Пристрій для виготовлення штапельного волокна із силікатовмісних розплавів

Корисна модель відноситься до галузі виробництва штапельних та неперервних скловолокон із розплавів гірських порід і може бути використаний в різних галузях, які виготовляють тепло-звукоізоляційні та термостійкі фільтраційні матеріали. Відомий пристрій виготовлення волокон з неорганічних розплавів [А.С. СРСР №308983 СОЗВ 37/09, Б. и. №3, 1971]. Він включає фідер скловарної печі, пальники для підтримування необхідної температури, живильник для формування струменя з розплаву, дуттєвий пристрій для роздува струменя розплаву. Недоліком такого пристрою є значна кількість неволокнистих включень, різниця волокон за діаметром та великий середній діаметр вироблених штапельних волокон, що ускладнює широке використання їх на практиці. В результаті погіршуються тепло- і звукоізоляційні показники волокнистих виробів і знижується їх довговічність. Окрім цього виробництво волокон на таких пристроях потребує підвищених енергозатрат. Найбільш близьким за технічною сутністю та досягнутому результату є фідер скловарної печі [А.С. СРСР №1021662 СОЗВ, 37/09, Б. и. №7, 1983]. Фідер включає канал, пальники, вставку у дні пода з отвором фідера, дуттєвий пристрій. Вставка виконана з кишенями, розташованими по обидві сторони вертикальних трубок. Кожна кишеня забезпечена трубками, з'єднаними з живильником відсмоктуючим простором дуттєвого пристрою. В результаті розжарені гази проточного простору каналу фідера частково відсмоктуються і попадають у зону роздува розплаву у волокна. Недоліком такого фідера є те, що при використанні його для виготовлення штапельних волокон з розплаву з малою теплопрозорістю та малим температурним інтервалом виробки треба підтримувати великий рівень розплаву у фідері, що збільшує собівартість волокон. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для виготовлення штапельного волокна із розплавів різних силікатовмісних термопластичних матеріалів, включаючи базальти, діабази, амфіболіти шляхом забезпечення його джерелом лазерного променя. Поставлена задача досягається тим, що пристрій для виготовлення штапельного волокна із силікатовмісних розплавів, який включає канал фідера, пальник, отвір у поді фідера, живильник, дуттєвий пристрій, додатково забезпечений джерелом лазерного променя. Джерело установлене над фідером печі співвісно отвору подачі розплаву на виробку та отвору горловини дуттєвого пристрою. Такий пристрій представлений на Фіг. у розрізі. Він включає джерело лазерного променя 1, фідер 2, отвір 3 у поді фідера для подачі розплаву на виробку, живильник 4 для формування струменя розплаву та дуттєвий пристрій 5 з щілиною 6 та патрубком 7 подачі енергоносія. Працює даний пристрій таким чином. У канал фідера безперервно подається з печі гомогенізований розплав А, який в процесі переміщення охолоджується. Для підтримування необхідної температури розплаву при волокноутворенні подається лазерний промінь Б, енергія якого забезпечує компенсацію втраченого розплавом тепла. Через отвір 3 у поді фідера печі розплав подається на живильник 4, виходячи з якого він набуває форми струменя. При переміщенні від живильника 4 до дуттєвого пристрою 5 зовнішня поверхня струменя охолоджується, а серцевина нагрівається лазерним променем, що дозволяє перерозподілити інтервал температур по діаметру струменя, завдяки цьому стабілізується процес утворення волокон та покращуються їх властивості. Струмінь, нагрітий до температури волокноутворення, виходить у зону роздува дуттєвого пристрою 5, у який безперервно через патрубок 7 подається високошвидкісний енергоносій, який під високим натиском через щілину 6 з великою швидкістю виходить у зону роздува, розриваючи струмінь розплаву на окремі волокна В і охолоджуючи їх. Отже якість штапельних волокон, отриманих за допомогою запропонованого корисної моделі вища за якість волокон, отриманих за допомогою відомих способів та засобів їх реалізації. Крім того у запропонованому винаході на 30% менше споживається енергоносіїв, що знижує собівартість виготовленої продукції.