RU2204534C1

RU2204534C1 - Apparatus for producing continuous filament from thermoplastic, in particular basalt, material

Info

Publication number: RU2204534C1
Application number: RU2002116451/03A
Authority: RU
Inventors: А.А. Комарова; Т.Н. Рахматуллина; В.В. Фахрутдинова
Original assignee: Комарова Альфира Абзаловна
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: construction material industry. SUBSTANCE: apparatus has forming device comprising basalt charging unit, melting and finishing chambers, heating members and forming bushing feeder. Basalt charging unit has doser shaft provided with slot extending in helical line. Slot is inclined at an angle of 15-30 deg with respect to shaft axis. Depth of slot is 20-25 mm. Ratio of melting chamber area and finishing chamber area is 1:1.5. At least five cylinders are positioned in upper part of finishing chamber, with space between cylinders being 250-300 mm. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and improved quality of continuous basalt filament. 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к устройству для получения непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта, и может быть использовано на предприятиях по производству базальтового волокна. The invention relates to the production of building materials, in particular to a device for producing continuous fiber from a thermoplastic material, in particular from basalt, and can be used in enterprises for the production of basalt fiber.

Известно устройство для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала (патент РФ 2126368, кл. С 03 В 37/06, 1999 г. - аналог), включающее загрузочное устройство, плавильную камеру, нагревательные элементы и фильерный питатель. A device for producing continuous fiber from a thermoplastic material is known (RF patent 2126368, class C 03 B 37/06, 1999 - analogue), including a loading device, a melting chamber, heating elements and a spinneret feeder.

Недостатком данного устройства является то, что имеющийся в устройстве глубинный нагрев расплава затрудняет его осветление, в результате чего на поверхности образуется слой расплава с пониженной температурой, а это мешает формированию волокна и резко снижает производительность. The disadvantage of this device is that the deep heating of the melt available in the device makes it difficult to lighten it, as a result of which a melt layer with a lower temperature is formed on the surface, and this interferes with the formation of the fiber and sharply reduces productivity.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является формующее устройство для получения стеклянного волокна (патент РФ 2064902, кл. С 03 В 37/09, 1996 г. - прототип), включающее загрузочное устройство, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель. Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a forming device for producing glass fiber (RF patent 2064902, class C 03 V 37/09, 1996 - prototype), including a loading device, a melting and working chamber, heating elements and spinneret feeder.

Однако данное формующее устройство характеризуется тем, что стабильность процесса формования волокон находится на неудовлетворительном уровне, что снижает в свою очередь производительность труда и оборудования, а также снижается качество выпускаемого волокна. However, this forming device is characterized by the fact that the stability of the fiber forming process is unsatisfactory, which in turn reduces the productivity of labor and equipment, as well as the quality of the produced fiber.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности труда и повышение срока службы оборудования, а также повышение качества вырабатываемого базальтового волокна. The technical result of the invention is to increase labor productivity and increase the service life of equipment, as well as improving the quality of the produced basalt fiber.

Технический результат достигается за счет того, что в формующем устройстве для получения волокна из базальта, включающее узел загрузки, плавильную и выработочную камеры, нагревательные элементы и фильерный питатель, причем в узле загрузки базальта вал дозатора выполнен с пазом, расположенным по винтовой линии, а угол наклона паза к оси вала дозатора составляет 15-30^o, глубина паза равна 20-25 мм, отношение площади плавильной камеры к площади выработочной камеры составляет 1 : 1,5, дополнительно в верхней части плавильной камеры установлено как минимум 5 цилиндров с шагом 250 - 300 мм.The technical result is achieved due to the fact that in the forming device for producing basalt fiber, including a loading unit, a melting and development chamber, heating elements and a die feeder, moreover, in the basalt loading unit, the metering shaft is made with a groove located along a helical line, and the angle the slope of the groove to the axis of the metering shaft is 15-30 ^o , the depth of the groove is 20-25 mm, the ratio of the area of the melting chamber to the area of the production chamber is 1: 1.5, in addition, it is set as minimum 5 cylinders in increments of 250 - 300 mm.

На чертеже представлена схема устройства для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта. The drawing shows a diagram of a device for producing continuous fiber from a thermoplastic material, in particular from basalt.

Устройство включает в себя: 1 - загрузчик; 2 - кожух; 3 - привод (не показан на схеме); 4 - вал дозатора; 5 - лоток; 6 - плавильная печь; 7 - электрод; 8 - тены ; 9 - горелка; 10 - фильерная пластина; 11 - валковая подача; 12 - устройство орошения; 13 - наматывающий аппарат. The device includes: 1 - bootloader; 2 - a casing; 3 - drive (not shown in the diagram); 4 - metering shaft; 5 - tray; 6 - melting furnace; 7 - electrode; 8 - shadows; 9 - burner; 10 - spinneret plate; 11 - roll feed; 12 - irrigation device; 13 - winder.

