UA9183U

UA9183U - A glass-melting furnace feeder

Info

Publication number: UA9183U
Application number: UAU200501205U
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Viktorovych Vakhrin; Mykola Semenovych Havryliuk
Original assignee: Volodymyr Viktorovych Vakhrin; Mykola Semenovych Havryliuk
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2005-09-15

Abstract

A glass-melting furnace feeder contains lower, upper and lateral walls, combustion space, burners, blast mechanism for blowing the melt jet, insert for forming the melt jet and delivery thereof for making the staple fiber. The insert is fixed in the lower wall of the furnace feeder with a possibility of outlet thereof to the environment either through the lower wall of the furnace feeder and through the upper one, and is made in the form of four concentrically tubes mounted one into another witha possibility of making annular gaps with equidistant surfaces between surfaces thereof. The outer tube is plugged from above with a plug, and the second tube being concentrically mounted inside the outer tube is connected with the combustion space of the furnace feeder. The third tube is concentrically mounted into the second tube cavity, and the fourth tube is concentrically mounted into the third tube cavity. The fourth tube is permanently connected to the plug and to the tube for delivery of high-speed energy carrier. The lower end of the insert is mounted with a possibility of entering the orifice of the blast mechanism below the output bore of the blast mechanism high-speed energy carrier.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до галузі виготовлення штапельних волокон із розплавів термопластичних 2 матеріалів і може бути використана на підприємствах промисловості будівельних матеріалів, в хімічній промисловості, металургії та інших галузях, в яких виготовляються штапельні волокна із термопластичних розплавів. Відомий фідер скловарної печі (А. С. СРСР Мо937366, СОЗВ37/09, 19821. Вставка такого фідера виконана в вигляді вертикальної трубки, стінки якої входять в порожнину фідера вище дзеркала розплаву та забезпечена вертикальними трубками малого діаметра, які в верхній частині сполучені на рівні дзеркала 70 розплаву та сполучені знизу з зовнішнім середовищем горизонтальними каналами з можливістю проходу розплавів. Площина перерізу горизонтальних каналів виконана меншою площини перерізу вертикальних трубок, що дає змогу газам топочного простору обігрівати розплав, який подається на виробку. Такий пристрій не потребує додаткового використання тепла для підтримання необхідної температури розплаву. Це дає змогу упростити обслуговування фідера в процесі виробки волокон. 19 Недоліком цього пристрою є те, що в зоні роздмухування струменю розплаву високошвидкісним енергоносієм розплав швидко охолоджується, що не дає змоги повністю перетворити розплав в штапельні волокна. В результаті діаметр та довжина волокон не задовольняє потреб практики сьогодення, як і появляємі неволокнисті включення.The utility model refers to the field of manufacturing staple fibers from melts of thermoplastic 2 materials and can be used at enterprises of the building materials industry, in the chemical industry, metallurgy and other industries in which staple fibers are made from thermoplastic melts. The well-known feeder of the glass furnace (AS USSR Mo937366, СОЗВ37/09, 19821. The insert of such a feeder is made in the form of a vertical tube, the walls of which enter the cavity of the feeder above the melt mirror and is equipped with vertical tubes of small diameter, which in the upper part are connected at the level mirrors 70 of the melt and are connected from below with the external environment by horizontal channels with the possibility of the passage of melts. The cross-sectional area of the horizontal channels is smaller than the cross-sectional area of the vertical tubes, which allows the gases of the furnace space to heat the melt that is fed to the product. Such a device does not require additional use of heat to maintain the required temperature of the melt. This makes it possible to simplify the maintenance of the feeder in the process of fiber production. 19 The disadvantage of this device is that in the zone of blowing the melt jet by the high-speed energy carrier, the melt cools quickly, which does not make it possible to completely transform the melt into staple fibers. As a result, the diameter and length on fibers does not meet the needs of today's practice, as well as appearing non-fibrous inclusions.

Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаємими результатами є фідер скловарної печі ІА. С. СРСРThe closest in terms of technical essence and achievable results is the IA glass furnace feeder. S. USSR

Ме1021662, СО3В37/09, 1983.Me1021662, СО3В37/09, 1983.

