2Характеристика продукции

Керамический участок производит керамические горшки и мешалки для варки стекла по схемам, указанным на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Схема производства горшков.

В зависимости от состава стекла и метода варки применяют керамические и кварцевые горшки или платиновые сосуды. В процессе варки расплав оптического стекла перемешивают керамической мешалкой.

Чтобы горшки и мешалки противостояли действию высокой температуры на протяжении длительного времени, они должны изготовляться из материалов высокой огнеупорности — не ниже 1710—1720 ºС. Горшки должны быть термостойкими, чтобы выдерживать многократное использование при отливе стекломассы; они должны быть механически прочными в холодном и горячем состоянии, гарантируя безопасность транспортирования. Наконец, горшки должны обладать высокой стеклоустойчивостью, чтобы противостоять корродирующему действию стекломассы. Мешалки также должны быть механически прочными и достаточно стеклоустойчивыми.

Рис. 2. Схема производства мешалок.

На участке производят шамотные горшки емкостью 500 л и 700 л гидростатическим (изостатическим) прессованием из полусухих шихт. Мешалки изготовляют методом шликерного литья.

3Описание технологического процесса

3.1Сырьевые материалы

Основное сырье для производства стекловаренных горшков и мешалок —огнеупорные глины и каолины.

3.1.1Глины

Для изготовления ответственного стеклоприпаса используют высокоогнеупорные глинистые материалы с температурой плавления 1710—1750 °С.

Для огнеупорных глин характерно высокое содержание А1₂О₃, (33—40 масс. %) и низкое — плавней: R₂О, RO, Fe₂О₃ (5— 6 масс.%). По содержанию А1₂О₃, целиком входящей в состав глинистого минерала, можно косвенно судить об огневых качествах глины: чем больше содержание А1₂О₃, тем выше ее огнеупорность.

Важнейшими вредными примесями в глинах являются железистые соединения, карбонаты кальция и магния, кварцевый песок. Соединения железа снижают температуру плавления глины. Карбонаты магния и кальция в тонкодисперсном состоянии вызывают повышение пористости и понижение прочности изделий после обжига. Кварцевый песок снижает пластичность и связующую способность. Органические примеси. содержащиеся в глинах в виде гумусовых соединений, угля, битума, обусловливают темно-серую окраску; в процессе обжига органические соединения выгорают.

Оптимальное характеристики огнеупорных глин представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Содержание окислов и другие характеристики огнеупорных глин.

Название окислов	Формула	Содержание окислов, масс %,
Окись кремния	SiO2	He более 54
Окись алюминия	Al2O3	He менее 32
Окись титана	TiO2	He более 1,5
Окись железа	Fе2О3	He более 1,2
Окись хрома	Cr2O3	He более 0,03
Окись кальция	CaO	He более 1,0
Окись магния	MgO	He более 0,9
Сумма щелочных окислов	Na2O+K2O	2,5—3,2
Серный ангидрид	SO3	He более 0,7
Потери при прокаливании		He более 10,0%
Механический состав:
зерен размером 0,01 мм		He более 1,5%
зерен размером 0,001 мм		He менее 98,5%
Огнеупорность		He ниже 1710 °C
Деформация под нагрузкой 2·105 Па:
Начало		He ниже 1410 °C
40% сжатия		He ниже 1600 °C

Для характеристики огнеупорных глин и их технических свойств важное значение имеет механический (зерновой) состав, определяющий содержание различных по размеру частиц. От зернового состава зависят такие физико-керамические свойства глин, как пластичность, связность, усадка. Пластичные разновидности огнеупорных глин характеризуются высоким содержанием (60 - 88%) тонких частиц (менее 0,001 мм); в более "тощих" глинах коли чество этих частиц уменьшается за счет увеличении количества средних (0,01—0,001 мм) или «грубых» фракций (> 0.01 мм).

Пластичность может быть уменьшена за счет добавления к глинам так называемых отощающих материалов — кварца, шамота. Увеличение пластичности может быть достигнуто путем длительного вылеживания набухшей глины, предварительным тонким помолом или введением электролитов.

Всем вышеперечисленным условиям удовлетворяют пластичные огнеупорные глины Часов-Ярского месторождения — марка Ч0 по ТУ 0-51. На ЛЗОС используется Часов-Ярская глина химического состава, указанного в табл. 2.

Таблица 2 – Химический состав глины.

Название оксида	Формула	Содержание, масс %,
Оксид кремния	SiO2	54
Оксид алюминия	Al2O3	33
Оксид титана	TiO2	1,5
Оксид железа	Fе2О3	1,3
Оксид хрома	Cr2O3	0,03
Оксид кальция	CaO	1,0
Оксид магния	MgO	0,9
Сумма щелочных оксидов	Na2O+K2O	3,2
Потери при прокаливании		12

Часов-Ярскне глины очень дисперсны — содержание частиц размером менее 0,001 мм составляет 75—85 масс. %, высокопластичны и обладают большой связующей способностью. Огнеупорность лучших сортов находится в пределах 1710—1730 °С, начало размягчения под нагрузкой — 1400—1450 °С, предельпая рабочая темиература — 1550—1580 °С.