一种玻璃纤维拉丝炉及采用该玻璃纤维拉丝炉制备玻璃纤维的方法技术

本发明专利技术提供一种玻璃纤维拉丝炉及采用该玻璃纤维拉丝炉制备玻璃纤维的方法，通过控制电极板的导电面积大于或者等于玻璃液的导电截面积的0.5倍，电力线覆盖玻璃液的体积大于或者等于玻璃液的体积的0.45

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维拉丝炉及采用该玻璃纤维拉丝炉制备玻璃纤维的方法


[0001]本专利技术涉及玻璃纤维丝生产设备与工艺
，具体涉及一种玻璃纤维拉丝炉及采用该玻璃纤维拉丝炉制备玻璃纤维的方法。

技术介绍

[0002]玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高的优点而广泛应用作增强材料、绝缘材料、保温材料等各个领域。玻璃纤维在生产过程中需要对玻璃原料进行熔制拉丝。
[0003]《CN87202593U》专利提供了一种偏位长型拉丝炉(坩埚)，这种坩埚有利于中碱、无碱玻璃纤维普通玻璃纤维拉丝，该专利技术存在的问题是拉丝炉(坩埚)四角玻璃液温度低，容易出现化料不均影响纤维成形，不能良好地实现细支纤维(原丝纤维直径5微米及以下的)生产。
[0004]《CN101492245B》专利提供了一种超细连续玻璃纤维生产用坩埚，坩埚内设有二块板状引电电极，规定了电极在坩埚内的位置、间距与坩埚长度的倍数关系；坩埚流液洞内设有取液槽，界定了取液筒的尺寸、安装位置。与《CN87202593U》专利相比，该专利技术能满足直径小于5微米的连续纤维原丝的生产要求。但是其采用离底砖50mm以上且与底砖倾斜设置的电极加热，四角玻璃液亦存有温度的低点，且增加了铂铑合金取液槽，增加了生产成本及生产操作难度，生产效率低下。
[0005]此外，以上拉丝炉虽然可以满足中碱、无碱等短料性玻璃纤维的拉丝成形要求，但是由于四角玻璃液温差大，温场不均匀而导致得到的短料性玻璃纤维品质差，容易出现分相、析晶的情况，而且这些拉丝炉还难以满足长料性玻璃纤维的成形生产。

