3.2.3Изготовление стекловаренных горшков

Керамические горшки, применяемые Для варки оптического стекла- снаружи имеют форму цилиндра, внутри — усеченного конуса (рис. 6). Диаметр горшка превышает его высоту на 25—30%; при варке в пламенных печах это приведет к лучшему прогреву стекломассы.

Рис. 6. Стекловаренный горшок в разрезе.

Так как в процессе обжига огнеупор дает усадку, а при варке уровень стекломассы находится примерно на 50 мм ниже кромки, емкость горшка, свежеизготовленного из полусухой шихты, должна превышать на 20% полезную емкость обожженного горшка. На производстве используют горшки емкостью 0,5 м³ и 0,7 м³. По мере увеличения размера горшка увеличивается толщина стенок и дна в связи с тем, что они испытывают большее давление расплава.

Толщина дна и утора в полтора раза превышает толщину кромки. В табл. 5 приведены основные размеры горшка полезной емкости 0,5 м³ в воздушно-сухом состоянии в мм.

Таблица 5 – Основные размеры горшка емкостью 0,5 м³ в воздушно-сухом состоянии.

D1=D2	d1	d2	H	h	a	b	c
1240	1040	960	930	770	100	140	160

3.2.4Изготовление стекловаренных мешалок

В процессе варки расплав оптического стекла интенсивно перемешивают керамической мешалкой, укрепленной на металлической штанге, охлаждаемой водой. Применяют мешалки двух конфигураций - стержневые и пропеллерные (рис. 7). Отношения отдельных размеров мешалок к среднему внутреннему диаметру d горшка и размеры пропеллерной мешалки в воздушно-сухом состоянии дли горшка емкостью 0,5 м³ приведены в табл. 6. Общая высота мешалки равна высоте горшка минус 50-60 мм. Объемная усадка мешалки посла ее сушки и обжига при температуре 1450 ºС составляет 8—10%; это обстоятельство необходимо учитывать при изготовлении форм.

Рис. 7. Мешалки, применяемые при варке оптических стекол.

Таблица 6 – Размеры мешалок.

Размеры	Диаметр горшка d	Ствол мешалки		Лопасти мешалки
		диаметр d'	высота h'	размах b	высота h''	толщина σ
Отнесенные к диаметру горшка	1	0,13	-	0,50	0,30	0,03
Абсолютные, мм	1000	130	720	500	300	30

3.3Подготовка полусухой шихты

При изготовлении стекловаренных горшков из полусухой многошамотной шихты применяют два состава, указанные в табл. 7.

Таблица 7 – Состав многошамотной шихты для стекловаренных горшков

Материал	Состав шихт, масс. %
	I	II
Глина	10	20
Каолин	12	—
Шамот из глины	—	40
Шамот каолинистый	39	—
Горшечный бой	39	40

Решающее влияние на качество горшков из многошамотных шихт оказывает зерновой состав отощающих. Для достижения высокой плотности укладки зерен необходимо, чтобы промежутки между крупными зернами заполнялись более мелкими, промежутки между которыми, в свою очередь, заполнялись еще более мелкими и т. д. Это осуществляется при непрерывном зерновом составе, приведенном в табл. 4.

Однако в связи с значительным (до 10%) допускаемым разбросом в количество отдельных фракций на практике наблюдается нестабильность свойств и отклонение от классического представления о плотной упаковке зерен в замкнутом объеме.

Операции подготовки шихты приведены на рис. 8. Предварительно подготовленные компоненты — шамот, горшечный бой, глина и каолин - взвешивают в соответствии с рецептом в бункере, установленном на передвижных весах ВСП-500, в бункер вмещается 284 кг. Бункер с материалами по монорельсу транспортируют с помощью тельфера грузоподъемностью 0,5 т к смесительным бегунам. Смесь компонентов шихты перемешивают всухую на бегунах в течение 2-3 минут. В малые бегуны типа IА-II, вместимостью 250 кг, загружают один замес, в большие бегуны IA-12M, вместимостью 500 кг – два замеса. Увлажняют материалы горячей водой, температурой не менее 50 ºС и снова перемешивают на смесительных бегунах 15 минут. Выгружаемая масса из смесительных бегунов должна быть однородной, не содержащей остатков неперемешанной и неувлажненной массы.

Рис. 8. Схема подготовки полусухой шихты

Влажность шихты должна находиться в пределах 4,5—6,5% при гидропрессовании. При более низкой влажности в процессе трамбования шихта плохо уплотняется из-за недостаточной связующей способности, что приводит к ослаблению прочности горшка. Использование шихты с более высокой влажностью также нежелательно, так как это приводит к переуплотнению утрамбованных слоев и образованию горизонтальных посечек.

После увлажнения каждой порции шихты масса поступает по транспортерной ленте в протирщик с сеткой P-5-1 или Р-6-1,2, где ее протирают через механическое сито с сеткой № 5—6 (по ГОСТ 3820—66) для разбивки кусков, образовавшихся под катками бегунов и придания ей рыхлости. Затем масса на транспортерной ленте проходит магнитную сепарацию подвесным магнитом. После соединения в колоде всей шихты, т. е. нескольких порций, необходимо тщательно ее усреднить, так как неоднородность может привести к образованию посечек в горшке на границе слоев, различающихся по влажности. После перемешивания отбирают пробы для определения средней влажности шихты и ее однородности. Максимальное расхождение влажности не должно превышать 0,3%.

Готовую шихту хранят в условиях, исключающих ее пересыхание. Допускается хранить готовую массу не более 60 часов. Для предохранения от высыхания массу укрывают влажной мешковиной, а сверху брезентом и сохраняют ее в укрытом виде в течение всего времени формования. В случае подсыхания поверхностного слоя массы, его снимают и для формования не применяют. Снятую массу вторично перерабатывают.