Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Варка стекла

Подготовка сырьевых материалов и варка стекломассы

 

Характер подготовки природных сырьевых материалов за­висит от их природы, свойств и назначения.

Искусственные материалы, как правило, не нуждаются в предварительной подготовке, так как обладают достаточной степенью чистоты и необходимой дисперсностью. Подготовка песка состоит из операций обогащения, сушки и просеивания.

Процесс обогащения песка заключается в удалении из него до допустимой нормы вредных (в первую очередь — железис­тых) примесей. При этом улучшается зерновой состав и повы­шается его однородность.

В зависимости от характера примесей могут применяться следующие методы обогащения: промывка, оттирка, флотация, магнитная сепарация, химические методы.

Песок, содержащий более 4,5% влаги, малосыпуч, его труд­но перемешивать с другими компонентами стекольной шихты. Поэтому невозможно получить однородную шихту. Поскольку песок после обогащения имеет высокую влажность, операция сушки является обязательной стадией его подготовки.

При просеивании из песка удаляются крупные зерна и побочные включения. Это обычно вспомогательный процесс при обогащении песка.

Известняк, доломит и другие каменистые материалы гото­вят по следующей схеме: дробление - сушка - тонкий по­мол — просеивание — магнитная сепарация. Карбонатные по­роды обычно обогащению не подвергают из-за сложности отде­ления железосодержащих примесей. Мел готовят по той же схеме за исключением процесса дробления.

Соду, сульфат натрия и другие сыпучие материалы обычно только просеивают. Древесный и каменный уголь дробят в мо­лотковых дробилках и просеивают.

Стеклянный бой очищают от посторонних примесей, про­мывают и измельчают. Химический состав боя должен соответ­ствовать составу основного стекла, к которому он добавляется.

После осуществления операций подготовки сырьевые мате­риалы взвешивают и смешивают в определенной пропорции.

Для получения качественного стекла приготовленная шихта должна быть, прежде всего, однородной. Скопления или комки отдельных материалов в шихте вызывают образование в стекле различных пороков.

В стекловаренной печи при высокой температуре в шихте происходят различные процессы и разнообразные превраще­ния. При сравнительно небольших температурах (около 400°С) между материалами шихты начинаются химические реакции, ведущие к образованию силикатов. По мере дальнейшего нагре­вания шихта превращается в расплав различных солей. Образо­вавшиеся силикаты и остатки непрореагировавших компонентов спекаются в плотную массу. Это первая стадия варки стекла — силикатообразование(температурный режим — 800—900 °С).

При последующем повышении температуры силикаты рас­плавляются и растворяются. Образуется пенистый и непрозрач­ный расплав, пронизанный частицами материалов шихты и пу­зырьками газов, выделяющихся во время реакций.

Постепенно твердые остатки шихты растворяются в распла­ве, пена исчезает, образуется прозрачная стекломасса. Это вто­рая стадия стекловарения — стеклообразование (протекает при температуре 1150—1200 °С).

Полученная масса содержит в себе газообразные включения различных размеров и неоднородна по химическому составу. Поэтому она пока еще непригодна для выработки изделий.

Процесс удаления из стекломассы пузырей (дегазация) назы­вается осветлением (температура 1400—1500 °С). Заключается оно в выделении газообразных включений из стекломассы при дальнейшем ее нагреве за счет снижения вязкости последней. Для ускорения процесса через стекломассу могут пропускать сжатый воздух или пары воды (барботирование), добавлять ос­ветлители. Принцип ускорения процесса в том, чтобы насытить стекломассу крупными газообразными включениями. Такие пу­зыри сравнительно легко поднимаются к поверхности. По пути они захватывают мелкие пузыри, которые самостоятельно под­нимаются очень медленно или не поднимаются вовсе по причине довольно высокой вязкости стекломассы.

Процесс выравнивания химического состава полученной массы называется гомогенизацией. Она представляет собой длительную выдержку стекломассы при высоких температурах (около 1500°С). При этом в результате диффузии расплава стекломасса становится химически однородной.

Полученная однородная масса охлаждается до вязкости, необходимой для формования из нее изделий (обычно до температуры около 1200°С). Данный процесс называется студкой.

Таким образом, в процессе варки стекла можно условно выделить пять основных этапов: силикатообразование, стеклооразование, осветление, гомогенизация и студка. На практике только первая и последняя стадии протекают неодновременно и в разных местах ванной печи. Вторая, третья четвертая стадии начинаются практически в одно и то же время. Затем стеклооб­разование прекращается, а осветление и гомогенизация про­должаются вплоть до этапа студки.

Для варки стекла используют горшковые и ванные печи, последние могут быть периодического и непрерывного принци­па действия.

В горшковых печах стекло варят в специальных огнеупор­ных сосудах (горшках), которые помещаются в печь, в ванных печах — в бассейнах, являющихся частью кладки печей. В горш­ковых и периодических ванных печах процессы варки стекло­массы и выработки изделий чередуются: в горшок или разогре­тую печь засыпают шихту, стекломассу проваривают, охлажда­ют и вырабатывают. Затем цикл начинается снова. В непрерыв­но действующих ванных печах в один конец печи все время за­сыпают шихту, а из другого непрерывно вырабатывают изде­лия. Здесь все стадии варки стекла осуществляются одновре­менно, но в различных зонах печи.

Периодические ванные печи по производительности при­мерно такие же, как и горшковые, а по экономичности вдвое их превосходят. Единственное преимущество горшковых печей в том, что в одной из них можно в различных горшках одновре­менно варить стекло разного химического состава (например, различного цвета). Наиболее производительными и экономич­ными являются ванные печи непрерывного действия.

 

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:747

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.