Фільєрна пластина для виготовлення волокон із склорозплавів

Фільєрна пластина для виготовлення волокон із склорозплавів, що містить плиту приймання склорозплаву на виробку, заглиблення, крила, фільєрні отвори, струмопідводи, яка відрізняється тим, що виконана з електропровідних плит, рівних за товщиною, а за розмірами по периметру розділених на більші і менші, розташовані між собою з можливістю створення зовнішніх виступів та заглиблень, при цьому між плитами по площі їх Корисна модель відноситься до галузі виготовлення волокон із склорозплавів термопластичних речовин і може бути використана на підприємствах будівельних матеріалів, в хімічній індустрії, металургії та інших галузях, в яких виготовляють волокна із скло розплавів. Відомий живильник для виготовлення волокон із розплавів термопластичних речовин [А.С. СРСР, №1430373, С03В37/09, 1988]. Він включає фільєрну пластину, струмопідводи, фільєрні отвори. Цей живильник знайшов використання в процесі виготовлення волокон із розплавів термопластичних речовин завдяки конструктивній простоті і можливості виготовляти при його використанні волокон із склорозплавів. Недоліком такого живильника являється можливості не однакового обігріва кожного конкретного отвору, оскільки для обігріву фільєрного поля використано пальник, який не має змоги не тільки обігріва рівномірно фільєрного поля, а і нагріва простору під фільєрним полем. Це викликає такий негативний наслідок, як нерівномірність діаметра виготовляємих волокон та значну обривність волокон. Використання додаткового пальника потребує збільшення розходу енергоносія, та постійного регулювання температури в зоні виробки. Це веде прилягання кожна з плит забезпечена шаром електроізоляційного матеріалу, а плита приймання склорозплаву на виробку та нижня плита забезпечені по одному струмопідводу, при цьому дно заглиблення плити приймання склорозплаву на виробку забезпечене в дні фільєрними отворами, співвісно яким виконані фільєрні отвори інших пластин для виготовлення склорозплавів, при цьому до крил знизу нерознімно примкнуто верхні шпильки, на які насаджені електроізолятори, в які вмонтовані шпильки нижні з можливістю електроізоляції від верхніх шпильок, до нижніх шпильок прикріплена з можливістю виходу розплаву на виробку нижня плита, забезпечена знизу шаром термостійкого матеріалу, здатного не змочуватися склорозплавом. до збільшення собівартості виготовляємих волокон та ускладнення обслуговування волокон із склорозплавів. Крім цього такому живильнику важлива і інша вада. Вона заключається в тім, що в зв'язку нерівномірності обігріву зони формування волокон появляється така можливість як з'єднання окремих струменів, або цибулинок між собою, що веде до необхідності остановки виробництва волокна з метою ліквідації цієї небажаної вади. І це суттєво знижує продуктивність виробки скловолокон. Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаемому ефекту являється фільєрна пластина [А.С.СРСР №887489, С03В37/08, 1981]. Фільєрна пластина включає плиту із жаростійкого струмопроводячого матеріале, здатного до хімічної стійкості в склорозплавах, струмопідводи для підтримання необхідної температури в зоні виготовлення волокна крила для кріплення пластин під отвором нижньої стінки фідера печі, фільєрні створи. Таке виконання фільєрної пластини дає можливість в значній мірі ліквідувати недоліки, як запливання фільєрних отворів в процесі використання фільєрної пластини для виготовлення скловолокон за рахунок зменшення кількості зупинок в роботі, викликаних необхідністю очистки фі 11242 льєрного поля в зв'язку з появою можливості більш рівномірного обігріва простору формування штапельного волокна. Однак проблема нерівномірності нагріва фільєрного поля залишається актуальною не тільки тому, що це дає нерівномірність діаметра виготовляємих волокон, що погіршує якість виробів, а в місцях підвищеного нагріву фільєрних пластин виникає оплавлення їх, що приводить до виходу пластин в непрацездатність. Крім цього використовувані фільєрні пластини, які обігріваються електричним струмом не рівномірно по всій своїй поверхні. Це також являє значну ваду, оскільки збільшує собівартість виробляючих скловолокон. Крім цього використовувані фільєрні пластини, які обігріваються електричним струмом по всій своїй поверхні, величина якої значна, потребує значних затрат електроенергії. Це також являє значну ваду, оскільки при