一种拱形复合结构漏板的制作方法

本实用新型涉及玻璃纤维领域，具体地说是一种拱形复合结构漏板。

背景技术：

玻璃纤维已成为当前社会发展中不可缺少的基础材料，这种材料广泛应用于航空航天，国防建设，海陆交通，网络信息，电力电信，家居生活等各个方面。并且，随着科技时代的迅速发展，各行各业对玻璃纤维的品质和品种提出了更高更多的要求，特别在一些尖端科技领域，对特种高端玻纤的需求量越来越大，对品质的要求也越来越高。因此，铂金漏板作为玻纤成型的唯一技术装置，其性能的高低，直接决定着玻纤的品质、产能和成本。

玻璃纤维是在玻璃池窑中，将配比好的矿石微粉在1460°C左右的高温下，溶化成玻璃液，玻璃液的温度降至1300°c~1360°C时，进入铂金漏板拉制成玻璃纤维。铂金漏板安装上线后要在高温下连续运行10~12个月，在这种工艺条件下，传统的铂金漏板存在一下问题和缺点：1、由于漏板是在高温下运行，并承载着35~45kg玻璃液的静压力、拉丝张力和拉丝机每次换筒时所产生的高速冲击力，所以运行至3~5个月时就出现高温蠕变变形，随时间的延长，其变形量越来越大，变形速度越来越快，因此传统漏板使用3~5个月后，拉制的玻纤质量和玻纤产量就开始受到严重影响。2、传统铂金漏板是用高纯度铂金或铂铑合金制造的，价格昂贵，使玻纤成本高，市场价格居高不下，影响了玻纤的推广应用。3、传统铂金漏板抗高温蠕变能力差，使用周期短。

针对传统铂金漏板存在的问题，本申请人曾经申请了三项实用新型专利：一、《一种玻璃纤维拉丝用复合漏板》，专利号为ZL 201620354751.8，该项专利已于2016年10月12号受权，二、《绞支结构复合漏板》其申请号为201720793668.5，该项专利正在审查过程中，三、《一种玻璃纤维拉丝用网板及复合漏板》其申请号为201820370232.X，该项专利正在审查过程中。以上三项实用新型技术各有独到的技术特点和优点，其共同的创新是在本领域中，首次以复合结构的形式将高温非金属材料应用在漏板上，结束了玻纤行业只用昂贵的铂金做玻纤漏板的历史，比传统漏板可节约大量铂金，延缓了传统漏板的变型速度，减少了变型量。但是，上述三种技术仍然存在以下问题和缺陷：1、上述《一种玻璃纤维拉丝用复合漏板》，和《一种玻璃纤维拉丝用网板及复合漏板》中，其复合结构部分的高温非金属材料区，均呈整体板状结构设置，而《绞支结构复合漏板》中的绞支横梁其材料也为高温非金属材料且也是整体设置，由于高温非金属材料硬度高塑性差，因此这种大尺寸大体积整体设置的板状结构和整体绞支横梁结构构件，其抗热冲击能力差，不能可靠地满足漏板在高温下持续运行的工艺要求，在热冲击较强或者频繁发生热冲击时，其复合结构中的高温非金属材料部分，就容易产生断裂或裂纹，造成漏板不能安全平稳运行，严重影响漏板的正常作业和使用周期。2、上述三项现有技术，其高温非金属材料部分，均承载着玻璃液的静压力、拉丝张力、和拉丝机换筒时初始加速度的冲击力，这些力均对高温非金属材料部分产生弯曲受力，由于高温非金属材料塑性差，所以抗弯曲(抗折)能力极差，外力在高温下长时间持续对该非金属材料构件进行弯曲受折，也是高温非金属材料部分产生断裂或裂纹的另一个主要原因，即受力方向是上述三项现有技的另一缺点和问题，3、复合结构中的高温非金属材料部分在断裂或裂纹时，会产生大量不能溶化的高温非金属材料粉末和残渣，这些粉末和残渣随着玻璃液流进漏嘴，会使拉丝产生断头并飞丝，严重影响了玻纤质量和产量。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种拱形复合结构漏板。

