专利名称：玻璃纤维拉丝用预熔式铂合金坩埚的制作方法
技术领域：
玻璃纤维拉丝用预熔式铂合金坩埚，属于玻璃纤维拉丝生产设备领域，具体涉及玻璃纤维化料用铂合金坩埚的制造。
背景技术：
在玻璃纤维拉丝生产设备中，熔化玻璃液用的铂合金坩埚是最重要的生产设备之一。使用时它需要承受上千度的高温，一般由价格昂贵的铂铑合金制成。在高温条件下，铂合金坩埚具有极好的化学隋性，不会与熔融的玻璃液起化学反应；通电时，它又是一个优良的电阻发热体，可将置于锅内的玻璃原料加热至熔融，玻璃液经拉丝作业后，便可制得各种成分的玻璃纤维。
为达到玻璃纤维的成型工艺条件，玻璃原料在化料铂合金坩埚内，要同时完成“预熔”和“均化”两个工艺过程，这两个过程的温度要求差别较大，因此，理想的铂坩埚应在坩埚的垂直方向上，自上而下的具有合理的温度递增。由于铂合金坩埚加热方式为电加热，所以，在坩埚设计制造时，就要求铂合金坩埚具有合理的坩埚功率分配。
目前玻璃纤维行业所用铂合金坩埚是通过选择坩埚上、下层各部件材料的厚薄来调整上、下层的电流密度分布，从而实现坩埚的功率分配。对于各种不同的玻璃成分和工艺参数，均要经过多次具体实验，才能得到较为合理的数据。显然，这样制造出的铂合金坩埚，使用时性局限性较大，工艺参数调整范围狭窄，难以适应日益发展的、成分各异的玻璃纤维生产的需要。
时至今日，对于铂合金坩埚上、下层的功率分配尚无成熟理论，如果坩埚功率分配不当，轻则造成拉丝作业的不稳定，重则使价格昂贵的铂合金坩埚完全报废，造成重大经济损失。
发明内容
针对上述存在的问题，本实用新型提出一种玻璃纤维拉丝用预熔式铂合金坩埚，它可轻松实现上、下层功率分配的可调，简化了坩埚的功率分配设计步骤，提高了坩埚的工艺参数适应范围。
本实用新型的技术解决方案如下它包括埚顶、埚身和埚底，在埚顶上设有加料孔1和测液孔2，埚底上设有加强筋3和漏嘴4，其特征在于埚身分为上、下两层，在埚身上、下两层的侧壁上各有一对电极5、6和热电偶7、8，在埚身上、下层之间还设有耐火隔离层9。
在埚身的上层空间内设有两块“V”形加热板10、11，在第一层加热板10两侧距“V”形尖底部1/4处、第二层加热板11两侧距“V”形开口部1/4处均设有流液孔，在埚身上层的底部还设有铂合金滤网12。
在耐火隔离层9中还设有下层取液孔13。
采用本实用新型方案制得的玻璃纤维拉丝用预熔式铂合金坩埚，由于将埚身分为上、下两层，并用两对电极和两对热电偶分别对上、下层进行加热、控温，所以可以方便、自由地调节坩埚上、下层的功率，且调节时互不干扰，大大简化了坩埚的功率分配设计步骤，并扩大了坩埚工艺参数的适应范围。
埚身上层内二层“V”形加热板的设置，增加了埚身上层的加热功率可调范围，有效地延长了玻璃料在坩埚内滞留的时间，使玻璃液在坩埚内流动路线长，均化效果好，更易于实现大容量、多排多孔纤维成型的化料要求。
耐火隔离层上取液孔的设计，可有效地防止脱落的耐火材料对熔融玻璃液的二次污染，堵塞漏嘴，延长铂合金坩埚的使用寿命。
图1为本实施例结构示意图；图2为图1的侧视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实施例为玻璃纤维拉丝用400孔预熔式铂合金坩埚。坩埚的顶部有加料孔1与测液孔2，埚底上有加强筋3和漏嘴4。
埚身分为上、下两层，在埚身的上层空间内设有与坩埚材料相同的两块铂合金“V”形加热板10、11。第一层加热板与第二层加热板的“V”形开口部均与坩埚上层结构的侧壁相连。第一层加热板的“V”形开口部与埚身上层顶部齐高。第二层加热板位于第一层加热板的正下方，与第一层加热板相平行，垂直距离为25mm。