цьому значною проблемою залишається збільшення проблеми неоднорідності розплава за в'язкістю, оскільки в розплаві присутні включення, температура плавлення яких різна. Внаслідок цього появляється потреба однорідності розплава, оскільки це дає змогу забезпечення підвищеної якості виробів. В основу запропонованого виробу поставлена задача зниження енерговитрат на виготовлення скловолокна, збільшення терміну роботи пластин, підвищення якості волокон та зниження їх собівартості. Поставлену задачу досягнуто за рахунок того, що фільєрна пластина, для виготовлення волокон із склорозплавів включає плиту приймання склорозплаву на виробку, заглиблення в плиті, дно заглиблення, крила, фільєрні отвори струмопідводи, виконана з електропровідних плит, рівних за товщиною, а за розмірами по периметру, розділених на більші та менші, розташовані між собою з можливістю створення виступів та заглиблень, до кожної з яких прилягають по площі розділяючи їх шари електроізоляційного матеріалу, а плита приймання склорозплаву на виробку та нижня плита забезпечені по одному струмопідводу, при цьому заглиблення плити приймання склорозплаву на виробку забезпечене в дні фільєрними отворами, співвісно яким виконані фільєрні отвори такого ж діаметра в інших плитах, а до крил знизу нерознімно примкнуті верхні шпильки, на які насаджені електроізолятори, в які вмонтовані шпильки нижні з можливістю електроізоляції від верхніх шпильок, до яких прикріплені з можливістю роз'єднання пластини, а нижня плита забезпечена по площі вихода розплава на виробку шаром термостійкого матеріала, здатного не змочуватись склорозплавами. Виконання фільєрної пластини для виготовлення скловолокон із розплавів в вигляді декількох плит однакової товщини, ізольованих між собою шарами електроізоляційного матеріалу створює умови відтворювання дії мікроелектричних дуг з виділенням тепла безпосередньо в фільєрних отворах, що дає змогу безпосереднього нагріву розплава з значним його прогрівом на малій глибині. Це дає змогу досягнути оплавлення тугоплавких включень в розплаві і на цій основі отримати однорідні за в'язкістю розплави. В результаті дося гнуто підвищення якості виготовляємих виробів шляхом зменшення діаметра скловолокон, збільшення їх довжини та зменшення затрати електроенергії на виготовлення скловолокон. Крім цього досягнуто зменшення затрат електроенергії за рахунок того, що в запропонованій корисній моделі обігрівається не вся поверхня плити, а лише внутрішня поверхня фільєрних отворів. Тому плита при цьому нагрівається до температури на половину нижчої від температури струменів розплаву в фільєрних отворах, що дає можливість збільшити термін використання фільєрних пластин для виготовлення волокон із склорозплавів. Це в свою чергу дає змогу підвищити і продуктивність виготовлення волокнистих виробів та зменшити собівартість виготовляємих скловолокон. Окрім цього, при проходженні електричного струма в вигляді мікроелектричних дуг виникає магнітне поле в фільєрних отворах при переході струма електронів від однієї плити до другої. Оскільки вони розділені шаром електроізоляційного матеріалу, то виникає наслідкова електродвигаюча сила, величина якої збільшується пропорційно збільшенню кількості переходів від однієї плити до другої, що дає можливість збільшення температури розплава в фільєрних отворах в напрямку його виходу із фільєрних отворів. На це збільшення температури розплава потребується додаткова затрата електроенергії, яка компенсується виникненням наслідкової електродвигаючої сили. В результаті досягається збільшення сумарного коефіцієнта корисної дії використання електричного струму, що дає змогу використання таких фільєрних таких пластин для виготовлення скловолокон із над тугоплавких речовин, температура плавлення яких перевищує 1700°С. З іншої сторони, використання запропонованої корисної моделі сприяє підвищенню рівня оптимального використання електричного струму за межі реальних можливостей економії електроенергії, оскільки в процесі підігріву розплава проходить генерування додаткової електроенергії від прояви дії мікроелектродуг. Виконання плит фільєрної пластини для виготовлення волокон різними за розмірами по їх периметру з розділенням їх на більші та менші, розташованих між собою з можливістю створення виступів та заглиблень зовнішньої поверхні сприяє цілеспрямованому проходженню електричного струму тільки через фільєрні