Пример работы устройства для выработки непрерывного волокна из термопластичного материала, в частности из базальта. An example of the operation of a device for producing continuous fiber from a thermoplastic material, in particular from basalt.

Базальтовое сырье подается в бункер загрузчика 1, который содержит дозирующий вал 4 с пазом по винтовой линии, расположенным под углом 15-30^o к оси вала. Конструктивное решение дозирующего вала 4, имеющего паз по винтовой линии, расположенный под углом 15-30^o к оси вала, позволяет равномерно подавать базальтовое сырье в лоток. Если угол меньше 15^o, то повышается давление стеклошариков друг на друга, а если угол наклона больше 30^o, то увеличивается давление стеклошариков на стенки бункера загрузчика.Basalt raw materials are fed into the hopper of the loader 1, which contains a metering shaft 4 with a groove along a helical line located at an angle of 15-30 ^o to the axis of the shaft. The design solution of the metering shaft 4, having a groove in a helical line, located at an angle of 15-30 ^o to the axis of the shaft, allows you to evenly feed basalt raw materials into the tray. If the angle is less than 15 ^o , then the pressure of the glass balls against each other increases, and if the angle of inclination is greater than 30 ^o , then the pressure of the glass balls on the walls of the hopper of the loader increases.

Далее базальт по лотку 5, с помощью которого можно регулировать количество подаваемого сырья в печь, поступает в плавильную печь 6, где под действием тепловой энергии базальт расплавляется. Next, basalt in the tray 5, with which you can adjust the amount of feed to the furnace, enters the melting furnace 6, where, under the influence of thermal energy, the basalt is melted.

Печь имеет варочную и выработочную камеры. Для обеспечения заданной производительности установки площадь варочной части печи должна быть больше выработочной ее части в 1,5-1,7 раза, т.е. отношение площади варочной части к выработочной составляет 1 : 1,5 - 1,7. The furnace has a cooking and development chamber. To ensure a given installation performance, the area of the cooking part of the furnace should be 1.5-1.7 times greater than its production part, i.e. the ratio of the cooking area to the working area is 1: 1.5 - 1.7.

Если площадь варочной части печи меньше чем в 1,5 раза выработочной ее части, то базальтовое сырье не будет успевать расплавляться, что приведет к снижению производительности или к аварийной ситуации, связанной с резким увеличением вязкости массы. If the area of the cooking part of the furnace is less than 1.5 times its production part, then the basalt raw material will not have time to melt, which will lead to a decrease in productivity or to an emergency situation associated with a sharp increase in the viscosity of the mass.

Если площадь варочной части больше чем в 1,7 раза ее выработочной части, то необоснованно увеличиваются капитальные затраты и расход энергоресурсов для получения того же количества продукции. If the cooking area is more than 1.7 times its production part, then capital expenditures and energy consumption are unreasonably increased to obtain the same amount of products.

Для ведения устойчивого процесса формования базальтового волокна в плавильной камере необходимо поддерживать постоянную температуру расплавленной массы как в верхней, так и в нижней ее части. Для этого в верхней части плавильной камеры устанавливаются дополнительно как минимум 5 тенов в виде цилиндров с шагом 250-300 мм. Если шаг между тенами будет меньше 250 мм, то не обеспечивается необходимая равномерность разогрева расплавленной массы, а если шаг между тенами будет больше 300 мм, то размещение нагревательных элементов невозможно из-за геометрических размеров самих тенов. To conduct a stable process of forming basalt fiber in the melting chamber, it is necessary to maintain a constant temperature of the molten mass in both its upper and lower parts. For this, at least 5 ten in the form of cylinders with a pitch of 250-300 mm are installed in the upper part of the melting chamber. If the pitch between the shadows is less than 250 mm, then the necessary uniformity of heating the molten mass is not provided, and if the pitch between the shadows is more than 300 mm, the placement of the heating elements is impossible due to the geometric dimensions of the shadows themselves.

Для вытягивания базальтовых нитей используется оборудование, включающее узел формования волокна в комплекте с фильерным питателем, имеющим фильерную пластину 10; валковое замасливающее устройство, состоящее из валковой подачи 11 и устройства орошения 12; наматывающий аппарат 13. For drawing basalt threads, equipment is used, including a fiber forming unit complete with a spinneret feeder having a spinneret plate 10; roll sizing device, consisting of a roll feed 11 and an irrigation device 12; winder 13.

Claims

A device for producing continuous fiber from a thermoplastic material, in particular from basalt, including a loading unit, a melting and developing chamber, heating elements and a die feeder, characterized in that the metering shaft in the basalt loading unit is made with a groove located along a helical line, and the angle slot inclination is 15-30 ^o to the axis of the shaft, the groove depth is 20-25 mm, the ratio of the area of the melting chamber to the forehearth chamber area is 1: 1.5, further on top of the melting chamber for Support Ia same temperature in both the upper and lower portions thereof, is set at least the resistors 5 in the form of cylinders, the distance between which is 250-300 mm.