在第一层加热板10两侧距“V”形尖底部1/4处、第二层加热板11两侧距“V”形开口部1/4处均设有两排方形流液孔。第一层加热板尖底部的方孔尺寸为30×30mm，数量为每侧5个，呈对称均匀分布，二方孔之间中心间距为80mm。第二层加热板“V”形开口部的方孔尺寸为45×45mm，数量为每侧4个，呈对称均匀分布，二方孔之间中心间距为125mm。玻璃料经过第一层加热板及坩埚四壁的辐射加热后熔化，通过设于第一层加热板尖底部的方孔流到第二层加热板。第二层加热板附近的玻璃液达到埚身上层结构内温度最高点，玻璃液从第一层加热板尖底部的方孔流到第二层加热板后，沿着第二层加热板的“V”形板面上升，到达位于第二层加热板“V”形开口部的方孔时，就漫到埚身上层底部的滤网12上。玻璃液在通过滤网12时，可以去除玻璃液中的杂质外，过滤、清洁熔融的玻璃液。同时，滤网12还可以起到均化玻璃液和排除玻璃液中的气泡作用。玻璃液通过滤网12的进一步均化和过滤后，进入到耐火隔离层9的取液孔13内，并由此进入坩埚底部的漏嘴4中，进入下道工序。
在埚身上层的侧壁焊有一对铂合金电极5(10千瓦)和装有一只热电偶7(分度号为S，偶丝直径0.8mm)，电极5通过引电装置与坩埚变压器相连，为埚身上层供电，热电偶7可用于埚身上层的恒温控制。在埚身下层的侧壁也焊有一对铂合金电极6(6千瓦)和装有一只热电偶8(分度号为S，偶丝直径0.8mm)，电极6通过引电装置与坩埚变压器相连，为埚身下层供电，热电偶8用于埚身下层的恒温控制。
在埚身上、下层之间还设有耐火隔离层9。耐火隔离层9采用等静压的致密锆砖制造(型号HDZS-69，广州岭南耐火材料公司生产)，高度为40mm。它本身具有很好的耐高温腐蚀性能和较高的电阻率。它的存在，可使上、下层埚身通电时相互不干扰。
在耐火隔离层9中左右均匀的设有3只下层取液孔13(直径为40-50mm，二孔中心间距为65-70mm，取液孔13高度为耐火隔热层9高度的1/2)。下层取液孔13为上层玻璃液进入下层的通道。耐火隔离层9采用取液孔结构的好处是，坩埚在升温和使用过程中，让耐火隔离层9与玻璃液接触部位剥落的耐火材料薄片和颗粒，沉积在取液孔13外的坩埚下层结构顶部，防止它们流入漏嘴4，使漏嘴4发生堵塞，从而有效地清除了耐火材料对熔融玻璃液的二次污染，并延长了铂合金坩埚的使用寿命。
权利要求1.玻璃纤维拉丝用预熔式铂坩埚，包括埚顶、埚身和埚底，在埚顶上设有加料孔(1)和测液孔(2)，埚底上设有加强筋(3)和漏嘴(4)，其特征在于埚身分为上、下两层，在埚身上、下两层的侧壁上各有一对电极(5)、(6)和热电偶(7)、(8)，在埚身上、下层之间还设有耐火隔离层(9)。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维拉丝用预熔式铂坩埚，其特征在于在埚身的上层空间内设有“V”形加热板(10)、(11)，在第一层加热板(10)两侧距“V”形尖底部的1/4处、第二层加热板(11)两侧距“V”形开口部的1/4处均设有流液孔，在埚身上层的底部还设有铂滤网(12)。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃纤维拉丝用预熔式铂坩埚，其特征在于在隔离层(9)中设有下层取液孔(13)。
专利摘要玻璃纤维拉丝用预熔式铂合金坩埚，属于玻璃纤维拉丝生产设备领域，涉及玻璃纤维化料用铂合金坩埚的制造。它包括埚顶、埚身和埚底，在埚顶上设有加料孔1和测液孔2，埚底上设有加强筋3和漏嘴4，其特征在于埚身分为上、下两层，在埚身上、下两层的侧壁上各有一对电极5、6和热电偶7、8，在埚身上、下层之间还设有耐火隔离层9。由于用两对电极和两对热电偶分别对上、下层进行加热、控温，所以可以方便、自由地调节坩埚上、下层的功率，大大简化了坩埚的功率分配设计步骤，并扩大了坩埚工艺参数的适应范围。延长了玻璃料在坩埚内滞留的时间，使玻璃液在坩埚内流动路线长，均化效果好，更易于实现大容量、多排多孔纤维成型的化料要求。
文档编号C03B37/00GK2878380SQ20052007801
公开日2007年3月14日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者刘劲松, 许远方, 李涛, 黄健健 申请人:中材科技股份有限公司