RU2101237C1

RU2101237C1 - Installation for manufacturing cloth from basalt fiber

Info

Publication number: RU2101237C1
Application number: RU96100484A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Тимофеев; Б.А. Сентяков; Ф.Ф. Шайхразиев; О.М. Лашкин
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Сигма"
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: mineral fibers. SUBSTANCE: installation contains primary fibers' overblow unit, perforated fiber-sedimentation drum with its internal cavity connected to vacuum generator, and diffuser located between the two latter. In side walls of diffuser, through holes are made equidistantly to cylindrical surface of fiber-sedimentation drum and connected, through controlled throttles and filters, with inside surface of drum. Perforation index of the latter, from distance equal to 0.3-0.4 its length and so on, increases linearly by 20-25% from transverse axis of symmetry to both sides. EFFECT: increased uniformity in cloth thickness and uniformity of density along width of cloth. 2 dwg

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано на предприятиях, выпускающих тепло- и звукоизоляционные материалы и изделия из природного минерального сырья, например базальта, путем его расплава и последующего раздува высокотемпературной струей газа или пара. The invention relates to the production of building materials and can be used in enterprises producing heat and sound insulating materials and products from natural mineral raw materials, such as basalt, by its melt and subsequent blowing by a high-temperature gas or steam stream.

В современных жестких экономических условиях актуальной является задача повышения качества изделий из супертонкого базальтового волокна и уменьшение брака готовой продукции. Одним из критериев качества холстов из базальтового волокна является равномерность их толщины и плотности по ширине холста. In today's harsh economic conditions, the urgent task is to improve the quality of products from superthin basalt fiber and reduce the rejection of finished products. One of the criteria for the quality of basalt fiber canvases is the uniformity of their thickness and density across the width of the canvas.

Известна установка для получения минераловатного ковра, например, из базальтового волокна, содержащая приемный перфорированный транспортер, камеру отсоса и диффузор, связывающий узел раздува первичных нитей волокна с приемным транспортером [1]
Недостатком этой установки является то, что для обеспечения равномерности толщины ковра по его ширине она содержит дополнительный механический элемент стенку, положение которой относительно потока газа несущего волокна может изменяться. На такой стенке, как показал опыт производства, возможно налипание волокон, приводящее к необходимости частой ее чистки.A known installation for producing a mineral wool carpet, for example, of basalt fiber, containing a receiving perforated conveyor, a suction chamber and a diffuser connecting the blowing unit of the primary fiber threads with a receiving conveyor [1]
The disadvantage of this installation is that to ensure uniformity of the thickness of the carpet along its width, it contains an additional mechanical element wall, the position of which relative to the gas flow of the carrier fiber can vary. On such a wall, as production experience has shown, fiber adhesion is possible, leading to the need for frequent cleaning.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сути является установка для производства базальтового волокна, содержащая узел раздува первичных нитей волокна, приемный перфорированный транспортер в виде барабана с расположенной в его внутренней полости камерой отсоса, а также диффузор, выполняющий функцию камеры волокноосаждения [2]
Толщина и плотность осаждаемого на поверхности барабана холста из базальтового волокна определяются распределением скорости и массы движущегося по диффузору волокнонесущего потока. По длине барабана они неодинаковы. Вблизи стенок диффузора скорость потока вследствие действия сил трения уменьшается, поэтому по краям барабана толщина холста оказывается меньше.Closest to the proposed technical essence is a plant for the production of basalt fiber, containing a knot for inflating primary filaments of fiber, a receiving perforated conveyor in the form of a drum with a suction chamber located in its internal cavity, and also a diffuser that serves as a fiber deposition chamber [2]
The thickness and density of the basalt fiber canvas deposited on the surface of the drum are determined by the distribution of the velocity and mass of the fiber-bearing flow moving along the diffuser. They are not the same along the length of the drum. Near the walls of the diffuser, the flow velocity decreases due to the action of friction forces, therefore, the thickness of the canvas at the edges of the drum is less.

Целью изобретения является повышение качества холстов из базальтового волокна обеспечение равномерности их толщины и плотности по ширине. The aim of the invention is to improve the quality of basalt fiber canvases ensuring uniformity of their thickness and density across the width.

