[go: up one dir, main page]

RU2751320C1 - Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material - Google Patents

Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material Download PDF

Info

Publication number
RU2751320C1
RU2751320C1 RU2020138249A RU2020138249A RU2751320C1 RU 2751320 C1 RU2751320 C1 RU 2751320C1 RU 2020138249 A RU2020138249 A RU 2020138249A RU 2020138249 A RU2020138249 A RU 2020138249A RU 2751320 C1 RU2751320 C1 RU 2751320C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
screen
entire area
range
total cross
Prior art date
Application number
RU2020138249A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Константинович Громков
Сергей Михайлович Орешко
Александр Николаевич Трофимов
Анатолий Петрович Шаронов
Original Assignee
Акционерное общество "НПО Стеклопластик"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "НПО Стеклопластик" filed Critical Акционерное общество "НПО Стеклопластик"
Priority to RU2020138249A priority Critical patent/RU2751320C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751320C1 publication Critical patent/RU2751320C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/08—Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
    • C03B37/09—Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates electrically heated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

FIELD: glass fiber production.SUBSTANCE: invention relates to the production of continuous high-modulus fibers from a thermoplastic material and can be used in factories producing fiberglass products. The device for the production of continuous high-modulus glass fibers from a thermoplastic material with a high temperature of the upper limit of crystallization with the presence of components in their composition: SiO255-70%, Al2O320-26%, MgO 8-26%, contains a body framed by side and end walls, a bushing plate with bushing nozzles, a screen with an upper overlap with loading nozzles. All elements of the device are made of precious metals of the platinum group. The screen is perforated over the entire area, and the upper floor is made of a refractory material in the form of a block with loading holes. The thickness of the upper floor block is in the range of 80-160 mm. The ratio of the total cross-section of the holes in the screen perforated over the entire area to the total cross-section of the internal through holes of the bushing nozzles is in the range of 1.5:5.6, and the ratio of the total cross-section of the screen perforated over the entire area and the upper side walls to the cross-section of the bushing plate is within the range of 1.2:1.6.EFFECT: invention makes it possible to increase the service life of the device, as well as reduce the loss of precious metals.1 cl, 1 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к производству непрерывных высокомодульных волокон из термопластичного материала и может быть использовано на заводах, выпускающих стекловолокнистые изделия.The invention relates to the production of continuous high-modulus fibers from a thermoplastic material and can be used in factories producing fiberglass products.

Уровень техники.State of the art.

Известен сосуд для выработки стеклянного волокна (патент РФ 2212379, кл. С03В 37/09, 2002 г.), включающий днище и стенки из благородных металлов и крышку, отличающийся тем, что крышка выполнена из керамического материала на основе нитрида кремния, причем отношение толщины крышки к толщине стенок составляет от 5:1 до 20:1, в нижней части крышки выполнен паз по периметру для соединения крышки со стенками.Known vessel for the production of glass fiber (RF patent 2212379, CL 03B 37/09, 2002), including the bottom and walls of noble metals and a lid, characterized in that the lid is made of ceramic material based on silicon nitride, and the ratio of thickness the lid to the wall thickness is from 5: 1 to 20: 1, in the lower part of the lid there is a groove along the perimeter for connecting the lid to the walls.

Недостатком данной конструкции является то, что отношение толщин крышки к толщине стенок от 5:1 до 20:1 не обеспечивает достаточную теплоизоляцию для того чтобы вести процесс на высокомодульных стеклах с высокой температурой верхнего предела кристаллизации.The disadvantage of this design is that the ratio of the thickness of the cover to the wall thickness from 5: 1 to 20: 1 does not provide sufficient thermal insulation in order to conduct the process on high-modulus glasses with a high temperature of the upper crystallization limit.

