Производство стекла
Стекло химико-лабораторное— стекло, обладающее высокой химической и термической стойкостью. Для
повышения этих свойств в состав стекла вводят оксиды цинка и бора.
Стекловолокно — искусственное волокно широко применяется в химической промышленности для
фильтрации горячих кислых и щелочных растворов, очистки горячего воздуха и
газов; матариалы из стекловолокна применяются в строительстве и при коррозионно-стойких трубопроводов, при изготовлении
электроизоляции и др.
5.Основы современной технологии получения стекла.
5.1.
Стекловаренная печь.
Ванная
печь непрерывного действия. Конструктивно печь имеет варочный и выработочный
бассейн, соединенные между собой по стекломассе протоком.
Для загрузки
шихты и стеклобоя печь оборудована двумя загрузочными карманами, расположенными
по ее боковым сторонам.
Варочный бассейн
печи отапливается газообразным или жидким
топливом. Для отопления газообразным топливом варочного бассейна, печь
оборудована шестью горелками, расположенными с торцевой стены ванной печи,
противоположной ее выработочной части.
Удаление дымовых
газов из стекловаренной печи осуществляется через систему дымовых каналов,
оснащенных дымовоздушными клапанами, трубой и дымососом.
Стекловаренная
печь проточная. Производительность печи-70 тонн в сутки.
5.2.Технология
получения стекла.
Технология получения стекла
состоит из двух производственных циклов.
Цикл технологии стекломассы включает
операции:
• подготовки сырых материалов;
• смешивания их в определённых
соотношениях, в
соответствии с заданным химическим составом стекла в однородную шихту;
• варки шихты в стекловаренных печах для получения
однородной жидкой стекломассы.
Цикл технологии получения стеклянных изделий складывается из операций:
• доведения стекломассы до температуры (и вязкости);
• формования изделий;
• постеленного
охлаждения изделий с целью ликвидации возникающих в процессе формования напряжений;
• термической, механической или химической (в отдельности либо во взаимном
сочетании) обработки отформованных изделий для придания им заданных свойств.
Сырые - кремнезём, являющийся главной частью стекла, вводится в виде
молотого кварца. Пригодность песка для стекловарения
определяется содержанием в нём примесей и зерновым составом. Вредными
примесями являются прежде всего соединение железа и хрома,
придающие желтовато-зелёный зеленый цвета. Размер зёрен песка примерно 0,2-0,5 мм.
Окись алюминия, применяемая в производстве промышленных стекол, вводится с глиной, каолином, гидратом
окиси алюминия.
Окись натрия вводится с одной
кальцинированной содой.
Окись калия вводится в виде солей; применяется главным образом в производство посуды, цветных, оптических и некоторых
технических стекол.
Окись лития используется при выработке опаловых и некоторых специальных стекол.
Окись кальция вводится преимущественно в виде
мела.
Окись бария используется при производстве оптических стекол и хрусталя.
Окись цинка применяется в производство оптических,
химико-лабораторных стекол.
В стекловарении используются материалы, содержащие одновременно горные породы,
доменный шлак, стеклянный бой и др.
К вспомогательным сырым материалам
относятся осветлители. В качество осветлителей, способствующих удалению из
стекла пузырей, применяют
в небольших количествах сульфаты натрия и аммония, хлористый натрий, и
др. Некоторые из этих веществ одновременно являются
обесцвечивателями.
В качестве красителей применяют соединения
кобальта, никеля, железа, хрома, марганца, селена, меди, урана, кадмия, серу,
хлорное золото и др.
Белые, мало прозрачные стекла молочные
(наиболее заглушенные), опаловые применяются
различные фосфаты, соединения сурьмы, олова и др.
Стекловарение ведётся
при температурах 1400°-1600°. В нём различают три стадии.