一种拱形复合结构漏板，包括，

金属机构，由铂金盖板、铂金拉筋、铂金底板及铂金漏嘴组成，其中铂金盖板配置在顶部，铂金底板配置在底部并与铂金盖板相对平行，铂金盖板、铂金底板通过铂金拉筋焊接固定，在铂金底板上开设有若干通孔且通孔底部连通铂金漏嘴，该铂金漏嘴焊接固定在铂金底板底部；

非金属机构，由高温非金属材料制成的耐火砖搭接成拱形结构，上述金属机构穿接固定在该拱形结构的中央处，即金属机构左右两侧的拱形结构相互对称。

在上述结构中，通过铂金结构和非金属结构的复合，能够大大减少铂金的使用量，高温非金属材料制成的耐火砖制成的拱形非金属机构能够有效提高了漏板的抗热冲击能力，可使漏板在高温下平稳安全运行，提高了漏板的可靠性，为漏板能在高温下长期连续运行提供了技术保障，且拱结构能够将竖向受力转变成水平纵向压力(通称轴向压力)，可使其在受到来自玻璃液的竖向力时，能摆脱弯曲变形，可避免原有非金属结构因弯曲变形而被折断的现象。在本实用新型中，通过改变了高温非金属材料构件的受力方向，即由弯曲受力变成了抗压受力，同时也利用了高温非金属材料所具有的较高耐压强度的优势，(其耐压强度可达130~180MPa)，从而避免了漏板在拉丝过程中高温非金属材料构件因弯曲变形而被折断或产生裂纹的可能性，保障漏板能够安全运行、延长漏板使用周期。

在上述技术方案中，高温非金属材料一般是指耐火黏土、耐火专用捣打料及其它耐火原料。

作为优选，所述非金属机构由均采用高温非金属材料制成的中心拱砖、楔形砖、托砖、拱脚砖组成，其中，

中心拱砖配置在拱形结构中部，金属机构的铂金盖板放置在中心拱砖上部，铂金拉筋上下贯穿放置在中心拱砖开设的通孔上，且通孔内壁与铂金拉筋之间留有一定间隙，铂金底板放置在中心拱砖下侧；

楔形砖安装在中心拱砖左右两侧；

托砖安装在楔形砖与拱脚砖之间，且拱脚砖配置在拱形结构的最外侧。

通过上述结构，将整个非金属机构分解成多个小尺寸不同形状的几何体，由这些几何体组合成拱形复合结构，从而使现有复合漏板中的高温非金属材料构件的尺寸变的很小，其体积远小于热胀冷缩时能产生断裂或裂纹的尺寸，从而避免了复合结构中的高温非金属材料部分产生断裂或裂纹的可能性，有效提高了漏板的抗热冲击能力。

进一步的，所述中心拱砖的纵截面呈上大下小的等腰梯形状，相对应的，楔形砖一则的角度与中心拱砖相契合、另一侧的角度与托砖相契合，托砖外侧与拱脚砖相契合，该拱脚砖与托砖接触的侧面呈倾斜状。

上述形状的中心拱砖、托砖及拱脚砖，选用了软化温度高、抗压和抗热冲击能力强的高温非金属材料，按照拱结构原理，用该高温非金属材料设计制造成形状各异的高温耐火砖，同时，根据该材料在不同温度区间的高温热膨胀系数，设计的高温耐火砖的各个几何尺寸，均小于不同温度区间热胀冷缩时产生断裂或裂纹所允许的最大尺寸。

