/
Теги: стекольная промышленность технология стекла производство стекла в целом силикатные производства в целом
ISBN: 5—06—001427—4
Текст
chipmaker.ru
СПРАВОЧНИК
молодого
РАБОЧЕГО
ПО ПРОИЗВОДСТВУ
И ОБРАБОТКЕ СТЕКЛА
И СТЕКЛОИЗДЕЛИк
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
Ю. А. ГУЛОЯН, О. А. ГОЛОЗУБОВ
Chipmaker.ru
СПРАВОЧНИК
МОЛОДОГО
РАБОЧЕГО
ПО ПРОИЗВОДСТВУ
И ОБРАБОТКЕ СТЕКЛА
И СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ
МОСКВА ВЫСШАЯ ШКОЛА 1989
ББК 35.41
Г94
УДК 666.1
Рецензенты канд. техн, наук Р. Г Мелконян
преподаватель 3. И. Зобкова, канд. техн, наук А. А Соколов
Рекомендовано к изданию Государственным комитетом
СССР по профессионально-техническому образованию.
Гулоян Ю. А., Голозубов О. А.
Г94 Справочник молодого рабочего по производству
и обработке стекла и стеклоизделий. — М.: Высш,
шк., 1989. — 224 с.: ил.
ISBN 5—06—001427—4
Приведены справочные данные о свойствах стекол; способах их
расчета; сырьевых материалах и приготовлении шихты; стекловарении,
формовании, обработке (механической, химической, термической) и де-
корировании стекла. Описаны листовое архитектурно-строительное
стекло и изделия из него, сортовая посуда, стеклянная тара.
Г 2802030000(4307000000)—067
052(01)—89 105 88 ББК63П7 3
ISBN 5—06—001427—4 (С) Издательство «Высшая школа»,
1989
ПРЕДИСЛОВИЕ
— —
Chipmaker.ru
Стекло — один из самых распространенных материалов, широко
используемых в народном хозяйстве и в быту Непрерывно возрастаю-
щая потребность в стеклонзделиях различного назначения вызывает
необходимость увеличения выпуска продукции стекольной промышлен-
ности при улучшении ее качества. Эта задача может быть решена при
условии своевременной подготовки квалифицированных рабочих кадров.
В условиях современной научно-технической революции возрастают
требования к профессиональной подготовке молодежи, что нашло отра-
жение в решениях XXVII съезда КПСС и февральского (1988 г.) Пленума
ЦК КПСС.
Для стекольной промышленности в системе профтехобразования
готовят рабочих таких профессий, как машинист стеклоформующих
машин, выдувальщик стеклоизделий, шлифовщик, полировщик и гравер
стекла и стеклоизделий. Для обучения рабочих этим профессиям изданы
учебники и учебные пособия: Будов В. М., Саркисов П. Д. «Производ-
ство строительного и технического стекла», М., 1985; Альтах О. Л., Сар-
кисов П. Д. «Шлифование и полирование стекла и стеклоизделий»,
М., 1988, Гулоян Ю. А. «Декоративная обработка стекла и стекло-
изделий», М., 1984; Будов В. М., Чугунов Е. А., Янтарев В. В. «На-
ладка стекольных автоматов и полуавтоматов», М., 1986. Данный спра-
вочник написан на основании учебных планов и программ для подго-
товки рабочих этих профессий в системе профтехобразования и служит
дополнением к этой учебной литературе — в нем содержатся справоч-
ные сведения по технологии стекла и обработке изделий из него.
Справочник состоит из трех разделов. Первый раздел посвящен
общим сведениям по технологии стекла, сырьевым материалам и обо-
рудованию. Во втором разделе приводятся сведения по листовому стек-
лу и изделиям из него. Третий раздел освещает вопросы производства
сортовой посуды и стеклянной тары. В этом разделе содержатся основ-
ные сведения по декоративной обработке стек'ла.
Справочник предназначен для учащихся профессионально-техни-
ческих училищ и может быть также использован рабочими и специа-
листами стекольных заводов, учащимися техникумов и вузов при
изучении специальных разделов технологии стекла
Введение, главы I—VI, XV—XVI Написаны Ю. А. Гулояном, гла-
вы VII—XIV — О. А. Голозубовым.
