制造玻璃管棒纖維及玻璃球的設(shè)備

制造玻璃管、棒、纖維

及玻璃球的設(shè)備郭宏偉參考文獻(xiàn)1范垂德，黃照柏.玻璃工廠的設(shè)備，19652玻璃機(jī)械設(shè)備7.4

制造玻璃管、棒的設(shè)備其主要方法介紹如下。

1.水平拉制法大批量的儀器用玻璃管、電子管、醫(yī)藥用玻璃管等多用此法拉制。2.垂直引上法拉制較大直徑和厚壁的特殊玻璃管時，采用此法。3.垂直引下法這種方法既能拉制大直徑厚壁管，又能拉制小直徑的薄壁營，兼有水平拉制和垂直引上拉制兩者的共同特點。

4.轉(zhuǎn)繞法也稱輥壓法，用來制造大直徑、厚壁和外形尺寸要求嚴(yán)格的管。轉(zhuǎn)繞法是將玻璃液繞在一個轉(zhuǎn)筒形的成形軸上，再用滾壓輪壓平并拉長，來成形內(nèi)徑略此轉(zhuǎn)筒粗的玻璃管。

如圖所示，玻璃液從熔窯的供料器1均勻地流下繞在耐熱鋼制的轉(zhuǎn)筒成形軸2上。環(huán)形的噴嘴3的火焰將轉(zhuǎn)筒軸上螺旋線的玻璃熔為一體，然后用滾壓輪4輕輕壓平和擠長，成為一個比轉(zhuǎn)筒軸直徑稍大的玻璃管。再用輥5把它推向左邊，繼續(xù)轉(zhuǎn)繞成形，直至玻漓管達(dá)到要求的長度后切割下來并送往退火窯退火。

5.離心澆注法用離心澆注法可以成形大直徑的玻璃管，也可以制造各種鑄石管。它的缺點是間歇操作，產(chǎn)量較低。離心澆注法如圖所示，將玻璃液注入可拆的模型后，使模型繞其水平軸高速旋轉(zhuǎn)，玻璃液在離心力作用下成為管形并變冷而硬化。

7.4.1丹納法(水平拉制)

