible to arrange the feeder system using forcanals, intermediate and working channels.
В форканале и промежуточном канале обеспечивается снижение и стабилизация температуры стекломассы. In the pre-channel and the intermediate channel, a decrease and stabilization of the temperature of the glass melt is provided.
В рабочем канале поддерживается температура стекломассы, необходимая для ведения устойчивого процесса формования стекловолокна. Для этого система отопления каналов фидера разделена на ряд самостоятельно регулируемых тепловых участков, каждый из которых связан с системой теплового контроля и автоматики. In the working channel, the temperature of the glass melt is maintained, which is necessary for conducting a stable process of forming fiberglass. To do this, the heating system of the feeder channels is divided into a number of independently regulated thermal sections, each of which is associated with a thermal control and automation system.
Наиболее эффективным способом сжигания газа является сжигание его непосредственно в горелочном керамическом туннеле при подаче газовоздушной смеси к раскаленной керамической поверхности, чем достигается беспламенное горение. Указанный способ сжигания газа реализован в конструкции системы отопления фидера, которая оборудована смесительными станциями и нагревательными элементами, установленным с шагом 100-150 мм вдоль боковых стенок фидерной системы, в которых имеются отверстия, выполненные с тем же шагом и предназначенные для подачи газовоздушной смеси на горение. The most effective way of burning gas is to burn it directly in a ceramic burner tunnel by supplying a gas-air mixture to a heated ceramic surface, thereby achieving flameless combustion. The specified method of burning gas is implemented in the design of the feeder heating system, which is equipped with mixing stations and heating elements installed with a pitch of 100-150 mm along the side walls of the feeder system, in which there are openings made with the same step and designed to supply the air-gas mixture for combustion .
Размещение нагревательных элементов с шагом менее 100 мм невозможно из-за геометрических размеров самих элементов, а при шаге более 150 мм не обеспечивается необходимая равномерность разогрева фидерной системы. The placement of heating elements with a pitch of less than 100 mm is impossible due to the geometric dimensions of the elements themselves, and with a pitch of more than 150 mm the required uniformity of heating of the feeder system is not provided.
Особенность системы управления тепловым режимом фидера состоит в том, что в ней используются как термопары, установленные в газовом пространстве каналов фидера, так и оптические пирометры, измеряющие температуру стекломассы или температуру газового пространства в слое, граничащем с расплавом стекла. При этом заданное значение температур поддерживается по показаниям оптических пирометров с коррекцией по сигналам от термопар, поступающих в приборы, идентифицирующие значения температур в цифровой форме. A feature of the thermal control system of the feeder is that it uses both thermocouples installed in the gas space of the feeder channels and optical pyrometers that measure the temperature of the glass melt or the temperature of the gas space in the layer adjacent to the glass melt. In this case, the set temperature value is supported by the readings of optical pyrometers with correction by signals from thermocouples arriving at devices identifying the temperature values in digital form.
Конструктивным решением фидера обеспечивается подача стекломассы к фильерным питателям, для этого в дне рабочего канала фидера имеются отверстия с шагом 800-1250 мм, через которые подготовленная стекломасса поступает в фильерные питатели 9, монтируемые под каждым отверстием с учетом требований технологии. Расположение отверстий в дне рабочего канала фидерной системы с шагом менее 800 мм не позволяет установить высокопроизводительное оборудование, скомпанованное в стеклопрядильные ячеки. Если шаг расположения отверстий больше 1250 мм, то количество стеклопрядильных ячеек уменьшается, а следовательно снижается производительность установки и увеличивается расход энергоресурсов на единицу продукции. The feeder constructive solution provides the supply of molten glass to the die feeders; for this, there are holes with a pitch of 800-1250 mm in the bottom of the working channel of the feeder, through which the prepared molten glass enters the die feeders 9 mounted under each hole, taking into account the requirements of the technology. The location of the holes in the bottom of the working channel of the feeder system with a pitch of less than 800 mm does not allow the installation of high-performance equipment, arranged in glass-spinning cells. If the hole spacing is greater than 1250 mm, then the number of glass-spinning cells is reduced, and therefore, the productivity of the installation decreases and the energy consumption per unit of production increases.