Авторы
r.ru
Раздел первый
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕ,
ЕГО ТЕХНОЛОГИИ И ОБРАБОТКЕ
ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА
Глава I. СВОЙСТВА
И ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕКЛА
§ 1. Общие сведения о расчете свойств стекла
Свойства и характеристики стекла зависят от его химического
состава (табл. 1).
Показатели свойств твердых стекол (см. § 3) в основном рассчиты-
вают по методу аддитивности (слагаемости)'
М = Р,К, + Р2К2... Р„Кп, (1)
где М — показатель свойства; Pi, Рг, .... Р„—содержание оксидов в
стекле, % Ki, Кг, , Кп—коэффициенты, характеризующие влияние
оксида на рассчитываемый показатель.
Расчеты свойств расплавов стекол при высоких температурах
(вязкость, поверхностное натяжение, удельное электрическое сопро-
тивление) приведены в § 2.
§ 2. Свойства и характеристики
расплавленных стекол
Вязкость (внутреннее трение) т] — свойство жидкостей (распла-
вов) и газов, характеризующее сопротивление действию внешних сил,
вызывающих их течение; размерность— Па-с. Вязкость стекла зависит
от его температуры и химического состава (см. табл. I). Все техноло-
гические процессы получения стекла и стеклоизделий протекают при
определенных значениях вязкости (рис. 1, табл. 2).
Для стекол, содержащих SiO2, AI2O3, CaO, MgO, Na2O, тем-
пературу, соответствующую определенному значению вязкости,
(102, 1О3...1О'2) рассчитывают по формуле
t = ах + by cz + d, (2)
Таблица 1. Влияние оксидов на свойства и характеристики стекол
значение увеличивается, — уменьшается, ± за висит от концентрации оксида)
I I I I + + + I + +
6 сх 4- 44 1 1 4- + 1 4- 1 b
о CQ III 1 1 4- 4- 1 4- - 1-
О N 4-4-4- 4- 4- 4- 4- 1 4- - 1-
О 4-4-1 4- + 4- 4- 1 4- h
о сх III 1 4- 1 1 4- 1 - 1-
ZnO 1 1 4- 4-4-4-4-14-4-
ВаО III 4- 4- 1 1 4- 1 4-
MgO 4-1 44 44 4- 4- 1 1 4- 1 4-
О СП и 114- 4-4-4-4-4-14-
Na2O III 1 4- 1 1 4- 1
О £ III 1 4- 1 1 4- 1
о 114- 1 4- 1 1 4- 1
о сл 4- 4- 4- 4-14-4-14
О
5
<д п
19
твердое
состояние
18
17
18
15
14
13
12
11
10
9
8
Отжиг
'Стеклование
Вытягивание,
прессование
7
Размягчение
Прокат,
-Выдува
ние
> Формование
Начало
кристаллизации
2
1
О
Моп-
~лиро-
Соние,
~от-
лиЯкн
Варка Iстекло -
образование,
осветление,
гомогенизация)
А
Рис. 1. Технологическая шкала вязкости
Таблица 2. Температура и вязкость стекла
иа различных стадиях изготовления изделий
Стадия Г. °C П. Па-с
Начало формования 1000...1200 1О2...1О3
Деформация 700...800 107
Спекание 550...650 10*
Отжиг 540...600 10,2...10'3
где t — температура, х — содержание Na2O; у — содержание СаО +
4- 3MgO; z— содержание А12О3; а, b, с, d — коэффициенты (табл. 3).
В расчет вносят поправки (табл. 4) в зависимости от содержания
(больше 3% или меньше) MgO в сумме СаО 4-MgO. Для этого в
сумме СаО 4- MgO заменяют СаО на MgO, или наоборот. При обрат-
ной замене меняют знак поправки.
При заданной вязкости 10* Па-с расчет при любом содержании
MgO выполняют без поправок.
б
Таблица 3 Коэффициенты a, b, с, d
Т). Па-с а b С d
102 — 22,87 - 16,1 + 6,5 + 1700,4
103 — 17,49 - 9,95 + 5,9 + 1381,4
10’ - 15,37 - 6,25 + 5 + 1194,27
10s5 — 12,19 — 2,19 + 4,58 + 980,72
10® — 10.36 — 1,18 + 4,35 + 910.96
ю7 — 8,71 + 0.47 + 4,24 + 815,89
10е - 2,05 + 2,3 + 3,6 + 656,75
10s — 8,61 + 2,64 + 3,56 + 715,46
10'° - 7,99 + 3,34 + 3,39 + 669,41
10" — 7,43 + 3,2 + 3,52 + 637,27
ю12 — 6,14 + 3,15 + 3.78 + 598,03
Таблица 4. Температурные поправки при замене 1 % СаО
на I % MgO
Ч. Па-с Изменение t, °C Ч, Па-с Изменение /, °C
102 9 10е
I03 6 109 — 1
104 5 ю10 -2
ю5-5 3,5 10" — 3
106 2,6 ю12 — 4
107 1.4
Пример 1. Требуется определить t при t) 106 Па-с для стекла соста-
ва (%): SiO2 — 72, Na2O — 16, А12О3 — 3, СаО — 6, MgO — 3.
