Тигель для получения изделий из кварцевого стекла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1975593 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кп. С 03 В 5/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ТИГЕЛЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КВАРЦЕВОГОСТЕКЛА Изобретение относится к промышленности материалов, в частности к оборудованию для получения кварцевых изделий. Известен тигель получения иэделий из кварцевого стекла непрерывным методом,. содержащий дюэу и конусную .обечайку с сужением к ней. Для повышения, качества изделий диаметр нижнего основания конуса составляет 1,3-1,6 наружного диаметра отверстия дюзы 13.Однако выполнение плавильного тигля целиком коническим, начиная с зоны наплавления, нецелесообразно с конструктивной и энергетической точек зрения, так как переход к выпуску нового изделия повлечет ва собой изменение диаметра дюэы и,. как следствие, замену всего тигля, а следовательно, и всей системы нагревателей и, возможно, Футеровки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тигель для получения иэделий из кварцевого стекла, включающий обечайку с верхней цилиндрической и нижней в виде усеченного конуса частями и дюэу 21. Однако в тигле не указана зависи-мость размеров конусной части от диаметра тигля.Наличие конусности в тигле связано с ликвидацией застойности в зонесоединения обечайки и дюэы. Размеры застойной зоны зависят от многихФакторов и связывать конусность только с диаметром выработочного отверстия недостаточно.Если застойная зона ликвидированане полностью, то остается брак попузырности, конусность большая, чемразмеры застойной зоны, резко уве 1 личивает скорость течения расплава,что влечет за сббой непровар, Такимобразом, качество продукции находится в непосредственной зависимости отправильно выбранного размера коничес 2 О кой части тигля,Целью изобретения является улучшение качества продукции по пузырности.Поставленная цель достигаетсятем, что тигель для получения изделий иэ кварцевого стекла, включающийобечайку с верхней цилиндрическойи нижней в виде усеченного конуса,частями и дюзу, внутренний диаметрнижнего основания конуса составляет0,1-0,7 внутреннего диаметра цилинд 975593ра, а высота конуса - 0,5-0,25 высо.ты тигля.На фиг. 1 схематично изображентигель, общий вид; на фиг. 2 - график изменения скорости жидкости поцентру для.различной высоты усеченного конуса при диаметре малогооснования Рк = Р 0 = 0,2 Р; на фиг,3 -б - графики изменения скорости жидкости по центральной оси в зависимости от высоты усеченного конуса Н 10и его малого .основания О при изменении 00/О 0,1, 02,/0,3, 0,4соответственно; на фиг. 7 и 8 - графики, отображающие связь О и Нс диаметром выработочного отверстия 15О , высотой и диаметром тигля Ни Э.,Тигель состоит иэ обечайки 1 йдюзы 2 диаметром О 0. Обечайка характеризуется следующими размерами:верхняя цилиндрическая часть - диаметром О, нижняя коническая - диамЕ/тром дюэы Ок и высотой коническойчасти Нк. Тигель заполнен расплавом 3 высотой НСырьевые материалы подают на расплав сверху. В верхней части тигляпроисходит расплавление сырья. Расплав через отверстие в дюзе поступает на выработку.Оптимальные соотношения геометрических параметров тигля подбираютна гидродинамических моделях с помощью электроинтегратора ЭГДА,Оценку влияния конусности тигляведут по скоростям жидкости в центретигля,Кривые, изображенные на фиг. 2,соответствуют изменению скорости,1 - при значении Нк= Н/ 2 - при значении Н= 0,5 Н/ 3 - при значенииН= 0,25 Нт, 4 - для цилиндрического 40тйгля.Из графика видно, что изменение ко.нусности сказывается на скорости потока только при высоте Ь/Н0,5(и - координата точки, где рассчиты валась скорость на гидродинамической сетке модели), т. е, имеет смыслустанавливать усеченный конус тольков нижней части кварцеплавильной установки (Н кО/5 Ну)50Кривые, изображенные на фиг. 3 - бсоответствуют изменению скоростей,1 - для цилиндрического тигля, 2для Ок= (От- О ) 0,75+Ц,и Н= 0,13 Н3 - для Ок= (О- Оо ) О/75 + Оо и 55Нк" О/25 Нт 4 - для О= (От Оо)0,25 + 00 и Нк= 0,37 Н/ 5 - дляОк ОоНа фиг. 3 видно, что кривые 1 - 4слились, это значит, что застойная 60эона не уничтожена. При размерах конической части, соответствующих кривой 5, скорость незначительно увели Оценку влияния конусйости тигля ведут по скоростям течения жидкости в центре тигля. Если с помощью конуса удаляется только застойная зона, то скорости по центру цилиндрического тигля и усеченного конуса практически совпадают. Если усеченным конусом захватывается и часть активной зоны, . то скорость по центру резко возрастает.Из анализа графиков на фиг. 1 - 3 видно, что при Нкн )О/5 и 1)(З О/1 скорости по центру резко возросли, т.е. конусностью захвачена часть активной зоны, что влечет за собой непровар. При Н/н 0/25 иВ /Э )О/7 скорости по центру тигля не изменились/ оставаясь равными скоростям приН/Н = = 0,25 и 2(О = 0,7, т.е. застойная зона ликвидирована не полностью, остается брак по пузырности.Отсюда следует, что застойная зона полностью ликвидируется только при предлагаемых соотношениях Ок (0,1-0,7)О- К =(0,25-0,5) и Н Нт улучшение качества продукции засчет уменьшения брака по пуэырностисоставит 6-7Формула изобретения Тигель для получения изделий изкварцевого стекла, включающий обечайку с верхней цилиндрической инижней в виде усеченного конуса частями и дюзу, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качестваизделий, внутренний диаметр нижнегооснования конуса составляет 0,10,7 внутреннего диаметра цилиндРа,а высота конуса - 0,5 - 0,25 высотыти гля,Источники информации,принятые во вйимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССР// 566778, кл, С 03 В 5/08, 1973,2. Патент ГДР // 41835,кл. 32 а 5/02, 1965,чивается, поэтому размеры этого усеченного конуса и можно принять за оптимальные для данного соотношения О /ОАйалогично анализируются графики фиг. 4 - б.Анализ этих.графиков позволяет выбрать оптимальные размеры конусной части/ ликвидирующей застойную зону.На фиг. 5 приведены зависимости координат Э к и Н оптимальных размеров конусной части тигля от заданных его параметров(Р 0 / Ву / Н .) .ог гх Фиг, 7 Тираж 508 Государственного ко елам изобретений и осква, Ж, Раушск Подписноетета СССРрытийнаб.,д. 4/5