Способ изготовления труб из боросиликатного стекла

(19 (1 7100 А В 15 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМ ДЕТЕПЬСТВ ориоизвы -ставляет ому потоку тношение с придонных потоку со лы 2 табл производствен 0,03-0,04, а стекломассы и изводственном О,3. 1 з.п.ф иваемои слоев к пр тавляет 2 ил.ится к промьппл и стройматерипроизводству и Изоб ение отно н ости строительс гв ов, к с ет быть кольному труб техноЦель и спользова 3 боросил огических обретения ий и увел о при изготовл и стек трубопр - улучш чение к дове кач тва из ициен та выход На фи общий ви.2 - пока на фиг. но устроиство; - выработочная ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ ИЗ БОРОСИЛИКАТНОГО СТЕКЛА(57) Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов и может быть использовано приизготовлении труб из боросиликатногостекла для технологических трубопроводов. Цель изобретения - улучшениекачества изделий и увеличение коэффициента выхода годных. Стекломасса производственного потока поэтапно термостатируется в ступенчатом канале электропечи, при этом интенсивность обработки дифференцируют таким образом,что отношение мощностей электронагрева вертикального и горизонтальногего участков составляет ,5-2,4 иразнице температур стекломассы прводственного потока по глубине находе в выработочную камеру не более10 С. Кроме того, отбор химически итермически однородной стекломассы изпроизводственного потока на формование труб осуществляют при отношениитемператур луковицы к температуре ввыработочной камере 0,88-0,92 и заглублении формующей детали (мундштука), определяемом соотношением, приведенным в описании изобретения. Изготовление стеклянных труб производяпри осуществлении комбинированногослива стекломассы из выработочной камеры - постоянного поверхностного ипериодического донного слива. Приэтом отношение количества сливаемойстекломассы из поверхностных слоев к камера устроиства для вытягивания труб из боросиликатного стекла.Ступенчатый канал 1, имеющий вертикальный и горизонтальный участки, соединяет варочный бассейн печи с выработочной камерой 2. В дне выработочной камеры по ее центру расположен формующий узел, в который входит грибовидное шамотное тело 3, мундштук 4, формующая насадкамундштука 5. Соосно смундштуком располагается воз 1571003духопроводящая трубка 6.,В выработочной камере предусмотрен донный слив7 и верхний слив 8. Над расплавленнойстекломассой 9 соосно с мундштуком 4 установлен водяной холодильник 10, снабженный экраном 11, смонтированным в его нижней насти. Стеклянная труба12 вытягивается со свободной поверхностью стеклЬмасс вертикально вверх 10 посредством тянульных роликов 13,Формование стеклянной трубы, осуществляют следующим образом.Расплавленная стекломасса 9 поступает в выработочную камеру 2 через 15 ступенчатый канал 1 и вытягивается в ниде трубы 12 со свободной поверхностью вертикально вверхпосредством тянульных роликов 13, Воздух, необходимый для раздува трубы до определен О ,ного размера, подают при помощи воздухоподводящей трубки 6. Грибовидное тело 3, заполняя выработочную камеру, позволяет осуществлять более интен- ., - сивный обмен стекломассы в ней, отводить загрязненные придонные слои к периферии камеры, направлять на формо,вание химически и термически однородный расплав стекла, Формующая насадка мундштука 5, расположенная на мундш туке 4, облегчает образование луковицы.и позволяет стабилизировать ее геометрические параметры. Охлаждение луковицы и трубы осуществляют холодильником 10Экран 11 холодильника заглублен в стекломассу 9 и предотвращает попадание в луковицу поверхностных слоев, обогащенных кремнеземом из-за улетучивания оксида бора и других летучих компонентов стекла. 40 Для удаления из выработочной камерызагрязненных поверхностных и придонных слоев стекломассы служат верхний слив 8 и донный слив 7.