Подставляя в формулу вместо х, у и z процентное содержание
Na2O, СаО + 3MgO и А120з, а вместо а, Ь, с, d — значения этих
коэффициентов при rj 106 Па-с.
из табл. 3 определяют температуру, соответствующую данной вяз-
кости: t = — 10,36-16—1,18(6 + 3) + 4,35-3 + 910,96= 747,4°С.
Пример 2. Требуется определить / при ц 107 Па-с для стекла соста-
ва (%): SiO2 — 73, Na2O — 15, Al2О3 — 2, СаО — 9, MgO — 1. Содер-
жание СаО + MgO = 10%.
Температуру определяют по формуле (2) для стекла, содержащего
СаО 7% и MgO —3% (СаО + MgO = 10 %): /=-8,71X15 +
+ 0.47Х Ю+ 4,24X2+ 815,89 = 698.60°С.
Затем для стекла, содержащего СаО 9% и MgO 1 %, вводят по-
правку из табл. 4, замещая 2% MgO на 2% СаО. Это дает понижение
температуры: —1,4X2 = — 2,8°С. Следовательно, / = 698,6 — 2,8° =
= 695,8 °C.
Пример 3. Требуется определить / при ц 109 Па-с для стекла соста-
ва (%): SiO2 — 74, Na2O — 14, А120з — 1, СаО — 7, MgO —4.
7
chipmaker.ru
Определяем t по формуле (2) для стекла, содержащего СаО 8%
и MgO 3% (СаО 4- MgO = 11%). Г = — 8.16Х 14Ц-2.64Х 11 + 3.56Х
XI 4-715,46= 627,5°С. Затем для стекла, содержащего СаО — 7% и
MgO — 4%, вводят поправку (см. табл. 4), замещая 1% СаО на
•% MgO, что дает понижение температуры: —1X1 = — 1°С. Следо-
вательно, t = 627,5— 1 =626,5°С.
Поверхностное натяжение о условно характеризует способность по-
верхности жидкости к самопроизвольному сокращению; размерность
Н/м или Дж/м2.
От величины поверхностного натяжения стекла зависят: интенсив-
ность образования и величина пузырей в стекломассе, появление
варочной пены, качество формования, термической полировки поверх-
ности, отрезки колпачка и оплавления края изделий.
Поверхностное натяжение расплавов стекол при температуре
1ООО...14ОО°С — 0,2...0,38 Н/м, межфазное натяжение стекла на грани-
це с оловом — 0,42...0,45 Н/м при 1200°С.
На поверхностное натяжение влияеч газовая среда: в присутствии
SO2, NH3, паров воды поверхностное натяжение стекла понижается.
Поверхностное натяжение при t > 900°С рассчитывают по формуле
а = [2 PiOt - (Г-900)-0,04] • 10'3,
где Pt — содержание оксидов в стекле, мае. %; о — миожитель
(табл. 5).
Таблица 5. Множители для оксидов
Оксид Ot Оксид О1 Оксид Ui
SiO2 3,4 РЬО 1,2 V2O6 — 6,1
A12O3 6,2 ZnO 4,7 CaF2 4,5
B2O3 0,8 и2о 4,6 FeO3 4,5
MgO 6.6 Na2O 1.5 СоО 4.5
СаО 4,8 К2О 6,6 NiO 4,5
ВаО 3.7 ТЮ2 3,0 МпО 4,5
Кристаллизационная способность выражается в том, что при опре-
деленных условиях в расплаве стекла образуются кристаллы.
Кристаллизация стекломассы зависит от химического состава,
вязкости, вида применяемого сырья, взаимной растворимости компо-
нентов, продолжительности выдерживания расплава при некоторых
температурах, условий термической обработки стекломассы. Наиболее
активно стекла кристаллизуются на границах двух фаз прн температу-
рах, соответствующих вязкости стекла Ю’.-.Ю4 Па-с. Температурный
интервал кристаллизации 1ООО...125О°С.
