Сырье для производства строительного стекла
Сырьем для производства стекла служит многокомпонентная шихта, которая содержит стеклообразующий оксид (SiO2) и добавки. Основные сырьевые материалы для производства строительного стекла приведены в таблице 12.2.
Таблица 12.2
Сырьевые материалы для производства строительного стекла
| Сырьевые материалы | |
| Основные | Вспомогательные |
| Минеральное сырьё (кварцевый песок, сода, доломит, известняк, поташ, сульфат натрия) и отходы промышленности (доменные шлаки, кварцесодержащие материалы, стеклобой) | 1. Осветлители – способствуют удалению из стекломассы газовых пузырьков (сульфаты натрия, алюминия, калиевая селитра). 2. Глушители – делают стекло непрозрачным (криолит, плавиковый шпат, двойной суперфосфат). 3. Красители – придают стеклу заданный цвет: Cr – зелёный, Mn – фиолетовый, Co – синий, Fe – коричневый. |
| Минеральное сырье имеет непостоянный состав и содержит примеси: 1. Ухудшающие качество стекломассы (оксиды Fe, Cr, Ti, Mn, V); 2. Соответствующие компонентам шихты (оксиды Al, Ca, Mg, K, Na). | |
Технологические процессы при производстве стекла
Технология производства строительного стекла состоит из следующих основных операций: обработка сырья, приготовление шихты, варка стекла, формование изделий и их отжиг, контроль качества готовой продукции.
Обработка сырьевых материалов включает дробление и помол материалов, поступающих на завод в виде кусков, сушку влажных материалов, просеивание всех материалов сквозь сита заданного размера.
|
|
|
Приготовление шихты включает усреднение состава, дозирование, смешивание компонентов. Шихта считается качественной, если отклонение от её заданного состава не превышает 1 %.
Варка стекла производится в стеклоплавильных печах непрерывного или периодического действия. При нагревании шихты до температуры 1100…1150°С происходит образование силикатов вначале в твердом виде, затем – в расплаве. При дальнейшем повышении температуры образуется стекломасса, неоднородная по своему составу и насыщенная газовыми пузырьками («варочная пена»). Для получения однородной стекломассы и удаления из неё газовой фазы температуру повышают до 1500…1600°С, при которой снижается вязкость расплава. Процесс варки стекла заканчивается охлаждением (студкой) стекломассы до температуры, при которой вязкость стекломассы позволит отформовать из неё стеклоизделия.
Формование стеклоизделий производится различными способами: вытягиванием, литьем, прокатом, прессованием и выдуванием. Листовое стекло изготавливается вытягиванием, прокатом, флоат-способом (способ плавающей ленты) – рис. 12.1. Вытягиванием получают листовое стекло толщиной 2…6 мм. Лента вытягивается из стекломассы вращающимися валками машины через лодочку – огнеупорный брус с продольной прорезью (рис. 12.1 а) или с поверхности стекломассы – безлодочный способ (рис. 12.1 б). Наиболее технологичным способом формования листового стекла является флоат-способ, при котором процесс формования ленты происходит на поверхности расплавленного олова в результате растекания стекломассы. При этом поверхности листового стекла получаются ровными и не требуют дальнейшей полировки. Стекло, полученное данным способом, называется флоат-стеклом.
|
|
|
Рис. 12.1. Способы формования листового стекла:
а – способ вертикального вытягивания через лодочку, б – способ вертикального вытягивания (безлодочный), в – способ проката, г – флоат-способ.
Отжиг является обязательной операцией технологии производства стекла и служит для снятия больших внутренних напряжений, возникающих в изделиях при быстром их охлаждении для закрепления формы, которые могут приводить к самопроизвольному разрушению стеклоизделий.
Операция закалки служит для получениязакаленного стекла и предполагает доведение стекла до пластического состояния и резкое охлаждение поверхности. Такое стекло обладает повышенной в 4-6 раз прочностью на сжатие и в 5-8 раз на изгиб по сравнению с обычным стеклом.
|
|
|
Заключительная обработка изделий включает в себя технологические операции шлифования, полирования, декоративной обработки.
Свойства стекла
Средняя плотность силикатного строительного стекла составляет 2500 кг/м3, стекла специального назначения имеют среднюю плотность 2500…6000 кг/м3 в зависимости от содержания добавок.
Силикатное стекло имеет практически нулевую пористость, как следствие – нулевое водопоглощение и неограниченную морозостойкость.
Предел прочности силикатного стекла на растяжение составляет до 30 МПа, на сжатие – 700…900 МПа, на изгиб – до 15 МПа. Модуль упругости стекол различного состава колеблется в пределах (4,5…9,8)·104 МПа. У стекла отсутствуют пластические деформации. Хрупкость стекла является его основным недостатком. Оно плохо сопротивляется удару – предел прочности строительного стекла при ударном изгибе составляет 0,2 МПа.
Коэффициент теплопроводности стекол находится в интервале 0,5…1,0 Вт/(м·°С) в зависимости от состава стекла. Силикатное стекло имеет относительно малую термостойкость вследствие низкого значения коэффициента линейного температурного расширения – (9…15)·10-6 1/°С. Теплоёмкость стекол при комнатной температуре составляет 0,63…1,05 кДж/(кг·°С).
|
|
|
Строительное стекло отличается высокой звукоизолирующей способностью – 1 см стекла по данному показателю соответствует кирпичной стене в полкирпича – 12 см.
Химическая стойкость стекла зависит от его состава. Силикатное стекло стойко к большинству агрессивных сред, за исключением плавиковой и фосфорной кислот, концентрированных растворов щелочей.
Важнейшими свойствами строительных стекол являются их оптические свойства – показатели светопропускания (прозрачности), светопреломления, отражения, рассеивания. Силикатное стекло пропускает всю видимую часть спектра и практически не пропускает ультрафиолетовые лучи.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 860; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!