丹納法拉管線照片拉管機(jī)頭拉管機(jī)尾1912年美國Danner發(fā)明。由供料道供料，經(jīng)流料槽（可控制流量）流至馬弗爐中的旋轉(zhuǎn)管上（金屬耐熱鋼外套耐火材料），旋轉(zhuǎn)管10rpm，且頭部吹入空氣，玻璃液在其上卷成螺紋狀，然后在馬弗爐中加熱保溫，由于玻璃表面張力作用逐漸由螺紋變成平滑玻璃，并沿旋轉(zhuǎn)管下移，此時玻璃粘度為5×104P。到達(dá)旋轉(zhuǎn)管尾部的玻璃已成一個管狀預(yù)成形體，經(jīng)過牽引機(jī)拉引，即成玻璃管。管徑、壁厚由吹入空氣量，牽引速度，牽引力，玻璃粘度，玻璃流量等控制。玻管外徑1～150mm，玻璃流量200～2000kg/h。拉引中玻璃在石墨輥子上滾動，拉引距離30～50m，這一過程玻璃由其自身熱量在牽引槽內(nèi)退火。若不吹入空氣則成棒。若抽真空可拉制細(xì)孔管（內(nèi)徑0.3～0.8mm）。7.4.2維維洛洛法法（（Velloprocess））1929年年美美國國專專利利技技術(shù)術(shù)。。供料料道道處處玻玻璃璃粘粘度度為為5××104P流流至至料料碗碗處處，，鐘鐘罩罩軸軸對對中中料料碗碗口口，，其其上上裝裝鐘鐘罩罩。。玻玻液液流流至至鐘鐘罩罩處處，，鐘鐘罩罩內(nèi)內(nèi)吹吹出出空空氣氣而而在在保保溫溫筒筒位位置置形形成成預(yù)預(yù)成成形形體體，，向向下下拉拉引引逐逐漸漸變變細(xì)細(xì)成成管管狀狀。。鐘罩罩與與料料碗碗口口垂垂直直位位置置可可對對流流量量做做微微調(diào)調(diào)。。大大流流量量調(diào)調(diào)整整時時需需改改變變料料碗碗口口徑徑。。經(jīng)經(jīng)氣氣懸懸浮浮輥輥后后玻玻璃璃轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90°°，，由由牽牽引引機(jī)機(jī)拉拉引引。。由由于于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過過90°°，，維維洛洛法法不不適適宜宜大大玻玻管管。。管管徑徑約約1～～60mm，，流流量量數(shù)數(shù)1kg/h～～3000kg/h。。7.4.3引引下下或或引引上上法法引上上法法除除做做顯顯象象管管的的電電子子槍槍管管外外，，幾幾乎乎已已淘淘汰汰。。（（咸咸陽陽彩彩虹虹高高鉛鉛管管，，PbO33%））引下下與與維維洛洛法法一一樣樣，，牽牽引引不不改改變變方方向向，，外外徑徑280～～300mm，，壁壁厚厚2～～10mm。。拉拉太太陽陽能能管管。。它安安裝裝于于池池窯窯上上，，玻玻璃璃液液由由料料道道1流流向向供供料料機(jī)機(jī)的的料料盆盆2，，通通過過料料盆盆底底部部的的料料碗碗3順順著著裝裝在在料料盆盆中中心心的的吹吹氣氣頭頭4往往下下流流。。流流料料量量由由閘閘料料筒筒5控控制制。。壓壓縮縮空空氣氣由由項項部部耐耐熱熱鋼鋼管管吹吹入入。。流流下下的的玻玻璃璃被被吹吹成成管管，，經(jīng)經(jīng)拔拔管管機(jī)機(jī)6引引下下，，再再由由割割管管器器7截截成成一一定定長長度度的的管管。。7.4.4纖維維拉拉絲絲（1））單單纖纖維維（（光光纖纖））爐內(nèi)內(nèi)局局部部加加熱熱至至2000℃℃，，使使棒棒軟軟化化（（爐爐為為鋯鋯或或石石墨墨的的高高頻頻加加熱熱爐爐或或石石墨墨電電阻阻爐爐））被被拉拉成成絲絲后后，，He-Ne激激光光器器測測外外徑徑，，由由直直徑徑控控制制回回路路控控制制牽牽引引輥輥速速度度，，外外徑徑變變化化＜＜±±1μμm。。絲經(jīng)經(jīng)過過樹樹脂脂涂涂層層（（保保證證表表面面不不受受H2O侵侵蝕蝕及及劃劃傷傷）），，樹樹脂脂為為熱熱硬硬化化硅硅樹樹脂脂、、紫紫外外硬硬化化樹樹脂脂。。光纖纖內(nèi)內(nèi)芯芯為為SiO2玻璃璃或或摻摻雜雜GeO2玻璃璃，，外外皮皮為為折折射射率率高高于于芯芯玻玻璃璃的的玻玻璃璃，，光光線線折折射射在在光光纖纖內(nèi)內(nèi)部部。。（2））長長纖纖維維（（長長絲絲））有直直接接纖纖維維法法DM（（directmelt））法法，，即即熔熔融融玻玻璃璃直直接接拉拉絲絲、、再再熔熔融融法法MM（（marblemelt））法法，，即即制制球球、、棒棒后后，，再再熔熔融融后后拉拉絲絲。。我國國大大多多數(shù)數(shù)廠廠為為MM法法，，引引進(jìn)進(jìn)的的合合資資廠廠用用DM法法。。玻璃璃球球自自動動加加料料器器的的作作用用原原理理如如下下：：加加料料器器料料斗斗里里大大約約貯貯備備一一班班用用的的玻玻璃璃球球7，，加加料料器器底底上上設(shè)設(shè)有有兩兩個個或或三三個個同同準(zhǔn)準(zhǔn)備備槽槽8相相通通的的孔孔。。由由于于料料斗斗不不斷斷搖搖動動，，因因此此準(zhǔn)準(zhǔn)備備槽槽總總是是被被搖搖落落下下來來的的玻玻璃璃球球所所填填滿滿。。當(dāng)當(dāng)坩坩堝堝內(nèi)內(nèi)的的玻玻璃璃液液位位低低于于所所需需高高度度時時，，筆筆直直下下垂垂的的鉑鉑針針9之之尖尖端端同同玻玻璃璃液液位位之之間間的的電電接接觸觸點點即即行行斷斷開開。。