3.8Защитные покрытия

Для повышения стеклоустойчивости горшков и мешалок на их рабочую поверхность наносят тонкослойные защитные покрытия различного состава. Так как эта операция проводится вручную путем натира или намазывания массы, такие покрытия принято называть намазками.

Защитные покрытия должны быть стеклоустойчивыми и должны хорошо сращиваться с остовом изделия. Последнее достигается при близких значениях усадки, коэффициента термического расширения и коэффициента теплопроводности обеих масс. В противном случае при сушке и обжиге в изделиях возникают напряжения, которые приводят к снижению прочности сцепления, растрескиванию я даже отслаиванию защитного слоя.

В качестве сырья для изготовления намазок применяют технический глинозем с содержанием Fe₂О₃ не более 0,03 масс. %, молотый и сепарированный кварц в виде кварцевой муки с содержанием Fe₂О₃ не более 0,01 масс. % и лучшие сорта Часов-Ярской глины с минимальным содержанием (0,7-1,0 масс. %) Fe₂О₃. В качестве присадок используется химически чистая окись магния.

На рис. 12 показан технологический процесс изготовления намазок. В шаровой мельнице периодического действия производится тонкий помол и смешение материалов, идущих на изготовление шамота для намазки. Из полученного шликера делают брикеты, которые после высушивания обжигают в горне при температуре 1550-1700 °С (в зависимости от состава шамота). Обожженный шамот дробят на щековой дробилке, а затем размалывают на гранитных бегунах. После просеивания шамот подвергают магнитной сепарации для очистки от аппаратурного железа и некоторое его количество дополнительно домалывают в шаровой мельнице.

Рис. 12. Схема изготовления намазки.

Для составления намазки молотые шамот и связующая глина смешиваются в шаровой мельнице в сухом, а затем в увлажненном состоянии.

Перед нанесением намазки рабочая поверхность воздушно-сухого горшка (мешалки) обдирается для придания ей шероховатости, очищается от пыли и смачивается водой. На увлажненную поверхность вручную наносится намазка сметанообразной консистенции с влажностью 24—26%. Всего наносят 2—3 слоя общей толщиною 1,5—3 мм. После подвяливания слой намазки полируется путем втирания и уплотнения стеклянными гладилками до получения гладкой блестящей поверхности.

3.9Обжиг горшков и мешалок

Воздушно-cyxиe горшки и мешалки с влажностью но более 1,5% подвергаются обжигу.

При температуре 100-200 ºС выделяется вода затворения и гигроскопическая влага. В это время быстрое нагревание поверхности наделия вызывает перегрев воды, выходящей из его внутренней части: повышенное давлении паров воды внутри изделия может привести к образованию посечек, трещин и даже к разрушению его наиболее утолщенной части.

В интервале температур 450-650 °С происходит выделение основной части химически связанной воды в результате постепенного разложения каолинита.

В интервале 650-900 °С в обжигаемом издании происходит небольшая я равномерная усадка, незначительный рост механической прочности, которые протекают при упругом состоянии материала. Поэтому здесь можно проводить ускоренный нагрев.

Дальнейшее повышение температуры обжига характеризуется спеканием глины, которое начинается при температуре 1000-1100 °С и заканчивается при 1250-1300 °С. Чем больше емкость горшка, там длительнее должен быть процесс его обжига.

Практически обжиг стекловаренных горшков разделяется на два этапа: обжиг до 900-1000 °С и выводка до 1450-1500 °С. Первый этап обжига проводится в специальных обжиговых печах —каленицах, второй этап — в стекловаренной печи. Каленицы располагаются в непосредственной близости от стекловаренных печей, так как перестановка обожженного горячего горшка в печь должна производиться достаточно быстро.

Электрокаленица (рис. 13) представляет собой цилиндрическую печь, внутренние размеры которой несколько больше габаритов обжигаемого горшка. Печь крепится на специальных опорных стойках 1 на такой высоте, чтобы обеспечить установку и вывоз горшка снизу с помощью пода 2, передвигающегося в вертикальном направлении. Наружная часть электропечи — металлический кожух 3, выложенный изнутри шамотным кирпичом 4. Сверху кожух печи закрывается крышкой 5 с шамотной изоляцией и диатомитовой засыпкой. В крышке имеются отверстия, закрывающиеся пробками, предназначенные для выхода паров воды и газов, образующихся в процессе обжига горшка. Нихромовый нагреватель 6 в виде ленты крепится у боковой поверхности кожуха на керамических держателях, а также укладывается в керамическую плиту пода. Этим достигается равномерный прогрев дна и боковой поверхности горшка по всей его высоте.

Рис. 13. Схема электрокаленицы для обжига горшков.

В момент установки горшка на обжиг поддон электрокаленицы находится в нижнем положении (см. пунктирные линии на рис. 13). Подготовленный к обжигу стекловаренный горшок 7 с помощью автопогрузчика устанавливается на керамические подставки, расположенные на поддоне, после чего поддон вместе с горшком поднимается винтовым механизмом 8 в свое верхнее положение (показанное на рисунке основными линиями) и каленица включается в сеть.

В кожух электрокаленицы вмонтированы три хромель-алюмелевые термопары: регулирующая 9 для автоматического ведения процесса обжига и две регистрирующие термопары 10 для записи фактического температурного режима. Термопары приключаются к электронно-автоматическим потенциометрам класса 05: регулирующая— к программному регулятору, регистрирующие — к приборам-самописцам типа ЭНП-09.

Установка каждого нового горшка на обжиг производится после достаточного охлаждения каленицы и достижения в ней температуры не выше 40-60 °С.

В электрокаленицах других конструкций горшок, установленный на поддон, остается неподвижным, а опускается кожух вместе с вмонтированным и нагревателями.

Так как в процессе обжига перепад температуры по высоте электрокаленицы составляет всего 20-30 °С, общая длительность обжига горшка емкостью 0,5—0,7 м³ не превышает 2-3 суток. Типовой двухсуточный режим обжига горшка в электрокаленице приведен на рис. 14.

Рис. 14. Двухсуточный режим обжига горшков.

Горшок, обожженный до температуры 900-1000 °С, переставляют в стекловаренную печь, температуру в которой снижают до 800-900 °С; здесь его обжигают до температуры 1450-1480 °С.

Стекловаренные мешалки обычно обжигают до 900—1000 °С в каленицах вместе с горшком, устанавливая их вверх фланцем. Мешалки содержат больше связующей глины, чем горшок, поэтому они более склонны к деформации и образованию усадочных трещин в процессе обжига.