Наиболее близким по техническому назначению (для выработки высокомодульных стеклянных волокон) является стеклоплавильный сосуд для получения волокна (патент РФ 2000277, кл. С03В 37/09, 1991 г.), включающий корпус, перекрытие с загрузочными трубками, фильерную пластину, экран и токоподводы, снабженный, по крайней мере, одним ребром, которое выполнено из согнутого вдвое листового материала с надрезами и вырезами со стороны фильерной пластины, соединено с токоподводами, жестко закреплено на внутренней поверхности фильерной пластины перпендикулярно к ней и с зазором к экрану, и косынками, которые жестко закреплены на торцевых поверхностях фильерной пластины под углом к ней 45-60° и соединены с токоподводами, отношение суммарных площадей поперечного сечения фильерной пластины и ребра к площади поперечного сечения экрана и перекрытия составляет 0,5-1,3, а отношение высоты ребра к ширине фильерной пластины - 0,4-0,8.The closest in technical designation (for the production of high-modulus glass fibers) is a glass-melting vessel for fiber production (RF patent 2000277, class С03В 37/09, 1991), including a body, an overlap with loading tubes, a die plate, a screen and current leads, equipped with at least one rib, which is made of double-bent sheet material with notches and notches from the side of the die plate, connected to the current leads, rigidly fixed on the inner surface of the die plate perpendicular to it and with a gap to the screen, and kerchiefs that are rigid fixed on the end surfaces of the die plate at an angle of 45-60 ° to it and connected to the current leads, the ratio of the total cross-sectional areas of the die plate and the rib to the cross-sectional area of the screen and the overlap is 0.5-1.3, and the ratio of the rib height to the width die plate - 0.4-0.8.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обладает достаточной эксплуатационной надежностью из-за наличия в конструкции перекрытия имеющим высокие загрузочные трубки, которые дают значительный перепад поперечных сечений по длине перекрытия. Возможно разрушение перекрытия в зонах минимальных сечений из-за повышения температур в этих местах.The disadvantage of this device is that it does not have sufficient operational reliability due to the presence in the structure of the floor having high loading tubes, which give a significant difference in cross-sections along the length of the floor. The destruction of the overlap in the zones of minimum cross-sections is possible due to the increase in temperatures in these places.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение срока службы устройства для производства непрерывных высокомодульных стеклянных волокон из термопластичного материала, снижение потерь драгоценных металлов.The technical result of the proposed invention is to increase the service life of a device for the production of continuous high-modulus glass fibers from a thermoplastic material, and to reduce the loss of precious metals.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для производства непрерывных высокомодульных стеклянных волокон из термопластичного материала с высокой температурой верхнего предела кристаллизации с наличием в составе компонентов: SiO2 55-70%, Al2O3 20-26%, MgO 8-26%), представляющим собой корпус, обрамленный боковыми и торцевыми стенками, фильерную пластину с фильерными патрубками, экран, с верхним перекрытием с загрузочными патрубками, причем все элементы устройства изготовлены из драгметаллов платиновой группы, экран выполнен перфорированным по всей площади, верхнее перекрытие изготовлено из огнеупорного материала в виде блока с загрузочными отверстиями, обеспечивающие беспрепятственное прохождение загружаемого термопластичного материала, толщина блока верхнего перекрытия находится в пределах 80-160 мм, соотношение суммарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране к суммарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков находятся в пределах 1,5-5,6, а соотношение суммарного поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана и верхних боковых стенок к поперечному сечению фильерной пластины находится в пределах 1,2-1,6.The technical result is achieved by the fact that in a device for the production of continuous high-modulus glass fibers from a thermoplastic material with a high temperature of the upper crystallization limit with the presence in the composition of the components: SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 20-26%, MgO 8-26% ), which is a body framed by side and end walls, a die plate with die nozzles, a screen with an upper overlap with loading nozzles, and all elements of the device are made of precious metals of the platinum group, the screen is perforated over the entire area, the top cover is made of refractory material in the form of a block with loading holes, ensuring the unimpeded passage of the loaded thermoplastic material, the thickness of the upper overlap block is in the range of 80-160 mm, the ratio of the total cross-section of the holes in the screen perforated over the entire area to the total cross-section of the elax 1.5-5.6, and the ratio of the total cross-section of the screen perforated over the entire area and the upper side walls to the cross-section of the die plate is in the range of 1.2-1.6.