Первая стадия - варка, когда
происходит химическое взаимодействие и образование
вязкой массы. Варка стекла производится в стекловаренных печах. Выбор того или иного типа печи обусловливается видом
применяемого топлива, ассортиментом вырабатываемых изделий, размерами
производства и прочее. Управление современной
стекловаренной печью строго контролируется и в
значительной мере автоматизировано. Контроль
доведён до высокой степени точности. Автоматически
регулируются: давление, соотношение газообразного
или жидкого топлива и воздуха; количество подаваемого в печь топлива; уровень стекломассы в ванне и
другие параметры.
Другой способ варки этого
стекла— сплавление кварцевого порошка в пламени
кислородно-водородной горелки. Непрозрачное кварцевое стекло получается путём оплавления
кварцевого песка на угольном или графитовом стержне, разогретом электрическим током до 1800°.
Процесс варки стекла некоторых видов, например оптического, кварцевого, стеклянного волокна,
отличается специфическими особенностями. Прозрачное кварцевое
стекло изготовляется из горного хрусталя в
графитовых тиглях, разогреваемых под вакуумом до
1900°—2000° индукционными токами высокой частоты, либо прямым пропусканием электрического тока. В конце варки в печь впускают воздух под давлением.
Вторая стадия - осветление, происходит удаление пузырьков, а также растворение
еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой
стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.
Третья стадия
– охлаждение стекломассы, когда она охлаждается до такой
температуры при которой становится возможным и наиболее удобным
изготовлять из неё те или иные изделия.
Формование стеклянных изделий. Метод прессования служат ручных и машинных
прессов пружинные формы или эксцентриковые прессы.
Метод выдувание—специфический метод формования. При производстве немассовых изделий до сих пор
применяется ручной способ выдувания. Основным инструментом рабочего
выдувальщика является стеклодувная трубка. В течение
долгой истории стеклоделия выдувание производилось
ртом, ныне сконструированы и применяются «трубки-самодувки».
Методом непрерывной прокатки изготовляется листовое стекло,
медод заключается в том, что струя стекломассы
непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и
прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.
Отливка стеклянных изделий в формы встречается на практике редко; так
изготовляются, например, крупные диски для астрономических
приборов.
Способ центробежного литья метод по отливке фасонных труб с раструбами и фланцами в быстро вращающиеся формы.
Моллирование— способ образования
изделий в формах, при подаче в них стекла в виде твёрдых кусков из оптического стекла и получаем крупную стеклянную
скульптуру.
Отжиг отформованных, еще горячих изделий служит
для предотвращения возникновения в них внутренних неравномерных напряжении.
Закалка стекла— операция,
обратная отжигу. Закалённые изделия термически и
механически гораздо более прочны. В результате
закалки получается небьющееся стекло, применяемое
для остекления окон вагонов, самолётов. Чтобы закалить стекло, его разогревают до 600°—650°, затем быстро остужают.
Горячая обработка стекла включает отколку, отопку, огневую
полировку и другие операции. К холодной обработке стекла относятся его резка,
сверление, шлифовка и полировка. Старинным способом
украшения посуды является живопись по стеклу.
Серебрение, а также алюминирование широко
применяются в производстве зеркал.
6.Применение стекла в
строительстве.
Стекло занимает большое место среди
строительных материалов, на сегодняшний день в архитектуре имеются здания в
которых 80% и более стекло площади фасада. Стекломатериалы широко применяются
для остекленения различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и
декорирования здании.
Таблица1. Строительные стекла и их применение.
|
|
Таблица1.
|
|
Строительные стекла и их применение
|
Стекла
и изделия из них
|
Ассортимент
стекла
|
Область
применения
|
1
|
2
|
3
|
Листовое строительное
|
Стекло листовое
|
Остекление окон
|
Витринное неполированное
|
Остекление дверей, витрин, фонарей верхнего
света
|
Витринное полированное
|
Остекление витрин, окон, дверей, мебели
|
Мебельное
|
Изготовление мебели
|
Зеркальное
|
Изготовление зеркал
|
Листовое безопасное и упрочненное стекло
|
Армированное
|
Остекление фонарей, промышленных зданий,
помещений с повышенными требованиями безопасности
|
Закаленное строительное
|
Крупногабаритные панели, двери, перегородки,
огрождения, полы, потолки
|
Безосколочное многослойное
|
Изготовление дверей, перегородок, смотровых
окон
|
Листовое со специальными свойствами
|
Пропускающее ультрафиолетовые лучи
|
Остекление лечебных учреждений, детских
садов, инкубаторов, парников, оранжирей .
