Разработка методов и средств снижения концентрации неволокнистых включений при производстве базальтового волокна дуплексным способом

• Автор: Шиляев, Андрей Иванович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Экспериментальное исследование технологического процесса получения супертонкого базальтового волокна дуплексным способом
1Л. Описание технологического процесса получения базальтового волокна дуплексным способом
1.2. Свойства базальтового волокна и физические характеристики процесса его получения
1.3. Технология и оборудование для производства базальтового волокна
1.4. Причины образования неволокнистых включений в процессе получения супертонкого базальтового волокна
1.5. Экспериментальное измерение параметров, влияющих на образование неволокнистых включений
1.6. Цель работы и постановка задач исследования
Глава 2. Теоретическое объяснение причин образования неволокнистых включений в супертонком базальтовом волокне, получаемом дуплексным способом
2.1. Технологические и физические параметры, влияющие на образование неволокнистых включений
2.2. Определение рациональных условий вытягивания первичных нитей
2.3. Условие образования цилиндрических неволокнистых включений
при разрушении нитей под действием изгибающих напряжений
2.4. Образование цилиндрических неволокнистых включений при потере нитью продольной устойчивости
2.5. Математическая модель процесса получения супертонкого базальтового волокна

Глава 3. Результаты экспериментального исследования элементов технологического оборудования и разработка новых устройств
3.1. Технические недостатки оборудования для получения
базальтового супертонкого волокна
3.2. Исследование вихревого датчика уровня расплава базальта
3.3. Пневматическая опора для первичных нитей
3.4. Моделирование процесса взаимодействия первичных нитей с опорой
3.5. Измерение диаметра первичной базальтовой нити
3.6. Исследование устройства для измерения среднего диаметра волокон и концентрации неволокнистых включений в холстах супертонкого базальтового волокна
Глава 4. Методика производственного контроля параметров технологического процесса
4.1. Методика контроля процесса получения базальтового волокна дуплексным способом
4.2. Исследование свойств исходного сырья для получения базальтового волокна
4.2.1. Характеристика исходного сырья
4.2.2. Температурный интервал плавления и получение расплава
4.2.3. Вязкость, кристаллизационная способность и условия волокно-образования
4.3. Исследование технологического процесса получения базальтового волокна на модернизированном оборудовании
Заключение
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Прогресс в развитии таких отраслей промышленности, как машиностроение, теплогазоэнергетика, промышленное и гражданское строительство, возможен на основе использования новых теплоизоляционных материалов, обеспечивающих повышение эффективности работы энергетического оборудования и сохранение тепла в жилых и производственных помещениях. На основе базальтовых штапельных волокон, получаемых дуплексным способом, который подробно рассмотрен в диссертации, выпускаются холсты, представляющие собой слои перепутанных между собой и связанных силами естественного сцепления супертонких волокон без использования химических добавок. Применение базальтовых волокнистых материалов в промышленности и строительстве для теплоизоляции теплотехнического оборудования - печей, двигателей, сушильных барабанов, циклонов, электрофильтров и других тепловых агрегатов, а также холодильных установок - обусловливает значительное сокращение тепловых потерь, расхода топлива и электроэнергии, уменьшение массы. Имеются реальные перспективы получения из базальтового волокна принципиально новых композиционных материалов, имеющих не известные ранее свойства. Такими материалами могут быть арматура для бетонных конструкций или дорожного полотна, которая имеет близкий к заполнителю коэффициент линейного расширения, обеспечивающая высокую коррозионную стойкость и прочность конструкций в условиях большого перепада температур. Перспективно изготовление из ультратонкого базальтового волокна несгораемой бумаги, картона, облицовочных материалов для промышленного оборудования, космической техники и бытовых объектов. Спрос на изделия из базальтового волокна в настоящее время превышает предложение. Рассмотренный в диссертационной работе дуплексный способ производства супертонких волокнистых материалов и изделий обеспечивает наилучшее ка-
1.6. Цель работы и постановка задач исследования

Проведенные экспериментальные исследования технологического процесса получения супертонкого базальтового волокна дуплексным способом, исследование свойств базальтового волокна и физических характеристик технологического процесса позволило сформулировать цель диссертационной работы и поставить задачи исследований для выявления действительных причин снижения качества волокна.
Цель работы: совершенствование агрегатов и средств контроля для производства дуплексным способом базальтового волокна с минимальным содержанием в нем неволокнистых включений и стабилизации размера элементарных волокон.
Задачи исследования:
1. Экспериментальное исследование причин образования неволокнистых включений и изменения размера элементарных волокон при при производстве супертонкого базальтового волокна дуплексным способом и установление их связи с параметрами технологического процесса.
2. Теоретическое изучение процесса образования неволокнистых включений различной геометрической формы при при взаимодействии первичных нитей с газовым потоком и элементами механизма вытягивания нитей и получение физико-математической модели процесса.
3. Разработка методов и средств для уменьшения количества неволокнистых включений в супертонком базальтовом волокне.
4. Создание методики производственного контроля параметров технологического процесса получения супертонкого базальтового волокна, средств для послеоперационного контроля размера в элементарных базальтовых волокон, определение количества неволокнистых включений.
При решении этих задач использовать современную научную литературу в области технологии, машиностроения, физики процессов волокнообразования и каплеобразования, гидроаэромеханики, сопротивления материалов, достижения отечественных и зарубежных ученых в струйной технике, опыт промышленных предприятий производящих аналогичные волокнистые материалы. Провести апробацию работы путем обсуждения ее результатов на научных конференциях и семинарах со специалистами в области машин, агрегатов и процессов. Опубликовать основные результаты работы в печати и использвать их в учебном процессе при подготовке специалистов с высшим образованием.