技术实现思路

[0006]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的玻璃纤维拉丝炉在纤维拉丝时温场不均匀的缺陷，从而提供一种玻璃纤维拉丝炉及采用该玻璃纤维拉丝炉制备玻璃纤维的方法。
[0007]本专利技术提供了一种玻璃纤维拉丝炉，包括炉体和电极板，所述炉体内设置有用于容置玻璃液的炉膛，电力线覆盖玻璃液的体积大于或者等于玻璃液的体积的0.45
‑
0.8倍，电极板的导电面积大于或者等于玻璃液的导电截面积的0.5倍。
[0008]其中，电力线覆盖玻璃液的体积为电极板在玻璃液中的长度乘以两个电极板的相对距离乘以电力线覆盖玻璃液的深度(其中，电力线覆盖玻璃液的深度＝电极板的高度)。玻璃液的体积为玻璃液深度乘以玻璃液的体积乘以炉膛宽度。电极板的导电面积为电极板在玻璃液中的长度乘以电极板高度。玻璃液的导电截面积为炉膛宽度乘以玻璃液深度。
[0009]进一步地，电力线覆盖玻璃液的体积与玻璃液的体积之比为0.5
‑
0.8倍，电极板的导电面积为玻璃液的导电截面积的0.67
‑
0.75倍。
[0010]进一步地，玻璃液深度大于等于240mm，优选为240
‑
300mm。
[0011]进一步地，电极板底端与炉体底砖的距离为10
‑
30mm。
[0012]进一步地，电极板高度与玻璃液深度的比值为0.54
‑
0.9。
[0013]进一步地，电极板在玻璃液中的长度与炉膛宽度的比值大于等于0.9。优选为1。
[0014]进一步地，所述电极板的两端均伸出炉体侧壁。
[0015]进一步地，所述电极板与炉体底砖垂直分布。
[0016]炉体是由侧壁、底砖和顶砖围合而成。
[0017]进一步地，所述炉体的侧壁、底砖和顶砖独立地选自刚玉砖、锆砖中的至少一种，优选致密锆砖或者高锆砖。
[0018]进一步地，电极板设置有两个。
[0019]进一步地，所述电极板的两端朝向另一电极板的方向延伸设置有凸边。
[0020]可以是电极板长度方向上的两端，或者高度方向的两端。
[0021]进一步地，炉体底部偏位设置有流液洞。所述流液洞设置于距离炉膛左端或者右端1/2.5
‑
1/4位置处。
[0022]进一步地，电极板在玻璃液中的长度是流液洞长度的1.26
‑
1.35倍。
[0023]进一步地，电极板底端与炉体底砖的垂直距离为10
‑
30mm。
[0024]进一步地，所述拉丝炉的顶部设置有加球孔和测温孔。
[0025]本专利技术还提供了一种玻璃纤维的制备方法，以玻璃料为原料采用上述任一所述的玻璃纤维拉丝炉进行拉丝制得。具体包括将玻璃料通电升温，在热点温度为1300℃以上进行拉丝即得。玻璃料在通电升温的过程中熔化形成玻璃熔体，优选热点温度在1320℃以上进行拉丝。
[0026]进一步地，所述玻璃料选自高硅氧玻璃、D玻璃、无碱玻璃中的至少一种。
[0027]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0028]1.本专利技术提供的玻璃纤维拉丝炉，通过控制电极板的导电面积大于或者等于玻璃液的导电截面积的0.5倍，电力线覆盖玻璃液的体积大于或者等于玻璃液的体积的0.45
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0.8倍，提高了玻璃液温场分布均匀性，使热点温度与液面温度差值≤45℃，热点温度与底砖温度差值≤50℃，各相邻液面温度差≤16℃，从而确保使电力线分布更合理、温场分布更均匀，电力线推动玻璃离子的导电性旋转、流动，摩擦生热，抑制了玻璃低温下的析晶、分相，显著提高长料性玻璃纤维的拉丝效率，能充分提高玻璃液熔化质量，有利于拉丝作业稳定性提高。
[0029]2.本专利技术提供的玻璃纤维拉丝炉，在优选的实施方案中，通过控制电极板的导电面积为玻璃液的导电截面积的0.67
‑
0.75倍，电力线覆盖玻璃液的体积与玻璃液的体积之比为0.45
‑
0.8倍，极大提高了玻璃液温场分布均匀性，能够进一步降低热点与底部和液面的温差。
[0030]3.本专利技术提供的玻璃纤维拉丝炉，通过控制玻璃液深度大于等于 240mm，优选为240
‑
300mm，能够进一步降低热点与底部和液面的温差。
[0031]4.本专利技术提供的玻璃纤维拉丝炉，不仅适用于短料性玻璃纤维如无碱玻璃，也适用于长料性玻璃纤维球如高硅氧玻璃和D玻璃的生产，其中高硅氧玻璃是指SiO2含量≥55％的玻璃，而D玻璃是介电常数值为5以下的玻璃。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术实施例1中拉丝炉的一个具体示例的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术实施例1中拉丝炉的一个具体示例的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例1中电极板的一个具体示例的结构示意图；
[0036]附图标记：
[0037]1、炉体；2、炉膛；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维拉丝炉，其特征在于，包括炉体和电极板，所述炉体内设置有用于容置玻璃液的炉膛，电力线覆盖玻璃液的体积大于或者等于玻璃液的体积的0.45
‑
0.8倍，电极板的导电面积大于或者等于玻璃液导电截面积的0.5倍。2.根据权利要求1所述的玻璃纤维拉丝炉，其特征在于，电力线覆盖玻璃液的体积与玻璃液的体积之比为0.5
‑
0.8倍，电极板的导电面积为玻璃液的导电截面积的0.67
‑
0.75倍。3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维拉丝炉，其特征在于，玻璃液深度大于等于240mm，优选为240
‑
300mm。4.根据权利要求1
‑
3中任一所述的玻璃纤维拉丝炉，其特征在于，所述电极板高度与玻璃液深度的比值为0.54
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0.9；和/或，电极板在玻璃液中的长度与炉膛宽度的比值大于等于0.9。5.根据权利要求1
‑
4中任一所述的玻璃纤维拉丝炉，其特征在于，所述电极板的两端伸出炉体侧壁，优选地，所述电极板与炉体的底砖垂直分布。6.根据权利要求1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：张焱，黄荣军，郭仁贤，唐小波，蔡增伟，周建淼，
申请(专利权)人：中材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：