Цех по производству листового стекла флоат-способом

    Силикатообразование — компоненты шихты взаимодействуют и претерпевают физические и химические изменения. К концу стадии большинство газообразных веществ из шихты улетучивается, основные химические реакции между компонентами шихты заканчиваются, шихта превращается в спекшуюся массу, состоящую из силикатов и кремнезема. Для натрий-кальций-силикатных стекол стадия завершается при температуре 900 - 1150°С. Повышение температуры ускоряет силикатообразование.

    Стеклообразование — начинается плавление спекшейся массы, взаимное растворение компонентов и кремнезема. К концу стадии стекломасса становится прозрачной, без непроверенных частиц шихты, однако она еще пронизана большим числом пузырей и свилей, содержит не растворившиеся зерна кремнезема и продолжает оставаться химически неоднородной. Обычно эта стадия завершается при температуре 1150 - 1250°С. Повышение температуры, применение перемешивания ускоряют процессы стеклообразования.

    Осветление — стекломасса, становясь менее вязкой, освобождается от видимых газообразных включений. Стадия заканчивается при 1450…1550°С и вязкости стекломассы 7…20 Па-с. Осветление ускоряется при повышении температуры, уменьшении толщины слоя стекломассы, добавке осветлителей, бурлении.

     Гомогенизация — стекломассу выдерживают при высоких температурах или перемешивают. К концу стадии она освобождается от свилей и становится однородной. Обычно гомогенизация протекает одновременно с осветлением.

     Охлаждение — температуру стекломассы снижают на 200…300°С, чтобы получить необходимую для выработки изделий вязкость. Охлаждение стекломассы производится с помощью введенных в стекловаренную печь водяных холодильников, мешальных устройств и подачи воздуха в подсводовое пространство студочного бассейна.

 

     4.4 Формование

 

     После прохождения всех выше перечисленных процессов стекломасса поступает на формование ленты стекла. Формование ленты осуществляется в ванне расплава. Ванна расплава представляет собой тепловой агрегат, содержащий слой расплавленного металла (олова), защитную восстановительную атмосферу, средства подачи и формования стекломассы, вывода ленты стекла из ванны расплава.

     Ванна расплава имеет огнеупорную футеровку, выполненную из шамотных брусьев. Огнеупоры свода крепятся к раме кожуха. Срок службы огнеупоров ванны расплава до капремонта не менее 10 лет.

     Процесс формования ленты стекла на расплаве металла включает следующие стадии:

    -регулируемую подачу стекломассы на поверхность расплавленного металла;

  - активное формование;

  - охлаждение готовой ленты.

     По длине ванна расплава разделена на 16 технологических зон, из которых 8 широких (с 1^ой по 8^ую зоны), 3 средних (с 9^ой по 11^ую зоны) и 5 узких (с12^ой по 16^ую зоны). Толщину и скорость формования ленты стекла регулируется с помощью растягивающих (утоняющих) устройств.

     В боковых стенках кожуха свода имеются окна для вставки и выемки нагревателей. В боковых стенках между бассейном и подвесной стеной имеется промежуток, заполненный герметизирующими вставками. Основное тепло в ванну вносится стекломассой поступающей из стекловаренной печи. Регулирование температуры в процессе формования ленты стекла осуществляется сводовыми электрическими нагревателями, расположенными на специальной керамике. Для защиты олова от окисления используется защитный газ (смесь азота и водорода), находящийся в ванне под небольшим избыточным давлением. Количество кислорода в защитном газе не должно превышать 0,0001%. Азото-водородная смесь для защитной атмосферы подается по трубопроводу из азото-водородной станции. Вывод ленты стекла из ванны расплава осуществляется с перегибом при поднятии ленты стекла на приемные валы шлаковой камеры.

     Шлаковая камера является промежуточным конструктивным элементом между ванной расплава и печью отжига. Ее основное назначение защита выходного отверстия ванны от проникновения кислорода в ванну и осуществления выравнивания температуры и предварительного охлаждения ленты перед отжигом.

