2 Классификация огнеупорных материалов

Формопроисходитбыстрееразование,чемфиксацияформыпродолжительность

формованияопр

-сяпродолжит

-ю фиксацииформы.Длятого,чтчтобыпр

-ссфор -ния

ротекалбыстротребуетсямал

аяскоротверденформообразованиянастадьи

ольшаянастадиификсацииформы.Этодостигаетсяприувеличенииск

-стиохлаждения.

Чкмкорочестекло,тембыстреебудетфиксифо.Скоростьоватьсяматвердениястекла

формованиириопр.

-сяфакторами: 1.

Вязкостью. Ск2. ростьюхлаждениястекла.3.

теперавномерностиохлажденияьютвердениямассе.4толщина. изделия.Для

величенияпроизводительностимеханиз

-омформованиистекланеобходиморешить

лед.Задачи:Изменение1.состеклаизменениава,

еегодлины. Увеличивать2. ск

-ть

хлаждения.Пр

-ссыформованиястекларазделНепрерывн:1. ютпроцесс.2. ые

иклические.

текучесть6. стеклприформованиимассы.

Приформованиинастек

-ссудейств.Силы2

типов: Внешние1.(мех

-тесилывытягивания).

Внутренние. ,копр

-сясв -мистекломассысилы( тяжести,силывнутренннатяж). енияго

Внутренивнешсилымогутниедействоватьодномнаправлениилибо

ротиводдругу.Текучестьйствоватьстекломассы

опр.Вязкостью.Текучесть

-ссы

формованиириопр

-сятемпературнойзависимвязк, остечениетиколькуью

теклприформмапрсоеесытвердениемванииисх,этозначительноусложняет

вижениестекломассы.Дв

-ниестек

-ссывпроцессевытягиванияпрои

сходитвдоль

аправленвыталк.прифлоативания

-процессепомимонаправленияосн.Потока

роисходитдвижениест

-ссывпоперечномнаправлении,связидейст.Силытяжести.

кинетика7. прохлцессовтверденияжденияпри

формовании.

Влияниенаскорость

наскортверденияоказываетстьусловиеохлажденияст. кла

Охлаждениястеклаопред

-сяпроц -митеплопевнустеклаитеплоотдачириедачивокр.

Среду.Теплоотдачаосуществзасч плопровияетсяизлучения.Скодностирость

хлажденияувеличиваетсяростомразноститемп ратурк

-ссы,теплофизическими

войствамистекла.Вначальныймомврформованияентменитепловойотокнаиболее

нтенсивныйпомереохлаждениястек

-сскыоростьхлаждпадаискоростьения

вердения.Кин

етикапроцтвеприрденияссформованииопр

-сятакжеспособом

формования.Присвоб днпрованиим

-сстверденияразвивапостепеннотся

роисходитравномерноеаростаниетолщинызатвердсло.приформованииевающихс

спользформующерхноовании

стейкинетикатв.Процессусложняетсяэт. в

вязанососложностьюпроцессатеплообменапривзаимодействиистекломассы

формующейповерхностью.

тепло8. прифорвзаимодействиеованииб, енстекломассыформой.

Формаизделий

образуетсяподвоздейвнешнсствспользованиемилийх

Явл-сямехаиническимструментом,котпризаданныеразмаформыети . Яв2.

-ся

еплообменнымаппа.Приатом

формованииспомначальщьюоментко ыйтакта

тек-ссповерхностьюыпроисходитеерезкоеохлаждение.Из

-заусадкиповерхностного

лоястеклаконтактстеклформойнарушаетсямассычтозамедляет, процесс

формования.Тепловойконтактст

-ссыоказыв

аетвлияниекачествоповерхностиформы.

Плотконтактдостигаетсяыйпригладкойповерхностиформы.Еслижеформа

шер,тостеклоховатаянезапвпадинылняетповерхн,тепроисходитчечныйтей

онтактстек

-ссвыс,т.етеуплообменамиеетенсивный

,аповерхность

теклоизделиястановитскованной.

Эффективнымспособомприинтенсификации

еплспомобменафявлщьюрм

-сяувеличевнешповерхностиформиеей.Важным

вл-сятемпреформованияратурныйжим(300

-600С)Притем.