Сущность способа изготовления стек-л 5 лянных труб из боросиликатного стекла состоит в том, что при подаче из ва- . рочного бассейна в выработочную часть производственного потока.расплавленной стекломассы Яя осуществляют про-. цесс управляемого термостатированиястекломассы в ступенчатом канале электропечи при отношении мощностей элек тронагрева вертикального и горизон" тального, его участков 1,5-2,4.В этих пределах находится оптимальное с технологической точки зрения отношение вводимых мощностей, при кото-, ром стекломасса в выработочную камеру подается с необходимыми температурновязкостными характеристикамипредотвращается вторичный перегрев стекло- массы и исключается обратный ее поток. В пределах соотношения мощностей, выделяемых на группах электродов, 1,5- 2,4 можно регулировать интенсивность термостатирования при изменении производительности установки, а значит и время пребывания в зоне термостати-, рования.Оценка качества стекломассы определяется по разнице (перепаду) температур стекломассы производственного потока по глубине на выходе в вы - работочную камеру, которая не должна превышать 10 С, при этом создаются условия достижения наибольшей производительности процесса и качества изготавливаемых стеклянных труб.Подготовленная в ступенчатом канале расплавленная стекломасса поступает в выработочную камеру с температурой, лежащей в интервале формования1250-1340 С (определяется для каждого стекла исходя из температурной кривой вязкости). Установлено, чтобы обеспечить необходимые вязкостные условия формования стеклянных труб методом вертикального вытягивания вверх температура стекломассы в луковице должна быть в интервалев " 1150- 1180 С, т.е, должно выполняться соотношение " = 0,88-0,92, при кото"ЛМкфром увеличивается производительность процесса вытягивания и повышается качество труб, где- температура луковицы, С; с ф- температура стеко ломассы в выработочной камере, С.Формование,стеклянных труб различных диаметров осуществляется с использованием формующих насадок мундштука различного диаметра, т.е. для каждого конкретного диаметра изготавливаемых труб существует оптимального диаметра формующая насадка мундштука (см.табл.1),Изготовление стеклянных труб для технологических трубопроводов условным диаметром менее или 100 мм,осуществляется с формующей насадки мундштука, диаметр которой 180-280 мм, а труб условным диаметром более 100 мм - с формующей насадки мундштука, диаметр которой 320-450 мм.При изготовлении боросиликатных труб со свободной поверхности большое значение имеет расположение формующей насадки мундштука относительно уровня стекломассы. Установлено, что для уве 5 личения производительности и повышения качества изделий, заглубление формующей насадки мундштука должно быть. равно Н =0,1 (Р-П) Ь = 0,1 (с 1 н су)При заглублении формующей насадки мундштука Н (Ь) = 10-35 мм трубы формуются со свободной поверхности стекломассы и из слоев наиболее химически и термически однородной стекломассы,Для обновления стекломассы и улучшения тепломассообмена в вырабатываемой камере необходимо производить слив стекломассы. 20Причем, чтобы не падала производительность, количество сливаемой стекломассы должно. быть минимальным, обеспечивающим удаление неоднородной и загрязненной стекломассы. 25Улучшение качества и увеличение выхода годных иэделий в процессе изготовления достигается осуществлением комбинированного слива стекломассы из выработочной камеры . - постоянного поверхностного и периодического донного слива, причем их интенсивность определяют соотношением количества сливаемой стекломассы из поверхностных слоев к производственному потоку 0,03-0,04 и отношением сливаемой стек ломассы из придонных слоев к производственному потоку не более 0,13.