結(jié)結(jié)果果所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的信信號號通通過過網(wǎng)網(wǎng)式式電電子子繼繼電電器器放放大大后后就就傳傳給給計計量量器器的的執(zhí)執(zhí)行行機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)(電電磁磁鐵鐵)。。這這時時專專門門的的下下料料裝裝置置就就由由每每一一個個準(zhǔn)準(zhǔn)備備槽槽往往玻玻璃璃熔熔化化坩坩堝堝內(nèi)內(nèi)放放入入一一個個、、兩兩個個或或三三個個玻玻璃璃球球。。當(dāng)當(dāng)玻玻璃璃熔熔化化坩坩堝堝內(nèi)內(nèi)的的玻玻璃璃液液位位提提高高后后，，鉑鉑針針和和玻玻璃璃液液面面之之間間的的電電接接觸觸點點又又行行閉閉合合。。如如是是就就發(fā)發(fā)出出信信號號，，關(guān)關(guān)閉閉計計量量器器。。正常常拉拉絲絲時時形形成成彎彎液液面面為為凹凹形形。。與玻玻璃璃表表面面張張力力及及粘粘性性有有關(guān)關(guān)，，在在此此溫溫度度范范圍圍內(nèi)內(nèi)表表面面張張力力變變化化甚甚少少為為常常量量，，漏漏嘴嘴流流出出彎彎液液面面主主要要與與其其粘粘度度及及流流出出漏漏嘴嘴后后玻玻璃璃冷冷卻卻速速度度有有關(guān)關(guān)。。流出出漏漏嘴嘴玻玻璃璃粘粘度度約約1000泊泊。。拉拉絲絲范范圍圍在在500～～1500泊泊。。＜500泊泊，，玻玻璃璃粘粘度度過過小小，，而而表表面面張張力力過過大大，，難難以以穩(wěn)穩(wěn)定定拉拉絲絲。。＞1500泊泊，，粘粘度度過過大大，，卷卷繞繞時時張張力力過過大大，，纖纖維維質(zhì)質(zhì)量量變變差差。。彎液液面面附附近近設(shè)設(shè)冷冷卻卻葉葉片片（（翅翅））對對玻玻璃璃強(qiáng)強(qiáng)制制冷冷卻卻。。玻玻纖纖為為3～～25μμm。。漏板板：：底底有有很很多多漏漏嘴嘴（（800～～2000個個））。。國國外外4000個個。。通通電電控控制制溫溫度度的的白白金金制制容容器器，，可可取取下下，，以以備備規(guī)規(guī)格格變變化化或或漏漏嘴嘴修修換換，，玻纖纖為為非非加加壓壓拉拉絲絲，，需需控控制制其其液液面面高高度度，，雖雖漏漏嘴嘴大大（（φφ2mm，，長長5mm）），，但但對對單單絲絲玻玻璃璃量量很很少少，，應(yīng)應(yīng)保保證證漏漏板板各各處處溫溫度度均均一一。。加加熱熱為為低低壓壓大大電電流流（（幾幾伏伏，，幾幾千千安安培培）），，漏嘴嘴處處的的玻玻璃璃流流量量：：式中中，，M為玻玻璃璃流流量量，，g/min；；k為系系數(shù)數(shù)；；H為漏漏嘴嘴以以上上玻玻璃璃液液高高度度，，cm；；D為漏漏嘴嘴直直徑徑，，cm；；l為漏漏嘴嘴長長，，cm；；η為玻玻璃璃液液粘粘度度，，泊泊。。冷卻卻葉葉片片：：銅銅、、銀銀等等傳傳熱熱快快的的金金屬屬。。拉拉絲絲時時卷卷繞繞速速度度達(dá)達(dá)到到1000～～幾幾千千m/min,使使周周圍圍空空氣氣擾擾動動，，并并傳傳遞遞到到彎彎液液面面，，空空氣氣流流動動變變化化導(dǎo)導(dǎo)致致彎彎液液面面處處的的溫溫度度變變化化，，使使纖纖維維直直徑徑變變化化。。由由此此對對冷冷卻卻葉葉片片采采取取直直接接或或間間接接水水冷冷。。（3））短絲絲有有DM法法及MM法法，幾幾乎為為DM法。。短絲成成形機(jī)機(jī)理：：將熔熔融玻玻璃用用離心心力或或火焰焰、高高壓蒸蒸汽，，壓縮縮空氣氣將其其飛散散而纖纖維化化。用用超過過其粘粘性力力與表表面張張力的的外力力作用用將玻玻璃拉拉絲并并吹散散為短短纖維維。須須將玻玻璃冷冷卻至至不致致于由由于其其表面面張力力而成成球的的狀態(tài)態(tài)。玻璃粘粘度、、玻璃璃供給給量、、吹散散外力力三者者處于于平衡衡。三三者決決定了了纖維維直徑徑或是是否成成為小小球。。火焰法法：由由漏嘴嘴處利利用輥輥子拉拉引出出直徑徑＜1mm的一一次纖纖維，，后用用高速速火焰焰邊熔熔融邊邊吹散散成短短絲，，可得得細(xì)短短絲，，但能能耗高高。離心法法：玻玻璃由由漏板板處連連續(xù)供供給，，流入入高速速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的側(cè)側(cè)壁有有1mm以以下，，幾千千至上上萬個個小孔孔的偏偏平圓圓柱體體中，，用離離心力力玻璃璃由小小孔中中飛出出，圓圓筒外外側(cè)玻玻璃絲絲遇到到由環(huán)環(huán)形噴噴嘴噴噴射出出的高高溫氣氣流，，而使使其延延伸，，微細(xì)細(xì)化。。離心器器直徑徑φ200～600mm，壁壁高30～～40mm，筒筒上有有6000～12000個1mm小孔孔，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速2000～～3000rpm,1000℃以以上。。