Способ получения супертонкого волокна

(21) (22) (46) (71) АН УС (72) П,П. (53) 3910439/ 13.06,85 07.06,87 Институт СР Бюл. )1 ехниче й теплофиэик ноеих 54) СПООЛОКНА57) Изодству к произа, в част -ия супер ретение относит теклянного воло технологии получ волокна из тугоп бретение направл ода топлива и ки ности ктонкогокол. Изние расх вких стео на сниж орода. Из ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ В,Г.Носач, В.Ф.Занемонец,Полевой и В.И.Родионов666.189.211(088.8)(56) Школьников Я.А. и др. Стеклштапельное волокно. - И.: Химия,1969, с, 148-152,Авторское свидетельство СССР1 Ф 992440, кл. С 03 В 37/06, 1983Авторское свидетельство СССРВ 992441, кл. С 03 В 37/06, 1981 ОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУПЕРТОНКОГО сопел 1 подают под острым углом друг к другу топливокислородные струи 2 и 3, образующие при сгорании высокоскоростной раздувающий поток 4, При движении сходящихся струй 2 и 3 между ними образуется зона разрежения 5. В зону разрежения 5 подают штабики 6 иэ тугоплавкого стекла и перемещают.в направлении раздувающего потока 4. Одновременно с этим в зону разрежения 5 подают продукты сгорания газовоздушной смеси, предварительно подогретой в теплообменнике 7 теплотой, излученной при горении топлива с кислородом в струях 2 и 3. Топливокислородные струи 2 и 3 подают Я в промежутки между штабиками, для чего сопла 1 сдвинуты относительно осей штабиков. Возможен вариант подачи штабиков в общий поток, образован- ффффф ный раздувающим потоком и дополнительным потоком продуктов сгорания топливовоздушной смеси. 3 э.п. ф-лы, 4 илИзобретение относится к производству стеклянного волокна, в частности к технологии получения супертонкого волокна из тугоплавкихстекол. 5Цель изобретения - снижение расхода топлива и кислорода,На фиг. 1 представлено устройстводля получения супертонкого волокна,продольный разрез; на фиг. 2 - разрез ОА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема устройства при подаче штабика перпендикулярно раздувающему потоку; нафиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3 (гра 15фики температуры Т и скорости Игазового потока).Из сопел 1 подают под острым углом друг к другу топливокислородные. струи 2 и 3, образующие при сгорании высокоскоростной раздувающий.поток 4. При движении сходящихсяструй 2 и 3 между ними образуется эона 5 разрежения. В последнюю подаютштабики 6 из тугоплавкого стекла иперемещают их в направлении раздувающего потока 4, Одновременно с этим взону 5 разрежения поцают продуктысгорания гаэовоздушной смеси, предва-рительно подогретой в теплообменнике 7 теплотой, чзлученной при горении топлива с кислородом в струях 2и 3. Последние подают в промежуткимежду штабиками для чего сопласдвинуты относительно осей штаби ков 6 (фиг, 2),При движении штабиков 6 в зоне 5разрежения происходит их нагрев продуктами сгорания топливовоздушнойсмеси до температуры, близкой к температуре размягчения стекла, Плавление нагретых концов штабиков осуществляют в зоне соударения струй 2и 3, где стекло приобретает вязкость,обеспечивающую формование элементарных нитей 8. Последние вытягиваютиз расплавленных концов штабиков припомощи энергии движения раздувающегопотока 4, Особенностью такого формования является то, что элементарныенити 9 имеют непрерывно утончающуюсяформу из-за ускорения их потоком 4и температуру, близкую к температурепотока 4.Скорость нагрева штабиков 6 регулируют, изменяя количество топливовоздушной смеси, подаваемой из отверстий 9 теплообменника 7. При увеличении количества топливовоздушной смеси большее ее количество поступает в зону 5 разрежения, поэтому температура нагрева концов штабиков увеличивается,Одновременно из избыточного количества продуктов сгорания топливо- воздушной смеси формируется дополнительный поток 10, охватывающий по внешнему контуру раздувающий поток 4, Увеличение количества топливо- воздушной смеси, подаваемой иэ отверстий 9, приводит к ускорению раздувающего потока 4 из-за уменьшения его поперечного сечения (штриховые линии на фиг. 1).