Характер кристаллизации зависит от соотношения скорости об-
разования центров кристаллизации, скорости роста кристаллов из этих
8
chipmaker.ru
центров и вязкости. Если скорость роста кристаллов достаточно боль-
шая, в стекле будут расти одиночные кристаллы или кристаллические
сферолиты. Наоборот, если линейная скорость роста кристаллов мала,
а скорость образования кристаллизационных центров велика, то воз-
можно образование в массе стекла множества мелких кристаллов.
Вязкость стекломассы при этом не должна быть чрезмерно высокой.
Средний размер кристаллов обычно выражают в мкм, а скорость
роста кристаллов — в мкм/мии.
Часто в промышленных стеклах (натрий-кальций-снлнкатиых) в
качестве первой фазы выделяются тридимит и кристобаллит, реже —
волластонит или девитрит. В стеклах, содержащих РЬО или ВаО, при
кристаллизации выделяются кристобаллит, силикаты свинца или бария.
Чтобы предотвратить кристаллизацию стекол, устраняют в стекло-
варенной печи и выработочных устройствах застойные зоны, поддер-
живают температуры более высокие, чем температура кристаллизации.
Электропроводность стекол (табл. 6) характеризуется удельным
электрическим сопротивлением р, единицы объема стекла, заключен-
ного между электродами, с поверхностью, равной единице площади,
находящимися на расстоянии единицы длины; размерность удельного
электрического сопротивления — Ом • м.
Удельное электрическое сопротивление натрий-кальций-силикатных
стекол (с содержанием NajO 10...20 %" в температурном интервале
1 Ю0...1400°С (1373—1673 К) рассчитывают по формуле
- 1gР. = (1.508-0,0204) — (4836— 128Л)/7 Ю-2.
где N—содержание Na2O, %, Т—абсолютная температура, К
§ 3. Свойства и характеристики
твердых стекол
Плотность р — отношение массы вещества к его объему; плот
иость выражается в кг/м3. Плотность стекол в основном зависит от их
состава, главным образом содержания оксидов тяжелых металлов
(РЬО, ВаО).
Плотность, кг/м3, некоторых стекол
Бесцветные и цветные натрий-кальций-сили-
катные ...............................
Свинцовые хрустали с содержанием РЬО, %:
4..12 ............ ...................
12...30...........................
Бариевые хрустали с содержанием 20 % ВаО
2480..2530
2400..2700
2700...3200
2700...2800
Закаленные стекла имеют плотность иа 80...90 кг/м3 ниже, чех.
нормально отожженные того же состава. При повышении температуры
от 20 до 1300°С плотность большинства технических стекол уменьша-
ется иа 6...12%.
10
Плотность рассчитывают по формуле
р = 105/(Р|/р1 + Р2/р2 + — + Рп/рп),
где Pi. Р2, .... Рп — содержание оксидов в стекле, %; р, р2, .... р„ —
коэффициенты (табл. 7).
Таблица 7. Коэффициенты плотности оксидов
Оксид р- Оксид р< Оксид р< Оксид р<
Na2O 3,20 СаО 4,30 РЬО 10,30 AS2O3 3,33
К2О 3,20 ZnO 5,94 B2O3 2.90 5ЬгОз 3,00
MgO 3,25 ВаО 7,20 A12O3 2,75 S1O2 2,24
Теплоемкость с — величина, равная отношению количества тепло-
ты, сообщенной телу (системе) при бесконечно малом изменении его
состояния в каком-либо процессе, к соответствующему изменению тем-
пературы этого тела. Теплоемкость, отнесенная к единице массы, назы-
вается удельной теплоемкостью, размерность удельной теплоемкости —
Дж/(кг-К).
Для стекал различного состава значения теплоемкости при ком-
натных температурах находятся в пределах 0,30...1,05 кДж/(кг-К).
Теплоемкость твердых стекол, рассчитывают по аддитивной форму-
ле с учетом коэффициентов теплоемкости (табл. 8) (1) и результат де-
лят на 100.
