- •Введение
- •Стеклообразное состояние и свойства стекол Особенности и характерные признаки стеклообразного состояния вещества
- •Термодинамическое и кинетическое обоснование процесса стеклообразования
- •Современные представления о строении стекла
- •Технологические свойства стекла Вязкость стекла
- •Поверхностное натяжение стекла
- •Кристаллизация стекол
- •Физико-химические и механические свойства стекол Теплофизические свойства стекла
- •Электрические свойства стекла
- •Оптические свойства стекла
- •Химическая устойчивость стекла
- •Механические свойства стекол
- •Технологические процессы в производстве стекла Основные стадии производства стеклоизделий
- •Сырьевые материалы в производстве стекла.
- •Главные сырьевые материалы
- •Вспомогательные материалы
- •Окислители, восстановители, ускорители и осветлители
- •Подготовка сырья и приготовление шихты.
- •Стекловарение
- •Стекловаренные печи
- •Варка стекол в ванных печах
- •Варка стекол в горшковых печах
- •Основные способы формования стеклоизделий
- •Прессование
- •Выдувание.
- •Прессовыдувание.
- •Формование листового стекла на поверхности расплавленного металла (флоат-способ)
- •Прокатка.
- •Тарное стекло
- •Сортовое стекло
- •Производство технического стекла Безопасные и упрочненные стекла
Прокатка.
Методом проката изготовляют толстые листы стекла больших размеров, подвергаемые последующей механической обработке (полированное стекло), цветное глушенное стекло (марблит), стекло с узорчатой поверхностью (орнаментное), армированное стекло с закатанной в толщу листа металлической сеткой, стеклопрофилит, коврово-мазаичную плитку.
Прокат бывает периодический или непрерывный. Более совершенен и производителен непрерывный прокат(рис.16.).
По этому способу стекломасса из выработочной части печи непрерывно поступает по сливному брусу (1) в приёмный лоток (2) прокатной машины, к прокатным вальцам (3), вращающимся в разные стороны, формуется в ленту. Отформованная лента стекла подаётся на охлаждаемую металлическую плиту (4 )и далее по роликам (5) направляется в туннельную печь для отжига и охлаждения.
Рис.16.Схема непрерывного проката листового стекла
Непрерывный прокат – высокопроизводительный способ: одна машина шириной 3 метра может заменить примерно 12 машин ВВС с шириной ленты 1,8 м. Однако этим способом можно вырабатывать довольно толстое стекло (минимум 5 мм), причем сырьё, требующее шлифовки и полировки для улучшения качества поверхности.
Тарное стекло
Тарным стеклом называют стеклянные полые изделия, предназначенные для разлива, упаковки, хранения и транспортировки различных продуктов в пищевой, химической, медицинской и парфюмерной промышленности. Это один из самых распространенных видов стеклянных изделий.
Различают узкогорлую тару с внутренним диаметром горла до 30 мм и широкогорлую с диаметром горла более 30 мм.
Вырабатывают тару из бесцветного, полубелого, темно-зеленого и оранжевого стекол. К составам стекол, используемых для производства тары, предъявляются определенные требования по химической устойчивости и термостойкости, а в отдельных случаях — по механической прочности (например, бутылка для шампанских вин). Химические составы тарных стекол очень многообразны, но преимущественно содержат SiO2, СаО и Na2О. Кроме того, в них вводят до 3,5% MgO и до 3% А12O3.
При выработке узкогорлой тары используют составы (маc, доля, %): SiO2 + R2Оз —73—76; RО — 8—11; R2О — 14—16 при выработке на автоматах с капельным питанием и SiO2+R2Оз—75—76; RО—11—13; R2O—12—13 при выработке на машинах с вакуумным питанием. В производстве широкогорлой тары на прессовыдувных машинах применяют составы (маc. доля, %):SiO2— 74,6—75;RО—8,5—10;R2О—14,5—16,7.
