книги из ГПНТБ / Производство стеклянных волокон и тканей

тур — платино-платинородиевые. В них один термоэлектрод выпол­ нен из чистой платины, а другой из сплава платины (90%) и родия (10%).

В качестве измерительных приборов для термопар применяют гальванометры, милливольтметры и потенциометры, которые гра­

дуируют непосредственно в градусах. Следует иметь в	виду, что
для разных типов термопар применяются измерительные	приборы

с различной градуировкой. Прибор, предназначенный для хромельалюмелевой термопары, нельзя использовать для платино-плати- нородиевой, так как показания в этом случае окажутся неверными.

Рис. 3.9.	Схема		поплавкового	уровяемера стекломассы:
/, 3 — рычаги; 2,	8	— сердечники; 4 — штанга; 5 — поплавок;			6 — стекломасса;
7 — контакты;		9, 10	— индукционные	катушки; / / — перо	самописца .

Термопарами измеряют температуру в рекуператорах, регене­ раторах, борове. В последнее время их начинают использовать для измерения температуры стекломассы в печах.

Радиационные пирометры (ардометры) служат для определения температуры по яркости излучения. Эти приборы применяют толь­ ко для измерения высоких температур (не ниже 900 °С).

Схема ардометра типа РПС представлена на рис. 3.10. Ардо­ метр визируют на раскаленное тело с помощью окуляра 6 и свето­

фильтра 5; лучи концентрируются объективом				1 с	диафрагмой 2
на	термобатарею 4	с экраном	3. Лучи нагревают		термобатарею,
в	результате в ней	возникает	электродвижущая	сила, измеряемая

милливольтметром, шкала которого проградуирована в градусах. Ардометрами измеряют температуру в печах, для этого прибор устанавливают стационарно в охлаждаемых водой кожухах. Для измерения температуры в варочной части печи через окно в стене пламенного пространства вставляют кварцевую трубку так, чтобы дно ее совпадало с внутренней плоскостью стены. Ардометр на­

правляют на раскаленное дно трубки.

Оптические пирометры также служат для измерения темпе­ ратуры по яркости излучения нагретого тела.

70

При измерении температуры нагретого тела наблюдатель наво­ дит на него прибор и, вращая кольцо, добивается одинакового по яркости свечения нити лампочки и тела: в этом случае нить сли­

вается с фоном и становится невидимой, а стрелка		амперметра ука­
зывает температуру того участка печи,	на который		направлен
пирометр.
Оптический пирометр применяют для периодических замеров
температуры с целью контроля показаний	стационарных приборов
или замеров в тех местах печи, в которых приборы			отсутствуют.
Для измерения давления и разрежения	используют		манометры
и тягомеры.
Давление в пламенном пространстве	печей	измеряют микро-

дифманометрами типа ДМР, шкала которых градуирована в долях

мм вод. ст.

Для измерения разрежения в дымовом борове применяют обыч­ но мембранные тягомеры типа ТМП, шкала которых также градуи­ рована в мм вод. ст.

Для получения стекломассы высокого качества и продления срока службы стекловаренных печей необходимо поддерживать постоянство режима варки стекла — это может быть обеспечено только средствами автоматизации.

		-es
		sa
Рис. 3.10.	Схема ардометра РПС:
/ — объектив; 2 — д и а ф р а г м а ; 3—		экран; 4 — тер­
мобатарея;	5 — светофильтр;	6 — окуляр.

