SU1423512A1 - Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени - Google Patents
Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1423512A1 SU1423512A1 SU864155554A SU4155554A SU1423512A1 SU 1423512 A1 SU1423512 A1 SU 1423512A1 SU 864155554 A SU864155554 A SU 864155554A SU 4155554 A SU4155554 A SU 4155554A SU 1423512 A1 SU1423512 A1 SU 1423512A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- melt
- fibers
- cooled
- spherical
- quality
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области производства стекл нных волокон, конкретно к технологии и оборудованию но нолуче- нию Н1тапельных волокон из алюмосиликат- ных расплавов. Изобретение нанравлено на у.1учн1енне качества готовой продукции. Устройство Д.1Я но, 1учсни Н1тане.1ьных волокон содержит сферическую иоверх- иость 1, иере.од н1ую в новерхность 2 усеченного конуса с углом раекрь/ти 150 160°С, торы 3, состыкованные с трубопроводами 4 нодвода энергоноснте, 1 в у.че;1 раздува и с КОЛЬЦСЕЗЫМН н.частинами 5, причем на наружной поверхности торов вынолнены н1.е, 1И с направл ющими лонат- ками 6, кроме этого новерхности 1 и 2 охлалч- даютс х.чадагентом через систему охлаждени 7 и привод тс в движение центробежным раснылнте.пем с номощью привода. Из нлавильной нечи расплав под действием сил т жести в виде струи 10 иодают на вран1ающуюс ох.чаждаемую сферическую новерхность 1. Пленку расплава формуют при скорости охлаждени 50-100 К/с. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л
Description
N
ГС
00 ел
ю
Изобретение относитс к производству стекл нных волокон, конкретно к технологии и оборудованию но получению Н1та- пельных во.чокои из а. помосиликатных рас- ii.iaBOis.
Це;1ыо изобретени вл егс улучшение качества готовой иродукции.
На фиг. 1 иоказано устройство дл осунхествлени снособа, общий вид; на фиг. 2 -- узел распы.лени и узел раздува, продольный разрез.
Устройство дл нолучени нп анельных волокон содержит сферическую иоверхность 1, переход щую в поверхность 2 усеченного конуса, торы 3, состыкованные с трубо- фоводами 4 подвода энергоносител в узел раздува и с кольцевыми иластинами 5, причем на наружной поверхности торов и.меютс щели, содержан1ие нанравл юпше лопатки 6, кроме того, поверхпости 1 и 2 охлаждаютс х-ладаг енто.м через систе.му 7 охлаждени и привод тс в движение центро- бежным распылителем 8 с помощью при- 5()да 9. .
Устройство работает следующим образом .
Вк;почают привод 9 центробежпогч) распылител 8, иодают в систему 7 охлаж- депи воздух, в трубопроводы энергоноситель под высоки.м давлением (перегретый нар 6-8 ати, сжатый воздух 8-10 ати). Через 5-8 мин устройство готово к эксплуатации .
Из клавильной печи раснлав под действием сил т жести в виде струи К) иодают на 1 ра1ца1оп.уюс ох.лаждаемую сферическую поверхность 1. Под действием центробежных сил расплав равномерно покрывает поверхность 1 в зоне перехода ее в поверхность 2 усеченпого конуса и ноступает на поверхность 2 в виде пленки. Выт гивание расплава в топкую гкленку па поверхпости 2 происходит за счет ускоренного движени расплава па ней за счет поперечного рас- т гивани силами сцеплени с охлаждаемой поверхностью, возникающими во врем смачивани расплаво.м последней. Продвига сь от мепыпего основании поверхности 2 к большему, пленки раснлава уменьшают свою толщину до критического значени , при котором происходит наруп1ение сгипошпости и далее но конической поверхности расплав движетс в виде множества струек-, Н1ирина которых минимальна у боль |1его основани поверхности 2. Под действием центробежных сил раснлав покидает поверхность 2 и находитс во взве1иенном состо нип, причем масса расплава, наход щегос за нре- де.чами поверхности 2, )ывно возрастает и принимает форму кайли. Как только масса капли дости1-ает такой величины, что центробежные силы, действующие не нее, станов тс больше сил поверхностного нат жени , она отрываетс и поступает в зону действи эжектируемого окружаю
5
5
-
0
0
0 5
0
5
5
0
щего воздуха, который вводит ее в зону действи высокоскоростного потока энергоносител , где завершаетс процесс формовани из нее волокна. При этом направл ющие лопатки закручивают поток энергоносител таким образом, что вектор скорости вход щей в этот ноток капли расплава практически совпадает с направлением потока энергоносител .
