Дутьевая головка

(51) 5 ПИС ИЗОБ йераловатныхлоМа-нап олни из минер ал ьных венно горных их раздува ст бого вотносится к стро аи, а именно к оизоляционных м использовано дл ого волокна дляИзобретениетельным материал мышленности тепллов, может бытьлучения штапель лит и/ил еля цеме расплав ротного бетонав, преимущес аков путем терн посителем,ным эн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОЧЯРЬГГИЯПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1475895, кл. С 03 В 37/06, 1987.(57) Изобретение относится к строительным материалам, а именно к промышленности теплоизоляционных материалов, и может быть использовано для получения штапельного волокна для иинераловатных плит и/или грубого волокна-наполнителя цементного бетона из минеральных расплавов путем их раздува струйным энергоносителем,например сжатым воздухом. Цель - повышение производительности и улучшение качества волокна, а также повышение прочности волокна за счет эффективного использования модифицирующихрастворов с повьппенной вязкостью,Дутьевая головка содержит корпус спатрубком для подвода энергоносителяи отверстие для подачи расплава, досопловую и подсопловую камеры, стакан, который со стороны ввода энерго,801555306 А 2 2носителя выполнен из двух кольцевых втулок с возможностью их перемещения относительно корпуса и друг друга и удлиненного патрубка со стороны отверстия для подачи расплава, конец которого расположен ниже оси патрубка ввода энергоносителя, кольцевую камеру, снабженную крышкой с отверстием, расположенным соосно с дутьевой голов кой непосредственно под струей расплава, и оборудованной цилиндрическими патрубком для подачи раствора ПАВ и стоковыми желобаии, патрубок подачи энергоносителя, выполненный с соплом ввода модийикатора. Внешняя кольцеваявтулка выполнена с внутренней поверхностью в Форме параболы, а зазор между патрубком подачи расплава и кольцевыми втулками у их верхнего торцасоставляет 1,24 отношения диаметроввтулок внутренней и внешней при постоянном отношении их высот к диаметру патрубка подачи расплава, равнымсоответственно 3,5 и 4,0. Внутренняяповерхность патрубка подачи энергоносителя в части, примыкающей к корпусу дутьевой .головки, выполнена потипу сопла Лаваля, а патрубок подачимодификатора установлен в заугленномсечении патрубка подачи энергоносителя. 1 з.п. А-лы, 2 ил, 3 табл.например сжатым воздухом, и являетсяусовершенствованием изобретения поавт,св, Р 1475895,Цель изобретения - поньппение про"5изводительности и улучшение качестваволокна, а также повьппение прочностиволокна за счет эффективного использования модифицирующих растворов с повьппенной вязкостью.1 ОНа фиг.1 представлена дутьевая головка, продольный разрез; на фиг,2узел подачи раствора модификатора.Дутьеная головка содержит корпус 1с патрубком 2 подачи энергоносителя,внутренняя поверхность которого вчасти, примыкающей к корпусу 1 дутьевой головки, выполнена по типу соплаЛаваля (фиг.2), отверстие подачи расплава, внешнюю кольцевую втулку 3,внутренняя поверхность которой профилирована по параболе, перемещающуюся относительно корпуса 1 посредством резьбового соединения, внутреннюю кольцевую втулку 4, перемещающуюся относительно внешней кольцевойвтулки на резьбовом соединении, подсопловую камеру 5, кольцевой зазоррезонирующую полость 6 с равнозначным диаметром внешней 3 и внутрен- .ней 4 кольцевых втулок у их верхнеготорца в части, примыкающей к патрубку7 подачи минерального расплава, нижний торец которого расположен нижеоси патрубка 2 подачи энергоносителя,досопловую камеру 8, кольцевую камеру 359, расположенную в верхней части дутьевой головки с крышкой 10 имеющейотверстие 11, соосно выполненное поотношению к каналу 12 прохожденияминерального расплава. К боковойстенке кольцевой камеры 9 примыкаетцилиндрический патрубок 13 подачираствора ПАВ, в нижней части кольцевой камеры имеются стоковые желоба14, патрубок 15 подачи модификаторапримыкает к зауженному сечению патрубка 2 подачи энергоносителя. Дутьевая головка работает следую 50щим образом,Минеральный расплав подается вотверстие 11 крьппки 10 кольцевой камеры 9, установленной в верхней части корпуса.1. Далее расплав поступаетв канал 12 и затем - в удлиненныйпатрубок 7, на выходе которого онэжектируется потоком энергоносителя,подаваемого .посредством патрубка 2. Одновременно с этим через цилиндрический патрубок 13 поступает раствор ПАВ, заполняет частично кольцевую камеру 9, из которой по стоковым желобам 14 попадает в удлиненный,патрубок 7, где, соприкасаясь со струей минерального расплава, адсорбируется на поверхности струек, а через патрубок 15 подачи раствора модификатора последний, войдя в .зону взаимодействия с потоком энергоносителя, за счет создаваемых аэрогидродинамических возмущений, превращается в высокодисперсную однородную аэро" золь, которая, активизируясь в акустическом поле, создаваемом в резонирующей полости 6, благодаря возникающим высоким градиентам скоростей и давлений разрывает струю минерального расплава на мелкие капли, которые эжектируемым воздухом вытягиваются в волокна с образованием на их поверхности качественного модифицирующего покрытия.