На стекловаренных печах, применяемых в производстве стек­ лянного волокна, автоматизированы загрузка шихты в ванные пе­ чи, перевод 'направления пламени в регенеративных лзчах с газо­ вым отоплением, сжигание топлива и другие процессы, обеспечи­

вающие	постоянство режима варки стекла.
А в т о м а т и з а ц и я п р о ц е с с а с ж и г а н и я		т о п л и в а

позволяет уменьшить его расход. Стабилизация режима горения достигается автоматическим регулированием подачи воздуха в за­

висимости от расхода	топлива.
А в т о м а т и ч е с к о е		р е г у л и р о в а н и е		р а з р е ж е н и я
п е р е д ш и б е р о м	дымовой		трубы позволяет	частично	устра­
нить зависимость давления		в пламенном пространстве печи			от ат-

71

мосферных условий и температуры отходящих газов. Регулятор в случае отклонения разрежения от заданного значения с по­ мощью исполнительного механизма открывает или прикрывает ши­

бер в дымовой	трубе.
А в т о м а т и ч е с к о е		п о д д е р ж а н и е	п о с т о я н н о г о
д а в л е н и я	в п л а м е н н о м п р о с т р а н с т в е		п е ч и способ­
ствует стабилизации температурного режима и			температурного

поля печи. Система регулирования имеет две ступени: первая сту­ пень предусматривает стабилизацию разрежения перед шибером дымовой трубы, вторая — автоматическую корректировку задания на регуляторе разрежения, если при постоянном разрежении дав­

ление в печи отклоняется	от заданного значения.
А в т о м а т и ч е с к о е	р е г у л и р о в а н и е	т е м п е р а т у р ы

в п е ч и достигается, если тщательно отрегулирована работа са­ мой печи. Датчиком является пирометр, установленный в зоне температурного максимума. В зависимости от температуры в печи с помощью датчика изменяется подача топлива, при этом не долж­ но нарушаться распределение температур по всей печи.

Г Л А В А 4

ПРОИЗВОДСТВО СТЕКЛЯННЫХ ШАРИКОВ

ВЫРАБОТКА СТЕКЛЯННЫХ ШАРИКОВ

Стеклянные шарики для производства волокна формуются дву­ мя способами: прессованием и обкаткой на барабанах. Прессова­ ние стеклянных шариков применяется только для выработки не­ большой партии, например при опробывании новых видов стекол, которые варят в небольших печах периодического действия (ван­ ной или горшковой). Обкатывание стеклянных шариков произво­ дится на барабанах в автоматах АСШ.

Прессование стеклянных шариков

Этот процесс осуществляется на ручных или полуавтоматичес­ ких прессах марок ЭПР и ПП-9 в многоместных разъемных фор­ мах. Наборщик стекла специальной металлической ложкой или «железкой» набирает стекломассу в горшке или в бассейне стекло­ варенной печи и выливает ее в форму. Отпрессованные шарики отбиваются от лепешки стекла и охлаждаются (отжигаются) в. ящике, покрытом теплоизоляцией. После охлаждения шарики об­ катываются в барабане для удаления заусенцев и отливов, а затем сортируются по шаблону.

Этот процесс малопроизводителен (700—800 кг/сутки), сопря­ жен с использованием тяжелого физического труда. Выход годных шариков, как правило, не превышает 40—50% в связи с большими отходами стекла. Качество стеклянных шариков низкое вследствие несферичности и шероховатости их поверхности.

72

Механизированная выработка стеклянных шариков

Установка для формования стеклянных шариков состоит из фидера ПС и автомата АСШ с ножницами.

Фидер ПС, струйный, предназначен для питания стекломассой автомата АСШ. Он имеет выложенный огнеупорным материалом

канал, по которому стекломасса из ванной	печи поступает к чаше;
в дне чаши находится сменное очко для	выпуска стекломассы.
Над очком подвешен шамотный плунжер,	перемещением	которого
вверх или вниз можно регулировать скорость вытекания		стекло­
массы через очко. Фидерный огнеупорный	припас обычно	делают

из шамота, хотя на некоторых заводах применяют и кварцевый брус. Фидер обогревается горячими газами из ванной печи, которые просасываются через канал в носовую часть фидера и в боковые газоходы трубой, расположенной почти над центром очка. Обогре­ вание канала должно обеспечивать постоянство заданной темпе­ ратуры стекломассы по всему объему, так как только в этом случае можно избежать ее кристаллизации. Температуру стекломассы в фидере можно регулировать в достаточно широком диапазоне шибером вытяжной трубы. При формовании стеклянных шариков из легко кристаллизующихся стекол применяют фидер с дополни­ тельным обогревом или с измененной конструкцией чаши. Допол­ нительный подогрев стекломассы в фидере позволяет более точно выдерживать постоянство температуры по всему ее объему; применение чаш специальной конструкции обеспечивает постоян­ ный, непрерывный обмен стекломассы в носовой части фидера, где чаще всего возможен застой стекломассы, ее переохлаждение и

кристаллизация. Весь корпус фидера хорошо изолирован.