Комбинирование центробежного распылени с высокоскоростным раздувом при переработке раснлава в волокно нозвол ет резко улуч1нить качество получаемого волокнистого .материала. При этом достигаютс заданные геометрические параметры волокон - их длина и диаметр. Центробежное распыление позвол ет обеспечить высоко- эффективпый процесс раснылени раснлава на капли, имеющие практически одипаковые об ьемы. Получаемые таки.м образо.м равновеликие кайли поступают в зону высокоскоростного раздува энергоносителем, где заверн1аетс процесс формовани из них волокон. Таким образо.м, достигаетс единый режим формовани дл всех волокон, т.е. все волокна формуютс при одном и том же температурном режиме (заданном) и при оптимальной скорости дефор.мации. Это позвол ет получать супертонкие д.линные алюмо- силнкатные волокна заданньгх параметров, так как выбираютс температурные режимы и скорости деформации дл одного конкретного объема расплава, а не дл какого-то усредненного объема расплава. Например , при поступлении расп.лава малой в зкости в высокоскоростной поток энергоносител формуютс волокна малого диаметра и длины, а содержание неволокннс- тых включений составл ет значительную долю в обн.1ей массе волокнистого материала . Д.п улучшени нроцесса формовани волокоц начальна в зкость раснлава при поступ.ении в высокоскоростной поток энергоносител должна быть пор дка 1000 П. С этой целью предварительно охлаждают расплав со скоростью 50-100 К/с при его распылении. Это позвол ет организовать по.чучение капель расплава с в зкостью, близкой к оптимальной, кроме того процесс распылени струи раснлава становитс устойчивым , так как возмущени , которые возникают на наружной поверхности расплава оси взаимодействи его с окружающей средой при центробежном распылении, затухают во много раз быстрей но сравнению с такими же возмун.ени .ми в расплавах с малой в зкостью .
Уменьшение скорости охлаждени расплава на стадии его раснылени менее 50 К/с приводит к нарушению стабильности образовани равновеликих капель расплава, а при высокоэффективном процессе переработки расплава в волокно по вл ютс капельки расплава, из которых образуютс неволокнистые включени диаметро.м больше 0,5 мм.
Увеличение скорости охлаждени расплава на стадии распылени свьипе 100 К/с приводит к формованию толстых коротких волокон, а также к образованию нево. юк- нистых включений каплевидной формы.
Выполнение охлаждаемой поверхности сферической, переход щей в поверхность усеченного конуса с углом раскрыти - 160°, вызвано условием оптимального охлаждени при распылении вертикально истекающей струи расплава на равновеликие объемы. В этом случае стру расплава поступает в цептр ее сферической поверхности, под действием центробежных сил растекаетс по ней и перемещаетс к границе перехода сферической . поверхности в коническую поверхность. Пленка расплава сходит с границы по всей ее окружности и поступает на коническую поверхность, где происходит образование поверхностных струй расплава , которые двигаютс к большему основанию поверхности 2, где выполн етс сло- вие равновеси поверхностпых и массовых сил, которое соответствует началу отрыва капли от основной поверхности струи. В начальный момент отрыва капли ее скорость меныпе средней скорости движени струи на большем основании поверхности 2. В это врем происходит втекание части расплава в каплю. В дальнейшем капл возрастает и отрываетс от охлаждаемой но- верхности. На указанной о.хлаждаемой поверхности при образовании струи дости- гаетс более высока однородность дисперсного состава капель, чем если бы охлаждаема поверхность была выполнена или только конической или только сферической. Кроме того, охлаждаема поверхность позвол ет увеличить расход расплава в струе и монодисперсность капель.
