Разделы

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

Главные материалы стекольного производства.

Характеристика сырьевых материалов для производства стеклянных изделий

Лекция 2. Влияние этапов производства стеклянных изделий на формирование свойств готовых изделий

План лекции

1. Характеристика сырьевых материалов для производства стеклянных изделий.

2. Подготовка сырьевых материалов и варка стекломассы.

3. Формование и отжиг стеклянных изделий.

4. Декорирование стеклоизделий.

 

 

Сырьевые материалы, применяемые для производства стек­ла, принято делить на главные и вспомогательные.

К главным сырьевым материалам стекольного производства относят природные или искусственные вещества, необходимые для введения в состав стекла оксидов, являющихся основой для получения изделий с необходимыми физическими и химичес­кими свойствами.

К вспомогательным сырьевым материалам относят различ­ные соединения многих химических элементов, необходимые для окрашивания и глушения стекла, обеспечения нужных ус­ловий для получения изделий высокого качества, ускорения процессов варки и осветления полученной массы. Часто одни и те же материалы выполняют различные функции.

Кремнезем (SiО2) является основным стеклообразующим оксидом в бытовых стеклах (от 55 до 75 %). В стекловарении для введения кремнезема применяют в основном кварцевый песок. Он представляет собой обломочную породу, состоящую в основном из зерен кварца.

На качество готовых изделий оказывают влияние содержа­ние примесей в песках, однородность зернового состава песка и размер зерен. Примеси оксидов алюминия, кальция, магния, калия и натрия не являются вредными, так как они входят в состав почти всех стекол, но их содержание необходимо учиты­вать при расчете шихты. Примеси окрашивающих оксидов, ко­торые придают стеклам нежелательные цветовые оттенки и снижают их прозрачность, являются вредными для здоровья людей. К их числу относятся оксиды железа, титана, хрома, марганца, ванадия и некоторые другие. Например, оксид желе­за (III) Fе203, который в том или ином количестве присутствует во всех песках, окрашивает стекло в желтый цвет. Нередко присутствующий в песках оксид железа (II) FеО придает стеклу голубой оттенок. Если в наличии оба оксида железа, стекло приобретает зеленоватые оттенки.

Однородность состава песков и размер зерен оказывают влия­ние главным образом на скорость варки и количество пороков в стекле. Наиболее пригодными для стекловарения считаются пески со средним размером зерен от 0,15 до 0,40 мм в диаметре. Крупные зерна кварца (0,8—2 мм) провариваются медленно или этого не происходит вообще, что является причиной обра­зования порока «инородное включение». Мелкие зерна прова­риваются быстро, поэтому целесообразнее применять мелкозер­нистые пески. Но обязательным условием при их использова­нии является их однородность. Неоднородность мелкозернис­тых песков также является причиной образования инородного включения в стекле.

Оксид натрия (Nа20) наряду с кремнеземом является важнейшей составной частью большинства стекол. Он ускоряет стеклообразование и понижает температуру варки, облегчает процесс осветления, повышает коэффициент теплового расшире­ния, снижает термическую и химическую устойчивость стекла.

Основными сырьевыми материалами для введения в стекло оксида натрия являются сода (кальцинированная Nа2СО3 или кристаллическая Nа2СО3 • 10Н2О) и сульфат натрия (Nа24). При варке стекла, указанные материалы разлагаются на оксид натрия и соответствующие газообразные вещества, которые да­лее улетучиваются.

Оксид калия (К2О)снижает склонность стекла к кристалли­зации, улучшает его цветовой оттенок и придает блеск. По этой причине оксид калия непременно используют при производстве столовой посуды, хрусталя и цветных стекол.

Оксид калия в состав шихты вводят посредством поташа К2СО3.

Оксид кальция (СаО), являясь наряду с кремнеземом и оксидом натрия основным сырьевым материалом производства, придает стеклу химическую стойкость.

Для введения СаО в состав стекломассы используют в основ­ном известняк и мел, которые одинаковы по химическому сос­таву (СаСОз), но различаются по внешнему виду и физическим свойствам. Основное требование к данным сырьевым материа­лам - минимальное содержание окрашивающих примесей (особенно оксидов железа).

При введении в стекло оксида бора (В2О3) пропорционально снижению в шихте оксида натрия повышается химическая стойкость, снижается коэффициент термического расширения, благодаря чему значительно увеличивается термостойкость стек­ла. При замене оксидом бора части оксида кремния снижается склонность стекла к кристаллизации, увеличивается скорость варки, улучшается его осветление.

Оксид бора вводится в стекломассу в основном посредством добавления в шихту борной кислоты (Н3ВО3) или буры (Nа 2В407 • 10Н20).

Оксид алюминия (глинозем), который повышает механи­ческую прочность стекла, термическую и химическую устойчи­вость, в шихту вводят в основном в виде природного глиноземсодержащего сырья (полевых шпатов, пегматитов и каолинов).

Оксид магния (МgО) снижает склонность стекла к кристал­лизации и увеличивает скорость твердения стекломассы. При вводе совместно с глиноземом повышается химическая стой­кость стекла.

Чаще всего оксид магния вводится при помощи доломита - минерала, представляющего собой двойной карбонат кальция и магния (СаС03 • МgСОз). Доломиты всегда содержат примеси кремнезема, глинозема и оксидов железа. Чем меньше содер­жание последних примесей, тем более качественным считается сырье.

Оксид бария (ВаО) придает стеклу блеск, повышает коэффициент преломления света. Добавлением в стекло оксида бария получают так называемый «бариевый хрусталь». Небольшие (0,2—0,5 %) добавки ВаО ускоряют процесс варки.

Вводят оксид бария в состав стекла в основном посредством природных минералов, представляющих собой карбонаты, сульфаты или нитраты бария.

Оксид свинца (РbО) применяют для производства хрусталь­ных стекол, которых отличают большая плотность, высокий показатель преломления, характерный блеск, хорошая способ­ность к гранению, шлифовке и полировке.

Наиболее предпочтительным сырьем для введения оксида свинца является свинцовый сурик (РbзО4), получаемый нагре­ванием в окислительных условиях с последующим прокалива­нием металлического свинца.

Оксид цинка (ZпО) понижает коэффициент термического расширения и повышает химическую устойчивость стекла. Применяется для производства лабораторной посуды, оптичес­ких и цветных стекол.

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:1265

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.