UA61398A

UA61398A - A fiber-forming apparatus

Info

Publication number: UA61398A
Application number: UA2003010672A
Authority: UA
Inventors: Valerii Leonidovych Mazur; Volodymyr Petrovych Havryliuk; Mykola Semenovych Havryliuk
Original assignee: Physical Technological Inst Metals & Alloys Nat Acad Sciences Ukraine
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2003-11-17

Abstract

A fiber-forming apparatus comprising the apparatus body built-in through the furnace feeder bottom in the feeder passage by the upper crown above the melt mirror, feeder burners built-in near the feeder arch, furnace feeder walls, blowing device provided with fitting for supply a high-speed energy carrier, and opening for outlet of the energy carrier for blowing the melt. The apparatus body is made in the form of inner and outer pipes mounted coaxially at the distance one from another. The inner pipe gets by its upper crown into the feeder combustion space above the melt mirror, and from below it is provided with the cone fitting expandable downwards. The outer pipe is fixed as a single partwith the inner one, and is provided from above with openings for outlet of the melt in the circular opening between inner and outer pipes. From below the outer pipe is provided with the fitting for current drainage mounted coaxially therewith in the lower part thereof. From above the outer pipe is provided with the cone fitting fixed thereto, and attached to the lower feeder bottom plane and provided with the current contact jaw.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до галузі виготовлення штапельного волокна із розплавів термопластичних матеріалів і 2 може бути використаним на підприємствах промисловості будівельних матеріалів, в хімічній промисловості, металургії та інших галузях, в яких виготовляють штапельні скловолокна з розплавів.The invention relates to the field of manufacturing staple fiber from melts of thermoplastic materials and 2 can be used at enterprises of the building materials industry, in the chemical industry, metallurgy and other industries in which staple glass fibers are made from melts.

Відомі пристрої реалізації вертикальнодувного способу виробки штапельних волокон із склорозплавів (Г.Ф.Known devices for implementing the vertical blowing method of producing staple fibers from glass melts (G.F.

Тобольський, Мінеральна вата та вироби з неї. Південно-уральське книжкове видавництво; Челябінськ, 1968, с.237). Найбільш простим і широко використовуваним пристроєм є фільєрна пластина, забезпечена одним або 70 декількома фільєрними отворами для формування струменів розплаву, який подається в пристрій для роздування високошвидкісним енергоносієм. Для підтримання необхідної в'язкості розплаву в струмені через пластину пропускають електричний струм, що дає можливість підвищити якість штапельного волокна.Tobolsky, Mineral wool and products from it. South Ural Book Publishing House; Chelyabinsk, 1968, p. 237). The most simple and widely used device is a spinneret plate equipped with one or 70 several spinneret holes for the formation of jets of melt, which is fed to the device for blowing with a high-speed energy carrier. To maintain the required viscosity of the melt in the jet, an electric current is passed through the plate, which makes it possible to improve the quality of the staple fiber.

Недоліком таких пристроїв є низька якість штапельних волокон, що виробляються, а саме: значна хрупкість волокон, велика кількість не волокнистих включень, що дає швидке загущення розплаву при його контакті з 72 високошвидкісним енергоносієм, температура якого значно нижча за температуру волокноутворення.The disadvantage of such devices is the low quality of the staple fibers produced, namely: considerable fragility of the fibers, a large number of non-fibrous inclusions, which gives rapid thickening of the melt when it comes into contact with the 72 high-speed energy carrier, the temperature of which is much lower than the temperature of fiber formation.