В предлагаемой конструкции дутьевой головки материальная струя минерального расплава, втягиваемая внутрь головки эжектируемым воздухом, является одним из акустических элементов единой акустической системы дутьевая головка - материальная струя Последнюю эжектируемый воздух охватывает равномерно и достаточно плотно со всех сторон по кольцевой образующей, чему способствует равейство зазоров между патрубком подачи расплава и кольцевыми втулками, как внешней, так и внутренней у их верхнего торца, причем с соблюдением соотноЙвгщения в = 1 24. В дутьевой головд Уике создается единая система, где возникают волны сжатия - разрежения, Образуемые в подсопловой камере высокие градиенты скоростей и давлений разрывают струю минерального расплава на мелкие капли, которые эжектируемым воздухом вытягиваются в волокна. Расплав быстро переоклаждается вследствие повьппенных скоростей энергопотбка и получаемые волокна приобретают квазиаморфную структуру расплава, что благоприятно влияет на прочность.При выработке расплавов с пониженной вязкостью (преимущественно из шлаковых расплавов) при сравнительно небольших значениях давления энерго5155530носителя появляется возможность получить тонкие волокна диаметром порядка 15-1 мкм. С помощью известной дутьевой головки получить тонкиеволокна из минеральных расплавов непредставляется возможным, так какповышение давления энергоносителяприводит к образованию вместо волоконпыли,30П р и м е р. Энергоноситель - сжа-.тый воздух давлением 0,09 МПа черезпатрубок 2 поступает в досопловуюкамеру 8. Часть его устремляется в зазор, образованный между патрубком7 подачи расплава базальта и кольцевыми втулками 3 и 4 у их верхнего тор 1 Втца с соотношением в в -= 1 24 а друй Уьгая часть - в резонирующую полость б, 20образуя таким образом "запаздывающий"поток, что способствует возникновениюволн сжатия - разрежения с минимальным противодействием основному потокуза счет использования внешней кольцевой втулки с внутренней поверхностью,профилированной по параболе, Скоростьэнергоносителя значительно увеличивается (табл.1), МодиФикатор, подаваемый посредством патрубка 15 в зауженное сечение патрубка 2 подачи энергоносителя, лучше перемешивается засчет создаваемого аэрогидродинамического эффекта, проявляющегося в том,что при увеличивающемся расходе модиФикатора скорость потока энергоносителя соответственно увеличивается,так как эффективное сечение в зауженной части патрубка с возрастанием количества подаваемого модификатораи/или его вязкости уменьшается.В качестве ПАВ используют 0,3 Х-ныйводно-спиртовый раствор этилсиликоната натрия, а в качестве модификатора207-ную водную дисперсию поливинилацетата (ПВАД) двух марок: низковяз 66кая - НВ 8 мн,с/милн сП) и высоковязкая - ВВ (42 мн, с/и или сП),2.Химический состав минерального сырьяи их технологические свойства привецены в табл,2, Основные результатыиспытаний волокон, полученных с помощью предлагаемой дутьевой головкив сравнении с известной, приведеныв табл.3,Использование дутьевой головкипозволяет достигнуть высокой производительности (до 430 кг грубого идо 1000 кг тонкого волокна в сутки),Волокно имеет значительное количество неволокнистых включений, а в рядеслучаев они отсутствуют. Формула изобретения 1. Дутьевая головка по авт,св.У 1475895, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышение производительности и улучшения качества волокна, внешняя кольцевая втулка выполнена с внутренней поверхностью в форме параболы, а зазор между .патрубком подачи расплава и кольцевыми втулками у их верхнего торца составляет 1,24 отношения диаметров втулок внутренней и внешней при постоянном соотношении их высот к диаметру патрубка подачи расплава равным соответственно 3,5 и 4,0.2. Головка по п.1, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности волокна за счет эффективного использования модифицирующих растворов с повышенной вязкостью, внутренняя поверхность патрубка подачи энергоносителя в части, примыкающей .к корпусу дутьевой головки, выполнена по типу сопла Лаваля, а патрубок подачи модификатора установлен в зауженном сечении патрубка подачи энергоносителя.+ В качестве модификатора используют ПВАЦ марки ВВ, скорость энергоносителя стабилизируется к 85 м/с Таблица 2 Интервал выработки, К+Температура в фидере вблизи Аильерного питателя.Температура фильерного питателя. Рць, навходе .головкиМПа 0,09 0,09 0,075 0,09 0,05 0,05 0,05 1, 13(1,0) 1,24(1,8) 1,24(1,8) 1,33(2,5) 1, 13(1,0) 1,24(1,3) 1,33(2,5) Скоростьэнергоносителя,и/с 45 85 85 50 25 50 30 140 120 122 135 150 140 150 0,7-1,0 0,8-1,2 1,0-1,3 0,6-1, О 0,6-1,0 0,8-1,3 0,7-0,8 1 1 9 И 11 11 11,0 16,0 16,0 11,5 9,0 13,0 8,0 1643-17231553-1633"1673-1723"1583-16331555306 1 1 1 сч ф 1 а сч МФМ гс 3 О 1 О ОЮ о 1 ф . 1 с 1 ф 1 о ,г,ф лГ ою ою оо ою сч . л 1 о 1Я1 ОС 1 Ц Л СЧр 1 о оо о соо1 соо о 1- счо" 4 о1 11555 ЗОьО 18 Риг,2авитель Н.Ильин орректор О.Пипле Редактор Н.Ядола, Техред М,Дидык ат "Патент", г. Ужгород,гарина, 101 Производственно-издательскии Заказ 53 б Тираж 392 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5