Уменьн ение угла раскрыти конической поверхности менее 150° приводит к нарушению устойчивости образовани на этой поверхности из пленки расплава поверхностных струй, обеспечивающих образование капель однородного дисперсного состава. Этого можно избежать с помощью увеличени энергозатрат, обеспечивающих нормальную работу охлаждаемой поверхности с увеличенной частотой вращени . Но в этом случае нарушаетс сплошность пленки расплава на границе сферической и конической поверхностей, что ведет к хаотическому образованию капель из расплава на границе сферической поверхности. А это способствует образованию неволокпистых включений. Увеличение угла более 160° не позвол ет увеличить расход расплава в струе при обеспечении монодисперсности формирующихс капель, так как капли расплава срываютс не с большего основани поверхности 2, а на всем пути движени расплава по поверхности 2 от ее меньшего основани до большего. Получаемые при этом капли имеют разные объемы, разную темпе
5
0 o
0 5
5
5
0
ратуру. В потоке эпер1ч)|юсител из них формуютс различные по диаметру и длине волокна, а также и разной форм1)1 нево.юк- нистыс вк. иочепп .
Выполнение узла раздува в виде двух торов, имеющих на наружно)) новерхности 1це;1ь, в виде сопла с направл юни1мп лопаг- ками и расположение торов симметрично плоскости бо:1ьп1его основанп конической ох,чаждаемой поверхности нозво.1 ет организовать стопроцентный захват капель расплава эжектируемым нотоком окружающего воздуха и подачу их в высокоскоростной поток энергоносите. 1н, исключив при этом налипаие капель расплава на внутренней поверхности торов. Варьиру рассто нием расположени торов относительно илоскости симметрии определ ют оптимальный режим переработкп капель расплава в волокно в зависимости от фракции каие.И). полч- чепных при расньк 1ении.
Вынолнение шс,1И в виде сои.ма с на- нрав. 1 юп1ими . юнатками позво.п ет сформировать ноток энергоносител , напраи.лепш- которого совпадает с вектором скоростп кап. 1и, вход щей в этот ноток. Это позво.ч ет иск. 1ючить коагу, 1 цию капель расплава во врем нача. 1а формовани из них волокон и тем самым исключить неволокнистые включени , которые образуютс нри этом влении.
Введение камеры волокнообразовапл , образованной двум кольцевыми пластинками , позвол ет использовать эисрг ию эпергоносител при формовапии длинных и тонких волокон и исключить возможность возникновени локальных возмушещи потока, которые отрицательно вли ют на процесс формовани Д.1ИННЫХ волокон.
Пример. Получение алюмосилпкатных волокон (АЬО,) 50% и SiO,, 50%).
Поверхности 1 п 2 изготавливают из силицированного графита. Диаметр меньшего основани конической поверхности равен 60 мм, а диаметр большего основани - 90 мм. Радиус кривизны сферической новерхности 75 мм. Угол раскрыти конической поверхности . Диаметр внутренней поверхности торов 1 10 мм. В качестве эперго- носптел использовалс перегретый пар с давлением 8 ати на входе в трубопроводы 4. Кольцевые сопла с направл ющими лопатками обеспечивали скорость потока на выходе из сопла 850 м/с. Стру расплава с расходом 540 кг/ч поступа.ча на поверхность 1 при 2000--1980°С.
Полученные таким образом волокна имеют длину 150-160 мм при диаметре волокон 1 -1,2 мкм. Неволокнистые включени в получаемом волокпистом материале составили 0,6%.
Таким образом, и.ри использовании изобретени можно высокоэффективно перерабатывать 540 кг/ч алюмосиликатпого расплава в волокна длиною 150-160 мм и днаметром 1 -1,2 мкм при практическом отсутствии неволокнистых включений, тогда как при таком же расходе алюмосиликат- ного расплава по прототипу получают волокна длиной 100-150 мм и диаметром 1 - 1,2 мкм, но при этом содержание неволокнистых включений составл ет около 18%.
