Спосіб виробки волокон із розплаву гірничих порід

Спосіб виробки волокон із розплаву гірничих порід, який включає приготування сировини для виробки волокон, завантаження її в піч, оплавлен ня сировини, гомогенізацію отриманого розплаву, видачу його на виробку, забезпечення його необхідною в'язкістю, витяжку волокна із розплаву, який відрізняється тим, що перед подачею розплаву на виробку його додатково обробляють дією струменя суміші природного газу та повітря в співвідношенні, яке забезпечує повне згорання природного газу, при цьому газоповітряну суміш подають на поплавок, вільно плаваючий в розплаві на глибині занурення, меншій за глибину шару розплаву, з безперервною зміною циклу дії струменя суміші від нуля до максимального тиску струменя на поплавок з переходом на нульовий тиск Винахід відноситься до промисловості будівельних матеріалів, а саме до способів виробки волокон із розплавів термопластичних матеріалів з вузьким температурним інтервалом їх виробки і може бути використаним на підприємствах промисловості будівельних матеріалів, в ХІМІЧНІЙ промисловості, металурги, та інших галузях, які виробляють волокна із розплавів гірничих порід Відомий спосіб виготовлення штапельних волокон (патент України №560, бюл №2, 1993) Згідно з даним способом залишається не вирішена проблема доведення розплаву до стабільності його багатокомпонентного складу за термостійкістю, оскільки одні компоненти сировини оплавляються при температурі 1300°С, а ІНШІ - при температурі 1700°С Крім цього, спосіб не вирішує проблеми усереднення цих компонентів в об'ємі розплаву, внаслідок чого виникає підвищена обривність волокон, що виробляються за рахунок ЗОВНІШНІХ мікротріщин волокон та напружень, викликаних низькою теплопровідністю розплаву При цьому відбір базальтового розплаву для подачі до фільєр ведуть в зоні на висоті 0,2 - 0,8 від висоти рівня розплаву в фідері печі Завдяки цьому досягається позитивний результат, який заключається в пониженні питомої обривності неперервних волокон із мінеральних розплавів Для цього в зоні виробки створюють область відбору базальтового розплаву для струнної подачі його в фільєрний живильник Для підтримання заданої в'язкості розплаву в зоні відбору базальтового розплаву, його перегрівають шляхом безпосереднього контакту розплаву з енергоносієм Недоліком цього способу є те, що виникає необхідність автоматично підтримувати рівень розплаву в фідері, який має властивість по різним причинам змінюватись в процесі виробки волокон, наприклад, при загрузці печі новою порцією сировини, на оплавлення якої необхідно затрати певного часу, а виробка волокон являється процесом безперервним Тому процес регулювання рівня розплаву в фідері може ускладнюватись, оскільки існують значні, об'єктивно зумовлені, зміни рівня дзеркала розплаву А, значить, відбір розплаву на виробку буде виходити за межі висоти відбору, указані в межах цього способу видобутку неперервних волокон Це суттєво стримує використання можливостей даного способу, а тому потреба подальшого вдосконалення способу виробки неперервних волокон із розплаву термопластичного Найбільш близьким за технічною сутністю та результатом, що досягається, є спосіб виготовлення безперервних мінеральних волокон за патентом України №3, бюл №1, 1993 Спосіб включає виготовлення неперервних мінеральних волокон із базальтових порід шляхом оплавлення базальту, подачі розплаву базальту в зону виробки для струнної подачі його через фільєрні отвори 00 (О ю 56489 матеріалу з вузьким температурним інтервалом виробки запишається актуальною В основу винаходу поставлена задача створити спосіб виробки волокон із розплаву термопластичних матеріалів гірничих порід з вузьким інтервалом виробки, який дозволяє понизити питому обривність неперервних волокон, зменшити діаметр волокон, зменшити розкид неперервних волокон за діаметром, збільшити МІЦНІСТЬ ВОЛОКОН на розривання, зменшити радіус загинання волокон Поставлена задача вирішена тим, що в способі виробки волокон із розплаву гірничих порід, який включає приготування сировини для виробки волокон, завантаження її в піч, оплавлення сировини, гомогенізацію отриманого розплаву, видачу його на виробку, забезпечення його необхідною в'язкістю, витяжку волокна із розплаву, згідно з винаходом, перед подачею розплаву на виробку його додатково обробляють дією струменя суміші природного газу та повітря в співвідношенні, що забезпечує повне згорання природного газу, при цьому газоповітряну суміш подають на поплавок, вільно плаваючий в розплаві на глибині занурення, меншій глибини шару розплаву, з безперервною зміною циклу дії струменю суміші від нуля до максимального тиску струменю на поплавок з переходом на нульовий тиск, при контакті якого з розжареною поверхнею розплаву на збільшену поверхню розплаву від хвиль, які виникають при переміщенні поплавка в розплаві При переході з ламінарного режиму переміщення розплаву на виробку в турбулентний виникають кавітаційні розряди в розплаві, що дає найбільше усереднення температури переміщуваного розплаву на виробку та досягнення його перегріву Пониження питомої обривності волокон дає можливість оплавлення найбільш тугоплавких включень розплаву Зменшення діаметра неперервних волокон одержується за рахунок досягнення однорідності всіх компонентів розплаву, включаючи і найбільш тугоплавкі включення, що також дає мо жливість збільшити МІЦНІСТЬ волокон на розрив в залежності від ХІМІЧНОГО складу гірничих порід Зменшення критичного радіусу загинання волокон досягнуто за рахунок однорідності всіх компонентів в об'ємі розплаву Якщо питома середня обривність волокон при застосуванні способу виготовлення неперервних мінеральних волокон, взятого за прототип, знаходилась в межах від 1,4 до 0,7 обривів на кілограм виготовленої продукції, то при застосуванні запропонованого винаходу середня обривність на кілограм зменшилась до 0,4об/кг Діаметр вироблених волокон неперервних волокон , виготовлених відомими способами досягає від 7 до 14мкрн При застосуванні запропонованого способу є можливість їх зменшення до 3 - 7мкрн, що дає можливість зменшити критичний радіус їх загинання до 0,7мм та збільшити МІЦНІСТЬ вироблених волокон на 20 - 30% Високоефективний матеріал, вироблений з цих волокон, може бути використаний як термостійкий матеріал з високими значеннями коефіцієнта теплопередачі, що важливо при застосуванні цього матеріалу для тепло- та звукоізоляції, високотемпературної фільтрації газів та розплавів Використання сировини із гірських порід для виготовлення виробів різного призначення дає можливість суттєво знизити ціну на виготовлення композиційних матеріалів Застосування жаростійких сплавів замість дефіцитних та дорогих платинових виробів та виробів із платинородієвих сплавів дає змогу також суттєво знизити собівартість виготовлення продукції із розплавів гірничих порід з вузьким температурним Інтервалом виробки та включеннями з тугоплавких компонентів, наприклад, кварцевих включень Високоефективне оплавлення всіх компонентів розплаву, включаючи і включення, температура плавлення яких перевищує 1700°С, дає можливість виготовляти волокна із над високотемпературних матеріалів, наприклад, каолінові волокна та ІНШІ Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24