отвори, що також сприяє зниженню енергетичних затрат та зниженню собівартості виготовляємих скловолокон. Збільшення ж довжини фільєрних отворів пластинки для виготовлення волокон із склорозплавів сприяє підвищенню гідростатичного тиску склорозплава, що також позитивно сприяє підвищенню технологічності виготовлення скловолокон та збільшення продуктивності виготовлення виробів. Фільєрна пластина для виготовлення волокон із скло розплавів показана на Фіг. 1 в розрізі та на Фіг.2 в вигляді зверху. Фільєрна пластина для виготовлення волокон із склорозплавів включає плиту 1 приймання розплаву на виробку, заглиблення 2 в плиті приймання розплаву на виробку, дно заглиблення 3 для рівномірного розподілу розплава в заглибленні плити приймання розплаву на виробку, крила 4 для кріплення фільєрної пластини до зовнішньої поверхні засобу виготовлення склорозплаву, фільєрні отвори 5 для формування струменів розплаву, струмопідводи 6 для нагріву склорозплава в процесі виробки скловолокон, плити 7 менших розмірів по периметру для передачі тепла розплаву та збільшення поверхні тепловіддачі, нижню плиту 8, шари 9 з електроізоляційного матеріалу для електроізоляції плит як менших за периметричними розмірами, так і більших шар 10 із термостійкого матеріалу здатного не змочуватися склорозплавам, верхні шпильки 11 прикріплені до крил для зкріплення між собою плит менших та більших за периметричними розмірами, ізолятори 12 для електроізоляції між собою закріплених плит більших та менших за периметричними розмірами, шпильки нижні 13 вмонтовані в ізолятори для зкріплення плит більших та менших за периметричними розмірами, пластини 14 для утримування між собою всіх складових частин фільєрної пластини для виготовлення волокон із склорозплавів Працює фільєрна пластина виготовлення волокон із склорозплавів таким чином Склорозплав подається на плиту 1 приймання розплаву в заглиблення 2 на дно заглиблення 3 на якому він рівномірно розподіляється між фільєрними отворами 5, заповнюючи при цьому кожен з фільєрних отворів дна заглиблення і через отвори в плитах менших розмірів по периметру 7 та через отвори в плитах більших розмірів по периметру 8 та через отвори шарів 9 з електроізоляційного матеріалу плит розплав проходить в навколишнє середовище Для підтримання потрібної температури розплава через струмопідводи 6 пропускають електричний струм, який переходить від плит, стиснутих між собою з допомогою верхніх шпильок 11 та нижніх 13, зкріплених між собою електроізоляторами 11242 12 та пластинами 14 Внаслідок цього електричний струм виходить по розплаву в місцях проходу його через шари з електроізоляційного матеріалу між плитами меншими та більшими за розмірами по периметру та однаковими за товщиною Внаслідок цього виникає потреба електронам проходити безпосередньо через розплав з можливістю виникнення в місцях переходу від однієї з плит до другої по розплаву мікроелектричних дуг з виділенням температури понад 2000°С Оскільки розплав розігрівається до таких надвисоких температур, що всі його включення з температурою плавлення, яка перевищує основну частину розплаву при проходженні через фільєрні отвори, повністю оплавляються В результаті розплав стає однорідним за в'язкістю, що дає змогу уникнути негативного явища в процесі виготовлення скловолокон - обривання їх Крім цього, при виникненні мікродуг за рахунок проходження високошвидкісних електронів через розплав досягається перемішування розплава при значному його обігріві, що дає можливість усереднення температури в об'ємі розплава При проходженні через розплав в місцях ізоляції плит в розплаві виникають зони надвисокої температури та зрідненого стану, з яких формуються волокна Оскільки В ЦИХ зонах температура розплава набагато вища від температури розплава, то при виході розплава з фільєрних отворів він багаторазово перемішується Внаслідок цього розплав набуває однакової в'язкості, а тому з нього є можливість витягувати не тільки штапельні волокна над малих діаметрів, а і довговолокнисті штапельні волокна та неперервні скловолокна, діаметр яких не перевищує 2 мікрона над термостійкі пластини та нитки Це дає суттєво розширити сферу використання таких скловолокон. «о© о о © о є оов « « — ~# о * о с о є — 0 0 о © • в •& - оє -є © в о Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Л Литвиненко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м К и ї в - 4 2 , 01601