Він включає виробний канал, вставку, стінки фідера печі, в нижній з яких закріплена вставка з виходом Її в топковий простір фідера, яка забезпечена кишенями, які з'єднують топковий простір з навколишнім середовищем. Такий фідер дає змогу обігрівати розплав через стінки вставки, що забезпечує повільність охолодження розплаву. 29 Недоліком такого фідера є те, що при теплопередачі через стінки вставки тепла значна частина тепла затрачується не ефективно. В результаті цього якість виробляємих волокон залишається незадовільною, що значно обмежує сферу використання таких волокон. Тому актуальною стає потреба вдосконалення пристроїв для виготовлення волокон та зменшення затрат на їх обслуговування.It includes a production channel, an insert, the walls of the furnace feeder, in the lower of which the insert is fixed with its exit into the furnace space of the feeder, which is equipped with pockets that connect the furnace space with the environment. Such a feeder makes it possible to heat the melt through the walls of the insert, which ensures slow cooling of the melt. 29 The disadvantage of such a feeder is that during heat transfer through the walls of the heat insert, a large part of the heat is spent inefficiently. As a result, the quality of the produced fibers remains unsatisfactory, which significantly limits the scope of use of such fibers. Therefore, the need to improve devices for the production of fibers and reduce the cost of their maintenance becomes urgent.

В основу запропонованої корисної моделі поставлена задача створення такого фідера скловарної печі, о вставка якого дає можливість безпосереднього обігріву розплаву і в зоні роздмухування струменю, температура о якого близька до термопластичного стану його за в'язкістю, що дає змогу підвищити якість виготовляємих штапельних волокон та збільшити продуктивність їх виготовлення. --The basis of the proposed useful model is the task of creating such a glass furnace feeder, the insertion of which enables direct heating of the melt and in the jet blowing zone, the temperature of which is close to the thermoplastic state of its viscosity, which makes it possible to improve the quality of the manufactured staple fibers and increase productivity of their production. --

Поставлена задача досягнута за рахунок того, що фідер печі, який включає нижню стінку, бокові стінки, Ге») верхню стінку, топковий простір, пальники, дуттєвий пристрій для роздмухування струменю розплаву, вставку, яка закріплена в нижній стінці фідера печі з можливістю виходу її в навколишнє середовище, як через нижню так і через верхню стінки і виконану в вигляді чотирьох концентрично змонтованих одна в другій трубок з можливістю створення між їх поверхнями пільцевих зазорів з рівно віддаленими поверхнями кілець. Зовнішня « трубка вставки заглушена зверху заглушкою, а друга трубка, концентрично змонтована всередині простору Ще зовнішньої трубки, з'єднається з топковим простором фідера печі патрубками, закріпленими як в зовнішній, та і 50 внутрішній трубах, з можливістю створення нероз'ємного з'єднання між ними та подачі в кільцевий зазор між с другою та третьою трубками розплаву, а зовнішня трубка забезпечена отворами, що з'єднують кільцевий зазорThe task was achieved due to the fact that the feeder of the furnace, which includes the lower wall, side walls, Ge») upper wall, furnace space, burners, a blowing device for blowing the melt jet, an insert that is fixed in the lower wall of the feeder of the furnace with the possibility of its exit into the environment, both through the lower and through the upper walls and is made in the form of four concentrically mounted tubes, one inside the other, with the possibility of creating dust gaps between their surfaces with equally spaced ring surfaces. The outer tube of the insert is blocked from above with a plug, and the second tube, concentrically mounted inside the space of the outer tube, will be connected to the furnace space of the furnace feeder with nozzles fixed both in the outer and 50 inner tubes, with the possibility of creating an integral connection between them and feeding into the annular gap between the second and third melt tubes, and the outer tube is provided with holes connecting the annular gap