Цель достигается тем, что в известной установке для получения холста из базальтового волокна, содержащей узел раздува первичных нитей волокна, перфорированный барабан волокноосаждения с внутренней полостью, соединенной с источником разрежения и расположенный между ними диффузор, в боковых стенках диффузора эквидистантно цилиндрической поверхности барабана волокноосаждения выполнены сквозные отверстия, соединенные воздуховодами через регулируемые дроссели и фильтры с внутренней полостью барабана волокноосаждения, что позволяет, увеличив скорость волокнонесущего потока вблизи боковых стенок диффузора, получить на краях барабана такую же толщину холста, как и в его средней части. Коэффициент перфорации барабана, начиная с расстояния, равного 0,3-0,4 его ширины, линейно увеличивается на 20-25% от поперечной оси симметрии в обе стороны, что обеспечивает перенос части массы осаждаемых волокон на периферийные участки барабана и обеспечивает равномерность толщины и плотности холста по ширине барабана. The goal is achieved by the fact that in the known installation for the production of canvas from basalt fiber containing a blowing unit of the primary fiber strands, a perforated fiber deposition drum with an internal cavity connected to the rarefaction source and a diffuser located between them, through-side cylindrical surfaces of the fiber deposition drum are made through openings connected by air ducts through adjustable chokes and filters with the inner cavity of the fiber deposition drum, which allows by increasing the speed of the fiber-bearing flow near the side walls of the diffuser, get at the edges of the drum the same thickness of the canvas as in its middle part. The perforation coefficient of the drum, starting from a distance of 0.3-0.4 of its width, linearly increases by 20-25% from the transverse axis of symmetry in both directions, which ensures the transfer of part of the mass of deposited fibers to the peripheral sections of the drum and ensures uniform thickness and canvas density across the width of the drum.

При оценке соответствия новых признаков установки для получения холста из базальтового волокна критерию "существенные отличия" по информационным источникам в известных технических решениях признаков, сходных с заявляемыми, обнаружить не удалось. When assessing the conformity of the new features of the installation for producing canvas from basalt fiber to the criterion of "significant differences" according to information sources in the known technical solutions of signs similar to those claimed, it was not possible to find.

На фиг. 1 показана схема предлагаемой установки для получения холста из базальтового волокна; на фиг.2 вид на одну из стенок диффузора изнутри установки. In FIG. 1 shows a diagram of a proposed installation for producing canvas from basalt fiber; figure 2 view of one of the walls of the diffuser from the inside of the installation.

Установка для получения холста из базальтового волокна содержит узел раздува первичных нитей 1, включающий в себя печь для расплава базальтовой крошки с фильерным питателем, механизм вытягивания первичных нитей и щелевое сопло, сообщающееся с камерой сгорания (не показаны). В установке, внедренной в Воткинском нефтегазодобывающем управлении, таких узлов два. Одним из важнейших элементов установки является перфорированный барабан волокноосаждения 2 с внутренней полостью 3, соединенной с источником разрежения 4. Между узлом раздува первичных нитей 1 и барабаном волокноосаждения 2 расположен диффузор 5 прямоугольного сечения. В боковых стенках диффузора 5 эквидистантно цилиндрической поверхности барабана волокноосаждения 2 выполнены сквозные отверстия 6, соединенные воздуховодами 7 через регулируемые дроссели 8 и фильтры 9 с внутренней полостью 3 барабана волокноосаждения 2. Цилиндрическая поверхность барабана волокноосаждения 2 выполнена из листового материала с множеством сквозных отверстий диаметром 2-4 мм. Коэффициент перфорации барабана, определяемый отношением суммарной площади отверстий на выделенном участке поверхности барабана к площади такого участка, начиная с расстояния, равного 0,3-0,4 длины барабана, линейно увеличивается на 20-25% от поперечной оси симметрии в обе стороны. Installation for producing canvas from basalt fiber contains a node for blowing primary threads 1, including a furnace for melting basalt chips with a die feeder, a mechanism for drawing primary threads and a slot nozzle in communication with the combustion chamber (not shown). In the installation implemented at the Votkinsk oil and gas production department, there are two such nodes. One of the most important elements of the installation is a perforated fiber deposition drum 2 with an internal cavity 3 connected to a vacuum source 4. A rectangular section diffuser 5 is located between the blowing unit of the primary strands 1 and the fiber deposition drum 2. Through holes 6 are made in the side walls of the diffuser 5 of the equidistant cylindrical surface of the fiber deposition drum 2, connected by air ducts 7 through adjustable chokes 8 and filters 9 with an internal cavity 3 of the fiber deposition drum 2. The cylindrical surface of the fiber deposition drum 2 is made of sheet material with many through holes with a diameter of 2 4 mm. The perforation coefficient of the drum, determined by the ratio of the total area of the holes on the selected portion of the surface of the drum to the area of such a portion, starting from a distance of 0.3-0.4 of the length of the drum, linearly increases by 20-25% from the transverse axis of symmetry in both directions.

