Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

10—15% ниже скорости, соответствующей максимальной произвсгдительности при обслуживании печи одним оператором. В этом случае при небольшом снижении производительности значительно улучшаются условия обслуживания печи, что дает возможность увеличить количество печей, обслуживаемых оператором.

Другим фактором, ограничивающим возможность повышения скоростей вытягивания волокон, является надежность работы на­ матывающих аппаратов и качество намотки нити на бобину. На существующем промышленном оборудовании вытягивание волокна можно производить при скоростях, не превышающих 3500 м/'мин. При более высоких скоростях увеличивается брак нити из-за низ­ кого качества намотки (появляются ребро, спуск нити) и частых ремонтов наматывающих аппаратов. Предельные скорости вытяги­ вания волокна зависят от конструкции и качества наматывающих аппаратов. Повышение скоростей связано с созданием новых типов наматывающих аппаратов.

Третьим фактором, сдерживающим увеличение скорости вытя­ гивания волокна, является конструкция замасливающего устрой­ ства. В роликовых замасливающих устройствах качество нанесе­ ния замасливателя ухудшается с увеличением числа волокон, а также угла, под которым волокна собираются в пучок, и скорости их движения. Плохая пропитка волокон приводит к абразивному трению волокон, прорезанию подкладочного материала и в конеч­ ном счете к обрыву отдельных волокон и всей нити в целом. Частые обрывы нити в замасливающем устройстве снижают /Сп .в . и произ­ водительность установки и увеличивают загрузку операторов.

уровнемерной иглы и системы загрузки стеклянных шариков. Рас­ стояние от экранов до фильерной пластины выбирается таким об­ разом, чтобы температурные толчки от загрузки холодных стек­ лянных шариков ощутимо не влияли на обрывность волокон и ра­ зогрев фильерной пластины. Оптимальная высота корпуса сосуда была установлена в результате исследования влияния уровня стек­ ломассы в сосуде на производительность установки (рис. 8.12). Из рисунка видно, что с увеличением уровня до 12—15 см произ­ водительность установки быстро возрастает; при дальнейшем уве­ личении уровня прирост производительности становится значитель­ но ниже. На основании этих данных высота корпуса сосуда была принята равной 15 см. Уровень стекломассы в сосудах такой высо­

138

гается переходом на непрерывную подачу стеклянных шариков и увеличением объема зоны плавления за счет высоты корпуса сосуда.

Зависимость неровно™ нитей по толщине от уровня стекло­

уровнях связано с ростом термической неоднородности стекломас­ сы. Общей же тенденцией является возрастание неровноты с увели­

волокон. Вероятной причиной подобного влияния увеличения рас­ хода стекломассы можно считать изменение условий течения стек­ ломассы в фильерах — усиление пульсирующего характера истече­ ния стекломассы, которое наблюдается при уровнях 10—16 см. Этими же явлениями объясняется, по-видимому, замедление роста производительности при уровнях выше 15 см. Интересно отметить, что после того, как степень пульсации снизится (при уровнях бо­ лее 50 см), снова наблюдается уменьшение неровноты нити по тол­ щине.

Выбор диаметра фильер и технологического режима выработки волокна. Диаметр фильер влияет на производительность больше, чем остальные технологические параметры, поэтому производитель­ ность установок зависит от выбранного типа сосуда и диаметра фильер. Диаметр фильер подбирают, исходя из требуемого диа­ метра волокна и возможных скоростей его вытягивания. Для

139

200-фильерных промышленных стеклоплавильных сосудов с высо­ той корпуса 15 см рекомендуемые соотношения между диаметрами волокна и фильер, а также возможной производительностью уста­ новок представлены ниже:

Зависимость неровноты нити по толщине от диаметра фильер можно проследить на рис. 8.13, из которого видно, что пределы изменения неровноты нитей, выработанных на сосудах с различным диаметром фильер, примерно одинаковы. В то же время одинако­ вая неровнота нитей для разных диаметров фильер соответствует различному расходу стекломассы — большему при большем диа­ метре фильер. Таким образом, одинаковые по неровноте нити можно получить при более высокой производительности на филье­ рах большего диаметра.

