Устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта

 

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к устройству для получения непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта, и может быть использовано на предприятиях по производству базальтового волокна. Техническим результатом изобретения является повышение производительности труда и повышение срока службы оборудования, а также повышение качества вырабатываемого базальтового волокна. Формующее устройство для получения волокна из базальта включает узел загрузки, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель. В узле загрузки базальта вал дозатора выполнен с пазом, расположенным по винтовой линии, а угол наклона паза к оси вала дозатора составляет 15 - 30^o, глубина паза равна 20 - 25 мм. Отношение площади плавильной камеры к площади выработочной камеры составляет 1 : 1,5, дополнительно в верхней части плавильной камеры установлено как минимум 5 цилиндров с шагом 250 - 300 мм. 1 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к устройству для получения непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта, и может быть использовано на предприятиях по производству базальтового волокна.

Известно устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала (патент РФ 2126368, кл. С 03 В 37/06, 1999 г. - аналог), включающее загрузочное устройство, плавильную камеру, нагревательные элементы и фильерный питатель.

Недостатком данного устройства является то, что имеющийся в устройстве глубинный нагрев расплава затрудняет его осветление, в результате чего на поверхности образуется слой расплава с пониженной температурой, а это мешает формированию волокна и резко снижает производительность.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является формующее устройство для получения стеклянного волокна (патент РФ 2064902, кл. С 03 В 37/09, 1996 г. - прототип), включающее загрузочное устройство, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель.

Однако данное формующее устройство характеризуется тем, что стабильность процесса формования волокон находится на неудовлетворительном уровне, что снижает в свою очередь производительность труда и оборудования, а также снижается качество выпускаемого волокна.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности труда и повышение срока службы оборудования, а также повышение качества вырабатываемого базальтового волокна.

Технический результат достигается за счет того, что в формующем устройстве для получения волокна из базальта, включающее узел загрузки, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель, причем в узле загрузки базальта вал дозатора выполнен с пазом, расположенным по винтовой линии, а угол наклона паза к оси вала дозатора составляет 15-30^o, глубина паза равна 20-25 мм, отношение площади плавильной камеры к площади выработочной камеры составляет 1 : 1,5, дополнительно в верхней части плавильной камеры установлено как минимум 5 цилиндров с шагом 250 - 300 мм.

На чертеже представлена схема устройства для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта.

Устройство включает в себя: 1 - загрузчик; 2 - кожух; 3 - привод (не показан на схеме); 4 - вал дозатора; 5 - лоток; 6 - плавильная печь; 7 - электрод; 8 - тены ; 9 - горелка; 10 - фильерная пластина; 11 - валковая подача; 12 - устройство орошения; 13 - наматывающий аппарат.

Пример работы устройства для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта.

Базальтовое сырье подается в бункер загрузчика 1, который содержит дозирующий вал 4 с пазом по винтовой линии, расположенным под углом 15-30^o к оси вала. Конструктивное решение дозирующего вала 4, имеющего паз по винтовой линии, расположенный под углом 15-30^o к оси вала, позволяет равномерно подавать базальтовое сырье в лоток. Если угол меньше 15^o, то повышается давление стеклошариков друг на друга, а если угол наклона больше 30^o, то увеличивается давление стеклошариков на стенки бункера загрузчика.

Далее базальт по лотку 5, с помощью которого можно регулировать количество подаваемого сырья в печь, поступает в плавильную печь 6, где под действием тепловой энергии базальт расплавляется.

Печь имеет варочную и выработочную камеры. Для обеспечения заданной производительности установки площадь варочной части печи должна быть больше выработочной ее части в 1,5-1,7 раза, т.е. отношение площади варочной части к выработочной составляет 1 : 1,5 - 1,7.

Если площадь варочной части печи меньше чем в 1,5 раза выработочной ее части, то базальтовое сырье не будет успевать расплавляться, что приведет к снижению производительности или к аварийной ситуации, связанной с резким увеличением вязкости массы.

Если площадь варочной части больше чем в 1,7 раза ее выработочной части, то необоснованно увеличиваются капитальные затраты и расход энергоресурсов для получения того же количества продукции.

Для ведения устойчивого процесса формования базальтового волокна в плавильной камере необходимо поддерживать постоянную температуру расплавленной массы как в верхней, так и в нижней ее части. Для этого в верхней части плавильной камеры устанавливаются дополнительно как минимум 5 тенов в виде цилиндров с шагом 250-300 мм. Если шаг между тенами будет меньше 250 мм, то не обеспечивается необходимая равномерность разогрева расплавленной массы, а если шаг между тенами будет больше 300 мм, то размещение нагревательных элементов невозможно из-за геометрических размеров самих тенов.

Для вытягивания базальтовых нитей используется оборудование, включающее узел формования волокна в комплекте с фильерным питателем, имеющим фильерную пластину 10; валковое замасливающее устройство, состоящее из валковой подачи 11 и устройства орошения 12; наматывающий аппарат 13.

Формула изобретения

Устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта, включающее узел загрузки, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель, отличающееся тем, что в узле загрузки базальта вал дозатора выполнен с пазом, расположенным по винтовой линии, причем угол наклона паза составляет 15-30^o к оси вала, глубина паза равна 20-25 мм, отношение площади плавильной камеры к площади выработочной камеры составляет 1: 1,5, дополнительно в верхней части плавильной камеры, для поддержания одинаковой температуры как в верхней, так и нижней ее частях, установлено как минимум 5 тенов в виде цилиндров, расстояние между которыми 250-300 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1