Техническая характеристика фидера:
Производительность,			т/сутки			До 4,0
Высота от уровня			пола	площадки	автомата АСШ
до уровня		стекломассы,		мм		1875
Высота от уровня			пола	площадки	АСШ до очка,
мм						1740
Ширина канала для прохода стекломассы,						мм
вблизи	входа					200
возле	чаши					160
Диаметр выпускного отверстия очка, мм						31; 33; 34,5
Глубина слоя стекломассы в чаше, мм						60—65
Температура		стекломассы,		°С		1200±10
Габаритные		размеры, мм				1600x800x2100
Вес, кгс						1485

В табл. 4.1 приведены основные виды неполадок при работе

фидера и меры их устранения.
Автомат АСШ предназначен для	деления струи стекломассы
на заготовки, для обкатки заготовок	до сферической формы и

предварительной калибровки стеклянных шариков по форме и раз­ меру. Струя стекломассы 1 (рис. 4.1) с температурой ~ 1 1 6 0 ° С

73

Т а б л и ц а

4.1.

Неполадки

при

работе

фидера,

их причины

и меры

устранения

Виды

неполадок

Причины

Меры

устранения

Изменилась

масса

1.

Нарушен

заданный

тепло­

1.

Восстановить

заданный

тепло­

и

форма

капли

вой

режим ванной

печи

вой режим

ванной

печи;

отре­

одновременно

с

гулировать

струю

стекломассы

изменением

тем­

положением

плунжера

(при

пературы

струи

перегреве

стекломассы

плун­

жер опустить, при

охлаждении

ее плунжер

поднять)

. Недостаточно

и

неравно­

2.

Устранить

подсосы

воздуха

мерно

прогрето

стекло

(промазать

швы глиной

и

очи­

вследствие подсоса

воздуха

стить газоотводные

каналы и

в

каналы

покрывных

трубы)

брусьев

фидера,

засорения

газоотводных

каналов

в по­

крывных

брусьях

и

трубы

Изменилась !

масса

питателя

. Временно

прекратить

работу

. Ослабло

крепление

плун­

и

форма

капли

жера в

патроне

фидера

и подтянуть

плунжер;

без

изменения

в случае

необходимости

заме­

температуры

нить плунжер

вместе

с

патро­

струи

ном

2.

Плунжер

смещен

относи­

. Правильно

посадить

патрон

тельно

центра

выпускного

на шток

плунжера

и

отцен­

очка

вследствие

неправиль­

трировать

ось

плунжера

по

ной

посадки

на

шток пат­

отношению

к

оси

выпускного

рона

или

неправильной

очка

центровки

плунжера

при

сборке

с

патроном

3.

Установить

ножницы

по

цен­

3.

Ножницы

смешены

отно­

сительно

центра

выпускно­

тру струи стекломассы и отре­

го очка

гулировать

положение

отража­

теля

Появились

инород­

Разрушены

плунжер

или

Сменить очко

и

плунжер;

про­

ные

включения

в

очко

фидера;

стекло

кри­

извести

«хальмование» стекло­

струе

стекломас­

сталлизуется

в

чаше

фиде­

массы

в

чаше

фидера

и

уста­

сы

ра из-за понижения

темпе­

новить

в

фидере

заданный

ратуры

фидера

тепловой

режим

(бесщелочное алюмоборосиликатное стекло) поступает в непод­ вижную приемно-режущую воронку 2 отрезного устройства 3. Во­ ронка 2 внизу имеет форму усеченного конуса с режущей .кромкой

из жаропрочной стали. В ползуне 12 отрезного устройства	укреп­
лена воронка / / , над которой помещается нижний стальной	нож 4
с тремя отверстиями.

