125338 (690472), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Перерабатывать чистый кварц было бы слишком дорого, прежде всего из-за его сравнительно высокой температуры плавления. Поэтому технические стекла содержат лишь от 50 до 80% диоксида кремния. Для понижения точки плавления в состав таких стекол вводятся добавки оксида натрия, глинозема и извести. Получения определенных свойств достигают добавками еще некоторых химических веществ. Знаменитое свинцовое стекло, которое тщательно шлифуется при изготовлении чаш или ваз, обязано своим блеском присутствию в нем около 18% свинца.

Стекло для зеркал содержит преимущественно дешевые компоненты, снижающие температуру плавления. В больших ваннах (как называют их стекловары), вмещающих более 1000 т стекла, сначала расплавляют легкоплавкие вещества. Расплавленная сода и другие химические вещества растворяют кварц (как вода поваренную соль). Таким простым средством удается перевести диоксид кремния в жидкое состояние уже при температуре около 1000°С (хотя в чистом виде он начинает плавиться лишь при гораздо более высоких температурах). К большой досаде стекловаров из стекломассы выделяются газы. При 1000°С расплав еще слишком вязок для свободного выхода газовых пузырьков. Для дегазации его следует довести до температуры 1400—1600°С. Столь высоких температур достигают в так называемых регенеративных стекловаренных печах, изобретенных в 1856 г. Фридрихом Сименсом. В них отработанные газы подогревают камеры предварительного нагрева, облицованные огнеупорными материалами. Как только эти камеры достаточно раскалятся, в них подают горючие газы и необходимый для их сгорания воздух. Возникающие при горении газы равномерно перемешивают расплавленное стекло, иначе перемешать тысячу тонн вязкого расплава было бы далеко не просто.

Современная стекловаренная печь — это печь непрерывного действия. С одной стороны в нее подаются исходные вещества, которые благодаря легкому наклону пода движутся, постепенно превращаясь в расплавленное стекло, к противоположной стороне (расстояние между стенками печи около 50 м). Там точно отмеренная порция готового стекла поступает на охлаждаемые валки. На всю длину сто­метрового участка охлаждения тянется стеклянная лента шириной в несколько метров. В конце этого участка машины режут ее на листы нужного формата и размера для зеркал или оконного стекла.

Сегодня листовое стекло движется по конвейеру, где на его поверхность последовательно наносится из пульверизаторов раствор соли серебра и восстановитель, который осаждает из раствора чистое серебро в тонко­дисперсной (коллоидальной) форме; после этого на тонкий слой серебра наносится слой меди, защищающий пленку серебра, и в заключение оба металла покрываются лаком. Конвейерная лента движется со скоростью около 2,5 м/мин. Месячная продукция такого агрегата около 40 000 м² зеркала.

Справочные значения расчетного сопротивления стекла на растяжение при изгибе: листового – 120 МПа, узорчатого – 90 МПа.

1.2. Различные технологии изготовления стекла.

Рассматривая процесс изготовления стеклянных изделий в совокупности, можно выделить несколько составляющих этапов, а именно: обработка сырья, приготовление шихты, варка стекломассы, формирование изделий, отжиг изделий, первичная и последующая декоративная обработка.

Обработка сырья включает очищение глины, песка и других составляющих стекла от нежелательных примесей. Также применяется на данном этапе измельчение компонентов и их просеивание.

Шихта - это смесь материалов в сухом виде, включает в себя точное взвешивание компонентов согласно определенному рецепту, их перемешивание до полной однородности. Далее проводится изготовление прогрессивными методами брикетов и гранул из шихты; шихта по-прежнему должна сохранять свою однородность для ускорения процесса варки. Варку полученной стекломассы из шихты осуществляют в специальных ваннах и горшковых печах при максимальной температуре 1450-1550°С.

Варка характеризуется протеканием в ней сложных химических процессов с образованием, а также последующим плавлением синдикатов и свободного кремнезема. После варки полученную стекломассу необходимо очистить от газовых включений. Для этого используют осветлители. далее стекломассу перемешивают, добиваясь однородности состава и равномерности вязкости. при нарушении процесса варки возможны дефекты, проявляющиеся в образовании различных включений: газовых (пузырь. мошка), кристаллических (камни), стекловидных (свиль, шлир). Возможно также возникновение нежелательного оттенка стекломассы.

Процесс формирования изделий может варьироваться. Можно понизить температуру стекломассы - понизится вязкость, можно повысить поверхностное натяжение стекла - поверхность изделия будет более гладкой и блестящей. Всё зависит от конфигурации самого изделия, его толщины, окраски. Для формирования изделий пользуются ручным и свободным выдуванием, механизированным выдуванием, прессованием, прессовыдуванием, многостадийным методом, моллированием (гнутьем), центробежной формовкой.