Із» між зовнішньою та другою трубками з топковим простором фідера печі. В порожнину другої трубки концентрично вмонтована третя трубка, нероз'ємно з'єднана з заглушкою та забезпечена зверху отворами, що з'єднують простір третьої трубки з топковим простором фідера печі, а в порожнину третьої концентрично змонтована детверта трубка з можливістю створення кільцевого зазору між ними, при цьому четверта трубка змонтована з о можливістю виходу її з вставки як зверху, так і знизу, яка нероз'ємно з'єднана з заглушкою, через яку вона - з'єднується з навколишнім середовищем і з патрубком подачі високо швидкісного енергоносія, при цьому нижній кінець четвертої трубки змонтований з можливістю входу в отвір дуттєвого пристрою нижче каналу виходу со високошвидкісного енергоносія дуттєвого пристрою, а зазор між другою та третьою вставками відрізняється тим, се» 20 що відноситься до інших кільцевих зазорів як 1:3 за площами.From" between the outer and second tubes with the furnace space of the furnace feeder. A third tube is concentrically mounted in the cavity of the second tube, inseparably connected to the plug and provided with holes on top that connect the space of the third tube with the furnace space of the furnace feeder, and a fourth tube is concentrically mounted in the cavity of the third with the possibility of creating an annular gap between them , while the fourth tube is mounted with the possibility of its exit from the insert both from above and from below, which is inseparably connected to the plug, through which it is - connected to the environment and to the supply pipe of the high-speed energy carrier, while the lower end of the fourth tube is mounted with the possibility of entering the hole of the gas device below the exit channel of the high-speed energy carrier of the gas device, and the gap between the second and third inserts differs in that it is related to other annular gaps as 1:3 in areas.

Виконання вставки в вигляді концентрично змонтованих трубок, вставлених одна в одну з можливістю створення кільцевих зазорів, середній з яких сполучений з розплавом, який формується в вигляді струменя трубчатої форми дає змогу обігріву розплаву при його переміщенні в зону роздмухування, а через канали між зовнішньою та другою трубками розжарені гази енжектуються в зону роздува, які переміщаються по каналу міжMaking the insert in the form of concentrically mounted tubes, inserted into each other with the possibility of creating annular gaps, the middle of which is connected to the melt, which is formed in the form of a tubular jet, enables the heating of the melt when it is moved to the blowing zone, and through the channels between the outer and the second tubes, heated gases are injected into the inflation zone, which move along the channel between

СС о5 третьою та четвертою трубками, що значно збільшує зону формування штапельного волокна. Тому дає змогу збільшити довжину витягуваних штапельних волокон при одночасному зменшенні діаметра та зменшити кількість неволокнистих включень. Виконання каналу подачі розплаву на роздмухування в вигляді кільцевого в січенні дає змогу на порядок збільшити продуктивність виготовлення штапельних волокон. Подача Через четверту трубу високошвидкісного енергоносія дає змогу одночасного роздмухування струменю розплаву, 60 сформованого в вигляді трубки, як з зовнішньої, так і з внутрішньої сторони енергоносієм, температура якого близька до температури термопластичності витягуваних волокон. Завдяки цьому з'являється змога суттєвого зменшення діаметра штапельного волокна та збільшення його довжини.SS o5 by the third and fourth tubes, which significantly increases the area of staple fiber formation. Therefore, it makes it possible to increase the length of the drawn staple fibers while simultaneously reducing the diameter and reducing the number of non-fibrous inclusions. Making the melt supply channel for blowing in the form of a ring in cross-section makes it possible to increase the productivity of staple fiber production by an order of magnitude. Supply Through the fourth tube of the high-speed energy carrier enables the simultaneous blowing of a jet of melt, 60 formed in the form of a tube, both from the outside and from the inside with the energy carrier, the temperature of which is close to the temperature of thermoplasticity of the drawn fibers. Thanks to this, it becomes possible to significantly reduce the diameter of the staple fiber and increase its length.

Виконання зазору між другою та третьою трубками, по якому подається розплав, по відношенню до двох останніх, по яким проводять ежектуємі розжарені гази в зону роздмухування, виконано рівним 1:3, що дає змогу бо суттєво збільшити зону виготовлення штапельного волокна, що сприяє підвищенню якості виготавляємого волокна при зменшенні його собівартості за рахунок незмінних затрат енергоносія на виготовлення волокна, головним з яких є тепло, затрачене на розплав та його роздмухування.The gap between the second and third tubes, through which the melt is fed, in relation to the last two, through which the ejected heated gases are conducted into the blowing zone, is made equal to 1:3, which makes it possible to significantly increase the area of staple fiber production, which contributes to the improvement of quality of the manufactured fiber while reducing its cost due to the constant costs of the energy carrier for the production of the fiber, the main of which is the heat spent on the melt and its blowing.