Claims (2)
- Формула изобретени
- 2. Устройство дл получени штапельных волокон, включаюш.ее охлаждаемую вращающуюс поверхность, узел раздува, привод вращени , систему охлаждени и систему подачи энергоносител в рабочую зону, отличающеес тем, что, с целью улучще- ни качества готовой продукции, охлаждаема вращающа с поверхность выполнена сферической, переход щей в поверхностьусеченного конуса с углом раскрыти 150-1. Способ получени штапельных воло- 10160°, узел раздува - в виде двух располокон путем плавлени шихты, подачи рас-женных симметрично плоскости большегоплава в виде струи на вращающуюс охлаж-основани конуса торов и содержит камерулаемую поверхность, формовани тонкойформовани волокон, при этом каждый торпленки расплава и раздува его высоко-выполнен с щелью в виде сопла на наружскоростным потоком энергоносител , отли-ной поверхности и с направл ющими лопатчающийс тем, что, с целью улучшени 5ками, а камера формовани волокон обра2 . Устройство дл получени штапельных волокон, включаюш.ее охлаждаемую вращающуюс поверхность, узел раздува, привод вращени , систему охлаждени и систему подачи энергоносител в рабочую зону, отличающеес тем, что, с целью улучще- ни качества готовой продукции, охлаждаема вращающа с поверхность выполнена сферической, переход щей в поверхностькачества готовой продукции, пленку рас- нлава формуют при скорости охлаждени 50-100 К/с.зована двум кольцевыми пластинами, которые состыкованы с наружными по отношению к плоскости симметрии стенками сопл.4О/Vj
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864155554A SU1423512A1 (ru) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864155554A SU1423512A1 (ru) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1423512A1 true SU1423512A1 (ru) | 1988-09-15 |
Family
ID=21270691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864155554A SU1423512A1 (ru) | 1986-12-03 | 1986-12-03 | Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1423512A1 (ru) |
-
1986
- 1986-12-03 SU SU864155554A patent/SU1423512A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 574406, кл. С 03 В 37/06, 1977. Школьников . А. и др. Стекл нное пельное волокно, М.: Хими , 1969, с. 122-123. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3357808A (en) | Method of preparing fibers from a viscous melt | |
US3436792A (en) | Apparatus for producing strands or granules from liquid material | |
JPS5857374B2 (ja) | 繊維の製造方法 | |
US4636234A (en) | Method and apparatus for making non-circular mineral fibers | |
US4548632A (en) | Process for producing fine fibers from viscous materials | |
JPS5911540B2 (ja) | 無機質繊維の製造方法及びその装置 | |
EP0354913B1 (en) | Fibrillation device for the manufacture of mineral wool | |
SU1423512A1 (ru) | Способ получени штапельных волокон и устройство дл его осуществлени | |
KR840004401A (ko) | 원심력을 이용한 섬유 형성방법 | |
HRP940788A2 (en) | Method for making mineral fibres | |
US4544393A (en) | Rotary fiber forming method and apparatus | |
US4676815A (en) | Apparatus for the production of fine mineral fibres | |
US4828469A (en) | Blowing nozzle for ceramic fiber production | |
US4118213A (en) | Method and apparatus for fiberizing attenuable materials and product thereof | |
US2407456A (en) | Method of producing fibrous glass | |
SU1204325A1 (ru) | Устройство дл получени металлических порошков распылением расплава | |
US5139551A (en) | Method of producing spherical products | |
CA1274394A (en) | Non-circular mineral fibers and method and apparatus for making | |
RU2016854C1 (ru) | Способ получения минеральных волокон | |
RU1790559C (ru) | Способ формовани штапельных волокон | |
SU1671621A1 (ru) | Дутьева головка | |
SU1673547A1 (ru) | Устройство дл получени штапельного волокна | |
SU937365A1 (ru) | Способ получени штапельного волокна и устройство дл получени штапельного волокна | |
SU761430A1 (ru) | Способ производства супертонкого волокна ® п г из расплавов с повышенной температурой плавления д'у.·; ' v·;,: | |
JPH01104336A (ja) | 球状体の製造法 |