-ременее300Свозникают

ледующиебракиформован:по,складкиечк.АеслитемператураявышеС600

величиваетсяпродолжитеформованияпри, стеклаипаниеьностьформе.Кмат риалу

редъявляютсяследующиетребования:жарос,высокаяеплойк, проводность

зносостойкость.Матер

иа,дляизготовленжаростойкаяыформ: легистальрованная,

угун,бронза,дерево,гр.Высокиефиттребованияпр дъявляютсякчерновымформам.

Материалчистовыхформвыдерживаетменеесущественныетепловыенагрузки,но

ачествообработкичистовойформы

определяеткачествоповерхностигоизделияового.

циклические9. способыформо:прессование, анияпрессовыдувание, .

Прессованиевысокопроизводительный -бформования.Рабочийинтервалвязкостипри

рессовании10

2 -106,5

Пас.На1

-1стадиикаплястекломасподаетвформуна. 2сяы

-й

пускаетпуанс,опугоскаетсянрлокольцо.Послевоеыднеобходимыйржкидля

фиксацииформыпуансонподи имается3

-ейстаудаляпуииоткрытияемформытся.

Недостатки:невозможностьпо

лучитьтонкостенизделия,коваповерхностиыеность.

Выдувание-

самыйраспространенный

-бформо.Происходитврезультатеания

астягус.Рабочийлийвающихинтервалвязкости10

2-106 Пас.Формованиебутылок

существляетсянасекционныхмашина

IS-10,8,6Подачакапли. вф рмусуществляется

орлвниз.Вгоформерловойсоздаетсявакуум.Происходитформовгорлизделаниея

с

омощьюкерна.Затемкернопускается,действиевакуумапрекращается,сверхуопускается

онныйзатвор.Вгорловуючастьподается

жатыйвоздух

ивыдпу.Черноваяваетсялька

форматкрываетсяипулькапередаетсячистовуюформу.Вчистовойформеподводится

утьеваяголпосждаевкавоздухтыйипроисходитсяокончательвыдувание.При ое

методедвойвыдуваниянабутылкеогопоявляется

фидервол,котявлная

-сяследствием

азнотэтоограничив. лщиннвозмснизимжностьстиабуссует.Боылееки

овременнымявляетсяспособпрессовыдуванияиспо. формованияльзуется

широкогтарынаавторлойматах

IS иузкогорлойтары.Приспособепр

ессовыдувания

спользуетсяболееравномерноераспрст деление,кломустраняетсяссы

азнотолщинностьотсутствует, фидервол. я

20Непрерывны.

епроцессыформовании

стеклоиздел:прокат,вытягиванией

Вытягивание стеклпромассынепрерывноизводитсяподдействиемодносторонне

Принцип данн

правленныхстягус,создаваемыхилийвающихвы

тяжныммеханизмом.

заключаособавпостется

пенномоттягиваисходнепрерывнопополняющейсяиии

итающейпроцесспорциистекломассылуковицы( )изделиезаданнойконфигу

рацлист(,

волокноуба)Различают.

вертикальное (вверхиливниз)

горизонтальное вытягивание,по

узладуформования

—лодочнибезлодочное

.

Вертикальноевытягиваниевверхш рокосподформользуется

ваниялодочнымили

злодочнымспособамиплоскогоили(р флен)листтолщинойеквгогоа0,8до15мми

иринойлентыдо3000мм,атакжетрубтолстостдиаменныхтро

м50 —200ммитрубок

аметром2

—30мм.

При лодочном способевертикальноговытягиваниялентыстеклаисп льзуется

ециальноеформообразующеетело

— лодочкаввидепрямоугшамбруса,ольноготного

меющегосквознпродольй

-ыйвырез

— щель.При.принуди

тельномпогружениилодочкив

екломассупослевыдавлиняя

ваетсячерщинакапливальз

етсянаднейввиделуковицы,из

непрерывноторойоттягивлентстеклаетсясредствомсисте

мывращающихсявалков

ытяжноймашинывалки(вза модейст

вуютсжезатвер

девшейлен

той)Для.интенсификации

лаждтверденияи пообесттыонеероныустанавлива

ютводяные

лодиль.Недостаткамидаспосонникиго

баявляютсяограниченнаяпроиз

водительность

высокоекаче

ствоповерхностилентыобуслов

ленноеобразов

аниемпродольнойполосности,

висящейотсостоя

ниящелилодочки.

Безлодочное вертикальноевы

тягиваниелентыстеклаосуществ

ляетсянепосредственно

во боднойповерхностистекломассырезультатеоптимальногорегу

лированияеевязкости(

образлью

ованиялуковицы)путемэкранированияузлаформовзеркала( ния

-стек)

радительнымиустройстваводяныхолодильми

никами.