Устройство (фиг. 1) включает в себя корпус (1), обрамленный боковыми (2) и торцевыми (3) стенками, фильерную пластину (4) с фильерными патрубками (5), перфорированный по всей площади экран (6), с верхним перекрытием (7), изготовленным из огнеупорного материала в виде блока с загрузочными отверстиями (8), обеспечивающее беспрепятственное прохождение загружаемого термопластичного материла, толщина блока h верхнего перекрытия (7) находится в пределах 80-160 мм, соотношение суммарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране (6) к суммарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков (5) S1/S2 находится в пределах 1,5-5,6, соотношение суммарного поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана (6) и верхних боковых стенок (9) к поперечному сечению фильерной пластины (4) S3/S4 находится в пределах 1,2-1,6 и верхними боковыми (9) и торцевыми стенками (3), изготовленных из драгметаллов платиновой группы.The device (Fig. 1) includes a body (1) framed by side (2) and end (3) walls, a die plate (4) with nozzles (5), a screen (6) perforated over the entire area, with an upper overlap (7), made of a refractory material in the form of a block with loading holes (8), ensuring the unimpeded passage of the loaded thermoplastic material, the thickness of the block h of the upper overlap (7) is in the range of 80-160 mm, the ratio of the total cross-section of the holes in the perforated one over the entire area screen (6) to the total cross-section of the internal passage holes of the die nozzles (5) S 1 / S 2 is in the range of 1.5-5.6, the ratio of the total cross-section of the screen (6) perforated over the entire area and the upper side walls (9) to the cross section of the die plate (4) S 3 / S 4 is in the range of 1.2-1.6 and the upper side (9) and end walls (3), made of precious metals of the platinum group.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Производство непрерывных высокомодульных стеклянных волокон из термопластичного материала на предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом:The production of continuous high-modulus glass fibers from thermoplastic material on the proposed device is carried out as follows:

1. Толщина блока (h) верхнего перекрытия (7) находится в пределах 80-160 мм.1. The thickness of the block (h) of the upper floor (7) is in the range of 80-160 mm.

Если толщина блока (h) верхнего перекрытия (7) будет меньше 80 мм, то будут большие потери тепла в атмосферу, что не даст полноценно работать перфорированному по всей площади экрану (6), что в свою очередь не позволит достигнуть достаточный уровень расплава термопластичного материала в устройстве и необходимые температуры для получения гомогенизированного термически обработанного расплава.If the thickness of the block (h) of the upper floor (7) is less than 80 mm, then there will be large heat losses to the atmosphere, which will not allow the screen (6) perforated over the entire area to work fully, which in turn will not allow reaching a sufficient level of the thermoplastic material melt in the device and the required temperatures to obtain a homogenized heat-treated melt.

Если толщина блока (h) верхнего перекрытия (7) будет больше 160 мм, увеличивается вес конструкции и необоснованные расходы огнеупорных материалов.If the thickness of the block (h) of the upper slab (7) is more than 160 mm, the weight of the structure increases and unreasonable consumption of refractory materials.

2. Соотношение сумарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране (6) к сумарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков (5) фильерной пластины (5) S1/S2 находится в пределе1,5-5,6.2. The ratio of the total cross-section of the holes in the screen (6) perforated over the entire area to the total cross-section of the internal passage openings of the die nozzles (5) of the die plate (5) S 1 / S 2 is in the range of 1.5-5.6.

Если соотношение сумарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране (6) к сумарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков (5) фильерной пластины (4) S1/S2 будет меньше 1.5, то в устройстве будет наблюдаться разрыв уровня расплава в средней части.If the ratio of the total cross-section of the holes in the screen (6) perforated over the entire area to the total cross-section of the internal passage openings of the die nozzles (5) of the die plate (4) S 1 / S 2 is less than 1.5, then a break in the melt level in the middle part will be observed in the device. ...