进一步的，所述中心拱砖顶部所处高度低于楔形砖顶部所处高度，且铂金盖板置于中心拱砖顶部后，该铂金盖板的顶部所处高度低于楔形砖顶部所处高度，在楔形砖上还配置有斜角，该斜角上侧置于楔形砖顶部、下侧置于楔形砖内侧且与铂金盖板相接触。通过该结构的高低配置，使得玻璃液可快速流至铂金盖板处，减少了玻璃液的停留时间，从而避免了玻璃液因流速慢而产生析晶的可能。

进一步的，所述托砖顶部与楔形砖及与拱脚砖相接触的角端均呈圆角状，该圆角状角端配合楔形砖、拱脚砖形成沟槽，即在托砖顶部与楔形砖的接触处、托砖顶部与拱脚砖的接触处均有沟槽。该技术方案中的沟槽可使得玻璃液在流动过程中进行快速搅拌，从而使玻璃液混合更加均匀，玻璃纤维拉丝效果更加理想。

作为优选，所述拱脚砖顶部呈开口朝向托砖的L形，且该拱脚砖顶部的L形底部与托砖顶部相平齐。该L形结构的设置，使得其与铂金盖板、楔形砖、托砖相配合形成玻璃液流动通道，从而保证玻璃液能够准确流至金属机构处。

作为优选，所述铂金拉筋采用板状结构且配置有若干个，每个铂金拉筋与底板的焊接处均焊接有导流柱，该导流柱为直角三角柱且其斜面用于导流。该结构的配置能够使得玻璃液顺利流至铂金底板处，从而方便玻璃纤维拉丝进行。

本实用新型的一种拱形复合结构漏板和现有技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型的一种拱形复合结构漏板，具有结构简单、使用方便、构思巧妙的特点，能够解决上述现有复合漏板中的，大尺寸大体积高温非金属材料整体板状结构和整体绞支横梁结构构件，因热冲击产生断裂或裂纹的问题，可使复合结构漏板在高温下安全地连续运行，避免了高温非金属材料因断裂或裂纹时，产生的不溶粉末和残渣进入拉丝漏嘴，造成玻纤质量和产量的下降，有效延长了漏板使用周期，能进一步节约铂金，并可设计超大型高孔位复合结构漏板；实用性强，具有很好的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1为本实用新型的的整体结构示意图。

附图2为图1的A-A剖视图。

附图中的标记分别表示：

1、中心拱砖，2、楔形砖，2.1、斜角，3、托砖，3.1、沟槽，4、拱脚砖，5、铂金盖板，6、铂金拉筋，7、铂金底板，8、铂金漏嘴，9、导流柱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1、图2所示，本实用新型选用软化温度高、抗热冲击能力强的高温非金属材料与铂金相复合，设计了一种拱形复合结构漏板，其结构包括，

金属机构，由铂金盖板5、铂金拉筋6、铂金底板7及铂金漏嘴8组成，其中铂金盖板5配置在顶部，铂金底板7配置在底部并与铂金盖板5相对平行，铂金盖板5、铂金底板7通过铂金拉筋6焊接固定，在铂金底板7上开设有若干通孔且通孔底部连通铂金漏嘴8，该铂金漏嘴8焊接固定在铂金底板7底部；

非金属机构，由高温非金属材料制成的耐火砖搭接成拱形结构，上述金属机构穿接固定在该拱形结构的中央处，即金属机构左右两侧的拱形结构相互对称。

所述非金属机构由均采用高温非金属材料制成的中心拱砖1、楔形砖2、托砖3、拱脚砖4组成，其中，

中心拱砖1配置在拱形结构中部，金属机构的铂金盖板5放置在中心拱砖1上部，铂金拉筋6上下贯穿放置在中心拱砖1开设的通孔上，且通孔内壁与铂金拉筋6之间留有一定间隙，铂金底板7放置在中心拱砖1下侧；