Поверхностные и придонные слои стекломассы в выработочной камере загрязнены различно. Поверхностные слои из-эа улетучивания ВО э, НаО , КО обогащаются 810 и образуется кремнеземистая корка. Для ее удаления соотношение количества сливаемой стекломассы из поверхностных слоев к производственному потоку должно быть равным 0,03-0,04.1В придонных слоях стекломассы скапливаются тяжелые продукты коррозии огнеупоров. С целью поддержания высокого качества изготавливаемых труб по мере накопления продуктов коррозии огнеупоров и установления большого температурного градиента в выработочной камере по глубине необходимо 55 делать донный слив исходя из отношения количества сливаемой стекломассБГ иэ придонных слоев к производственному потоку не более 0-0,13,Сравнение известного и предлагаемого способов изготовления стеклянных труб приведены в табл.2.Формула изобретения1. Способ изготовления труб из боросиликатного стекла, включающий подачу расплавленной стекломассы из варочного бассейна печи через электрообогреваемый ступенчатый канал в выработочную камеру, формование труб вытягиванием со свободной поверхности стекломассы вертикально вверх с использованием мундштука, о т л и - ч а ю щ.и й с я тем, что, с целью улучшения качества изделий и увеличения коэффициента выхода годных, обогрев стекломассы в ступенчатом канале ведут при соотношении мощностей электронагрева на вертикальном и го-. ризонтальном его участках 1,5-2,4, формование осуществляют при отношении температур луковицы к температуре в выработочной камере 0,88-0,92 и заглублении мундштука, определяемом соотношениемН = 0,1(О-Пу) и Ь = 0,1 (с 1 -с 1), где Н,Ь - расстояние от уровня стекломассы до поверхностимундштук;П - диаметр насадки мундштукапри формовании труб условным диаметром более 100 мм;П- условный диаметр трубы,0 )100 мм;с - диаметр насадки мундштукайпри формовании труб условным диаметром менее или100 мм;с- условный диаметр формуемой трубы, с = 100 мм.У2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что процесс формова-. ния осуществляют при постоянном поверхностном и периодическом донном сливе стекломассы, при этом соотноше-. ние количества сливаемой стекломассыиз поверхностных слоев к производственному потоку составляет 0,03-0,04, а отношение сливаемой стекломассы изпридонных слоев к производственномупотоку составляет не более 0,13.1571003 Таблица 1 Условныйдиаметрформуемой трубы,Рмм Диаметрформующейнасадкимундштука Р, мм 180 100 230 150 250,280 200 40 50 80 320380420,450 Таблица 2 Производи" тельСпособ ТемпеГлубиназаглубления Разность Отношение Скоростьвытяги Отношениетемпераратурастекломассы мошностеи электемператур производст венного тур стекломассы тронагревавертикального в аниятруб,м/ч на вых,. из печи, фС насадки,стеклов луковице к потока температуре ввырабо-точной по глубине на массу, мм и горизонтальвыходе в выработочную камеру, фС ного участковканала камере 100 280 20 11601260х 092 1540 47 4-81571003 1 ОЬродол.;ение табл.2 Коэффициент выхода годных иэделий,Х Способ Работа:машиныбез обновлениядо обрыватрубы, ч Отношение Из донныхслоев Из поверх-.ностных количествасливаемой стекломассы к произ слоев водственному потоку Р /О 300-380 0,158( 1900) 0,03(400) 0,125(1500) 8-10 65 300-350 0,16(2240) 0,04(560) 0,12(1680) 5-7 63 360-480 О, 16 (1280) О, 03 ( 240) О, 13 (1040) 7-9 75 70 1 О360-480 0,16(1600) 0,04(400) О,2(200) 6-8 Изве- стный 120-2401 30-40 240-360 0,095(1 425) 0,035(525) 0,06(900) 8-О 60 55 10-15 320-440 0,03(300) 0,03(300) 0 240-340 0,04(480) 0,04(480) 0 Перепадтемпературымежду горячей (состороныпечи) ихолодной1571003 Фиг 2 а о Редактор ор Л.Беск олуженк раж 392 Подписное аказ 1 ри ГКНТ ССС арствЕнного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 дственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород арин авитель Т.Паед 11.Ходанич уровень стекЛСИаССЫ 5 КаИЕр