Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

В л и я н и е к о л е б а н и я н а п р я ж е н и я т о к а , п и т а ю ­ щ е г о п е ч ь . Электропечь, как и любой тепловой агрегат, облада­ ет тепловой инерцией. Изменение количества тепла, поступающего к печи, сказывается на ее температуре не сразу — тепловое равно­ весие на новом уровне устанавливается только через некоторое время.

Измерение температуры фильерной пластины приборами высо­ кого класса точности показало, что при постоянстве всех техноло­ гических параметров температура пластины колеблется в пределах 1—2 °С с периодом 1—3 мин. Расход стекломассы в этих же усло­ виях колеблется в значительно более широких пределах.

Изменение напряжения тока, питающего сосуд, на 6% (что примерно в 10 раз больше колебаний напряжения тока, наблюдае­ мых при нормальной работе печи) в зависимости от длительности этого изменения дает следующую картину. Кратковременные толч­ ки напряжения (1—7 сек) практически не меняют амплитуду и частоту колебаний температуры фильерный пластины и расход стекломассы. При продолжительности импульса 15 сек изменение температуры достигает 5—6°С и длится 1,5 мин, а изменение рас­ хода составляет около 8% от среднего. Отклонение температуры фильерной пластины при длительных выдержках (15 мин и более) достигает 60—80°С (4—5%) от исходной (рис. 8.14, а), а расход Стекломассы изменяется почти вдвое.

При длительном отклонении напряжения на 1% происходит плавное изменение расхода стекломассы на 10—15% и температу­ ры на 13—23°С в течение 14—18 мин (рис. 8.14, б).

Таким образом, изменение напряжения тока не сразу сказы­ вается на расходе стекломассы. Требуется по крайней мере 15 сек, чтобы изменение расхода вышло за пределы его постоянных коле­ баний. Окончательно изменение напряжения проявляется через 14—25 мин. При понижении напряжения изменение расхода стекло­ массы происходит несколько быстрее, чем при повышении. Измене­

создает температурный удар в стеклоплавильном сосуде. Измене­ ние массы отрезков нити длиной 100 м и зафиксированные при ее намотке моменты загрузки шариков .приведены на рис. 8.15, а. Загрузка происходила через 60—65 сек.

При устойчивой работе загрузочного устройства и уровне стек­ ломассы более 100 мм температурные толчки от загрузки холодных

142

загрузки были произведены нормально, а затем загрузка была прекращена. Из рисунка видно, что первые 4—5 мин после от­ ключения загрузки масса отрезков нити незначительно снижалась (в пределах 2%), т. е. уменьшение уровня в этот период влияло на расход стекломассы сильнее, чем ее разогрев в зоне плавления ша­ риков. Затем масса отрезков нити начинала увеличиваться. Очевид-

1250

то

^пзо

о

g 1220

Ѣ

массы отрезков нити имеет вид одиночной волны с периодом 6 мин. Колебания массы отрезков нити длиной 100 м на первой бобине после выхода из строя загрузочного устройства находятся в преде­

ся и только через 6—7 мин (14—16 мин после прекращения загруз­ ки) становится постоянной. Это подтверждает приведенные ранее данные о том, что тепловое равновесие в стеклоплавильном сосуде устанавливается чгрез 15—25 мин после изменения количества по­ ступающего или отводимого тепла. Увеличение массы отрезков

143

Случай, когда отсутствие загрузки в течение намотки одной бо­ бины компенсируется на последующей, представлен на рис. 8.15, г. Из рисунка видно, что первые 1—2 мин масса отрезков нити резко увеличивается (на 10—12%). Здесь влияние быстрого увеличения уровня стекломассы в сосуде в результате непрерывной загрузки стеклянных шариков влияет сильнее, чем постепенное понижение температуры. Последующие 5—6 мин масса отрезков нити плавно, но значительно понижается (на 25—30%), а затем, когда действие теплового толчка кончается, снова начинает увеличиваться. Коле­

3—4 мин вырабатываются нити, в которых колебания массы отрез­ ков длиной 100 м составляют 0,03 гц.

Следовательно, колебания температуры фильерной пластины, вызванные неисправностью загрузочного устройства, могут быть причиной возникновения составляющих колебаний массы нити по ее длине с частотой <0,03 гц.

вц е х е . Температура воздуха в цехе выработки в течение суток

Однако эти изменения происходят плавно и чрезвычайно медленно, и влияние их не может проявиться во время намотки нити на одну бобину. Следовательно, подобные изменения температуры окру­ жающей среды не могут быть источником ни одного из основных составляющих колебаний нити.

Влияние колебаний линейной скорости вытягивания стеклян­ ного волокна на колебания диаметра волокна и толщины нити.

Линейная скорость вытягивания стеклянного волокна колеблется в результате изменения диаметра паковки, биения бобин, биения шпинделя бобинодержателя и проскальзывания текстропного ремня.

При использовании промышленных щелевых раскладчиков нити наматываются на паковки по крестовой послойно-конической схеме. Максимальное изменение линейной скорости вытягивания нити (в % ) составляет при этом

D„ — D f i

146

туры фильерной пластины невозможно получить нить, которая не колебалась бы по толщине, если не подобраны условия (термиче­ ские и конструктивные), обеспечивающие устойчивый характер те­ чения стекломассы в фильере и луковице.

Отсюда следует важный практический вывод о том, что точ­ ность систем автоматического регулирования температуры фильер­ ной пластины следует повышать до ± 0,5 °С. Для предупреждения появления составляющих колебаний с частотой < 0,03 гц доста­ точно, чтобы отклонение температуры фильерной пластины не пре­

щего аппарата и характером намотки нити на бобину, для устра­ нения этих составляющих необходимо разработать новые методы намотки нити (например, послойную с плавной вариацией скоро^ сти) или новые методы вытягивания волокна (с постоянной линей­ ной скоростью).

КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛЯННОЙ нити

Технологический режим выработки непрерывного стеклянного волокна устанавливается при пуске нового стеклоплавильного сосу­ да или при переналадке печи для получения нити другой толщины. При последующей эксплуатации установок периодически контро­ лируют технологические параметры.

Контроль температурного режима стеклоплавильного сосуда.

Температура и равномерность разогрева фильерной пластины про­ веряются 1 раз в 10 суток. Температура фильерной пластины из­ меряется оптическим пирометром в трех точках — по краям и в цент­ ре пластины. Максимальная разность температур в этих точках не должна превышать ± 5 ° С . Нить оптического пирометра необходимо визировать на участки пластины, не покрытые стекломассой.

Контроль уровня стекломассы. Правильность показаний регу­

жают вертикально через загрузочную трубку сосуда в стекломассу до упора на экран, затем осторожно удаляют его из трубки, не допуская стекания стекломассы на стенки трубки. Отсчет уровня ведут, пользуясь миллиметровой линейкой, или по делениям, на­ несенным на стержень; к полученному значению уровня прибав­ ляют расстояние от фильерной пластины до экрана.

Контроль скорости вытягивания волокна. Этот параметр конт­ ролируют каждую смену. Число оборотов каждого бобинодержателя наматывающего аппарата определяется контрольным перенос­ ным тахометром. Измерения производятся только после установле­ ния постоянной скорости вращения бобинодержателя.

Контроль работы установки. Непрерывное наблюдение за про­ цессом осуществляется оператором. Оператор непрерывно следит

148