Приэтомдляформования

ерживаниябортлентыпееокраямустанпоабортоформующихвливаютрероликов

инудительноговращ

ения,авостальномпроцессеаналогилодочномувытягиен

ван.

анныйспособвесьмараспркакбпроизводительстраненлее

ныйипозволяющийучать

стеклантучшимчествомпо

верхности, э ехнологияавесьмачувствительнак

клонениямвтехно

логическрежименедэффективвытягиванииостаточномпри кого

екла(2мм).

Спгособризонтавытягиванияпораспространениелучильногоприформовании

лиоскогосттолщинойовогоек0,4а

—20ммиширинойлентыдо3650ммнаибольшее

пользование

длявыработкистеклян

ныхтрубдиаметромкдо2мм50.Очевидные

еимуществаданнспособатомдругомслучаях

—этов зможностьсущественногопо

ышенияскоростиформованиягоризонтнаправлениетехнолольное

гическихлиний

ыработки,чтоп вышае

тихэксплуатационнуюнадеж

ностьиэффективность.

Пригоризонтальномвытягиваниилентастеклафорсосвободуется

нойповерхности

екломвначалевертикальнопоаналогииссыбезло

- дочнымспособпомдвухпарощьюм

ртофороликовпо(краямлентмующих

ы),азатем,сохраняяещепла,помощьютичность

регибноговаламеняетнапрасвоегодвижениялениенагоризонтальноерис(. 11Такой.9).

позволявырабатыватьособ стсевысокимклокачест

вомповерхочеширокомностиь

аптолщин,аглавноезоне

— тонкиестекла.

Прокатка стеклпромассыперизводнепрерывноодичлтсяподдействиемски

ответственно)одно

- илидвустороннихжимающе

- растягивраск( )усилатывающихх, й

здаваемыхвращ .лкамиющимися

Периодическаяпр каткасуществляется

одинприем!путемформованлистпорциия

екломассывыливаемой( изгоршка)намет неподвижномллическомстолебортами( )

влениемод

ногоилидвухкатящихсяпонемувалквто( првимойпринеобняют

ходимо

лаживанияповерхностилис)Э. мот

алопроизвспосформованияхарактеренбдительный

разованлистеаповерхностиемневысокогокачества

— «ко»вреаной

зультатерезкогоее

лаждениятверденияприконтактесхолоднымвалом.Приспособенепрпрокаткирывной

стекломассыруяпоступаю(

щаяизпечичерезсливнпор)формуетсявглентуйтолщиной3

ширинойм домм3000междудвумявращнающимисявстречуодинругому

еталлическимиполымивалкамирис.( 11которые.охлаждаются11,6),изнутриводой

бежаниеприлк стекломпания

массы.Поступающнаформовестественныманиея

струяпоромстекломассы,растпередвалкамикаясьнатребуемуюширину,образу

етлуковицу,

оторойпрокатываетсялента,поступающаял

ковпласостояниитическомна

иемнплитоткрытыйрольую

гангдляокончательногоохлаждизатв. рдевания

епрерывнаяпрокат

ка — простой,надежныйивысокопфрособизводительныйрмования

ст,оекладнневысокоевогоачествокованость(«»)егоп верх

ности,неравномерно

адиентно)затвепрдевающей

ирезкомееох

лаждениимеждупрокатнымивалками,исключает

зможностьприме

нениятакогостеклабезд полнительнойобработкиполирования( )

.

21Флоат.

-процесс.Физико

-химическиеосновыфлоат

-процесса.

Флоат-способформованиялентыстеклаосуществляется

взакрытойваннена

поверхностирасплавметалла)путем(енногоовасвоб дно

горастекания

стек(ломивнаваннычаемссыполоткуизйпе

чи)движенияпорасплаву

метаплавающейленты,котораяприэтом,постепенноохлаждаясьизатвердевая,

непрерывнооттягивизваннывр етсящающироликаконвейера, мися

расположенногодруго

гоконцаванны.Процессформпр подванияисходитдей

-

ствиемма совпрлыотиводейссилвязкогосопр тивлениявия

поверхностнатяжения.Врезулько оготактате

жнейповерхностиленты

идеальногладкповерхностьюрасплавленногойме

таллаиогневойполировкиее

верхнповеподрхностидейств( по ем

верхностногонатяжения)достигается

исключительновысокоекачествоповерхнлистовогоифл ат

-стекла.Для

предотвращенокиоловаслеяпринвысокихнетемяпературахорчи

поверхнстекот( локсожениеастипле)вваннедсоздаюткийзолированную

инесрсмесь(тнедазотауводородомю).