Если соотношение сумарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране (6) к сумарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков (5) фильерной пластины (4) S1/S2 будет больше 5.6, то будет ослаблена работа перфорированного по всей площади экрана (6) в части подогрева стекломассы из-за уменьшения площади поверхности экрана.If the ratio of the total cross-section of the holes in the screen (6) perforated over the entire area to the total cross-section of the internal passage openings of the die nozzles (5) of the die plate (4) S 1 / S 2 will be greater than 5.6, then the work of the screen perforated over the entire area will be weakened (6 ) in terms of heating the molten glass due to a decrease in the surface area of the screen.

3. Соотношение поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана (6) и верхних боковых стенок (9) к поперечному сечению фильерной пластины (4) S3/S4 находится в пределах 1,2-1,6.3. The ratio of the cross-section of the screen (6) perforated over the entire area and the upper side walls (9) to the cross-section of the die plate (4) S 3 / S 4 is in the range of 1.2-1.6.

Если соотношение поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана (6) и верхних боковых стенок (9) к поперечному сечению фильерной пластины (4) S3/S4 будет меньше 1,2, то в устройстве будет наблюдаться разрыв уровня расплава в средней части.If the ratio of the cross-section of the screen (6) perforated over the entire area and the upper side walls (9) to the cross-section of the die plate (4) S 3 / S 4 is less than 1.2, then a break in the melt level in the middle part will be observed in the device.

Если соотношение поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана (6) и верхних боковых стенок (9) к поперечному сечению фильерной пластины (4) S3/S4 будет больше 1,6, то температура экрана будет ниже рабочей, что создаст условия для потери уровня расплава в устройстве, что не даст возможность получить достаточную гомогенизацию и дегазацию расплава.If the ratio of the cross-section of the screen (6) perforated over the entire area and the upper side walls (9) to the cross-section of the die plate (4) S 3 / S 4 is greater than 1.6, then the screen temperature will be lower than the operating temperature, which will create conditions for loss the level of the melt in the device, which will not make it possible to obtain sufficient homogenization and degassing of the melt.

Claims (1)

Устройство для производства непрерывных высокомодульных стеклянных волокон из термопластичного материала с высокой температурой верхнего предела кристаллизации с наличием в составе компонентов: SiO2 55-70%, Al2O3 20-26%, MgO 8-26%, представляющее собой корпус, обрамленный боковыми и торцевыми стенками, фильерную пластину с фильерными патрубками, экран с верхним перекрытием с загрузочными патрубками, причем все элементы устройства изготовлены из драгметаллов платиновой группы, отличающееся тем, что экран выполнен перфорированным по всей площади, верхнее перекрытие изготовлено из огнеупорного материала в виде блока с загрузочными отверстиями, обеспечивающими беспрепятственное прохождение загружаемого термопластичного материала, толщина блока должна быть в пределах 80-160 мм, отношение суммарного сечения отверстий в перфорированном по всей площади экране к суммарному сечению внутренних проходных отверстий фильерных патрубков находятся в пределах 1,5-5,6, а отношение суммарного поперечного сечения перфорированного по всей площади экрана и верхних боковых стенок к поперечному сечению фильерной пластины должно находиться в пределах 1,2-1,6.A device for the production of continuous high-modulus glass fibers from a thermoplastic material with a high temperature of the upper crystallization limit with the presence of components: SiO 2 55-70%, Al 2 O 3 20-26%, MgO 8-26%, which is a body framed by side and end walls, a die plate with die nozzles, a screen with an upper overlap with feed nozzles, and all elements of the device are made of precious metals of the platinum group, characterized in that the screen is perforated over the entire area, the top overlap is made of refractory material in the form of a block with feed holes that ensure the unimpeded passage of the loaded thermoplastic material, the block thickness should be in the range of 80-160 mm, the ratio of the total cross-section of the holes in the screen perforated over the entire area to the total cross-section of the internal passage openings of the spinneret pipes is in the range of 1.5-5.6, and total cross-section ratio the cross-section of the screen perforated over the entire area and the upper side walls to the cross-section of the die plate should be in the range of 1.2-1.6.
RU2020138249A 2020-11-23 2020-11-23 Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material RU2751320C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138249A RU2751320C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138249A RU2751320C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751320C1 true RU2751320C1 (en) 2021-07-13

