Фільєрна пластина

1 Фільєрна пластина, що складається з корпусу і фільєр, розташованих в декілька рядів, яка відрізняється тим, що фільєрна пластина виконана із сплаву системи Fe-Cr-AI, при цьому фільєрні канали виконані безпосередньо в корпусі пластини, частина котрих, розташованих в крайніх рядах, з боку ділянок корпусу, до яких приєднуються холодильники, мають ВХІДНІ отвори діаметром, більшим ніж діаметр фільєрного каналу в 1,5-3,5 рази, а також при цьому витримується співвідношення 5/d=4-H2, Винахід належить до пристроїв для отримання неорганічних волокон з розплавлених мінералів і скла витягуванням, а саме до фільєрних пластин Волокна можуть бути використані для отримання термостійких ниток та тканин і для виготовлення фільтрів тонкої очистки та електроізоляції Відома фільєрна пластина з фільєрами, розташованими в декілька рядів в фільєрному живильнику для безперервного отримання волокна з неорганічного розплаву [1] Однак відома фільєрна пластина має високу вартість, тому що при виготовленні їх використовуються дорогоцінні метали (платина або платинородієвий сплав) Крім того, вона має високі трудові витрати при м виготовленні, тому що необхідно виготовляти ТОНКОСТІННІ трубки для фільєр Відома також фільєрна пластина з фільєрами, розташованими в декілька рядів, в живильнику, який має також струмопідводи і плити [2] Фільєрна пластина, а також фільєри, виконані у вигляді тонкостінних трубок, виготовляються з платини або платино-родієвого сплаву Недоліками відомої фільєрної пластини є те, що вона виготовляється з дорогоцінного метала Де d - діаметр фільєрного каналу, 5 - товщина стінки корпусу між сусідніми фільєрними каналами 2 Фільєрна пластина за п 1, яка відрізняється тим, що як матеріал для фільєрної пластини використовуються сплави Х23Ю5 ХІМІЧНИМ складом згідно з ГОСТ 10994 3 Фільєрна пластина за п 1, яка відрізняється тим, що як матеріал для фільєрної пластини використовуються сплави Х23Ю5А ХІМІЧНИМ складом згідно з ГОСТ 10994 4 Фільєрна пластина за п 1, яка відрізняється тим, що як матеріал для фільєрної пластини використовуються сплави Х27Ю5А ХІМІЧНИМ складом згідно з ГОСТ 10994 5 Фільєрна пластина за п 1, яка відрізняється тим, що як матеріал для фільєрної пластини використовуються сплави Х27Ю5Т ХІМІЧНИМ складом згідно з ГОСТ 10994 (платини або платино-родієвого сплаву), має високі трудовитрати при виготовленні, а и конструкція не забезпечує рівномірне температурне поле по всій площі фільєрної пластини, що призводить до погіршення якості виробляємих ниток Крім того, протягом експлуатації фільєрних пластин безповоротні витрати дорогоцінних металів (платини, платино-родієвого сплаву) становлять до 3% В основу винаходу поставлена задача, шляхом зміни конструкції фільєрної пластини і використання нового більш дешевого матеріалу для м виготовлення забезпечити зниження витрат на фільєрні пластини при виготовленні продукції високої якості завдяки цих фільєрних пластин і виключити застосування дорогоцінних металів для фільєрних пластин Поставлена задача досягається тим, що у фільєрній пластині, яка складається з корпусу і фільєр, розташованих в декілька рядів, новим є те, що фільєрна пластина виконана із сплаву системи FeCr-AI, при цьому фільєрні канали виконані безпосередньо в корпусі пластини, частина яких, розташованих в крайніх рядах з боку ділянок корпуса, до яких приєднані холодильники, мають ВХІДНІ о 00 ю 58072 отвори діаметром, перевищуючим діаметр фільєрного каналу в 1,5-3,5 рази, а також витримується співвідношення S/d=4-M2, де d - діаметр фільєрного каналу, 5 - товщина стінки корпуса між сусідніми фільєрними каналами Поставлена задача досягається також тим, що матеріалом для фільєрної пластини править сплав Х23Ю5 згідно ГОСТ 10994 Поставлена задача досягається також тим, що матеріалом для фільєрної пластини править сплав Х23Ю5А згідно ГОСТ 10994 Поставлена задача досягається також тим, що матеріалом для фільєрної пластини править сплав Х27Ю5А згідно ГОСТ 10994 Поставлена задача досягається також тим, що матеріалом для фільєрної пластини править сплав Х27Ю5Т згідно ГОСТ 10994 На фіг 1 зображена фільєрна пластина, вид спереду, на фіг 2 - вид зверху, на фіг 3 - розріз А-А на фіг 1, на фіг 4 - розріз Б-Б на фіг 1, де d - діаметр фільєрного каналу, 5 - товщина стінки