122939 (Виробництво тарного скла), страница 2

Для підвищення економії і також для інтенсифікації процесу скловаріння застосовують попередній підігрів шихти й бою, а також підвищення температури й ступеню чорноти факелу для збільшення тепловвіддачі випромінюванням [ 3 ].

Пропонується матеріал [ 3 ] для нанесення покритті на поверхню порожнистої склотари, маскує, що утворилися на них в процесі використання подряпини, виколи та інші дефекти поверхні. Матеріал містить в собі плівкотворні компоненти у вигляді ефірів моно- і дикарбонових кислот із сумарним вмістом до 40 атомів вуглецю в молекулі, переважно ефірні масла з вмістом 10-32 атомів вуглецю, наприклад, етилгексилетигексаноат, ізопропилмирістат, бутилстеарат, бутиллаурат та ін. В масло додатково може бути введено до 10 довголанцюгових алкилмодифіцированих силоксанів. Вказані плівкотворні компоненти наносятся на поверхню скляної тари у вигляді емульсії, яка містить, %: 1-40 одного чи декількох плівкотворних компонентів; 0,5-12 негалогенного емульгатора; 0-5 згущувача, 0-2 консервуючого агента і 41-98,5 води [ 5 ].

Також патентується технологія нанесеня оксидного покриття на поверхню скляних виробів, наприклад, пляшок, банок та інших видів аналогічної продукціїї з метою захисту їх від пошкодження. Покриття наносять у процесі транспортування виробів у нагрітому стані (при температурі біля 315 ^оС) через зону електростатичного поля. У вказану зону подають пари залізоорганічних сполук (наприклад, тетраізопорпилтитаната, тетрабутилпирконата та ін.) в струмі сухого азоту з випарника. Пари заліза електростатично осаджуються на нагріту поверхню скляного вироба, потім покриття окислюється в результаті взаємодії з киснем з утворенням тонкої плівки, наприклад, оксиду титану. Покриття можуть бути нанесені як на “холодному”, так і на “гарячому” кінці технологічної лінії. Пристрій забеспечує можливість нанесення другого шару покриття [ 4 ].

В теперішній час безліч вчених для покращення виробництва винаходять найновіше устаткування. Патентується система, яка забеспечує синхронний розподіл крапель скломаси, що подаються до форм при виробництві скловиробів. Краплі скломаси подаються на лотки, поворот яких забезпечує подачу краплі до відповідного вузла або формовочної машини. Робота кожного поворотного приладу, який має свій електропривід і редуктор, синхронізована й керується центральною системою. Приводиться опис технологічного процесу розподілу крапель скломаси, схема автоматичного управління цим процесом та синхронізації роботи вузлів системи подачі скломаси до формуючих вузлів машини [ 7 ].

Пропонується конструкція механізму, призначеного для використання в машині для формування склотари та забезпечуючого процес формування та переміщення цих виробів. Відмічається, що в складі механізму, який пропонується, передбачається використання нового комплексу пристроїв для прибирання готових виробів із форм і транспортування їх на конвейєр. Механізм, який розглядають, дозволяє здійснити переміщення виробів з мінімальним ризиком їх ушкодження. Розглянуто процеси формування та переміщення склотари за технологією, яку пропонують, і приведено креслення, опис конструкції та принцип дії механізму, що пропонують [ 7 ].

Розроблено пристрій для зняття скляних виробів з конвейєра, причому забезпечується прибирання осколків скла без зупинок потока виробів, які поступають з конвейєра. У цьому пристрої зостосовується приймальна платформа, яка примикає до конвейєру в зоні проходження стрічки по приводному ролику. Приймальна платформа включає прямокутну пластину з пальцями, в якій виконано декілька поперечних прорізів. Пластина з пальцями встановлюється з можливістю обмеженого скользіння відносно плоскої опорної поверхні поперечного кронштейна [ 7 ].

Також патентується механізм захвату, який призначений для фіксації та переміщення склотари в процесі її виробництва або обробки. Механізм, що пропонується, заключає пристрій, який забезпечує захват та фіксацію скляних виробів за горловину й може бути використано для подальшого переміщення тари в зонах її обробки. При використанні механізму, який пропонується, забезпечується зберігання виробів і виключається можливість їх цілосності. Приводяться креслення, опис конструкції та принципу дії данних модифікацій захвату конструкції, що розглядається [ 3 ].

Для прискорення варіння дуже ефективним є застосування тонкоподрібненої шихти, особливо для багатокомпонентних стекол [ 3 ].

Гарний ефект також дають каустифікація шихти, її компактування або грануляція [ 3 ].

Таким чином для інтенсифікації процесу скловаріння визначеного, що не підлягає змінюванню, складу скла автор [ 5 ] рекомендує три основних заходи:

- високотемпературну варку;

- застосування високодисперсної шихти або найбільш тугоплавких її компонентів;

- введення в шихту хімічно-активних добавок, які прискорюють процес варіння, але мало змінюють хімсклад скла.