Фідер скловарної печі представлено на Фіг. в розрізі.The feeder of the glass furnace is shown in Fig. in section

Фідер скловарної печі включає канал фідера печі 1, нижню стінку 2 фідера печі, бокові стінки З фідера печі, верхню стінку 4, пальники 5 змонтовані в верхній стінці, вставку б, змонтовану в нижній стінці фідера печі з можливістю виходу її через верхню стінку в навколишнє середовище, зовнішню трубку 7 вставки, другу трубку 8, концентрично змонтовану в порожнині зовнішньої трубки, третю трубку 9, концентрично змонтовану в порожнині другої вставки, четверту трубку 10, концентрично змонтовану в порожнині третьої трубки вставки, 7/о отвір зовнішньої трубки 11, що з'єднує її порожнину з топковим простором фідера печі, заглушку 12 вставки, отвори третьої трубки 13, які дають змогу розжарених газів з топкового простору фідера в кільцевий канал між трубками, і які з'єднують патрубки 14, які сполучають розплав каналу фідера печі з кільцевим каналом між другою і третьою концентрично змонтованими трубками вставки, дуттєвий пристрій 15.The feeder of the glass furnace includes the channel of the feeder of the furnace 1, the lower wall of the feeder of the furnace 2, the side walls of the feeder of the furnace, the upper wall 4, the burners 5 mounted in the upper wall, the insert b mounted in the lower wall of the feeder of the furnace with the possibility of its exit through the upper wall into the surrounding environment, the outer tube 7 of the insert, the second tube 8, concentrically mounted in the cavity of the outer tube, the third tube 9, concentrically mounted in the cavity of the second insert, the fourth tube 10, concentrically mounted in the cavity of the third tube of the insert, 7/o hole of the outer tube 11, which connects its cavity with the combustion space of the furnace feeder, the plug 12 of the insert, the openings of the third tube 13, which allow the heated gases from the combustion space of the feeder into the annular channel between the tubes, and which connect the nozzles 14, which connect the melt of the furnace feeder channel with ring channel between the second and third concentrically mounted tubes of the insert, the pneumatic device 15.

Працює фідер скловарної печі таким чином.The glass furnace feeder works like this.

Розплав з печі безперервно подається по нижній стінці 2 фідера печі в канал фідера печі 1, заповнюючи порожнину, обмежену боковими стінками 3. Для забезпечення необхідної температури та в'язкості розплаву через пальники 5, змонтовані в верхній стінці 4 фідера, подається суміш природного газу з повітрям, горіння яких дає необхідну температуру в каналі фідера печі. Розжарені гази через отвори 11 зовнішньої трубки 7 та отвори третьої трубки 9 поступають в канали між концентрично встановленими трубками, обігріваючи ці трубки. Розплав через патрубки 14 неперервно наповнює кільцеву порожнину між другою трубкою 8 та третьою трубкою, формуючись на виході з цієї кільцевої порожнини в вигляді кільцевої трубки, яка входить в порожнину дуттєвого пристрою 15. На розплав, сформований в вигляді трубки діє високошвидкісний енергоносій, який формує з нього штапельні волокна. Одночасно з каналу фідера печі ежектуються розжарені гази, які збільшують зону витяжки волокон. По кільцевому каналу між третьою 9 та четвертою трубки 10 ежектуються через отвори 13 розжарений ов газ, який потрапляє в середину струменя розплаву трубчастої форми, що сприяє збільшенню зони формування штапельного волокна. Одночасно по четвертій трубці подається високошвидкісній енергоносій в середину о, струменю розплаву, сформованого в вигляді трубки, який завдяки проходженню через розжарену четверту трубку підігрівається і в підігрітому стані роздмухує струмінь розплаву з середини.The melt from the furnace is continuously fed along the lower wall 2 of the furnace feeder into the channel of the furnace feeder 1, filling the cavity bounded by the side walls 3. To ensure the required temperature and viscosity of the melt, a mixture of natural gas with air, the combustion of which gives the necessary temperature in the furnace feeder channel. Red-hot gases through the holes 11 of the outer tube 7 and the holes of the third tube 9 enter the channels between the concentrically installed tubes, heating these tubes. The melt through the nozzles 14 continuously fills the annular cavity between the second tube 8 and the third tube, forming at the exit from this annular cavity in the form of an annular tube, which enters the cavity of the gas device 15. The melt, formed in the form of a tube, is acted upon by a high-speed energy carrier, which forms from it is staple fibers. At the same time, red-hot gases are ejected from the furnace feeder channel, which increases the fiber extraction area. Through the annular channel between the third 9 and the fourth tube 10, the red-hot gas is ejected through the holes 13, which enters the middle of the tubular melt jet, which contributes to the increase in the area of staple fiber formation. At the same time, through the fourth tube, a high-speed energy carrier is fed into the middle o, a stream of melt formed in the form of a tube, which, thanks to passing through the red-hot fourth tube, is heated and, in a heated state, blows the stream of melt from the middle.

