Цех по производству листового стекла флоат-способом

Учреждение  образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Факультет	ИЭ
Кафедра	ЭТиМК
Специальность	5-25 16
Специализация	5-25 16 11 Менеджмент недвижимости

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

 

по дисциплине

Основы строительного производства, строительные материалы и изделия

Тема

Цех по производству листового стекла флоат-способом

Исполнитель

студентка

2

курса группы

13

В.А.Клезович

подпись, дата                               инициалы и фамилия

Руководитель

к.т.н., ассистент

Е.В. Марчик

должность, ученая степень, ученое  звание                            подпись, дата                               инициалы и фамилия

Курсовой проект защищен с оценкой

Руководитель

Е.В. Марчик

подпись                                                                                       инициалы и фамилия

Минск 2011

Реферат

Пояснительная записка 18с., 2 табл., 5 источников.

 

стекло листовое, флоат-способ, механическая обработка, сырье, технология, производство, горшковые печи, ванные печи периодического действия, ванные печи непрерывного действия

 

Произведен  обзор литературы и патентных источников по получению листового стекла флоат-способом. Произведен расчет материального баланса.

Графическая часть включает:

      - технологическая схема производства стекла флоат-способом – 1 лист А1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………..4

1 Характеристика целевого продукта………………………………………………......5

 2 Характеристика сырья………………………………………………………………....8

4 Описание технологического процесса получения ……………………………….....11                                         4.1 Подготовка сырьевых материалов.…………………………………………..11

4.2 Загрузка шихты и стеклобоя в стекловаренную печь………………………12    

4.3 Стекловарение…………………………………………………………………12

4.4 Формование……………………………………………………………………13

    4.5 Отжиг………………………………………………………...............................14

5 Расчет материального баланса……………………………………………………......15

Заключение………………………………………………………………………………17

Список использованных источников…………………………………………………..18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Основными направлениями  экономического и социального развития стран является развитие производства эффективных строительных материалов, одним из таких материалов является стекло.

Стекло – один из самых  распространенных материалов, широко используемых в строительной промышленности и в быту. Непрерывно возрастающая потребность в стеклоизделиях различного назначения вызывает необходимость  увеличения выпуска продукции стекольной промышленности при улучшении ее качества.

Научно-технический прогресс в производстве стекла позволил значительно расширить области его эффективного применения. В последние годы в технике стеклоделия произошли значительные изменения. Появились новые способы производства и средства совершенствования существующих способов, новые области применения стекла, увеличилось число составов стекол, все более широко внедряются в практику методы математического планирования и автоматического регулирования процессов стеклоделия.

К числу выдающихся достижений последнего времени в стеклотехнике, несомненно, относится производство полированного стекла на расплаве олова, заменившее дорогой способ шлифования и полирования на громоздких механических конвейерах. Стекло и изделия на его основе применяют во всех областях современной науки и техники. Стекло превратилось в незаменимый материал строительного и конструкционного назначения.

Самым последним  этапом в производстве листового  стекла был так называемый флоат-метод, разработанный и запатентованный в 1959 году английским изобретателем Аластером Пилкингтоном. Флоат-метод позволяет использовать высокую степень автоматизации. Получаемое стекло может быть прозрачным, окрашенным или иметь специально нанесенное покрытие. Стекло, получаемое при помощи флоат-метода, называется флоат-стеклом и в настоящее время является наиболее распространенным типом стекла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     1 Характеристика целевого продукта

 

 Стекло – твердый, прозрачный, однородный и хрупкий материал аморфной структуры, получаемый при остывании неметаллических расплавов. Окислами, расплавы которых при охлаждении переходят в стеклообразное состояние, являются кремнезем (Si0₂), фосфорный ангидрид (Р₂О₅) и борный ангидрид (В₂0₃). Эти окислы носят название стеклообразующих, а стекла, образованные ими, – соответственно силикатными, фосфатными и боратными.

 Стекла обладают следующими общими свойствами:

       -изотропностью, т.е. одинаковостью физических свойств по всем направлениям;

       -при нагревании они не плавятся, как кристаллические тела, а постепенно размягчаются и переходят из твердого в жидкое состояние;

       -обратимостью расплавления и затвердения: стекольный расплав, будучи охлажденным, вновь приобретает первоначальные свойства стекла.

      В зависимости от своего назначения стекло, и стеклянные изделия можно разделить па строительное и полированное стекло, архитектурно-декоративное, техническое, химико-лабораторное, электровакуумное, оптическое, тарное, посудное и художественное.

 Различные стекла отличаются определенными свойствами, которые можно подразделить на: механические, термические, химические, оптические и электрические.

Оконное листовое стекло должно быть бесцветным, прозрачным и достаточно прочным. Оно должно быть дешевым, а, следовательно, в его  состав не должны входить дорогостоящие  компоненты. В данном курсовом проекте запроектировано производство листового стекла флоат-способом.