Однією з таких добавок є склобій, який знаходить все більш широке застосування [ 3 ]. Введення в шихту бою до 30 % прискорює варку скла, інтенсифікує процеси силікато- та склоутворення. Швидкість варки підвищується за рахунок збільшення інтенсивності утворення піни, яка створює щільне покриття дзеркала скломаси, за рахунок збільшення константи швидкості реакції в шихті. Але введення склобою може призвести до зниження кількості лужних оксидів, і тому потребує підшихтовки содою.

Для інтенсифікації процесу скловаріння та підвищення економії застосовують передній підігрів шихти та бою, а також підвищення температури її ступеню чорноти факелу для збільшення тепловіддачі випромінюванням.

Висновок: в першому розділі було проаналізовано вітчизняна та зарубіжна література. Розглянуто обладнання, сировинні матеріали, склади скла, які можуть застосовуватися для виробництва високоякісної склотари. Визначено, що найбільш ефективною для варіння скла являється регенеративна піч безперервної дії з підковоподібним напрямком полум’я.

1. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

1.1. Розрахунок виробництва

Цех у рік випускає 70 млн. шт. на рік. Продуктивність роботи скловарної печі між капітальними ремонтами залежить від конструкції печі, складу шихти, якості вогнетривів, що застосовують, газового режиму, температури варіння шихти, системи охолодження брусів і від інших факторів, які впливають на зношування вогнетривів. Міжремонтний період для ванних скловарних печей складає 3-5 роки. Приймаю строк експлуатації печі - 4 роки.

Тривалість холодного ремонту – 40 днів. Тоді загальна кількість робочих днів ванної печі в рік складатиме:

Продуктивність заводу в добу:

30000 : 355 = 82,191т.

в зміну 82,191 : 3 =27,397т.

1.2 Вибір і обґрунтування сировинних матеріалів

Висока якість сировинних матеріалів – одна з умов успішної та стійкої роботи ванної печі, як по кількості, так і по якості скла, яке виробляють.

Основними сировинними матеріалами вибираємо кварцовий пісок, доломіт, глинозем, соду і содосульфатну суміш.

1.2.1 Пісок

Кварцовий пісок є основним сировинним компонентом для скляного виробництва. З піском у скло вводиться оксид кремнію – SіО₂, що є основним скло формуючим оксидом. Якість кварцового піску характеризується його хімічним складом. Основною вимогою, що пред'являють до піску – висока хімічна однорідність і високий відсоток вмісту кремнезему (98 – 99,8 %). Високоякісні за зерновим складом піски характеризуються вмістом гранулометричний склад: складається з зерен розміром – більш 0,8мм не більше 1%, менше 0,1мм - не більше 5%. Вміст оксидів заліза в піску для склотари не повинен перевищувати 0,2 %.

Передбачаю застосування піску Авдеєвського й Новоселівського родовища.

Таблиця 1.1 - Хімічний склад піску Новоселівського родовища.

1.2.2 Сода

Сода є основним сировинним матеріалом для введення в склад скла Na₂О. Із содою в скло вводиться 95 % Na₂О. Сода гігроскопічна й тому її необхідно зберігати в критих, сухих, з гарною вентиляцією, приміщеннях.

Таблиця 1.2 — Хімічний склад соди

Передбачаю застосування соди Кримського заводу.

1.2.3 Доломіт

Доломіт представляє собою гірську породу, яка складається в основному з мінералу й домішок. Він характеризується твердою кристалічною структурою, розчинюється лише в кислотах. За допомогою доломіту в склад скла вводять лужно – земельні оксиди СаО і МgО.

Передбачаю застосування доломіту Єленівського родовища.

Таблиця 1.3 - Хімічний склад доломіту Єленівського родовища.

1.2.4 Глинозем

Із глиноземом в скло вводиться оксид алюмінію - А1₂О₃. А1₂О₃ в глинах входить у склад глиняних мінералів та слюдистих домішок. Оскільки слюдистих домішок мало, то вміст у них глинозему побічно відображає вміст глиняної фракції в глиняній породі. Аl₂О₃ знаходиться в межах від 10 до 38

СаО та МgO присутні звичайно у вигляді карбонатів - кальциту й доломіту. Кількість Мg0 не перевищує 4-5 %. Передбачаю застосування глинозему Миколаївського заводу.

Таблиця 1.4 — Хімічний склад глинозему Мерефянського заводу

1.3 Розрахунок шихти

Розрахунок, оснований на заданому складі скла та сировинних матеріалах, що використовують. При розрахунку звичайно приймають, що сировинні матеріали, що входять в склад шихти, при варінні скла розкладаються, причому, в скло переходять тільки оксиди, а волога та гази випаровуються. Частина вологи поглинається, але кількість її перемінна і тому слід враховувати тільки SiO₃, що переходить в скло при розкладанні Nа₂SО₄, але вона також не підлягає розрахунку, так як вона залежить не тільки від вмісту Nа₂SО₄, але й від умов варіння. Тому приймається для розрахунку вміст SіО₃ рівним 0,3 %. Крім того, втрати соди та сульфату, враховуючи, що сировина випаровується, складає 1 %.

Таблиця 1.5 - Склад скла

Таблиця 1.6- Хімічний склад сировини

1.3.1. Розрахунок доломіту

З доломітом у склад скла необхідно ввести в сумі CaO і MgO – 11,6 %, тобто 8 % CaO і 3,6 % MgO.