Варят стекла в ванных регенеративных печах с протоком. Температура варки 1480—1500 °С. Для печей тарного стекла характерны высокие съемы стекломассы с 1 м2 варочной части, достигающие 3000 кг/м2 в сутки.
Практически все виды тары вырабатывают на высокопроизводительных стеклоформующих автоматах методами выдувания и прессовыдувания. Машины имеют капельное или вакуумное питание.
Капельный питатель, или фидер, представляет собой узкий отапливаемый канал из огнеупорного материала, в конце которого расположена чаша с отверстием (очко) на дне. Стекломасса поступает в фидер из ванной печи, к которой он примыкает. Над очком питателя располагается формующее устройство из цилиндра-бушинга и плунжера. Плунжер, перемещаясь вверх и вниз синхронно с работой стеклоформующей машины, выдавливает порцию стекломассы через очко. Отрезанная ножницами капля по специальному лотку падает в форму. Температура формования капель в зависимости от их массы и состава стекла колеблется в пределах 1000—1200 °С.
При вакуумном питании стекломасса засасывается непосредственно в черновые формы машины из вращающейся отапливаемой чаши, примыкающей к стекловаренной печи. В чаше поддерживают температуру 1150—1250°С, что обусловлено составом стекла.
Стеклоформующие машины подразделяются на карусельные, секционные и конвейерные. На автоматических стеклоформующих машинах изделия формуются в две стадии. На I стадии из капли стекломассы формуется заготовка — баночка или пулька, а на II— из баночки выдувается готовое изделие.
Машины карусельного типа имеют один или два вращающихся стола с формами, на которых осуществляются операции по формованию изделий. Формование производится следующим образом.
Из питателя капля стекломассы поступает в черновую форму. В ней последовательными операциями оформляют заготовку и формуют горло изделия. Затем заготовка из черновой формы передается в чистовую форму, где из заготовки выдувается готовое изделие. После закрепления формы изделия она раскрывается, а изделие при помощи переставителя переносится на конвейер для транспортировки к отжигательным печам. Производительность карусельных машин различного типа в зависимости от вида изделий колеблется в пределах 25—160 шт. в минуту. Наибольшее распространение в России получили автоматы типа ПВМ (2ПВМ-12, ЗПВМ-12).
Секционные машины состоят из отдельных секций, работающих независимо друг от друга и представляющих собой самостоятельные автоматы. Секции могут быть с вакуумным и фидерным питанием.
Каждая из секций машин типа АВ снабжена расположенными в два ряда черновой и чистовой формами. При поступлении капли черновая форма опрокинута верхней (горловой) частью вниз (рис, 17). После выдувания в черновой форме горла и заготовки форма раскрывается, заготовка клещами переворачивается на 180° и передается в чистовую форму. Отформованное изделие посредством переставителя передается на конвейер и следует в отжигательную печь.
Рис.17.Схема работы секционной машины: а – подача капли; б – формование горла; в – выдувание заготовки; г – передача заготовки; д – прогрев; е – выдувание изделия; ж – съем изделия.
По сравнению с карусельными секционные машины могут вырабатывать более широкий ассортимент изделий и обладают более высоким коэффициентом использования машин во времени. На разных секциях можно одновременно вырабатывать различные изделия.
Конвейерные машины наиболее производительны. На машинах типа НL-6-12 осуществлена роторно-конвейерная схема установки, при которой стол черновых форм (6 шт.) связан со столом чистовых форм (12 шт.) цепным конвейером, несущим горловые кольца.
Стекломасса каплями подается в поддон черновой формы, затем она прессуется плунжером. После этого форма раскрывается, а поддон опускается. Заготовка, удерживаемая горловым кольцом, переносится конвейером к столу чистовых форм, где выдувается в окончательное изделие. Полученное изделие извлекается из формы и передается в отжигательную печь.
Производительность конвейерных машин в зависимости от массы и вместимости изделий составляет 230—370 шт/мин, а при двухкапельном питании — до 800 шт/мин.
После отжига некоторые виды тары декорируют или на изделия наносят несмываемые этикетки.