楔形砖2安装在中心拱砖1左右两侧；

托砖3安装在楔形砖2与拱脚砖4之间，且拱脚砖4配置在拱形结构的最外侧。

所述中心拱砖1的纵截面呈上大下小的等腰梯形状，相对应的，楔形砖2一则的角度与中心拱砖1相契合、另一侧的角度与托砖3相契合，托砖3外侧与拱脚砖4相契合，该拱脚砖4与托砖3接触的侧面呈倾斜状。

所述中心拱砖1顶部所处高度低于楔形砖2顶部所处高度，且铂金盖板5置于中心拱砖1顶部后，该铂金盖板5的顶部所处高度低于楔形砖2顶部所处高度，在楔形砖2上还配置有斜角2.1，该斜角2.1上侧置于楔形砖2顶部、下侧置于楔形砖2内侧且与铂金盖板5相接触。

所述托砖3顶部与楔形砖2及与拱脚砖4相接触的角端均呈圆角状，该圆角状角端配合楔形砖2、拱脚砖4形成沟槽3.1，即在托砖3顶部与楔形砖2的接触处、托砖3顶部与拱脚砖4的接触处均有沟槽3.1。

所述拱脚砖4顶部呈开口朝向托砖3的L形，且该拱脚砖4顶部的L形底部与托砖3顶部相平齐。

所述铂金拉筋6采用板状结构且配置有若干个，每个铂金拉筋6与底板的焊接处均焊接有导流柱9，该导流柱9为直角三角柱且其斜面用于导流。

本实用新型中的拱形复合结构，是利用拱结构可分体组合的原理，将上述现有复合漏板中的整体分区和整体绞支横梁构件，按照拱形结构的原理，分解成多个小尺寸不同形状的几何体，由这些几何体组合成拱形复合结构，从而使现有复合漏板中的高温非金属材料构件的尺寸变的很小，其体积远小于热胀冷缩时能产生断裂或裂纹的尺寸，从而避免了复合结构中的高温非金属材料部分产生断裂或裂纹的可能性，有效提高了漏板的抗热冲击能力，可使漏板在高温下平稳安全运行，提高了漏板的可靠性，为漏板能在高温下长期连续运行提供了技术保障。

根据拱结构的力学原理，改变了复合结构的受力方向。现有复合漏板中的复合结构是弯曲受力，其受损趋势是被折。为了解决被折断或受弯曲出现裂纹的现象，本实用新型设计了中心拱砖1、楔形砖2、托砖3和拱角砖组成了拱形结构，拱形结构与铂金盖板5、铂金板状拉筋相复合，构成了高温非金属材料与铂金材料相复合的拱形复合结构，该复合结构的上部承载着玻璃液的静压力，以及由铂金板状拉筋传递给铂金盖板5的拉丝张力和拉丝机换筒时的初始冲击力，这些力作用到拱结构上方时，根据拱结构的力学原理，不再对拱结构产生弯曲受力，而是立刻转变成了水平纵向压力(通称轴向压力)，如此，组成拱结构的高温耐火砖的受损趋势不再是因弯曲而被折而是轴向受压，由于这种用高温耐火材料制作的耐火砖具有非常高的抗压强度(抗压强度为130~180MPa)，因此，通过本技术措施，能够解决复合结构中的高温非金属材料因弯曲受力而产生断裂或裂纹的问题。综上所述，解决了高温非金属材料的断裂或裂纹的问题，同时也解决了因断裂或裂纹产生不溶非金属材料的污染问题。

由于拱形复合结构中的高温非金属材料部分不再产生断裂或裂纹，所以也就没有不溶的高温非金属材料粉末和残渣进入拉丝漏嘴，拉丝过程中就不会产生纤维的断头和飞丝，从而也就提高了玻纤的质量和产量。

该漏板底板面积大，孔位高，漏嘴间距大，冷却效果好，漏嘴孔经大，流量高，因此，本技术能在现有复合漏板的基础上提高产能10~20%，具有较高的经济效益。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本实用新型。但是应当理解，本实用新型并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。