3

Приформовании1100Сстеклсо тветствуетвязкостимасса10

Пас.темпера

турав

зонеактивнформовс ставлетго 900ния

-1000С.Приформованиилентыстекла

действуютсилы2:

1сила.тяжести

- благодаряейстекломасрас.текаетповерхностиМес.ая

2силаповерхн. натяжения.Постверхносныесилыограничиваютогорастяжениядо

образовали(слойнстеклаиязы)дообразованияравнтолщины.весной

h =

2Lρ1

, L = δ2 +δ12 δ1, где ρ1 и δ1 -плотиповерхн. остиатяжениенаграницеМе

-

gρ

2(

ρ − ρ

)

1

2

газ, ρ2 и δ2 -плотиповерхн. остьатяжениенаграницестекло

-газ.

Этосамыйпроизводительэффективспособ,поз ныйоляющийырабатывать

листвекбоовоелдиапазонеьшомтолщин

— отдо230ммприши

ринелентыдо4000

мм.Кнедостатксп тносятсясобам

сложностьап

паратурногооснащенияэксплуатации

технологлиниической

.

Вязкость-способностьпередслоявиженияотностельного

неподвижногослоя.

F =η S

dv

где F -приложеннаясила;

η -коэффициепропорциональности(ди амической

dx

вязкости);

dv

S -поверхностьсоприксл, евсающихся

-градиентскоростидвижения.

Путемизменениясостекла,такжеаватемпературныхуслфовийрмованияможно

dx

регулирреолсвойствагические.ватьТемпературныйинтформованиярвалстекла

соответствуетвязкости10

2-106,6Пас.Д

ляуслови

ймеханиз.

формования позволяетоценить

выроботочныесвойствастекл:

1.TG-температуракапли

TG=2,63(Tlit-Tg)+

Tlit,

2температурный. интервал

формообразования.

Поверхностоенатяжение

-спосоверхнбножидксамопроизвольномутьости

сокращениюиз

-за действиясилмежмолекулярноговзаимодействия.Действиесил

A

поверхностногонаяжениянаправленоуменьшениеплощадиверхности.

σ =

Ме

S

поверхностногонатяженияявляетсяработа

,которуюнадозатратить,чтобыорганизовать

еденицуповер

хности.Положительнспособствуетвлияние: процессуформования

стекловолокна,флоат

-стекла.Отрицательное:сужениелентыстеклапри

вытягивании,невозможнополучиизделиясостребрамирымиь.

2Кристализационная. способность.

Дляисключенкристаллизацииприя

выработкетемпитателяерформуемойтуракапли

должнабытьвыше,чемтемператураликвидуса.Дляхарактерикристалл.Способноститики

введенпоказательназывается

индексрабочегоинтервала

D = (Tlit

−Tg ) −170 если D<0то

стеклокристаллизуетсяпри

выработке.покристаллаза.Стеявлькла

-сятемпература

кристалстекла,котдоизбылжнарнижециитяемь

-рывырн70аботки

-80С.

3термич. свойствастекл(теплопроводнские,теплоемк,темпераос) туропроводность

Приохлождениистекоизделийвпр

-сеформ

ованияск ростьхложопренияделяется

Эффтеплопрктивнойводностью

λэф черэтувезлперчинутезапласчетдачи

теплоприизлучением,озависитнаводностиоттеплопрозрачностисткла

-прозрачно

стеколвИКиз ,теплопрозрачносучении

тьзависитоткрасящихкомпонантов.

Теплопроводность-способнпроводитьтеплоградиентномстьтемпературн

омполе

болеегорячихкболеехолодным.

Теплоемкость-количествотеплоты,котороенеобхоподвестиктеляповышенияимоуего

темперназадатурынну

ювеличину.

Коэффициенттемпературопхараскоростьвыравнивановодностиизуеттемпературыя

потолщинеиздвнестацилиятепло(отокеоднойнарномвом

-рыкдругой).

a =

λ

d

-коэф.теплопроводности,

- удельнаятеплоемкость,

d-плотность.

c

(релаксациявременных

напряженычерезобразова

ниетрещин)наблюдается,например,

прииспыстекланаанииермо

стойкость.

