Dans notre production, en continufibre de verreLes procédés de production se répartissent principalement en deux types : l'étirage au creuset et l'étirage en four à bain. Actuellement, le tréfilage en four à bain est le procédé le plus répandu sur le marché. Aujourd'hui, nous allons nous intéresser à ces deux procédés.
1. Procédé d'étirage lointain au creuset
Le procédé de tréfilage au creuset est un procédé de moulage secondaire. Il consiste principalement à chauffer le verre brut jusqu'à sa fusion, puis à transformer le liquide en un objet sphérique. Les billes ainsi obtenues sont ensuite fondues et étirées en filaments. Cependant, cette méthode présente des inconvénients non négligeables, tels qu'une consommation importante lors de la production, des produits instables et de faibles rendements. Cela s'explique non seulement par la faible capacité intrinsèque du procédé de tréfilage au creuset, qui présente des difficultés à assurer sa stabilité, mais aussi par son étroite corrélation avec la technologie de contrôle rétroactif du procédé de production. Par conséquent, pour l'instant, la technologie de contrôle du produit contrôlé par le procédé de tréfilage au creuset a l'impact le plus significatif sur sa qualité.
Organigramme du processus de fabrication de la fibre de verre
D'une manière générale, les objets de contrôle du creuset se divisent en trois aspects principaux : le contrôle par électrofusion, le contrôle par plaque de fuite et le contrôle par ajout de billes. Pour le contrôle par électrofusion, on utilise généralement des instruments à courant constant, mais certains utilisent un contrôle à tension constante, tous deux acceptables. Pour le contrôle par plaque de fuite, on utilise principalement le contrôle à température constante au quotidien et en production, mais certains l'utilisent également. Pour le contrôle par billes, on privilégie le contrôle intermittent. Dans la production quotidienne, ces trois méthodes sont suffisantes, mais pourfils de fibre de verre filés Face à des exigences particulières, ces méthodes de contrôle présentent encore quelques défauts, notamment une précision de contrôle du courant et de la tension de la plaque de fuite difficile à appréhender, des fluctuations importantes de température de la douille et de densité du fil produit. Certains instruments d'application sur le terrain ne sont pas adaptés au processus de production, et il n'existe pas de méthode de contrôle ciblée basée sur les caractéristiques du creuset. Elles sont également sujettes aux pannes et leur stabilité laisse à désirer. Ces exemples illustrent la nécessité d'un contrôle précis, de recherches approfondies et d'efforts pour améliorer la qualité des produits en fibre de verre, tant en production qu'en utilisation.
1.1. Principaux maillons de la technologie de contrôle
1.1.1. Contrôle de l'électrofusion
Tout d'abord, il est essentiel de garantir l'uniformité et la stabilité de la température du liquide s'écoulant dans la plaque de fuite, ainsi que la structure correcte et rationnelle du creuset, la disposition des électrodes et la position et la méthode d'ajout de la bille. Par conséquent, lors du contrôle de l'électrofusion, la stabilité du système de contrôle est primordiale. Ce système intègre un contrôleur intelligent, un transmetteur de courant et un régulateur de tension. En situation réelle, un instrument à quatre chiffres est utilisé pour réduire les coûts, tandis que le courant est transmis par un transmetteur de courant indépendant. En production réelle, l'utilisation de ce système pour le contrôle du courant constant, dans des conditions de procédé plus matures et plus rationnelles, permet de contrôler la température du liquide s'écoulant dans le réservoir à ± 2 °C. Les recherches ont démontré sa capacité à le maîtriser. Ce système offre d'excellentes performances et est proche du procédé de tréfilage d'un four à bain.
1.1.2. Contrôle des plaques aveugles
Afin d'assurer un contrôle efficace de la plaque de fuite, les dispositifs utilisés sont tous à température et pression constantes et relativement stables. Pour que la puissance de sortie atteigne la valeur requise, un régulateur plus performant remplace la boucle de déclenchement à thyristor réglable traditionnelle. Afin de garantir une précision de température élevée de la plaque de fuite et une faible amplitude des oscillations périodiques, un contrôleur de température 5 bits de haute précision est utilisé. L'utilisation d'un transformateur RMS indépendant de haute précision garantit l'absence de distorsion du signal électrique, même en cas de contrôle à température constante, et le système présente un régime stable élevé.
1.1.3 Contrôle du ballon
Dans la production actuelle, le contrôle de l'ajout intermittent de billes lors du tréfilage du creuset est l'un des facteurs les plus importants affectant la température en production normale. Ce contrôle périodique perturbe l'équilibre thermique du système, ce qui entraîne des ruptures et des réajustements répétés, ce qui accroît les fluctuations de température et complique le contrôle précis de la température. Pour résoudre et améliorer le problème du chargement intermittent, le passage au chargement continu est un autre aspect important pour améliorer la stabilité du système. Face au coût élevé et à la difficulté de démocratisation de la méthode de contrôle du liquide dans le four, de nombreux efforts ont été déployés pour innover et proposer une nouvelle méthode. La méthode par billes a été remplacée par un ajout continu et non uniforme de billes, ce qui permet de pallier les inconvénients du système initial. Lors du tréfilage, afin de réduire les fluctuations de température dans le four, l'état de contact entre la sonde et la surface du liquide est modifié afin d'ajuster la vitesse d'ajout de billes. Grâce à la protection par alarme du compteur de sortie, l'ajout de billes est sûr et fiable. Un réglage précis et adapté des vitesses haute et basse permet de limiter les fluctuations du liquide. Grâce à ces transformations, le système peut gérer les fluctuations du titre de fil élevé dans une plage étroite, sous un contrôle à tension et courant constants.
