Спосіб одержання базальтового волокна

Способ получения базальтового волокна, включающий подачу базальтовой породы в плавильную печь, нагрев ее, получение расплава, гомогенизацию расплава и вытягивание волокон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что нагрев базальтовой породы ведут до температуры 1500-1600°С, а вытягивание производят со скоростью 3500-4500 м/мин. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения волокна из расплава горных пород типа базальтов [2]. Известный способ заключается в следующем. Базальтовую породу подают в зону плавления плавильной печи, где поддерживают температуру 1450±10°С, и получают расплав, который поступает в зону гомогенизации печи. В указанной зоне поддерживают температуру 1200°С, превышающую температуру кристаллизации полученного расплава. Затем расплав из зоны гомогенизации подают в зону формирования волокна, и вытягивание волокон ведут со скоростью 2135-3200 м/мин при вязкости расплава в зоне формирования волокна менее 100 Пз. Недостатком данного способа является большой диаметр получаемой комплексной нити, превышающий 11 микрон, из-за относительно низкой скорости ее вытягивания 3200 м/мин. Увеличение скорости вытягивания для уменьшения диаметра нити при за С > о 00 ы О 10948 данной температуре расплава приводит к обрыву нити. В основу изобретения положена задача создать способ получения базальтового волокна, в котором за счет увеличения температуры 5 нагрева породы достигается возможность вытягивания волокна с более высокой скоростью, что позволяет получать волокна диаметром менее 7 микрон, обладающих повышенной термостойкостью. 10 Поставленная задача решается тем, что в способе получения волокна, включающем подачу базальтовой породы в зону плавления, нагрев ее, получение расплава, подачу полученного расплава в зону гомогениза- 15 ции, в которой поддерживают температуру, превышающую температуру кристаллизации расплава, подачу гомогенизированного расплава в зону формирования волокна, вытягивание из расплава непрерывных во- 20 локон, согласно изобретению, нагрев базальтовой породы ведут до температуры 1500-1600°С, а вытягивание ведут со скоростью 3500-4500 м/мин. Реализация способа получения волокна 25 обеспечивает получение непрерывного базальтового волокна диаметром менее 7 микрон. При этом достигается повышение термостойкости непрерывных базальтовых волокон, изделия из которых могут быть 30 применены при температуре, превышающей 700°С. Сущность изобретения поясняется конкретным примером. Способ, согласно изобретению, осуще- 35 ствляют следующим образом. Базальтовую породу подают в зону плавления плавильной печи, где происходит нагрев породы до температуры 1500-1600°С и получение расплава. Полученный расплав выдерживают 40 некоторое время с целью его гомогенизации. А затем гомогенизированный расплав подают в зону формирования волокна, которая сформирована питателем с фильерами, в которых поддерживают температуру, превышающую температуру кристаллизации полученного расплава. Из фильер расплав выходит в виде капель, образуя луковицы, которые увеличиваясь в массе, отрываются от фильер, образуя пучок волокон. Сначала эти волокна собирают непрерывным вытягиванием вручную, и полученный пучок заводят в канавку ролика нитесборника, быстро вытягивая под углом 60-80°. Вытягивание волокон осуществляют без остановок и замедлений со скоростью 3500-4500 м/мин при вязкости расплава более 100 Пз, так как в противном случае на волокнах образуются медленно застывающие утолщения, которые вызывают ожог и повреждают ролик нитесборника. При достижении пучка волокон требуемой тонкости, обрывают его конец, вручную наматывают нить на торец бобины и включают при этом наматывающий механизм. В результате, за счет вращения бобины на нее наматываются непрерывные базальтовые волокна. Дпя предупреждения взаимного трения в ручке непрерывных волокон, их взаимного склеивания, а также предохранения наружной поверхности волокон от воздействия внешней среды и разрушения их в процессе переработки поверхности волокон покрывают замасливателем. Бобины с намотанными на них непрерывными волокнами снимают с бобинодержателя и передают на переработку. Базальтовые непрерывные волокна, полученные по предложенному способу, согласно изобретению, имеют средний диаметр элементарного волокна менее 7 микрон при скорости вытяжки 3500 м/мин и температуры вытяжки 1500°С. Конкретные примеры осуществления способа представлены в таблице 1. В таблице 2 представлены данные, касающиеся свойств базальтовых волокон, полученных по предлагаемому способу и прототипу. Таблица 1 Наименование Температура расплава, °С Скорость вытяжки, м/мин Средний диаметр элементарных волокон,мкм Значение параметра 1500 3500 1550 4000 1600 4500 5,5 4,8 4,0 I 10948 Таблица 2 Предлагаемый способ Свойства Прототип 5,5 4,8 4,0 210 215 220 700 700 700 11,0 205 650 Средний диаметр элементарных волокон, мкм Прочность волокна, кг/мм Температуроустойчивость,0С Упорядник Замовлення 4040 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101