Внаслідок такого двостороннього роздуву струменю розплаву при одночасному подаванні в зону (с зо роздмухування розжарених газів отримані при цьому штапельні волокна відрізняються підвищеною якістю в вигляді зменшення їх діаметра, збільшення довжини та зменшення кількості неволокнистих включень. При цьому со збільшується продуктивність виготовлення тонких штапельних волокон, оскільки роздмухується на окремі «- струмені розплаву, а трубчастий струмінь, який на порядок дає зменшення габаритів пристрою та зменшення кількості використаних дуттєвих пристроїв, що дає зменшення дебіту використовуваного високошвидкісного Ме енергоносія.As a result of such two-sided blowing of the melt jet with simultaneous feeding into the zone (with the blowing of incandescent gases), the staple fibers obtained in this case are characterized by increased quality in the form of a decrease in their diameter, an increase in length and a decrease in the number of non-fibrous inclusions. At the same time, the productivity of manufacturing thin staple fibers increases, because is blown into separate "- jets of melt, and a tubular jet, which reduces the dimensions of the device by an order of magnitude and reduces the number of used blowing devices, which results in a decrease in the flow rate of the used high-speed Me energy carrier.

Claims

The formula of the invention "-

1. The feeder of the glass furnace, which contains the bottom wall, side walls, top wall, furnace space, burners, a blowing device for blowing the melt jet, an insert for forming the melt jet and feeding it to the production of staple fiber, which is characterized by the fact that the insert is fixed in the bottom wall of the furnace feeder with the possibility of its exit into the environment both through the lower wall of the furnace feeder and through the upper one, and is made in the form of four concentrically mounted tubes, one inside the other, with the possibility of creating annular gaps with equidistant surfaces between their surfaces, at the same time, the outer tube about the inserts is blocked from above with a plug, and the second tube, which is concentrically mounted inside the outer tube, is connected to the furnace space of the furnace feeder by pipes fixed in the outer tube and in the second tube with the possibility of creating an inseparable connection between them and feeding into the annular gap between the second and third tubes of the melt, and the outer tube has a ores connecting the annular gap between the outer and second tubes with the combustion chamber of the furnace feeder, while a third tube is concentrically mounted in the cavity of the second tube, which is inseparably connected to the plug and has holes on top that connect the space of the third tube with the furnace space of the furnace feeder, and in the cavity of the third tube, a fourth tube is concentrically mounted with the possibility of creating an annular gap between the surfaces of the third and fourth tubes, the fourth tube, which is mounted with the possibility of exiting the insert both from above and from below, is integral connected to the plug and to the pipe С;о55 of supplying high-speed energy carrier, while the lower end of the insert is mounted with the possibility of entering the hole of the gas device below the level of the exit channel of the high-speed energy carrier of the gas device.

2. The glass furnace feeder according to claim 1, which differs in that the ratio of the cross-sectional area of the gap between the second and third tubes to the cross-sectional area of other annular gaps is 1:3. 60 b5