一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法，包括布设在坩埚本体内的加球装置、加压装置和控制器。坩埚本体包括坩埚壁和熔融玻璃腔；加球装置包括加球机、加球阀、齿轮传动机构；加压装置包括空压机、加压通道、液面探测仪。加球管一端与加球机连接，另一端与球形旋转件连接；球形旋转件布设在加球阀壳体内；环形凸棱布设在加球阀壳体与球形转件之间的缝隙内；进球管一端球形旋转件连接，另一端与熔融玻璃腔联通；驱动电机通过齿轮箱连接传动轴承，最终与球形旋转件连接；空压机通过加压通道与熔融玻璃腔联通；控制器连接至驱动电机和空压机。本发明专利技术装置可提高3

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维生产制造领域，具体地说是一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法。

技术介绍

[0002]世界现有的连续玻璃纤维生产方法，有池窑法和坩埚法两种工艺。其中池窑法生产直径7
‑
20
µ
m的玻璃纤维，年产量为3万
‑
50万吨/年
·
座，而坩埚法生产直径3
‑6µ
m的纤维，年产量为数十吨/台
·
年，生产效率不足池窑法的百分之一。池窑法属一次成型工艺，由各种矿物原料直接在窑中熔化后直接生产玻璃纤维；坩埚法属二次成型工艺，由各类矿物原料加热熔化制成重量一致、便于滚动、便于添加的玻璃球，再将玻璃球在坩埚中再次熔化后生成玻璃纤维。坩埚法适于生产直径较细的玻璃纤维，因各类细纤维需求量少，而且成分各不相同，因而仅能年产数十吨细玻璃纤维，并且坩埚法将原料保持在熔融状态的能量远超过生产普通玻璃纤维所需的能量，池窑法至今没有生产特种成分玻璃纤维的记录，因而现有技术欠缺在生产细玻璃纤维方面的技术手段。
[0003]近年以来，直径5
µ
m以下的细玻璃纤维，在电器绝缘、增强塑料、军工等行业的需求增加，但坩埚法一直使用200孔以下甚至50孔的金属板，生产5
µ
m以下的细玻璃纤维所需的人工及能源耗费超过生产通用9
‑
13mm玻璃纤维的数十倍。
[0004]针对现有技术的不足，急需一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置及调节方法，该装置可提高3
‑5µ
m的细玻璃纤维的产量和质量，方法简单，成本低廉。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置，包括布设在坩埚本体内的加球装置、加压装置和控制器。
[0007]所述坩埚本体包括坩埚壁和熔融玻璃腔。
[0008]所述加球装置包括加球机、加球阀、齿轮传动机构。
[0009]所述加球阀布设在熔融玻璃腔坩埚壁内；述加球阀包括加球管、加球阀壳体、球形旋转件、环形凸棱和进球管。
[0010]所述加球管一端与加球机连接，另一端穿过坩埚壁和加球阀壳体，与球形旋转件连接；所述球形旋转件布设在加球阀壳体内；所述环形凸棱布设在加球阀壳体与球形转件之间的缝隙部分；所述球形旋转件上布设有用于放置通过加球管加入的玻璃球的凹孔；所述进球管一端球形旋转件连接，另一端穿过加球阀壳体和坩埚壁，与熔融玻璃腔联通。
[0011]所述齿轮传动机构包括驱动电机、齿轮箱和传动轴承。
[0012]所述驱动电机连接齿轮箱一端，齿轮箱另一端连接传动轴承；所述传动轴承穿过坩埚壁和加球阀壳体，最终与球形旋转件连接。
[0013]所述加压装置包括空压机、加压通道、液面探测仪。
[0014]所述加压通道一端连接空压机，另一端穿过坩埚本体，与熔融玻璃腔联通。
[0015]所述液面探测仪布设在熔融玻璃腔内。
[0016]所述控制器一端连接液面探测仪，另一端分出两路，连接至齿轮传动机构的驱动电机和加压装置的空压机。
[0017]作为本专利技术进一步优选地，所述坩埚本体外壁以及熔融玻璃腔外壁布设有耐火材料。
[0018]作为本专利技术进一步优选地，所述加球阀水平两端部设置有陶瓷轴承，所述陶瓷轴承承托加球阀固定在坩埚壁内。
[0019]作为本专利技术进一步优选地，所述加球阀边长尺寸为5~10cm，球形旋转件的直径为5~10cm，球形旋转件的直径小于加球阀边长。
[0020]作为本专利技术进一步优选地，所述加球阀壳体外壁设置有密封层并敷设有防高温橡胶塑料垫。
[0021]作为本专利技术进一步优选地，所述球形旋转件使用耐火水泥混凝土材质。
[0022]作为本专利技术进一步优选地，所述球形旋转件与环形凸棱之间设置有弹性密封剂。
[0023]作为本专利技术进一步优选地，所述加压通道内设置有单向阀。
[0024]作为本专利技术进一步优选地，所述加压通道内还设置有用于监测气体压力的气压计。
[0025]作为本专利技术进一步优选地，所述加压通道上还设置有用于观测熔融玻璃腔的观液孔。
[0026]一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的调节方法，具体包括以下步骤：S1、启动加球装置的加球机，通过加球阀向坩埚内加入原料玻璃球；S2、开启加压装置的空压机，通过加压通道向熔融玻璃腔加压，熔融玻璃腔正常工作压力为0.2bar；通过气压计可监测加压通道的气体压力；S3、通过观液孔观测熔融玻璃腔的玻璃溶液液位，驱动电机控制加球阀加入玻璃球的数量，使熔融玻璃腔处于初始液位；S4、通过液面探测仪实时探测熔融玻璃腔内的熔融玻璃液位高度；当玻璃液面降低，低于设定值1cm时，控制器连通驱动电机，加快齿轮箱的转速，增加50%进球量，来维持熔融玻璃腔液位高度达到初始液位；当液面稳定后，控制器连通驱动电机，又自动恢复到原定转速1