2. Procédé de tréfilage au four à bain
La principale matière première du procédé de tréfilage en four à bain est la pyrophyllite. Dans le four, la pyrophyllite et les autres ingrédients sont chauffés jusqu'à fusion. La pyrophyllite et les autres matières premières sont ensuite chauffées et fondues dans le four pour former une solution de verre, puis étirées pour obtenir de la soie. La fibre de verre produite par ce procédé représente déjà plus de 90 % de la production mondiale totale.
2.1 Procédé de tréfilage en four à bain
Le procédé de tréfilage en four à bain consiste à introduire les matières premières en vrac dans l'usine, puis à les transformer en matières premières qualifiées par une série d'opérations telles que le concassage, la pulvérisation et le criblage. Elles sont ensuite transportées vers le grand silo, pesées et mélangées uniformément, puis acheminées vers le silo de tête du four. La matière première est ensuite introduite dans le four de fusion par la vis d'alimentation pour être fondue et transformée en verre fondu. Une fois fondu et sorti du four de fusion, le verre fondu entre immédiatement dans le passage principal (également appelé passage de clarification et d'homogénéisation ou passage de réglage) pour une clarification et une homogénéisation supplémentaires. Il traverse ensuite le passage de transition (également appelé passage de distribution) et le passage de travail (également appelé canal de formage), puis s'écoule dans la rainure et ressort à travers plusieurs rangées de bagues en platine poreux pour se transformer en fibres. Enfin, il est refroidi par un refroidisseur, enduit par un graisseur monofilament, puis étiré par une tréfileuse rotative pour obtenir unmèche en fibre de verrebobine.
3. Organigramme du processus
4. Équipement de traitement
4.1 Préparation de poudre qualifiée
Les matières premières en vrac entrant dans l'usine doivent être concassées, pulvérisées et tamisées pour obtenir des poudres de qualité. Principaux équipements : concasseur et crible vibrant mécanique.
4.2 Préparation des lots
La ligne de production par lots se compose de trois parties : un système de transport et d'alimentation pneumatique, un système de pesage électronique et un système de transport et de mélange pneumatique. Les principaux équipements sont : un système de transport et d'alimentation pneumatique et un système de pesage et de mélange des matériaux.
4.3 Fusion du verre
Le procédé de fusion du verre consiste à sélectionner les ingrédients appropriés pour obtenir du verre liquide par chauffage à haute température. Cependant, ce verre liquide doit être uniforme et stable. En production, la fusion du verre est essentielle et étroitement liée au rendement, à la qualité, au coût, au rendement, à la consommation de combustible et à la durée de vie du four. Principaux équipements : four et équipements de four, système de chauffage électrique, système de combustion, ventilateur de refroidissement du four, capteur de pression, etc.
4.4 Formation de fibres
Le moulage de fibres est un procédé qui consiste à transformer du verre liquide en brins de fibres de verre. Le verre liquide pénètre dans la plaque de fuite poreuse et s'écoule. Principaux équipements : salle de formage des fibres, étireuse de fibres de verre, four de séchage, filière, convoyeur automatique de tubes de fil brut, enrouleur, système d'emballage, etc.
4.5 Préparation de l'agent d'encollage
L'agent d'encollage est préparé à partir d'une émulsion époxy, d'une émulsion polyuréthane, d'un lubrifiant, d'un agent antistatique et de divers agents de couplage, auxquels on ajoute de l'eau. Le processus de préparation nécessite un chauffage à la vapeur chemisée, généralement à l'eau déionisée. L'agent d'encollage préparé est introduit dans le réservoir de circulation par procédé couche par couche. La fonction principale du réservoir de circulation est la circulation, ce qui permet le recyclage et la réutilisation de l'agent d'encollage, l'économie de matériaux et la protection de l'environnement. Équipement principal : Système de distribution d'agent mouillant.
5. Fibre de verreprotection de sécurité
Source de poussière étanche à l'air : principalement l'étanchéité à l'air des machines de production, y compris l'étanchéité à l'air globale et l'étanchéité à l'air partielle.
Dépoussiérage et ventilation : Tout d'abord, il faut sélectionner un espace ouvert, puis installer à cet endroit un dispositif d'évacuation d'air et de dépoussiérage pour évacuer la poussière.
Fonctionnement humide : Ce procédé consiste à maintenir la poussière dans un environnement humide. On peut humidifier le matériau au préalable ou asperger d'eau la zone de travail. Ces méthodes sont toutes bénéfiques pour réduire la poussière.
Protection individuelle : Le dépoussiérage de l’environnement extérieur est essentiel, mais votre propre protection ne doit pas être négligée. Pendant le travail, portez des vêtements de protection et un masque anti-poussière si nécessaire. En cas de contact avec la peau, rincez immédiatement à l’eau. En cas de contact avec les yeux, prenez immédiatement des mesures d’urgence, puis rendez-vous immédiatement à l’hôpital pour une prise en charge médicale. Veillez à ne pas inhaler la poussière.
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Date de publication : 29 juin 2022