Условия работы цехов электропечей отдельных заводов стек­ лянного волокна существенно различаются. Эти различия могут зависеть от качества стекла и вспомогательных материалов, от параметров воды в системе оборотного водоснабжения цеха, со­ стояния оборудования и резервов мощностей по производству во­ локна, от квалификации обслуживающего персонала, подготовки кадров и т. д. В результате при типовых одинаковых технологиче­ ских режимах выработки волокна показатели работы цехов элек­ тропечей на разных заводах различны. Следовательно, каждому заводу должны быть заданы приемлемые показатели производи­ тельности электропечей и определены соответствующие им опти­ мальные технологические режимы выработки волокна. При этом будет обеспечена работа электропечей с наименьшими затратами труда и материалов при заданных производительности оборудова­ ния и объеме производства волокна.

По степени интенсивности технологические режимы можно раз­ делить на средний и заниженный. Средний технологический режим рекомендуется для предприятий с благоприятными условиями работы при достаточном количестве рабочих высокой квалифи­ кации. Для средних режимов диаметр фильер стеклоплавиль­ ных сосудов подбирается, как указано выше. При обслуживании 2—3 установок производительность электропечей может достигать приведенных выше показателей; если обслуживается 3—4 установ­ ки, производительность каждой электропечи снижается на 10-15%.

При отсутствии необходимого числа операторов, низкой их ква­ лификации или других неблагоприятных условиях работы задается заниженный технологический режим выработки волокна. Диаметр фильер принимается соответственно меньше на 0,1 мм. Волокно вырабатывается при скорости вытягивания на 15—20% ниже, чем при средних режимах, а производительность каждой из установок

140

снижается на 20—25% по сравнению с приведенной выше. Зона обслуживания составляет 3—5 печей.

При наладке технологических режимов работы электропечей

отдельных элементов. Поэтому параметры выработки волокна на однотипных сосудах могут быть различными.

На одних и тех же стеклоплавильных сосудах могут вырабаты­ ваться нити из волокон различного диаметра. Достигается это изменением скорости вытягивания волокна на работающей элек­ тропечи. Скорость вытягивания подбирается из следующих соот­ ношений:

иволокон диаметром d2.

Впроцессе длительной эксплуатации стеклоплавильных сосудов следует корректировать технологические параметры для сохране­ ния, а в ряде случаев — для повышения производительности уста­ новок.

ВЛИЯНИЕ КОЛЕБАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НА ПРОЦЕСС ФОРМОВАНИЯ ВОЛОКНА И КАЧЕСТВО НИТИ

Технологические параметры в процессе работы установок для выработки волокна колеблются относительно заданных значений. Эти колебания могут быть постоянными и разовыми. Синхронно с колебаниями, пропорционально их величине изменяется диаметр каждого волокна и толщина нити. Изменение диаметра волокна и толщины нити, частота и амплитуда основных составляющих ко­ лебаний описаны ранее. Ниже рассматривается связь между основ­ ными составляющими колебаний и отклонениями технологических параметров (температуры фильерной пластины, уровня стекломас­ сы в сосуде и скорости вытягивания волокна).

Влияние изменений температуры фильерной пластины (вязко­ сти стекломассы). На промышленной установке температура стек­ ломассы в стеклоплавильном сосуде поддерживается постоянной при заданных значениях автоматическими регуляторами. Неболь­ шие отклонения температуры фильерной пластины в процессе эксплуатации сосудов наблюдаются постоянно и могут быть вы­ званы следующими причинами: колебаниями напряжения тока пи­ тающей сети, которые влияют в пределах, обусловленных точ­ ностью автоматических регуляторов температуры; регулярной за­ грузкой холодных стеклянных шариков; неравномерностью загруз­ ки стеклянных шариков; изменением температуры воздуха в цехе.

141