ФИЛЬЕРНЫЙ ПИТАТЕЛЬ С КОНСТРУКЦИЕЙ ДНА СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Полезная модель относится к области производства непрерывного волокна из расплава базальтовых пород, в частности к устройствам для выработки волокна из минеральных расплавов, а именно из расплава горных пород, например базальта, и касается фильерного питателя для получения струи базальта для переработки его в волокно.
Известен фильерный питатель для изготовления непрерывного волокна из горных пород (патент на изобретение RU2391299C1), который состоит из ванны, фильерной пластины, фильер и токоподводов. В данном питателе ванна питателя выполнена в виде двух боковых и двух торцевых стенок, днищем ванны является фильерная пластина с фильерами, а сверху ванна открыта. Внутри ванна имеет корытообразную форму, которая состоит из прямоугольной полости с большим основанием на открытой верхней поверхности полости ванны.
Известен также фильерный питатель (патент на изобретение RU41725U1) принятый авторами за прототип, фильерный питатель для производства непрерывных волокон из расплавов базальтовых пород, состоящий из ванны загивки расплава, корпуса питателя, фильтровальной сетки, токоподводов, фильерной пластины и фильер. Канал фильер в продольном разрезе выполнен в виде хорды.
Недостатком является быстрое выгорание фильеры, что приводит соответственно к быстрому выходу их строя фильерного питателя. Еще одним недостатком является неравномерность температур расплава базальта внутри фильерного питателя, что ухудшает физико-механические свойства вырабатываемого волокна и создает неравномерную скорость потока расплава базальта из фильер. Основным недостатком фильерного питателя-прототипа является наличие распределителя расплава и фильтровальной решетки. Они создают существенное гидравлическое сопротивление прохождению потока расплава базальтовых пород к фильерам питателя. Для уменьшения гидравлического сопротивления необходимо держать расплав базальтовых пород на предельно повышенных температурах, что приводит к дополнительному расходу энергоресурсов и удорожанию стоимости получаемого волокна. Кроме того, само наличие распределителя расплава и фильтровальной решетки усложняет конструкцию питателя в целом.
Технической задачей является минимизация деформации дна фильерного питателя, за счет игольчатых наконечников обеспечивающих снижение нагрузки на корпус за счет подачи напряжения на пластину снижение выгорания за счет применения жаропрочной стали и подачи напряжения только на перфорированную пластину.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочности питателя, при получении более пластичного расплава.
Технический результат достигается тем, что фильерный питатель для производства непрерывных волокон из расплавов базальтовых пород состоит из корпуса для заливки расплавов, образованного боковыми и торцевыми стенками цилиндрических фильер, расположенных на дне корпуса с внешней стороны, ребер жесткости, которые являются частью дна фильерного питателя, выполненных с его внутренней стороны, перфорированной пластины, расположенной на ребрах, и токоприемников, причем перфорированная пластина содержит игольчатые наконечники и выполнена из платино-родиевого сплава, а токоприемники соединены с верхней частью пластины, причем игольчатые наконечники входят в отверстия цилиндрических фильер для схода расплава по их внешней поверхности, а корпус выполнен из жаропрочной стали и с возможностью охлаждения.
На фиг. 1 - фильерный питатель (общий вид);
на фиг. 2 - взаимное расположение перфорированной пластины с игольчатыми наконечниками и цилиндрических фильер.
Фильерный питатель с конструкцией дна сложной геометрии для производства непрерывных волокон из расплавов базальтовых пород, состоящий из корпуса 7 для заливки расплавов, выполненного из жаропрочной стали, с возможностью охлаждения, цилиндрических фильер 6, расположенных на дне корпуса 7 с внешней стороны, для обеспечения жесткости конструкции в горизонтальной плоскости добавлены ребра жесткости 2, которые являются частью дна фильерного питателя, на которых расположена перфорированная пластина 1 с игольчатыми наконечниками 8, которые входят в отверстия цилиндрических фильер для схода расплава по внешней поверхности, а корпус 7 выполнен из жаропрочной стали с возможностью охлаждения.
Корпус 7 фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии выполнен в виде прямоугольной формы, на дне которого расположены отверстия, в которые входят игольчатые наконечники 8, предназначенные для схода расплава по их внешней поверхности. Обеспечение жесткости конструкции дна корпуса 7 фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии достигается набором дополнительных ребер жесткости 2 в горизонтальной плоскости. Для обеспечения минимизации деформации дна фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии используется перфорированная пластина 1 с игольчатыми наконечниками 8 и токоприемниками 5.
Перфорированная пластина 1 с игольчатыми наконечниками 8 выполнена из платино-родиевого сплава и помещена на ребра жесткости 2, которые увеличивают прочность дна фильерного питателя с конструкцией дня сложной геометрии. За счет того, что напряжение подается больше не на сам корпус 7 фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии, а на перфорированную пластину 1 с игольчатыми наконечниками 8 через токоприемники 5, уменьшается нагрузка на корпус.
За счет поддержания температуры перфорированной пластиной 1 с игольчатыми наконечниками 8 увеличивается конвекция внутри корпуса, что позволяет получить более пластичный расплав и исключить перепады температур внутри перерабатываемого материала внутри фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии, где его температура поддерживается с помощью перфорироведной пластины 1 с игольчатыми наконечниками 8, на которую подается напряжение с помощью токоприемников 5.
Для обеспечения минимизации деформации дна фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии в качестве дополнительного элемента предлагается использовать перфорированную пластину 1 с игольчатыми наконечниками 8 и токоприемниками.
Корпус 7 фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии охлаждается подфильерным холодильником, с помощью которого на боковых стенках - 3 и торцевых стенках 4 фильерного питателя с конструкцией дна сложной геометрии с внутренней стороны образуется тонкая пленка базальта, которая является разделителем между расплавом и боковыми стенками 3, торцевыми стенками 4 фильерного питателя.
Работа фильерного питателя осуществляется следующим образом.
Расплав базальтовых пород поступает в корпус 7 фильерного питателя из газоэлектрической печи для выработки волокна из горных пород температурой в пределах 1300-1400°С. Затем расплав поступает к цилиндрическим фильерам 6 фильерного питателя, где его температура поддерживается с помощью перфорированной пластины 1 с игольчатыми наконечниками 8, на которую подается напряжение с помощью токоприемников 5. Далее расплавленная масса базальта протекает через цилиндрические фильеры 6 и стекает по игольчатым наконечникам 8 вплоть до выхода из цилиндрических фильер 6. Корпус 7 фильерного питателя охлаждается подфильерным холодильником, с помощью которого на боковых стенках - 3 и торцевых стенках 4 фильерного питателя с внутренней стороны образуется тонкая пленка базальта, которая является разделителем между расплавом и боковыми стенками 3, торцевыми стенками 4 фильерного питателя, так же снижает нагрев самого фильерного питателя. Такая конструкция позволяет обеспечить минимизацию деформации дна фильерного, питателя за счет игольчатых наконечников, снижение нагрузки на корпус за счет подачи напряжения на пластину снижение выгорания за счет жаропрочной стали и подачи напряжения только на перфорированную пластину. За счет поддержания температуры перфорированной пластиной 1 с игольчатыми наконечниками 8 увеличивается конвекция внутри корпуса, что позволяет получить более пластичный расплав и исключить перепады температур внутри перерабатываемого материала внутри фильерного питателя.