Нижняя плоскость приемно-режущей воронки 2 прижимается пластинчатыми пружинами 13 к верхней плоскости нижнего ножа 4. Ползун ножниц получает возвратно-поступательное движение от привода (механического или пневматического). На половине свое­ го хода как при движении влево, так и при движении вправо пол­ зун останавливается. Такие остановки необходимы для приема

74

струи стекломассы приемно-режущей воронкой перед отрезкой за­

готовки	массой 9—10		г. За один цикл		движения ползуна 12		через
равные	промежутки времени (0,2—0,3 сек)					отрезаются четыре за­
готовки: две — крайними				отверстиями	ножа	4 и две — его	сред­
ним отверстием.
Сбоку от		воронок	/ /	у двух крайних отверстий укреплены
сбрасывающие		лотки	10.	Под средним	отверстием расположена

		s					S
		Рис. 4.1. Схема работы				автомата	АСШ:
/ — струя		стекломассы;	2	— п р и е м н о - р е ж у щ а я воронка;			3 — отрезное	устройст­
во;	4 — н и ж н и й нож;		5,	7	— лотки; 6 — обкатывающие		б а р а б а н ы ; 8 — направ­
л я ю щ а я		пластина шнека;			9, 11 — воронки;	10 — сбрасывающие лотки;		12 — пол­
			зун;		13 — пластинчатые пружины .
лопатка,	направляющая				заготовки	стекломассы поочередно в лот­

ки 5. Оттуда через воронки 9 отрезанные заготовки также пооче­

редно попадают в четыре пары обкатывающих		барабанов	6.
Каждая	пара барабанов, вращаясь с одинаковой	скоростью,	об­
катывает	заготовку в шарик. На образующей поверхности бара­

банов нанесена спиральная нарезка, профиль которой соответ­ ствует радиусу стеклянного шарика, равному 10 мм. Направление спирали каждой пары обеспечивает продвижение заготовки от центра барабанов к их торцам. Во время движения по спиральной нарезке заготовка обкатывается в шарик, который, дойдя до края

75

Т а б л и ц а

4.2.

Неполадки

при работе

автомата

АСШ,

их

причины

и меры

устранения

Виды неполадок

Причины

Меры

устранения

Неправильно отрезают­

1.

Утечка

воздуха

в

возду­

1. Проверить

состояние

воз­

ся и

распределяются

хопроводе

духопровода

заготовки

стекломас­

2.

Сработался

ролик

клапана

2.

Сменить

ролик

клапана

сы

3.

Сработался

эксцентрик

на

3.

Поставить новый

эксцент­

главном

валу

рик

4.

Ненормально

работают

4.

Промыть

золотниковую ко­

клапаны

вследствие

попа­

робку

керосином

и

заме­

дания

в

них

загрязненного

нить

масло

масла

5.

Утечка

воздуха

через

5.

Проверить

трамбуксу, сме­

трамбуксу

нить

сальники,

проверить

кольца

поршня,

отрегули­

ровать

шток

ползуна,

сма­

зать

маслом

направляющие

пазы

6.

Неправильно

отрезаются

6.

Отрегулировать

ход

пол­

капли

вследствие

закли­

зуна

прижимной

планкой

нивания

ползуна

в

напра­

вляющих

пазах

7. Капли

не

попадают

в при­

7.

Отрегулировать

положение

емную

воронку

при

отре­

верхнего

ножа

винтами

зании

заготовки

стекломас­

сы

8.

Стекломасса

прилипает

к

8.

Периодически

смазывать

приемной

воронке

во

время

воронку

маслом

в

местах

работы

АСШ

прилипания

стекломассы

9.