     В шлаковую камеру, под второй и третий вал под углом к образующей вала подается сернистый газ. Обработка стекла сернистым газом производится с целью защиты поверхности стекла от повреждения на валах печи отжига и предотвращает загрязнение валов оксидами, выносимыми нижней поверхностью ленты стекла.

 

     4.5 Отжиг

 

   После формования лента стекла проходит отжиг. Отжиг ленты стекла осуществляется в печи отжига, имеющий корпус, футерованный теплоизоляцией, и снабженный системой транспортирования и охлаждения ленты стекла, электрообогревом и КИП. Процесс отжига листового стекла включает следующие основные стадии:

  -предварительное охлаждение;

  -ответственный отжиг;

  -ускоренное охлаждение.

Печь отжига обеспечена системой автоматического аварийного переключения приводов на питание от аккумуляторной батареи.

После прохождения печи отжига лента стекла проходит под «темной» кабиной, где с помощью полярископа  можно оценить качество отжига ленты  стекла.

После «темной» кабины на конвейере  установлены балки обдува ленты  стекла, предназначенные для охлаждения ленты после печи отжига до 70 –  оптимальная температура для  резки стекла.

     Концевые операции:

  - раскрой стекла на форматы на конвейере

     -отрезка и отломки бортов на конвейере;

  -нанесение прокладочного материала;

     -поворот листа стекла на 90^о;

  -контроль качества листов стекла на конвейере;

  -упаковка листов стекла, хранение и отгрузка

     Раскрой ленты стекла на заданные форматы осуществляется на конвейере с

помощью балок раскроя (продольных и поперечных), при этом контролю подлежат все линейные размеры, и  форма листа стекла. Угол заточки  отрезного ролика при различных  толщинах ленты стекла различен: при 4 мм – 135^о; при 5 мм – 140^о; при 6 мм – 145^о; при 8-10 мм – 154^о. Для улучшения качества реза вместе с прохождением ролика реза наносится расклинивающая жидкость АСРЕ 5250. После этого производится отломка бортов и отрезанного листа заданного формата специальными устройствами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

     Самым последним этапом в производстве листового стекла был так называемый флоат-метод. При этом процессе стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом для дальнейшего охлаждения и отжига. Огромным преимуществом флоат-метода, по сравнению со всеми предыдущими, является более высокая производительность, стабильная толщина и качество поверхности. По качеству поверхности такое стекло не уступает полированному — флоат-процесс вытесняет технику шлифовки и полировки стекла.

     Флоат-стекло характеризуется исключительной ровностью и отсутствием оптических дефектов. Наибольший размер получаемого стекла, как правило, составляет 5100-6000 мм и 3210 мм, при этом толщина листа может быть даже меньше двух и достигать 25 мм. 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.

     К недостаткам способа относятся сложность аппаратурного оснащения и эксплуатации технологической линии (в частности, ванны, газостанции по выработке и снабжению защитной атмосферой), а также необходимость применения олова и аммиака.

     На основании вышеизложенного  можно прийти к выводу, 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  использованных источников

      1 Бутт Л.М. Полляк В.В. Технология стекла. Стройиздат М. 1971г. 368 с.

Будов В.М., Саркисов П.Д. “Производство строительного стекла и стеклоизделий”: учебник для средних проф.-техн. училищ - М.: “Высшая школа”, 1978.-224с., ил.

     2 Химическая технология стекла и ситаллов. Под ред. Павлушкина. Н.М. - М. Стройиздат, 1983. - 432 с., ил.

     3 Зубанов В.А. Механическое оборудование стекольных и ситалловых заводов. М. Машиностроение. 1975. - 408 с.

     4 Разработка оборудования для раскроя стекла. В.А. Литвинов, В.В. Сурков, Л.А. Шитова, Г.Г. Попов; Стекло и керамика. 1999 № 9.