22Видывнутренних. напрежстекле.М возникновенияханизмнийнапрежения

приохлождении.

Внутреннимисобственными( )называютнапряжения,уравновешен

ныев

предела

данноготелаили(частиего)безучастмеханитемпературныхялическихвоздействий.

Временные напряжениявозникаютпринагревеилиохлаж

дениистеклавследствие

неравнометемпературногополяобъности

емеизделия,вызывающейнеравномерные

по объемуупругиедефор

мации,исчезаютпривыравниваниитемпературы.Такие

напряжение,невызывостдеформацийющиеточн,называюттакжетермоупрух

гими.

Напряжения,остающивстеклпослевыравниваниясятемпера

тур,называются

постоянными.

Временныенап

ряжениявозникают,какправ, нагреваниилоили

охлаждениистеквобтемпературстиниже

Тg, постоянные — приегоохлажденииот

температурвыше

Те. . Постоянныенапряженияили(остаточные)возникаюттакжвсл д

—

ствиенеравнометемпературногопо ности

лявобъстекла,нопримеодномусловии

приобразованииостаточныхдеформаций.Такие

формациивтвердыхтелах,

обладпластичностьюющихметаллах(),мо

гутбытьрезупльтатомастических

деформаций,возникающихслу

чае,когдатермоупругиенапряжения

превышаютпредел

текучестиматериала.Встек,яв хрупяющемсятелом,длякимоторогопредел

T g

прочнамногоосижепределатекучести,прин температурахзкихниже(

пластическиедеформации(соотв,постоянтственапряжения)невозникаютноые.

Процеобразованиясстаточныхнапряженийпластинестек,ох ждаемой

симмедвухсто,причедставленонсхеморис. тически13Каквидно.из2него.,

( T > T g ) , н

настадииохлажденияI пластина,нахо

дясьввязкопластическомсостоянии

имеетнапряжен

ийсг=0):(термоупругиенапряжения,возникшиевслградиентадствие

12 Па-с)При.

температур,релаксвсвязин вязкостьюруютзкойстекла)<(ССЮ<

дальнейшохлажста( тII)демениииянаружныхператураслоевснижаетсяниже

упругими),сжимаются,новнутреннийслойсв зи

T g

онизатвердеваютстановятся(

низкойтеплопро

-воднстеклаостаетсяввязью

копластическомсостоянии.При

этомвнутреннийслой,имеющийбольшойобъем,препятствуетсжатиюнаружных

слоев,чтовы

зываетобразовавреметермоупрниеных

угихнап:расяжений

тяжения— внаружныхслоях,сжатия

— повнутр.Помереохлажденияннемпод

действиемэтихнапряжестеклевозпластическиеникаютйдеформации,приво

дящиекпостепенномууменьше

ниюнапряженийвплдоотьл

T g

нойихрелаксации

(о=0,ста

дия 3). Придостижениитемпера

турниже

возникшиедеформа

ции

«замораживаются»вызы

ваютпоявлениеупругойпласти

непостоянных

напряжений,зна

чениякоторыхпропорцидеформ,ас ответственнольныациям

равнызначениямвременныхтер

моупругих напряжестадия( Од4)знакийои

этихнапряже

нийпротивопРазличннаружных. скорхлажденияость

внутреннихслост к

лаобусловливаетразличнуюструктуруэтихслоев:

наружныхсло

ях,охлаждсболвысокойескоростьюнныхе,фиксируется

неравновеснаяструктура,соответствующболеевысокмпературамиявляя

3)Образование.

ющаясяменееплотнойразница( плотностидостигаеткг20/м

градиенструксвойствпотолщинеаурыстекла,своюоче,предькиводит

возникпостоянныхапряженийвению

Iр,ода

накоэтиструктурные

напряженияпорядокнижезакалочных.

t

I

II

I стадия – охлаждение(нагрев)

tв.о.

II стадия – выдержка при tв.о. (снятие напряжений)

Эта температура может быть определена по

III

дилатометрической кривой, температурной кривой вязкости,

tн.о.

расчетным методом.

III стадия – стадия ответственного отжига (от верхней

IV

температуры отжига до нижней температуры отжига)

Скорость охлаждения на этой стадии должна исключать

возникновение напряжения выше допустимых.

Допустимые напряжения определены для каждого вида

стекол и выражаются в нм/см, а именно величине разности