Таблица 8. Коэффициенты теплоемкости оксидов
Оксид К Оксид К Оксид К Оксид К
SiOg 0.8015 Р2О5 0,7969 К2О 0,7793 ВаО 0,2820
В2О3 0,4520 А12Оз 0,8690 Li2O 2,3032 MgO 1,0219
AS2O3 0,5346 Na2O 1.1204 СаО 0,7973 РЬО 0,2145
ZnO 0,5229
С повышением температуры теплоемкость возрастает, причем тем
медленнее, чем выше температура. Для области стеклования характер-
но большее изменение теплоемкости при изменении температуры. В не-
больших температурных интервалах выше и ниже этой области тепло-
емкость приближенно определяют по формулам (для стекол, не содер-
жащих РЬО, ВаО):
Со. 55о = (0,1794 + 0.632-10-’/)-4.1868;
C75o..i!oo= (0.1605 + 1,1-10’/)-4,1868,
где цифровые значения получены эмпирически.
Более точно среднюю теплоемкость при температурах О...13ОО°С
рассчитывают по составу стекла:
_ 2 Pa,t + X Р-с,
ср 0,00146/ + 1 ' '
Истинную теплоемкость сист для данной температуры определяют
по формуле
с —______al + с<т__ (4j
0.00146/ + 1 ’ 1 1
где сср — средняя теплоемкость стекла; Р — содержание оксидов в
стекле, %; / — температура, °C, с„ с<—расчетные коэффициенты
(табл. 9).
Таблица 9. Коэффициенты а. и с,
Оксид Oi Ci Оксид Ci
SiO2 0,000468 0,1657 СаО 0,000410 0,1709
B2O3 0,000598 0,1935 PbO 0,000013 0,0490
AI2O3 0,000453 0,1765 Na2O 0,000829 0,2229
MgO 0,000514 0,2142 K2O 0,000445 0,1756
SO3 0,000830 0,1890
Пример Рассчитать теплоемкость для стекла состава (%): SiO2—
77,0; СаО — 6,0; Na2O — 17,0
1. Определение а = ZPa,:
SiO2 = 0,77-0,000468 = 0,00036036
СаО = 0,06-0.000410 = 0,00002460
Na2O = 0,17-0,000829 = 0,0001493
а = 0,00052589 « 0,000526.
2. Определение с = X Рс,:
SiO2 = 0,77-0,1657 = 0,127589
СаО = 0,06-0,1709 = 0,010254
Na2O = 0,17-0,2229 = 0,03789
с = 0,175736 » 0,1757.
3. Определение сср по формуле (3):
0,000526/+ 0,1757
Ccf~ 0,00146/4-1
12
4. Определение с„„ по формуле (4):
_ 0,000526/ 4- еср
С"ст“ 0,00146/ 4- 1
Теплопроводность — теплообмен, при котором перенос энергии в
форме теплоты в неравномерно нагретой среде имеет атомио-молеку-
лярный характер. Как свойство теплопроводность характеризует спо-
собность материала передавать тепловую энергию в направлении более
низких температур; размерность теплопроводности — Вт/(м-К).
Теплопроводность твердых стекол Вт/(м-К) рассчитывают по ад-
дитивной формуле (1) с учетом коэффициентов теплопроводности
(табл. 10) и результат делят на 1000.
Таблица 10. Коэффициенты X, для оксидов
Оксид К Оксид К Оксид к Оксид К
SiO2 8,7 К2О 5,8 MgO 13,4 А12О3 7
B2O3 15,1 СаО 11,6 РЬО 5,3 5ЬгОз 6,5
Na2O 12,8 ВаО 3,14 ZnO 7
При высоких температурах теплота передается теплопроводностью
только в тонких (до 0,1 см) слоях стекла. При более толстом слое
большое влияние оказывает тепловое излучение. Теплопроводность,
определяемая без учета толщины образца, называется эффективной и
включает в себя радиационную (лучистую) составляющую.
Теплопрозрачность характеризует прозрачность стекол для излу-
чения в инфракрасной области спектра. Характеристика используется
при варке и формовании изделий. Теплопрозрачность уменьшают окра-
шивающие оксиды (особенно СоО, NiO, FeO и CuO). С повышением
содержания этих оксидов теплопередача излучением уменьшается;
возрастает роль теплопроводности.
Тепловое (термическое) расширение — изменение размеров тела
в процессе его нагревания при постоянном давлении — характеризу-
ется температурным коэффициентом линейного ТКЛР а и объемного р
расширения (р == За) ТКЛР выражается в 1/град.