Что же касается механизированного выдувания на автоматах (ВС-24, Р-24, ВМ-16, Р-28, ВР-24 и др.), то здесь имеется возможность получать только бесцветные изделия, с простыми конфигурациями и очертаниями, например, стаканы.

Далее следует процесс прессования полученных изделий, он осуществляется на автоматических металлических прессах с использованием давления сердечника. Изделия могут быть как цветными, так и бесцветными. Формы также могут быть самыми разнообразными. Толщина стенки составляет более 3 мм, на стенках видны швы, оставшиеся после соединения составных частей, на изделиях применяют рельефный узор, который придает некоторое разнообразие изделиям. Причем при прессовании используют различные автоматы в зависимости от того, какой результат должен быть в конечном итоге при изготовлении рюмочных изделий - это автомат "интергласс", при изготовлении графинов и других, более фигурных изделий применяют автоматы Г-28, ПМВ, ЛАМ-2 и др. Для придания объема изделие выдувают, дно изделия прессуют и сваривают с основной частью изделия, но и в этом процессе возможны различные дефекты - ассиметричность различных частей изделия, мелкие царапины, вдавливания и пр. При наличии таких дефектов неизбежно саморазрушение изделия, для повышения прочности здесь используют отжиг изделия при температуре 530-550 С. Отжиг является обязательным. т.к. он обеспечивает целостную прочность изделия.

Технология изготовления флоат-стекла и его модификации

В соответствии с технологией изготовления флоат-стекла расплавленная стеклянная масса при температуре примерно 1000 (С) выливается на поверхность расплавленного блока, по которой она растекается и плавает за счет разности в плотностях. Это обеспечивает совершенно гладкую поверхность как верхнему, так и нижнему слою стекла. По мере продвижения стекла вдоль ванны с обовом ее температура уменьшается с 1000(С) до 600(С) и стекло постепенно затвердевает. Толщина стекла определяется скоростью движения потока стекла по бассейну, и может варьироваться от 1 до 25 мм. Затем стеклянная лента попадает на движущиеся ролики и проходит через длинный охлаждающий туннель, где происходит дальнейшее снижение температуры, после чего стекло режется. Ширина стеклянной ленты около 3,5 м, включая края, где расположены зубчатые колеса, двигающие стекло. Хотя длина и лимитируется, флоат-стекло покидает конвейер с размерами 3,2 на 6 м (таковым является максимальный размер стекла для его транспортировки). Такая линия имеет около 400 м в длину.

Основные этапы производства флоат-стекла на ультрасовременных заводах во всем мире таковы:

• Доставка материалов

Материалы для производства из стекла доставляются кораблями, по железной дороге или при помощи автомобильного транспорта в количестве 180 000 тонн в год, по 600 тонн в день, после чего доставленное сырье помещается на склады и проверяется в лаборатории на чистоту и качество.

• Смешивание

Кварцевый песок, сода, доломит и другое сырье на этом этапе взвешиваются и смешиваются согласно установленным точным пропорциям. После этого в шихту добавляется примерно 20% битого стекла для улучшения процесса плавления.

• Плавление

Огромная печь имеет размеры 60 метров в длину и 30 метров в ширину. Шихта загружается с передней стороны печи. С каждой из боковых сторон имеет 23 очага горения природного газа. Потоки пламени расположены горизонтально и плавят шихту при температуре 1550°С. Имеется три массивных рекуператора тепла, в которых холодный входящий воздух, который нужен для окисления, предварительно нагревается, что уменьшает потребление энергии примерно на 30%.

• Очистка

После плавления стекло должно выпустить пузырьки газа. Это происходит при охлаждении стекла до температуры примерно 1200°С, при этом стекло приобретает правильную вязкость (подобно меду) для процесса формовки.

• Рециркуляция уходящих газов

Образующиеся при изготовлении стекла газы имеют очень высокую температуру т давление, поэтому их направляют через котел К на газовую турбину Т, которая связана с генераторами, вырабатывающими электроэнергию. Таким образом вырабатывается две трети от потребностей завода в электроэнергии. После этого газы поступают в башню реакции Р, где из продуктов горения удаляются окислы серы, затем они пропускаются через специальный электрофильтр и модуль удаления вредных веществ, только после чего через трубу выбрасываются в атмосферу.

• Формовка

В ванне из расплавленного олова стекло формируется в непрерывную стеклянную ленту, движущуюся по поверхности олова. Толщина и ширина стеклянной ленты контролируется специальными роликами, которые скользят по верхней поверхности мягкого стекла. При свободном течении толщина стеклянной ленты составляет около 6 мм. Для получения боле тонкого стекла ролики вращают в сторону движения стеклянной массы, а для получения более толстого – в противоположную сторону.

• Охлаждение

Характеристики

Список файлов курсовой работы