Процесс формования ленты стекла флоат-способом протекает на поверхности расплавленного металла. Плоскость стекла, соприкасающаяся с поверхностью металла, получается ровной и гладкой и не требует дальнейшей полировки.

Конечным  продуктом производства стекла флоат-способом являются листы размером 3,5×2,25 м толщиной: 4, 5,6, 8, 10 мм. Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяют на марки М0, М1, М2, М4, М5, М6, М7.

На заводе эксплуатируются две флоат-ванны со следующими характеристиками вырабатываемой ленты стекла: толщина ленты 2 – 15мм, ширина ленты до 3.21м (без бортов), разнотолщинность до 0,05мм.

Плотность листового стекла при комнатной  температуре равна 2,45 – 2,55 г/см³.

Отдельные стеклообразующие окислы по-разному влияют на плотность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По степени  убывания влияния на плотность они располагаются в следующий ряд: CaO, MgO, Na₂O, Al₂O₃, SiO₂. Плотность зависит также от теплового режима работы стекловаренной печи, предварительной обработки шихты и других факторов. Плохо отожженные и плохо закаленные стекла имеют меньшую плотность, чем хорошо отожженные. Хрупкость характеризует свойство листового стекла мгновенно разрушаться при воздействии ударных нагрузок. На хрупкость стекла влияет однородность, она зависит от формы, размеров образца и термической обработки. Однородность определяет кристаллизационную способность стекла, склонность к образованию посечек и разрушению стекла при резке и раскрое. На производстве уделяют большое внимание конторолю однородности вырабатываемого стекла, так как сохранение постоянства однородности и состава стекла способствует улучшению качества и повышению в целом эффективности производства. Однородность технических стекол измеряется методом разделения порошка до плотности.

Прочность является важным свойством стекла, которое определяет возможности  применения стеклянных изделий в  любой области техники. Прочность  определяется при различных видах  нагрузок: сжатии, растяжении, изгибе. Прочность зависит от размеров, формы, поверхности¸температуры, степени отжига, химического состава, наличия инородных включений, условий импытания. Отрицательное влияние на предел прочности стекла при изгибе оказывают остаточные напряжения, связанные с качеством отжига, инородные включения, свили, расположенные вблизи поверхности, а также неровности кромок листов.

На механические свойства флоат-стекла большое влияние оказывают соотношение шихты и боя и условия формования листового стекла. При увеличении боя до 40-45% ухудшаются механические свойства готовой продукции.

Увеличение  температуры стекломассы в процессе формования приводит к повышению  микротвердости и сопротивляемости стекла действию абразивных частиц.

Теплопроводность  является важнейшим технологическим  свойством стекла, оказывающим влияние на технологический процесс его производства. Низкая теплопроводность обуславливает особый характер нагрева и охлаждения стекла, при которых в стекле создается большая разность температур между внутренними и внешними его слоями. Формование ленты стекла на слое олова с высокой теплопроводностью способствует получению термически однородной стекломассы в процессе формования, что благоприятно сказывается на качестве стекла. При помощи электронагревателей и водяных холодильников поддерживается необходимая температура как по длине, так и по ширине флоат-ванны.

Теплоемкость  листового стекла наряду с теплопроводностью определяет скорость нагрева и охлаждения стекла.

Из оптических свойств для листового стекла представляют наибольший интерес коэффициент светопропускания и двойное лучепреломление. Светопропускание для листовых прозрачных стекол больше 0,84, но меньше единицы, поскольку часть светового потока отражается от поверхностей, а другая часть поглощается самим стеклом. Поглощение света стеклами зависит от вида концентрации содержащихся

в нем красителей, а также от толщины листа. В  бесцветных листовых стеклах понижение светопропускания вызывается наличием в их составе окислов железа, вводимых в виде нежелательных примесей с сырьевыми материалами.

Оптические  искажения стекла марок М0, М1, М2, М3, видимые в проходящем свете, определяются просмотром сквозь стекло экрана типа «зебра».

Оптические  искажения флоат-стекла зависят от толщины ленты стекла и режима ее формования на расплаве олова. Подача в зону формования химически и термически однородной стекломассы с одинаковой вязкостью по ширине формируемой ленты исключает причины образования разнотолщинности, полосности и волнистости ленты. Химическая однородность стекломассы обеспечивается как постоянством состава сырьевых материалов, так и условием варки стекла

Химическая  устойчивость листового стекла имеет  значение главным образом для  сохранения качества его поверхности  в условиях транспортирования и  хранения. Увеличение содержания щелочных оксидов снижает химическую устойчивость листового стекла.

Свойства  листового стекла зависят не только от его химического состава, но и  от режима варки-выработки.

Разнотолщинность зависит от номинальной толщины листа и не должна превышать 0,1мм для стекол толщиной от 2 до 4мм, 0,2мм – для стекол 5. 6, 7мм и 0,33 – для стекол толщиной 8,10мм. Разнотолщинность листа зависит от режима