Найбільш близьким за технічною сутністю та ефектом, що досягається, являється волокноутворюючий пристрій (ас. СРСР Мо 1375582, СОЗ3В37/06, бюл.Мо7, 1988). Цей пристрій включає корпус із центрально розташованим соплом подачі на роздування розплаву, сформованого в вигляді струменю, а робоче сопло виконано в вигляді трьох втулок, здатних переміщуватись одна відносно одної. Такий пристрій дає можливість підвищити якість штапельного волокна за рахунок збільшення контакту енергоносія з поверхнею струменя розплаву. Проте проблема створення неволокнистих включень та проблема створення штапельних волокон малого діаметра залишається невирішеною.The fiber-forming device is the closest in terms of technical essence and effect achieved (Association of the USSR Mo 1375582, СОЗ3В37/06, byul. Mo7, 1988). This device includes a body with a centrally located supply nozzle for blowing the melt formed in the form of a jet, and the working nozzle is made in the form of three bushings that can move relative to each other. Such a device makes it possible to improve the quality of the staple fiber by increasing the contact of the energy carrier with the surface of the melt jet. However, the problem of creating non-fibrous inclusions and the problem of creating staple fibers of small diameter remains unsolved.

В основу винаходу, що пропонується поставлена задача створення волокноутворюючого пристрою, який дає змогу зменшити не волокнисті включення в виготовлених штапельних волокнах та зменшити діаметр 29 скловолокон при збільшенні їх довжини. «The basis of the proposed invention is the task of creating a fiber-forming device that makes it possible to reduce non-fibrous inclusions in the manufactured staple fibers and to reduce the diameter of 29 glass fibers while increasing their length. "

Поставлена задача вирішена тим, що в волокноутворюючому пристрої що включає корпус пристрою, вмонтований через днище фідера печі в канал фідера верхнім вінцем вище дзеркала розплаву, пальники фідера, вмонтовані в склепіння фідера, стінки фідера печі, пристрій для дуття, забезпечений патрубком подачі високошвидкісного енергоносія та щілиною виходу енергоносія на роздування розплаву, згідно з винаходом, со корпус пристрою виконаний в вигляді співвісно змонтованих між собою на відстані одна від одної внутрішньої та Фу зовнішньої труб, при цьому внутрішня труба своїм верхнім кінцем входить в топковий простір фідера вище дзеркала розплаву, а знизу забезпечена конусним патрубком, що розширюється донизу, який своїм нижнім о вінцем вмонтований в прийомний отвір пристрою для дуття коаксіально йому і нижче отвору виходу «-- високошвидкісного енергоносія пристрою для дуття, при цьому зовнішня труба нероз'ємно скріплена зThe task is solved by the fact that in the fiber-forming device, which includes the body of the device, mounted through the bottom of the furnace feeder into the feeder channel with the upper crown above the melt mirror, the feeder burners, mounted in the feeder vault, the walls of the furnace feeder, the blowing device, equipped with a nozzle for supplying high-speed energy carrier and according to the invention, the body of the device is made in the form of inner and outer pipes coaxially mounted at a distance from each other, while the inner pipe enters the furnace furnace space of the feeder above the melt mirror with its upper end, and from below equipped with a downward-expanding conical nozzle, which with its lower crown is mounted in the intake hole of the blowing device coaxially with it and below the exit hole of the high-speed energy carrier of the blowing device, while the outer pipe is inseparably fastened with

Зо внутрішньою нижче рівня дзеркала розплаву фідера і забезпечена зверху отворами входу розплаву в кільцеву о щілину між внутрішньою та зовнішньою трубами, а знизу зовнішня труба забезпечена співвісно змонтованим з нею в нижній її частині патрубком відводу струму, забезпеченим струмовідводом, при цьому зверху зовнішня труба забезпечена скріпленим із нею нижче отворів входу розплаву в кільцеву щілину конусним патрубком, «Ф прикріпленим до нижньої площини дна фідера, та забезпечена струмопідводом. З 70 Зменшення неволокнистих включень, зменшення діаметра штапельних волокон та збільшення їх довжини с досягнуто за рахунок підсосу в зону роздування розплаву розжарених газів з топкового простору фідера печі та з» зменшення товщини струменю розплаву, що роздувається, який формується в вигляді трубки розплаву, що обігрівається з внутрішньої сторони розжареними газами, що ежектують з топкового простору фідера, а з зовнішньої сторони, яка обігрівається електричним струмом та шляхом збільшення зони формуванняFrom the inside below the level of the feeder melt mirror and provided from above with holes for entering the melt into the annular gap between the inner and outer pipes, and from below, the outer pipe is provided with a current discharge nozzle mounted coaxially with it in its lower part, equipped with a current drain, while the external pipe is provided with a fastened with it below the openings of the entrance of the melt into the annular gap with a conical nozzle "F" attached to the lower plane of the bottom of the feeder, and equipped with a current supply. C 70 The reduction of non-fibrous inclusions, the reduction of the diameter of staple fibers and the increase of their length was achieved due to the suction into the melt blowing zone of heated gases from the combustion space of the furnace feeder and the reduction of the thickness of the blowing melt jet, which is formed in the form of a heated melt tube from the inside by heated gases ejected from the furnace space of the feeder, and from the outside, which is heated by electric current and by increasing the forming zone