|
Поглощающее ультрафиолетовые лучи
|
Остекление архивных и других помещений с
ценными материалами.
|
Теплозащитное (теплопоглощающее)
|
Для остекления зданий, сооружений,
автомобильного транспорта.
|
Теплоотражающее (с пленочным покрытием)
|
Остекление зданий в районах Крайнего Севера;
остекленение специальных зданий, использование в стеклопакетах.
|
Стекло с низкоэмиссион- ным твердым
покрытием Токопроводящее
|
Устройства специального назначения.
|
Листовое цветное декоротивное стекло
|
Бесцветные полупрозрачные зеркала
|
Архитектурная отделка зданий.
|
Окрашенное в массе
|
Для облицовки. Как декоративное стекло
|
Накладное цветное
|
Для облицовки зданий в световых проемах,
витражах
|
Марблит
|
Служит для облицовки внутренних стен,
перегородок жилых и общественных зданий, магазинов.
|
Стемалит
|
Применяется для наружной и внутренней
облицовки зданий, и для изготовления многослойных навесных панелей.
|
|
|
Таблица1.
|
1
|
2
|
3
|
Архитектурно -строительные и облицовочные
изделия из стекла
|
Строительное профильное стеклопрофит
|
Для строительства стен, перегородок,
промышленных и торговых здании, выставочных залов
|
Стеклопакеты
|
Для остекления промышленных, жилых,
гражданских зданий
|
Стеклянные блоки, прессованные линзы, призмы
|
В вертикальных стенах, перегородках,
фонарях, в ложелезобетонных покрытиях
|
Строительные изделия из стекла
|
Стеклянные трубы
|
Для сооружения трубопроводов для
транспортирования жидкостей и газов пищевых продуктов, воды и др.
|
Облицовочные из стекла изделия
|
Коврово- мозаичные плитки
|
Для облицовки бетонных панелий
|
Плитки: облицовочные - прессованные
эмалированные
|
Для облицовки стеновых панелей и кирпичных
стен
|
Теплоизоля- ционные и звукоизоляци онные
стеклома-териалы
|
Пеностекло
|
В качестве тепло- и звукоизоляционного
материала в строительстве, а также как декоративно-акустическое, фильтрующее,
влагозащитное
|
Стекловолокно (СВ)
|
Теплозвукоизоляционные материалы на основе
супертонких штапельных стекловолокон
|
Для тепловой и звуковой изоляции
строительных конструкций и трубопроводов, газовых плит, холодильных аппаратов
|
Стекловата тепло- звукоизоляционная
|
Для теплоизоляции строительных конструкций
|
Теплоизоляционный материал М-15
|
Для теплоизоляции элементов конструкций
жилых и общественных зданий, а также в звукоизолирующих и звукопоглощающих
конструкциях
|
Прокладки теплоизоляционные строительные
|
Для изоляции строительных конструкций
|
Художественное стекло в строительстве
|
Декоративное стекло в архитектурной отделке
|
Декоративные детали из стекла; хрустальные
колонны метро; хрустальный фонтан;
|
7. Листовое стекло в строительстве и производстве.
7.1. Характеристика листового стекла
различного ассортимента.
Несмотря
на то, что стекло как искусственный материал используется человеком свыше 6 тыс. лет, машинный способ
вертикального вытягивания
листового стекла был изобретен бельгийским инженером Э. Фурко лишь в 1902 г.,
а в 1913 г. этот способ был реализован в промышленности.
Наибольшее
количество стекла (свыше 50%) в мире вырабатывается в виде листового стекла.
Страницы: 1, 2, 3
|