Капли

стекломассы

отреза­

9.

Заменить

ножи,

предвари­

ются

неравномерно

вслед­

тельно заточив их, или все

ствие

затупления

режущих

отрезное

устройство

Неполная

закатка

кромок

ножей

и

воронки

1.

Для

работы

отрезного

. Отрегулировать

подачу

стеклянных

шари­

устройства

подается

недо­

воздуха

ков,

неправильная

статочно

воздуха

форма

стеклянных

2.

В

приемно-режущую

во­

2.

Отрегулировать

положение

шариков

ронку

поступает

недоста­

плунжера

и

температуру

Заготовки

проскальзы­

точно

стекломассы

струи

стекломассы

Стекломасса

перегрета;

на

Снизить

температуру стекло­

вают

между спираль­

поверхности

формующих

массы

до

заданной,

проте­

ными

канавками

ба­

барабанов

появилась

окис-

реть

поверхность

барабанов

рабанов

ная

пленка

маслом,

затем

асбестовым

Диаметр

стеклянных

листом

Не

отрегулирована

подача

Отрегулировать

подачу

струи

шариков

не

соответ­

стекломассы,

температура

стекломассы

плунжером,

ствует заданному

струи

и

стекломассы

не

изменить

температуру

стек­

соответствует

заданной,

на­

ломассы

в

фидере,

нала­

рушена

работа

отрезного

дить

работу

отрезного

Масляные

включения

устройства

устройства

Избыток

смазки

на

отрезном

Протереть

воронку

и

отрез­

на

стеклянных

ша­

устройстве

и

барабанах

ное

устройство

ветошью,

риках

а формующие

барабаны—

Стеклянные

шарики

Обкатывающие

барабаны

асбестом

Отрегулировать

положение

неправильной

формы

смещены

по

отношению

барабанов

друг

к

другу

барабана, скатывается по лотку 7 на направляющую пластину шнека 8. При движении по шнеку шарики охлаждаются, при этом фиксируется их сферическая форма. Кроме того, проходя через шнек, они предварительно калибруются по диаметру и форме. Из шнека стеклянные шарики падают на направляющие лотки и по ним скатываются в приемные емкости.

Ниже приводятся основные технические характеристики авто­ мата АСШ:

Производительность,		кг/сутки			До 3500
Диаметр стеклянных шариков,			мм		20±1
Масса	стеклянных шариков, г				9—10
Количество стеклянных шариков, вырабатывае­
мых в 1 мин					До 240
Продолжительность		обкатки	стеклянных	шари­
ков,	сек				18—22
Число	пар обкатных	барабанов			4
Скорость вращения		барабанов,	об/мин		50; 55; 60
Шаг спиральных канавок барабанов, мм . . . .					28
Рабочее избыточное давление воздуха, am . . .					0,8—1,5
Расход воздуха, м3/мин					0,3
Расход	воды на охлаждение, л/мин				2
Габаритные размеры, мм					1398x1805x1728
Вес, кгс					2250
Привод	ножниц				Механический или
					пневматический
В табл.	4.2 приводятся основные			виды	неполадок при работе
автомата АСШ и меры их устранения.
Сортировка и калибровка стеклянных шариков
Охлажденные в		металлических емкостях стеклянные шарики

транспортируются в отделение окончательной калибровки и сор­ тировки. В процессе калибровки отбраковываются шарики непра­ вильной формы, осколки и шарики, диаметр которых не соответ­ ствует размерам 20± 1 мм. Кроме того, откалиброванные шарики сортируются визуально, при этом отбираются шарики, содержащие инородные включения (рух, камень, видимую свиль, большое коли­ чество газовых включений) или имеющие в поверхностном слое вкрапления масла. После сортировки стеклянные шарики должны удовлетворять требованиям ТУ 6-11-76—72.

Стеклянные шарики калибруются по диаметру и форме в два приема: предварительно на автомате АСШ, а окончательно — на калибровочных машинах, установленных либо в стекловаренном цехе, либо в отделении сортировки шариков.