‑
2转/分；S5、通过液面探测仪实时探测熔融玻璃腔内的熔融玻璃液位高度；当玻璃液面升高，超过设定值1cm，控制器连通空压机，提高熔融玻璃腔内的气体压力，最大可提升至1bar；通过增大压力来加快玻璃纤维的出丝，降低熔融玻璃腔的液位高度；当液面稳定后，控制器驱动空压机，降低熔融玻璃腔内的气体压力至0.2bar。
[0027]本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术可提高3
‑5µ
m的细玻璃纤维的产量和质量，方法简单，能耗较低，成本低廉。
[0028]2.本专利技术可通过加压方式，改善、稳定漏板中玻璃纤维股的流量，减少玻璃纤维断裂需要重新引算上机的时间。
[0029]3.本专利技术增加了液面对漏板的压力，不改变纤维成型时玻璃液流股抵抗单一轴向拉伸力的阻力（牵伸粘度，即特鲁顿粘度），不增加纤维成型时的压力松弛时间。
[0030]4. 本专利技术有助于坩埚生产置换率的提高，减小维持玻璃熔融状态的耗能防止熔融玻璃液与耐火材料长时间接触产生污染。
附图说明
[0031]图1是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的连接关系示意图。
[0032]图2是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的整体结构示意图。
[0033]图3是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的加球装置剖面图。
[0034]图4是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的加球阀壳体示意图。
[0035]图5是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的球形旋转件结构示意图。
[0036]图6是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的第一种加球阀结构示意图。
[0037]图7是本专利技术一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置的第二种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置，其特征在于：包括布设在坩埚本体（10）上的加球装置（20）、加压装置（30）和控制器（40）；所述坩埚本体（10）包括坩埚壁（11）和熔融玻璃腔（12）；所述加球装置（20）包括加球机（21）、加球阀（22）、齿轮传动机构（23）；所述加球阀（22）布设在埚壁内（11）；所述加球阀（22）包括加球管（221）、加球阀壳体（222）、球形旋转件（223）、环形凸棱（224）、凹孔（225）和进球管（226）；所述加球管（221）一端与加球机（21）连接，另一端穿过坩埚壁（11）和加球阀壳体（222），与球形旋转件（223）连接；所述球形旋转件（223）布设在加球阀壳体（222）内；所述环形凸棱（224）布设在加球阀壳体（222）与球形旋转件（223）之间的缝隙部分；所述球形旋转件（223）上布设有用于放置通过加球管（221）加入的玻璃球的凹孔（225）；所述进球管（226）一端球形旋转件（223）连接，另一端穿过加球阀壳体（222）和坩埚壁（11），与熔融玻璃腔（12）联通；所述齿轮传动机构（23）包括驱动电机（231）、齿轮箱（232）和传动轴承（233）；所述驱动电机（231）连接齿轮箱（232）一端，齿轮箱（232）另一端连接传动轴承（233）；所述传动轴承（233）穿过坩埚壁（11）和加球阀壳体（222），最终与球形旋转件（223）连接；所述加压装置（30）包括空压机（31）、加压通道（32）、液面探测仪（33）；所述加压通道（32）一端连接空压机（31），另一端穿过坩埚壁（11），与熔融玻璃腔（12）联通；所述液面探测仪（33）布设在熔融玻璃腔（12）内；所述控制器（40）一端连接液面探测仪（33），另一端分出两路，连接至齿轮传动机构的驱动电机（231）和加压装置的空压机（31）。2.根据权利要求1所述的一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置，其特征在于：所述坩埚本体（10）外壁以及熔融玻璃腔（12）布设有耐火材料。3.根据权利要求1所述的一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置，其特征在于：所述加球阀（22）水平两端部设置有陶瓷轴承（227），所述陶瓷轴承（227）承托加球阀（22）固定在坩埚壁（11）内。4.根据权利要求1所述的一种用于生产玻璃纤维的坩埚加压调节装置，其特征在于：所述加球阀（22）边长尺寸为5~10cm，球形旋转件（223）的直径为5~10cm，球形旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林华，邹宁宇，贺新民，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：