Наименьшим ТКЛР обладает кварцевое стекло. Остальные компо-
ненты, особенно Na2O, К2О, СаО, ВаО, РЬО, увеличивают ТКЛР.
Значения ТКЛР стекол — от 5-10-7 (плавленый кварц) до 20-10-7
1/град. ТКЛР рассчитывают по аддитивной формуле (1) с использова-
нием значений К (табл. 11), и результат делят на 107 или умножают
на 10-7.
Термостойкость стекла в основном определяется ТКЛР’ чем он ни-
же, тем выше термостойкость.
13
chipmaker.ru
Таблица 11. К оксидов
Оксид К Оксид К Оксид К Оксид к
SiO2 0,05 MgO 0,45 Na2O 4,32 РЬО 1,06
B2O3 0,66* СаО 1,66 К2О 3,9 AS2O3 0,67
А120з 0,17 ВаО 1,73 ТЮ2 1,37 Р2о5 0,67
ZnO 0,07 8ЬгОз 1.2
* При содержании В2О3 О...12%.
Упругость — способность тела возвращаться к своей первоначаль-
ной форме после устранения усилий, вызвавших деформацию тела;
выражается в Па. Упругость характеризуется модулями упругости Е,
сдвига G и коэффициентом Пуассона р, которые связаны между
собой соотношением
E/G=2(l +р).
Модуль упругости (величина, равная отношению напря-
жения к вызванной им упругой деформации) рассчитывают по адди-
тивной формуле (1) с применением коэффициентов (табл. 12).
Модуль упругости несколько повышается прн замене SiO2 на СаО,
В2О3, А12О3, MgO, ВаО, ZnO, РЬО.
В зависимости от химического состава модуль упругости равен
4,8-10’...8,3-104 МПа.
Модуль сдвига (способность стекла сопротивляться дефор-
мации сдвига или скола) равен отношению касательного напряжения
к углу сдвига. Модуль сдвига для стекла составляет (2 — 4,5) • 104 МПа.
Коэффициент Пуассона (отношение поперечной и про-
дольной деформации тела) равен 0,11...0,3.
Прочность — свойство материалов, не разрушаясь, воспринимать те
или иные воздействия (нагрузки, температурные, электрические поля
и т. п.); прочность выражается в Па (МПа). Прочность охаракте-
ризуется пределом прочности, при котором образец материала разру-
шается
Предел прочности массивного стекла при разрыве или изгибе в за-
висимости от состава и состояния поверхности 25, при сжатии
500...800, при ударном изгибе 15...20 МПа.
Способы повышения прочности: воздушная закалка, ионообменное
упрочнение в расплавах солей, нанесение на поверхность оксидно-
металлических покрытий. Пределы прочности при сжатии и растяжении
рассчитывают по аддитивной формуле (1) с учетом коэффициентов для
оксидов (табл. 13).
Твердость — сопротивление материала местной пластической де-
формации, возникающей при внедрении в него более твердого тела,
14
15
chipmaker.ru
Рис. 2. Схема к определе-
нию показателя преломле-
ния луча света
выражается в Па. Твердость различных
стекол 400...1200 МПа. Твердость опреде-
ляет устойчивость стекла к абразивному
повреждению при эксплуатации, имеет
большое значение для механической обра-
ботки. Наиболее мягкие — свинцовые стек-
ла, наиболее твердые — кварцевые, а так-
же некоторые боросиликатные с содержа-
нием В2Оз до 10—12 %. Твердость рассчи-
тывают по аддитивной формуле.
Коэффициенты твердости К оксидов
Оксид . . SiO2 В2О3 А120з СаО BaO ZnO PbO Na2O К2О
К ... . 0,332 0,075 0,101 —0,638 0,195 0,710 0,145 — 0,265 0,390
Показатель преломления (рис. 2) луча света определяют по фор-
муле
nD = sina/sinp.
Показатель преломления стекол, не содержащих РЬО н ВаО, —
1,500...1,520; свинец- и барийсодержащих промышленных стекол
nD = 1,520...1,580. Чем больше длина волны падающего луча света, тем
Фиоле- товый 1.? Гвлу5ой Зеле- ный Желтый Оранже- вый Красный
Я
Рис. 3. Разложение (дисперсия) белого света призмой (а)
и диапазон цветов видимой части спектра (б)
16
меньше показатель преломления. Луч белого (смешанного) света, входя
в стекло под углом к поверхности, расщепляется на пучок расходящих-
ся цветовых лучей, т. е. подвергается дисперсии (рис. 3).