Family

ID=77019766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138249A RU2751320C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751320C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825820C1 (en) * 2023-08-08 2024-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Альянс Капитал" Device for production of continuous fibers from thermoplastic material with high temperature of upper crystallization limit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440557A (en) * 1982-12-20 1984-04-03 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method and apparatus for forming and collecting continuous glass filaments
RU2000277C1 (en) * 1991-12-05 1993-09-07 Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Glass-melting pot for fiber production
RU2128149C1 (en) * 1997-07-21 1999-03-27 Тихонов Роберт Дмитриевич Process of manufacture of fibers from thermoplastic material and gear for its implementation
EP0915812B1 (en) * 1997-03-28 2004-03-10 Johns Manville International, Inc. Biosoluble pot and marble (flame attenuated)-derived fiberglass

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440557A (en) * 1982-12-20 1984-04-03 Owens-Corning Fiberglas Corporation Method and apparatus for forming and collecting continuous glass filaments
RU2000277C1 (en) * 1991-12-05 1993-09-07 Научно-производственное объединение "Стеклопластик" Glass-melting pot for fiber production
EP0915812B1 (en) * 1997-03-28 2004-03-10 Johns Manville International, Inc. Biosoluble pot and marble (flame attenuated)-derived fiberglass
RU2128149C1 (en) * 1997-07-21 1999-03-27 Тихонов Роберт Дмитриевич Process of manufacture of fibers from thermoplastic material and gear for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2825820C1 (en) * 2023-08-08 2024-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Альянс Капитал" Device for production of continuous fibers from thermoplastic material with high temperature of upper crystallization limit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101658898B1 (en) Process and system for fining glass
KR101653408B1 (en) Apparatus for making glass and methods
KR100639848B1 (en) Manufacturing method of sheet glass through overflow downdraw melting process
KR920003938B1 (en) Method and apparatus for melting, refining and homogenizing glass
JP5701391B2 (en) Energy efficient high temperature purification
US20100199720A1 (en) Apparatus and method for production of display glass
JP2003183031A (en) Electric melting furnace for manufacturing glass fiber and method of melting glass for glass fiber
RU2011102520A (en) METHOD FOR PRODUCING GLASS PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS PRODUCTION
CA1067700A (en) Furnace outlet
CN1291929C (en) Method and apparatus for rapidly melting glass
RU2751320C1 (en) Device for production of continuous high-modulus glass fibers made of thermoplastic material
RU2382739C1 (en) Method and device for tapping molten glass from discharge channels
US7134299B2 (en) Meltdown device as well as a process for the production of high-UV-transmitting glass type
KR102814346B1 (en) Glass melting furnace, apparatus for producing glass and method for producing glass
SE515128C2 (en) Method of heat treatment as well as a furnace bottom structure for high temperature furnaces
KR101075452B1 (en) Glass melting furnace
KR20100108558A (en) Device for shaping melts made of inorganic oxides or minerals having improved heating unit
RU2278831C2 (en) Device for the mineral melt discharge
US20250145511A1 (en) Electric glass furnace, methods for the melting and manufacture of glass by means of said furnace
RU2749757C1 (en) Device for production of glass filaments from thermoplastic material
CN217997014U (en) Cover plate brick of glass liquid channel stirring barrel
US972779A (en) Electric furnace for the continuous manufacture of glass.
CN211339262U (en) A furnace for glass-ceramic production
RU2126368C1 (en) Device for production of continuous fiber from thermoplastic material
SU850617A1 (en) Electric lined glass smelting furnace for smelting high-fusible glass