Для вытягивания комплексных стеклонитей применяется оборудование, скомпанованное в стеклопрядильные ячейки 8, размещенные под фидером 5, включающее:
- узел формования стекловолокна в комплекте с фильерным питателем;
- валковое замасливающее устройство 10;
- наматывающий аппарат 11;
- вспомогательное оборудование;
- систему КИП и А.For drawing complex glass strands, equipment is used, arranged in glass-spinning
- fiberglass forming unit complete with spinneret feeder;
-
-
- auxiliary equipment;
- instrumentation system and A.
Оборудование стеклопрядильных ячеек и системы КИП и А позволяет поддерживать технологические параметры в пределах, обеспечивающих стабильность процесса формования непрерывного стекловолокна. The equipment of the glass-spinning cells and the instrumentation and automation systems allows maintaining technological parameters within the limits that ensure the stability of the process of forming continuous fiberglass.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114274/03A RU2181346C1 (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Glass fiber production plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001114274/03A RU2181346C1 (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Glass fiber production plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2181346C1 true RU2181346C1 (en) | 2002-04-20 |
Family
ID=20250059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001114274/03A RU2181346C1 (en) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | Glass fiber production plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2181346C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561070C2 (en) * | 2013-10-15 | 2015-08-20 | Владимир Климентьевич Дубовый | Production of basalt fibres and equipment for their production |
RU2560761C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-08-20 | Владимир Климентьевич Дубовый | Electrical ceramic furnace with indirect heating for forming of continuous and staple glass fibres |
-
2001
- 2001-05-29 RU RU2001114274/03A patent/RU2181346C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Черняк М.Г. Непрерывное стеклянное волокно. Основы технологии и свойства. - М.: Химия, 1965, с.153-157. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2561070C2 (en) * | 2013-10-15 | 2015-08-20 | Владимир Климентьевич Дубовый | Production of basalt fibres and equipment for their production |
RU2560761C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-08-20 | Владимир Климентьевич Дубовый | Electrical ceramic furnace with indirect heating for forming of continuous and staple glass fibres |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4777534B2 (en) | Product heating system and method | |
CN101684944B (en) | Self-optimizing combustion control method of blast-furnace hot blast stove | |
CN104350013B (en) | Apparatus and method for melting glass | |
US5906119A (en) | Process and device for melting glass | |
RU2482077C2 (en) | Cupola furnace and method of obtaining molten silica | |
US8256245B2 (en) | Method for melting a composition of raw materials with an arched burner | |
CN101144121A (en) | Solid blowing in method for fused bath smelting | |
RU2181346C1 (en) | Glass fiber production plant | |
CN106440774A (en) | Closed preheating furnace used for copper rod production and copper rod manufacturing method | |
CN110590125A (en) | End-fired glass melting furnace | |
US8127574B2 (en) | Method for producing mineral wool | |
CN107056022B (en) | Float glass melting furnace | |
CN104697337B (en) | A kind of kiln feeding device for producing basalt continuous fiber | |
US4277277A (en) | Feeding agglomerates to a glass melting furnace | |
CN103755125B (en) | Glass insulator melting furnaces distribution passage and temperature control method thereof | |
CN109437515A (en) | A kind of method of foam position on regulation glass melt surface | |
CN207891243U (en) | Semiconductor photovoltaic automatically controls charging production equipment with quartz ampoule | |
CA1124075A (en) | Method and apparatus for control of fiberization of thermoplastic material | |
CN206377664U (en) | Flames of anger combustion gas samming heater | |
CN115745373B (en) | Material mountain regulating and controlling device, kiln and material mountain regulating and controlling method | |
GB706889A (en) | Improvements in or relating to apparatus for and method of making glass | |
CN219689582U (en) | High-heat-efficiency melting kiln | |
CN112097515A (en) | Rock wool production kiln, equipment and process | |
CN216308629U (en) | Natural gas sintering kiln | |
CN106524160A (en) | No-open-flame fuel gas uniform-temperature heating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060530 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090530 |