між сусідніми фільєрними каналами, d' - діаметр вхідного отвору Фільєрна пластина для безперервного виготовлення волокна з неорганічного розплаву складається з корпусу пластини 1 і фільєр 2 (фиг 1, 2) Фільєрна пластина виконана з заданим електричним опором системи Fe-Cr-AI, при цьому фільєрні канали 4 виконані безпосередньо в корпусі пластини 1 (фіг 3) Співвідношення товщини стінки корпуса 5 між сусідніми фільєрними каналами діаметром d знаходяться в межах (фіг 3) 5/d = 4-H2 ВХІДНІ отвори 5 діаметром d' перевищують діаметр фільєрного каналу d в 1,5-3,5 рази, тобто витримується співвідношення (фіг 3, 4) d'/d = 1,5-b3,5 Фільєрна пластина працює наступним чином Неорганічний розплав, наприклад, скло або базальт потрапляє в ємність, яка примикає до фільєрної пластини (фіг 1, 2) (ємність не показана) Електричний струм, проходячи через струмопідводи, які прикріпляються до ділянок фільєрної пластини 3 і безпосередньо через фільєрну пластину 1, розігріває розплав, за рахунок чого здійснюється його гомогенізація Після чого під впливом гідростатичного тиску розплав проходить через фільєри 2, формуючись в волокно (не показано) (фіг1) Ділянки фільєрної пластини 6, розташовані вздовж фільєрної пластини, примусово охолоджують Це призводить до того, що розплав з боку ділянок 6 має температуру нижче температури розплаву, поступаючого в центральні фільєри, отже і меншу швидкість проходження його через крайні фільєри Для вирівнювання швидкості проходження розплаву через всі фільєри в крайніх рядах фільєр передбачені ВХІДНІ отвори, діаметри яких (d1) перевищують діаметри (d) фільєрних каналів в 1,5-3,5 рази При співвідношенні d'/d менше 1,5 швидкість проходження розплаву через фільєри в крайніх рядах фільєрної пластини значно нижче швидкості проходження розплаву скрізь фільєри в інших рядах, що не забезпечує однакову довжину виробляємих ниток, а це неприпустимо При співвідношенні d'/d більше 3,5 швидкість проходження розплаву скрізь фільєри в крайніх рядах фільєрної пластини може перевершити швидкість проходження розплаву скрізь фільєри в інших рядах, що також неприпустимо Співвідношення товщини стінки корпусу 5 між сусідніми фільєрними каналами до діаметру фільєрного каналу d знаходиться в межах 5/d = 4-M2 При співвідношенні 5/d менше 4 відбувається значне зниження МІЦНОСТІ фільєрної пластини і значно зменшується її строк експлуатації При співвідношенні 5/d більше 12 значно зменшується КІЛЬКІСТЬ фільєрних каналів, яких можна розмістити на фільєрній пластині, що нераціонально, так як зменшується продуктивність процесу Фільєрну пластину виготовляють із сплаву системи Fe-Cr-AI, яка має високу жаростійкість і високу корозійну СТІЙКІСТЬ одночасно с високими характеристиками МІЦНОСТІ В якості конкретного матеріалу для фільєрної пластини пропонуються сплави Х23Ю5, Х23Ю5А, Х27Ю5А, Х27Ю5Т по хімічному складу згідно ГОСТ 10994 Експериментальні дослідження фільєрних пластини із сплавів Х23Ю5, Х23Ю5А, Х27Ю5А, Х27Ю5Т при виготовленні тонкого волокна високої якості із базальту показали, що строк роботи цих фільєрних пластин становить ВІДПОВІДНО 28, 29, 31, 32 діб Строк роботи фільєрної пластини із платинового сплаву Pt-10%Rh при таких же самих умовах и експлуатації, що і фільєрних пластин із пропонуємих сплавів, становив 100 діб Таким чином, для виготовлення однієї і тієї ж КІЛЬКОСТІ продукції протягом 100 діб потрібна одна фільєрна пластина з платинового сплаву і 3,1-3,6 (~4) фільєрних пластини із сплавів системи Fe-Cr-AI заявляємої конструкції Якість ВИГОТОВЛЯЄМИХ ВОЛОКОН З базальту з застосуванням двох типів фільєрних пластин була однакова Витрати на фільєрні пластини при виготовленні волокон з базальту протягом 100 діб становлять - з платини -176000 гривень, - з сплавів системи Fe-Cr-AI заявляємої конструкції - 270-ь280 гривень Таким чином, при використанні фільєрних пластин патентуємої конструкції витрати на оснастку зменшуються в 176000 (270-ь280)=628,6-ь651,8 разів Крім того, так як дорогоцінні метали не використовуються при виготовленні фільєрних пластин, то і відсутні безповоротні втрати (-3%) дорогоцінних металів Джерела інформації 1 Авторське свідоцтво СРСР №588198 М Кл С03В37/02, 1975 2 Авторське свідоцтво СРСР №1193132 М Кл С03В37/09, 1985 58072 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна