Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

за фильер ( ± 0 , 5 мм). Материалом для пластин служит химически чистая электролитическая медь, обладающая высоким коэффициен­ том теплопроводности и достаточной стойкостью к коррозии в этих условиях. Охлаждающим агентом является вода. Использовать более низкотемпературные жидкости не рационально, так как стои­ мость систем резко возрастает, а скорость отвода тепла повышается незначительно.

При однорядном расположении фильер наиболее эффективно, исходя из интенсивности охлаждения стекломассы, размещать охлаждающие пластины на минимально допустимом расстоянии от фильер. Следует отметить, что такое расположение фильер приво­ дит к увеличению габаритных размеров и веса сосуда.

Достаточная степень и симметричность охлаждения луковиц до­ стигается и при группировке фильер в сдвоенные поперечные ряды. При использовании водоведущих охлаждающих элементов стано­ вится рациональной группировка фильер в продольные ряды (одинарные или сдвоенные). Площадь фильерной пластины при этом уменьшается. Однако применение водоведущих охлаждающих элементов имеет смысл только при повышенных съемах стекломас­ сы. Чтобы достичь наибольшей устойчивости и производительно­

и фильерную пластину. При введении в подфильерную зону охлаж­ дающих устройств больше всего снижается температура стекломас­

напряжение греющего тока, подводимого к сосуду, при этом не изменится, то температура стекломассы в луковице, фильере и над фильерной пластиной и соответственно расход стекломассы сни­ жаются. Если температура фильерной пластины автоматически поддерживается постоянной (датчиком регулятора служит термо­ пара, вваренная в фильерную пластину), это происходит вслед­

новится выше, чем до введения охлаждающих устройств. А так как температура фильер и стекломассы в ней всегда ниже, чем была до установки охлаждающих устройств, то расход стекломассы мо­ жет измениться: 1) возрасти, если перегрев стекломассы в сосуде больше, чем дополнительное охлаждение ее в фильере; 2) остаться неизменным, если перегрев стекломассы соответствует дополнитель­

ставлена зависимость расхода стекломассы от ее давления в сосу­ де, полученная при постоянной температуре фильерной пластины

133

и работе сосуда без охлаждающих элементов и с охлаждающими

лучение термически однородной стекломассы и может привести к увеличению неровноты нити по толщине.

Общим требованием к системам охлаждения стекломассы в подфильерной зоне является сочетание наибольшего воздействия на стекломассу в зоне формования с минимальным воздействием на фильеры и фильерную пластину. Режим в подфильерной зоне ока-

134

зывает решающее влияние на устойчивость процесса формования, на расход стекломассы и, следовательно, на производительность установок для получения волокна и должен строго контролиро­ ваться и регулироваться в процессе работы установки.

Производительность установки для выработки непрерывного стеклянного волокна определяется диаметром волокна, коэффи­ циентом полезного времени работы установки, количеством фильер стеклоплавильного сосуда и скоростью вытягивания волокна.

Производительность установок возрастает с увеличением диа­ метра волокна; например, при изменении диаметра от 6 до 10 мкм она увеличивается в 1,7 раза. С этой точки зрения рационально ис­ пользовать в каждом конкретном случае максимальный диаметр волокна. Однако целый ряд материалов, например электроизоля­ ционные ткани толщиной менее 0,08 мм, декоративные ткани и тка­ ни бытового назначения, крученые нити для обмотки тонких про­ водников и другие, могут быть выработаны только на основе воло­ кон малого диаметра (7 мкм и менее).

Коэффициент полезного времени {Кп. в) работы установок со­ ставляет 0,80—0,95, и резервы роста производительности при его увеличении не превышают 15%. Однако работы по улучшению этого показателя необходимо проводить для создания возможности повысить производительность труда операторов.

Наиболее перспективным направлением повышения производи­ тельности установки является увеличение числа фильер и скоро­ сти вытягивания волокна. В настоящее время реально увеличение числа фильер промышленных сосудов до 800 и скоростей вытяги­ вания волокна до 4000—5000 м/'мин, что позволит повысить произ­

Теоретическая производительность установки определяется ве­ личиной съема стекломассы с сосуда в единицу времени, т. е. про­ изведением числа фильер на расход стекломассы, проходящей через одну фильеру. Влияние технологических параметров на расход стекломассы и, следовательно, на теоретическую производитель­ ность установки рассматривалось выше.

Производительность установки Рф связана с теоретической производительностью Р т соотношением

135

чительной степени определяются технологическим режимом выра­

Рассмотрим влияние отдельных технологических параметров на

наименьшая обрывность и неровнота нити по толщине. При темпе­ ратуре пластины ниже этих значений обрывность волокон в зоне формования и нити в замасливающем устройстве возрастают вследствие роста формующих усилий, напряжений в стекломассе и отрицательного влияния кристаллизации стекла. При более высо­ ких температурах обрывность и неровнота нити также увеличива­

пластины вызывается увеличением расхода стекломассы. Снижение неровноты при температуре выше 1200 °С вызвано, по-видимому, повышением степени химической и термической однородности стек­ ломассы в сосуде и большей равномерностью температурного поля фильеры. Таким образом, существуют значения температуры фильерной пластины, при которых процесс волокнообразования для

136

няя температура стекломассы на выходе из фильеры для этих сосудов на 10—20 °С выше, чем для трехрядных сосудов. При увели­ чении интенсивости охлаждения стекломассы в зоне формования снижается оптимальная температура фильерной пластины и по­ вышается температура стекломассы.

При обслуживании многорядных сосудов операторы не снимают с фильер капли, образующиеся после обрыва отдельных волокон; обрыв хотя бы одного волокна приводит к необходимости прекра­ щения процесса и перезаправки всех волокон. Поэтому обрывность волокон непосредственно связана с коэффициентом полезного вре­ мени работы установки и ее производительностью. Такая же кар­ тина наблюдается и на трехрядных сосудах при расширении зоны обслуживания, когда у оператора нет возможности снимать капли с фильер через короткие промежутки времени. Если зона обслужи­ вания невелика, Кп.ъ и производительность установок могут оста­ ваться высокими и при наличии обрывов волокон за счет интенси­ фикации труда операторов.

Влияние скорости вытягивания волокна. Обрывность волокон в зоне формования и в замасливающем устройстве, производитель­ ность установок, неровнота стеклянных нитей существенно зависят

I l

локна. Более сложной является зависимость производительности

что производительность с ростом скорости вытягивания увеличи­ вается и достигает максимума при скоростях ~2200 м/мин. При дальнейшем увеличении скорости вытягивания наблюдается замет­ ное снижение производительности установки вследствие роста об­ рывности волокон в зоне формования и в замасливающем устрой­ стве; Кп.в работы установки снижается. При этом резко возрастает загрузка оператора, обслуживающего печь. Практика показала, что наиболее рациональна скорость вытягивания волокна, которая на

137