材料：：具有有高溫溫強(qiáng)度度，抗抗蠕變變性，，抗高高溫氧氧化，，抗玻玻璃液液沖刷刷磨損損。鎳鎳基合合金。。空氣拉拉絲法法制備備玻璃璃棉制造玻玻璃球球的設(shè)設(shè)備供料機(jī)機(jī)自動成成形機(jī)機(jī)連續(xù)玻玻璃液液流由由供料料機(jī)1的出出料孔孔流出出后，，被三三套筒筒式剪剪刀2切割割成料料滴。。剪刀刀由氣氣動氣氣缸3帶動動作往往復(fù)運(yùn)運(yùn)動。。切割割后的的玻璃璃料滴滴順著著硫槽槽4輪輪流地地流向向四對對壓輥輥5。。壓輥輥的圓圓柱表表面上上刻有有很多多螺旋旋槽，，每每對對壓輥輥以同同一速速度(50、55或或60轉(zhuǎn)／／分)向一一個方方向回回轉(zhuǎn)。。刀體1和嵌嵌在其其中的的硬合合金制制受料料斗2是固固定不不動的的?；瑝K3帶著著三個個套筒筒向左左右運(yùn)運(yùn)動，，而往往每一一邊運(yùn)運(yùn)動兩兩次；；運(yùn)動動———停止止———運(yùn)動動。停停止時時，料料斗2內(nèi)被被加滿滿玻璃璃液，，而運(yùn)運(yùn)動時時將玻玻璃液液切割割成料料滴。。這這樣樣一來來，每每一個個循環(huán)環(huán)切割割四滴滴料：：邊的的套管管4各各一滴滴，當(dāng)當(dāng)中的的套管管4為為兩滴滴。課程到到此結(jié)結(jié)束，，謝謝謝大家家！9、靜靜夜夜四四無無鄰鄰，，荒荒居居舊舊業(yè)業(yè)貧貧。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。04:29:1104:29:1104:2912/29/20224:29:11AM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2204:29:1104:29Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。04:29:1104:29:1104:29Thursday,December29,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2204:29:1104:29:11December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。29十二二月20224:29:11上上午04:29:1112月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月224:29上上午午12月月-2204:29December29,202216、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2022/12/294:29:1104:29:1129December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。4:29:11上上午4:29上上午午04:29:1112月月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有結(jié)果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。04:29:1104:29:1104:2912/29/20224:29:11AM11、成成功功就就是是日日復(fù)復(fù)一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。12月月-2204:29:1104:29Dec-2229-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對圓滿滿，留一一份不足足，可得得無限完完美。。。04:29:1104:29:1104:29Thursday,December29,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2204:29:1104:29:11December29,202214、意志堅強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。29十二二月20224:29:11上上午04:29:1112月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門門九九派派通通。。。。。十二二月月224:29上上午午12月月-2204:29December29,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/294:29:1104:29:1129December202217、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。4:29:11上午午4:29上午午04:29:1112月-229、楊楊柳柳散散和和風(fēng)風(fēng)，，青青山山澹澹吾吾慮慮。