Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 22.1. Схема агрегата СПА-Зс для получения непрерывного стеклянного волокна двухстадийным способом:
/—бункер; 2—дозирующее устройство; S—стеклоплавильный сосуд; 4—замасливающее устройство; 5—механизм раскладки; 6—бобина; 7—наматывающий механизм; 8—электродвигатель.__
Дозирование расплава стекла, вытекающего из фильер, производится путем регулирования температуры и уровня расплава в стеклоплавильном сосуде. Чем выше уровень расплава в сосуде, тем больше скорость вытекающей струи расплава, а чем выше его температура, тем меньше его вязкость и тем выше скорость течения его через отверстия фильер. Необходимо обеспечить непрерывное поступление стеклянных шариков в сосуд, чтобы компенсировать вытекание стекломассы через фильеры, и точно выдерживать температуру расплава при .формовании нити.
Объем стекломассы Q, вытекающей из одной фильеры, определяется из уравнения
Lt)
где К — константа; d — диаметр отверстия фильеры; H — уровень стекломассы в сосуде; L — длина канала в фильере; т] — вязкость расплава.
Количество расплава стекла, вытекающего через отверстие фильеры, не зависит от скорости вытягивания нити, и поэтому, считая, что поперечное сечение нити круглое, а сама нить представляет собой цилиндр, определяют диаметр нити d„, сформованной при скорости V (м/мин).
Объем отрезка нити, полученной в течение 1 мин, будет равен объему стеклянной массы, вытекающей через фильеру в течение 1 мин, т. е.:
ndtv Q = —¦
откуда
4Q
nV
В промышленных стеклоплавильных сосудах уровень стекломассы поддерживается в пределах от 10 до 20 см (в зависимости от условий формования); длина фильер — от 0,3 до 0,6 см; диаметр фильер — от 0,08 до 0,35 см. Вязкость стекломассы на выходе из фильеры может изменяться от 10 до 300 Па • с в зависимости от интенсивности охлаждения стекломассы в подфильерной зоне. Скорость вытягивания волокна достигает 60 и/с. Линейная плот-
ность нити регулируется путем изменения температуры фильерной пластины и скорости вытягивания нити.
Промышленность стеклянных волокон оснащена стеклопрядиль-ными агрегатами СПА-бс и СПА-Зс, состоящими соответственно из 6 и 12 индивидуальных установок.
Стеклоплавильные сосуды для выработки комплексной стеклянной нити имеют от 50 до 800 фильер. Сосуды изготавливают из платинородиевого сплава. Срок службы стеклоплавильных сосудов 4—9 месяцев. После выхода сосудов из строя они заменяются новыми, а отработанный металл отправляется на переплавку и очистку от примесей (аффинаж). Стеклоплавильные сосуды разогреваются до рабочих температур (1250—14500C) проходящим через них электрическим током силой 2000—6000 А при напряжении 3—6 В. Такие параметры тока обеспечивают понижающие трансформаторы марки TK 12-06 и TK 16-06. Электрическая мощность, потребляемая одной установкой, составляет в зависимости от производительности установки 10—25 кВт.
Для замасливания применяют валковые устройства, на которых замасливаются элементарные нити, которые затем соединяют в нить, или роликовые, на которых замасливание и образование нити происходит одновременно.
Наматывающий механизм вытягивает элементарные нити из фильер путем намотки нити на вращающуюся бобину. Бобины устанавливают на двух бобинодержателях поворотного стола и приводят во вращение электродвигателем через клиноременную передачу со смежными шкивами.
Нить укладывается в паковку за счет одновременного вращения и продольного перемещения щелевого раскладчика нити. При вращении раскладчика происходит послойно-крестовая раскладка нити, а при продольном перемещении раскладчика — укладка нити на конус. В зависимости от массы паковки и линейной плотности нити подбирается скорость продольного перемещения раскладчика для получения равновесной паковки.
Производительность отдельной установки колеблется от 6 кг/сут для 100-фильерного сосуда при выработке нити диаметром 3,0 мкм (линейная плотность 1,8 текс) до 300 кг/сут для 400-фильерного сосуда при выработке нити диаметром 10 мкм (линейная плотность 84 текс).
Оператор при обслуживании установки следит за процессами формования элементарных нитей, замасливания и намотки нити на съемную бобину. При пуске установки оператор собирает в пучок грубые невытянутые элементарные нити, образующиеся на всех фильерах, укладывает пучок нитей в нитесборник замасливающего устройства, наматывает грубую нить на край бобины, включает наматывающий аппарат и после набора бобиной заданной скорости вводит нить в раскладчик, после чего начинается намотка нити в паковку, масса которой может достигать 1—5 кг. После завершения цикла намотки нити на бобину стол наматывающего
аппарата поворачивается, бобинодержатель с запасной бобиной устанавливается в рабочее положение и и а нее наматывается нить.
Бобина с намотанной нитью в это же время устанавливается в холостое положение. Оператор снимает с бобинодержателя бобину с нитью и надевает на него пустую бобину. В случае обрыва элементарной нити у любой фильеры, или обрыва нити в замасливающем устройстве или раскладчике оператор останавливает работу наматывающего аппарата и повторяет сначала операции пуска установки. Один оператор одновременно обслуживает 3—4 установки.