Штапельного волокна за рахунок температури розжарених газів топкового простору фідера печі. В результаті б ежекції розжарених газів з топкового простору фідера в зону волокноформування зона витяжки значно - збільшується, завдяки чому діаметр волокон суттєво зменшується, а їх довжина збільшується. При цьому розплав не встигає застуджуватись високошвидкісним енергоносієм до створення неволокнистих включень, що о суттєво зменшує кількість неволокнистих включень. (Те) 20 Волокноутворюючий пристрій представлено в розрізі на фіг.Staple fiber due to the temperature of the heated gases in the furnace space of the furnace feeder. As a result of the ejection of heated gases from the furnace space of the feeder into the fiber forming zone, the extraction zone increases significantly, due to which the diameter of the fibers significantly decreases, and their length increases. At the same time, the melt does not have time to be cooled by the high-speed energy carrier before the creation of non-fibrous inclusions, which significantly reduces the number of non-fibrous inclusions. (Te) 20 The fiber-forming device is presented in section in fig.

Запропонований винахід включає днище фідера печі 1, склепіння фідера 2, в якому змонтований пальник 3, со стінки фідера 4, корпус пристрою 5, внутрішню трубу 6, конусний патрубок 7, прикріплений до внутрішньої труби меншим діаметром, зовнішню трубу 8, співвісно змонтованою з зовнішньою трубою з кільцевою щілиною 9 між зовнішньою та внутрішньою трубами, патрубок відводу струму 10, коаксіально змонтований з зовнішньою 29 трубою, струмовідвід 11, отвори входу розплаву 12 в кільцеву щілину між зовнішньою та внутрішньою трубами, в. конусний патрубок 13, пристрій для дуття 14, забезпечений патрубком подачі високошвидкісного енергоносія 15 через щілину виходу високошвидкісного енергоносія на роздування розплаву 16, струмопідвід 17.The proposed invention includes the bottom of the furnace feeder 1, the feeder vault 2, in which the burner 3 is mounted, the walls of the feeder 4, the device body 5, the inner pipe 6, the conical nozzle 7, attached to the inner pipe with a smaller diameter, the outer pipe 8, coaxially mounted with the outer a pipe with an annular gap 9 between the outer and inner pipes, a current discharge nozzle 10, coaxially mounted with the outer pipe 29, a current drain 11, melt inlet holes 12 in the annular gap between the outer and inner pipes, c. conical nozzle 13, blowing device 14, equipped with a high-speed energy carrier supply nozzle 15 through the high-speed energy carrier outlet slot for melt blowing 16, power supply 17.