Установка для получения холста из базальтового волокна работает следующим образом. Installation for receiving canvas from basalt fiber works as follows.

Узел раздува первичных нитей 1 базальтового волокна формирует высокотемпературный газовый поток, несущий штапельные волокна 10 базальтового волокна диаметром 2-5 мкм и длиной 20-200 мм по диффузору 5 в направлении медленно вращающегося барабана волокноосаждения 2. Благодаря разрежению во внутренней полости 3 барабана волокноосаждения 2, которое составляет 50-200 мм вод. ст. базальтовые волокна 10 осаждаются на перфорированной поверхности барабана. Вследствие того что коэффициент перфорации барабана вблизи его краев больше, чем в центральной части, происходит перераспределение массы волокон ближе к краям барабана. Этот эффект усиливается за счет отсоса пограничного слоя на боковых стенках диффузора 5 и выравниванием таким образом скорости волокнонесущего потока по длине барабана благодаря наличию в стенках диффузора отверстий 6. Для регулирования перепада давления с разных сторон отверстий служат дроссели 8, которые могут быть выполнены в виде шиберных заслонок. Регулировка производится на работающей установке с периодическим контролем толщины холста по длине барабана. Размеры отверстий 6 выбираются такими, чтобы не происходило их засорение базальтовыми волокнами. Их диаметр должен быть в 5-7 раз больше диаметра отверстий в фильтрах 9, обеспечивающих улавливание волокон. После достижения требуемой толщины слоя волокон образовавшийся таким образом холст разрезается по образующей барабана и снимается с него. The node for blowing the primary strands 1 of basalt fiber forms a high-temperature gas stream carrying staple fibers 10 of basalt fiber with a diameter of 2-5 μm and a length of 20-200 mm along the diffuser 5 in the direction of the slowly rotating fiber deposition drum 2. Due to the rarefaction in the inner cavity 3 of the fiber deposition drum 2, which is 50-200 mm of water. Art. basalt fibers 10 are deposited on the perforated surface of the drum. Due to the fact that the coefficient of perforation of the drum near its edges is greater than in the central part, there is a redistribution of the mass of fibers closer to the edges of the drum. This effect is enhanced by suction of the boundary layer on the side walls of the diffuser 5 and thus equalizing the speed of the fiber-bearing flow along the length of the drum due to the presence of holes in the walls of the diffuser 6. To regulate the pressure drop from different sides of the holes, chokes 8 can be made in the form of gate valves dampers. Adjustment is made on a running installation with periodic monitoring of the thickness of the canvas along the length of the drum. The dimensions of the holes 6 are selected so that they do not clog the basalt fibers. Their diameter should be 5-7 times larger than the diameter of the holes in the filters 9, ensuring the capture of fibers. After reaching the required thickness of the fiber layer, the canvas thus formed is cut along the generatrix of the drum and removed from it.

Таким образом, предлагаемая установка для получения холста из базальтового волокна позволяет получать изделия одинаковой толщины и плотности по всей длине барабана волокноосаждения, что не требует подрезки краев холстов и уменьшает таким образом количество нетоварных отходов. Ее практическое применение позволит увеличить производительность труда и повысить качество готовых изделий из базальтового волокна. Thus, the proposed installation for the production of basalt fiber canvas allows you to get products of the same thickness and density along the entire length of the fiber deposition drum, which does not require trimming the edges of the canvas and thus reduces the amount of non-productive waste. Its practical application will increase labor productivity and improve the quality of finished products from basalt fiber.

Claims

A device for producing a basalt fiber canvas, comprising a primary fiber blowing unit, a perforated fiber deposition drum with an internal cavity connected to a rarefaction source, and a diffuser located between them, characterized in that through holes connected through the openings of the diffuser have a cylindrical cylindrical surface air ducts through adjustable chokes and filters with an internal cavity of the fiber deposition drum, the perforation coefficient of which other from a distance equal to 0.3 0.4 of its length, linearly increases by 20 25% of the transverse axis of symmetry in both directions.