Возможен вариант подачи штабиков в общий поток, образованный раздувающим потоком и дополнительным потоком продуктов сгорания топливовоздушной смеси (фиг. 3).П р и м е р 1. По указанному способу произвоцят раздув кварцевых. штабиков диаметром 3 мм. Для раздуваиспользуют газокислородную горелку с соплами диаметром 1 мм, установленными с шагом 5 мм, равным расстоянию между осями штабиков, Отверстия для подачи штабиков смещены относительно сопел на 2,5 мм. Угол между струями газокислородной смеси 35.Газовоэдушную смесь подают через радиационно-конвективный теплообменник, воспринимающий теплоту, излученную при горении газокислородной смеси и нагревающий газовоздушную смесь до 400 С. Температура продуктов сгорания газовоздушной смеси 1900 о1950 С. Максимальный расход топлива, подаваемого в смеси с воздухом, 507. от расхода топлива, подаваемого с кислородом.При скорости подачи штабиков 067 мм/с получают супертонкое волокно со средним диаметром 2,5 мкм. Затраты топлива на единицу продукции снижаются в 1,4 раза, а потребление кислорода - в 2,8 раза.П р и м е р 2. По предлагаемому способу производят раздув кварцевых нитей диаметром 0,2 10 Зм, подаваемых в газовый. поток, образованный горящими струями газокислородной смеси, направленный под углом 30 друг к другу. Через рамочный керамический теплообменник, установленный с зазором между теплопередающими пластинами 11 10 м и имеющий лучевоспринимающую поверхность 0,02 м, подают3 13153газовоздушную смесь. Количество газовоздушной смеси составляет 80% отрасхода гаэокислородной смеси, температура подогрева смеси составляет450 С. Подогретую газовоздушную смесь 5подают в зазор между теплопередающимипластинами и газокислородными струями,из продуктов ее сгорания формируетсяпоток, направленный на элементарныенити параллельно основному потоку, 1 ОПри установившемся режиме истечениягазов их скорость в зоне раздува380 м/с, температура центральногопотока повышается до 2900 С,температура охватывающего потока2030 С.При указанных параметрах раздувающего потока оптимальная скорость подачи элементарных нитей 0,14 м/с, что 20 соответствует увеличению производительности процесса на 30%. Снижение удельных расходов на единицу продукции составляет: топлива - на 6%, кислорода - на 30%. 25Использование изобретения позволяет увеличить выпуск волокон из кварца и других тугоплавких стекол, являющихся высокоэффективными теплоизоляционными материалами с повышенными температурами применения, и на 25-28% снизить себесто - имость. 98 4Формула изобретения 1, Способ получения супертонкоговолокна путем подачи штабиков иэ тугоплавкого стекла, нагрева и плавления их, вытягивания из расплавленныхконцов штабиков тонких элементарныхнитей и раздува их продуктами сгорания топлива в кислороде, сжигаемогов направленных под острым углом другк другу сходящихся струях, образующих зону разрежения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива и кислорода,вокруг раздувающего потока формируютдополнительный поток продуктов сгорания топливовоздушной смеси.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что штабики подаютв зону разрежения в направлении раздувающего потока,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что штабики. подаютв общий потой,образованный раздувающим потоком и дополнительным потокомпродуктов сгорания топливовоздушноисмеси,4, Способ по.пп, 1 - 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что топливос кислородом подают в промежутки между штабиками, а топливовоздушнуюсмесь направляют в промежутки междусходящимися струями топлива с кислородом.1315398 Составитель Н.ИльиТехред А. Кравчук Корректор Л.Патай актор Н.Рогули Тираж 427Государстяенноелам изобретенИосква, ЖПодписно комитета СССР и открытий удская наб