Працює волокноутворюючий пристрій таким чином. На днище фідера печі безперервно подається з печі розплав. Для підтримання необхідної в'язкості розплаву через пальники З подається газоповітряна суміш, яка 60 згоряє в топковому просторі, обмеженому днищем фідера, склепінням 2, стінками фідера 4 передають тепло розплаву. Розплав поступає в корпус пристрою 5 через отвори входу розплаву 12 в кільцеву щілину 9 між внутрішньою трубою б та зовнішньою трубою 8 і опускається по конусному патрубку 7 в отвір пристрою для дуття 14, в який по патрубку подачі високошвидкісного енергоносія 15 безперервно подається енергоносій. З пристрою для дуття енергоносій з великою швидкістю виходить через щілину виходу високошвидкісного бо енергоносія на роздування розплаву 16. Внаслідок того, що на конусному патрубку розплав опускається на площину, що розширюється, конусного патрубка, товщина шару розплаву зменшується до мінімуму в зоні виходу енергоносія з щілини виходу, а швидкість енергоносія збільшується розплав струменями енергоносія розвивається на окремі волокна зменшеного діаметра, які довитягуються за рахунок високої температури газів,The fiber forming device works like this. Melt is continuously fed from the furnace to the bottom of the furnace feeder. To maintain the required viscosity of the melt, a gas-air mixture is supplied through the burners C, which burns in the furnace space limited by the bottom of the feeder, the vault 2, and the walls of the feeder 4 transmit the heat of the melt. The melt enters the body of the device 5 through the melt inlet holes 12 into the annular gap 9 between the inner pipe b and the outer pipe 8 and descends through the conical nozzle 7 into the opening of the blowing device 14, into which the energy carrier is continuously supplied through the high-speed energy carrier supply nozzle 15. From the blowing device, the energy carrier exits at high speed through the exit slot of the high-speed energy carrier to blow the melt 16. As a result of the fact that the melt falls on the conical nozzle to the expanding plane of the conical nozzle, the thickness of the melt layer is reduced to a minimum in the zone of the energy carrier exiting the slot output, and the speed of the energy carrier increases, the melt jets of the energy carrier develop into separate fibers of reduced diameter, which are stretched due to the high temperature of the gases,

які ежектуються із топкового простору фідера печі.which are ejected from the furnace space of the furnace feeder.

Внаслідок цього досягається зменшення діаметру штапельних волокон, збільшення їх довжини та зменшення відсотка неволокнистих включень.As a result, a decrease in the diameter of staple fibers, an increase in their length and a decrease in the percentage of non-fibrous inclusions is achieved.

Для збереження необхідної в'язкості розплаву через струмопідвід 17 подається електричний струм, який, проходячи через зовнішню трубу та патрубок відводу струму через струмопідвід відводиться, нагріваючи при цьому розплав, що подається на волокноутворення.To maintain the required viscosity of the melt, an electric current is supplied through the current supply 17, which, passing through the external pipe and the outlet pipe, is diverted through the current supply, while heating the melt supplied to fiber formation.

70 Застосування волокноутворюючого пристрою при виробці штапельних волокон дає можливість зменшити діаметр штапельних волокон, збільшити довжину волокон та зменшити кількість неволокнистих включень.70 The use of a fiber-forming device in the production of staple fibers makes it possible to reduce the diameter of staple fibers, increase the length of fibers and reduce the number of non-fibrous inclusions.

Claims

The formula of the invention is a Fiber-forming device, which includes a device body, mounted through the bottom of the furnace feeder into the feeder channel with the upper crown above the melt mirror, feeder burners, mounted in the feeder vault, the walls of the furnace feeder, a blowing device, equipped with a nozzle for supplying high-speed energy carrier and the opening of the energy carrier for blowing the melt, which differs in that the body of the device is made in the form of coaxially mounted inner and outer pipes at a distance from each other, while the inner pipe with its upper crown enters the furnace space of the feeder above the melt mirror, and from the bottom is equipped with a conical nozzle expanding downwards, which with its lower crown is mounted in the receiving opening of the blowing device coaxially with it and below the exit hole of the high-speed energy carrier of the blowing device, while the outer pipe is inseparably fastened with the inner one below the level of the feeder melt mirror and provided from above the entrance through the holes in the melt into the annular gap between the inner and outer tubes, and from below the outer tube is equipped with a current outlet nozzle mounted coaxially with it in its lower part, equipped with a "current outlet", while the outer tube is equipped with a conical nozzle attached to it below the entrance holes of the melt into the annular gap , attached to the lower plane of the bottom of the feeder, and equipped with a power supply. so (o) (ze) "- (Se)

- and? (o) - (95) se) IR e) 60 b5