Для предварительной калибровки на каждом автомате АСШ устанавливается по два дисковых или шнековых калибратора. Такие калибраторы имеют небольшую производительность, часто выходят из строя, пропускают относительно много бракованных шариков, а главное, наблюдение за ними отвлекает внимание опе­ раторов от их основной работы — обслуживания автоматов АСШ.

77

& — t i 3

Рис. 4.2. Машина для калибровки стеклянных шариков:

/, 3, 5. 6 — разгрузочные лотки; 2 — пластинчатый конвейер; 4 — валковый конвейер; 7 — загрузочное устройство.

В связи с этим такие калибраторы находят ограниченное приме­ нение.

Для окончательной калибровки используют машины двух ви­ дов: барабанные и конвейерные. Калибровочная машина барабан­ ного типа представляет собой один или два последовательно со­ единенных вращающихся металлических барабана, на поверхности которых имеются отверстия различного диаметра и формы. Первый

78

барабан (или передняя часть поверхности барабана) имеет от­ верстия диаметром 19 мм, второй барабан — отверстия диаметром более 21 мм. Стеклянные шарики, загружаемые через бункер во вращающийся барабан, имеющий небольшой уклон, перекатыва­ ются по барабану и продвигаются вдоль его образующей. Во время передвижения вдоль первого барабана мелкие стеклянные ша­ рики просыпаются через отверстия диаметром 19 мм в бункер бракованных шариков. Во втором барабане через отверстия 21 мм. просыпаются шарики диаметром не более 21 мм, затем их направ­ ляют в бункер годных шариков. Шарики, не проскочившие в от­

верстия при движении через барабан, ссыпаются в бункер,	откуда
их направляют на повторную переплавку в ванную печь.
Такие машины не обеспечивают необходимого качества	шари­
ков вследствие попадания в годную продукцию шариков	эллип­

соидной формы. Наиболее надежно сортирует стеклянные шарики калибровочная установка конвейерного типа (рис. 4.2). Она со­ стоит из загрузочного устройства 7, пластинчатого конвейера 2, валкового конвейера 4 и разгрузочных лотков 1, 3, 5 я 6. Пластины конвейера имеют круглые отверстия диаметром 21 мм. Расстояние между валками конвейера равно 19 мм. Стеклянные шарики, за­

груженные	через устройство 7 на	пластинчатый конвейер 2, пере­
сыпаются	по нему и продвигаются к разгрузочному		лотку	1. Во
время их	движения все шарики	размером менее 21	мм	просы­

паются через отверстия конвейера в разгрузочный лоток 3 и подаются на валковый конвейер 4. Более крупные шарики высы­ паются через лоток / в бункер для бракованных шариков. На валковом транспортере шарики неправильной формы и малого диа­ метра через лоток 6 также поступают в ящики для бракованных шариков. Годные калиброванные шарики направляют в разгрузоч­ ный лоток 5. С помощью валкового транспортера удается доста­ точно полно отделить стеклянные шарики эллипсоидной формы.

Сортировка стеклянных шариков заключается в визуальном осмотре всех шариков на сортировочном столе. Сортировочный стол покрыт прозрачным стеклом, которое снизу подсвечивается. Шарики высыпают на стол и отбирают те из них, которые не со­ ответствуют требованиям ТУ 6-11-76—72. Бракованные стеклян­ ные шарики имеют различные пороки.

Основные виды пороков стеклянных шариков

Ниже перечислены основные пороки стеклянных шариков.

1. Инородные включения (крупные и мелкие шамотные кам­ ни), которые легко обнаружить невооруженным глазом. Причиной

их появления является разрушение огнеупорной кладки				рабочей
части	ванной	печи и фидера или разрушение плунжера и очка.
2.	«Рух»,	или закристаллизованные частицы	стекла;	они до­
вольно часто встречаются в стеклянных шариках,			вырабатываемых
из легко кристаллизующейся стекломассы, например из				щелочно-

79