Показатель преломления и среднюю дисперсию стекол рассчиты-
вают по формуле
_ 4- (P2/S2)m2 + ... + (Pn/S„)m„
" _ Pi/Si + P2/S2 + ... + P„/S„
где M„ — средний показатель преломления (nD) или средняя дисперсия
(пг — пс) стекла; Pi, Р?.Р„ — содержание соответствующих оксидов
в стекле, %, mi, m2,.... т„ — парциальные значения показателей
преломления или средних дисперсий для оксидов; Si, S2...Sn — пар-
циальные коэффициенты, зависящие от основного состава стекла
(табл. 14).
Таблица 14. Показатели преломления, средняя дисперсия
и парциальные коэффициенты оксидов
Оксид m для Лд m для (nf — пс) - Ю5 S
SiO2 1,475 595 60
В20з 1,464 670 70
А120з 1,490 850 59
8ЬгОз 1,080 3800 154
AS2O3 1,570 1600 107
РЬО 2,460 7700 343
ВаО 2,030 2280 213
ZnO 1,960 2850 223
СаО 1 830 1750 86
MgO 1,640 1300 140
К2О 1,580 1300 94
Na2O 1,590 1400 66
Относительная прозрачность, или пропускание, Т стеклом видимого
света и невидимых лучей подчиняется общему закону Бугера — Лам-
берта — Бера:
T=I/IB = e~K,= IO-*',
где I — интенсивность излучения, прошедшего через образец, 1о — ин-
тенсивность излучения, входящего в образец; е — основание натураль-
ных логарифмов; К — натуральный показатель поглощения; I — толщи-
на образца; k — десятичный показатель поглощения (k = 0,434 К).
Относительное поглощение, или абсорбция, лучей связана с про-
пусканием зависимостью А = 1 — 7; Т н А выражают в процентах.
Мерой способности стекла поглощать излучение служит оптическая
плотность D:
D = lgl/r=-lgr=0,434KZ= И.
17
chipmaker.ru
Для расчетов, связанных с переходом от значений оптической
плотности D или показателя поглощения k к значениям пропускания Т
и обратно, служит табл. 15. Для других значений оптической плот-
ности, отличающихся от табличных целым числом единиц, необходи-
мо перенести запятую в значении Т влево на соответствующее число
знаков. Например, при D — 0,1; 1,1 и 2,1 Т равно соответственно 79,4;
7,94 и 0,794%.
Таблица 15. Значения D и соответствующие им зиачеиия Т
D 0.00 0,01 0,02 0.03 0,04 0,05 0.06 0,07 0,08 0.09
0,0 100,0 97,7 95,5 93,3 91,2 89.1 87,1 85,1 83,2 81,3
0,1 79.4 77,6 75,9 74,1 72,4 70.8 69,2 67,6 66,1 64,6
0.2 63.1 61,7 60.3 58.9 57,5 56.2 54,9 53,7 52,5 51,3
0,3 50,1 49,0 47,9 46,8 45,7 44,7 43,7 42,7 41,7 40,7
0,4 39,8 38,9 38,0 37,1 36,3 35,5 34,7 33,9 33,1 32,4
0,5 31,6 30,9 30,2 29,5 28,8 28,2 27,8 26,9 26,3 25,7
0,6 25,1 24,5 24,0 23,4 22,9 22,4 21,9 21,4 20,9 20,4
0.7 19,9 19,5 19,1 18,6 18.2 17,8 17.4 17,0 16,6 16,2
0.8 15.8 15,5 15.1 14,8 14,5 14,1 13.8 13.5 13,2 12.9
0.9 12,6 12,3 12.1 Н.7 11,5 И.2 И.О 10,7 10.5 10.2
1.0 10.0 9.8 9,5 9,33 9,1 8,91 8,71 8,51 8,32 8,13
Для окрашенных стекол степень поглощения света прямо пропор-
циональна концентрации С красителя и коэффициенту е, характе-
ризующему удельное поглощение данного красителя: k = е.с. Для вы-
ражения избирательного поглощения окрашенных стекол строят кривые
зависимости Т, A, D. К и k от длины волны. Любая из этих зависи-
мостей может служить спектральной количественной характеристикой
цветных стекол. Величины Т и А часто относят к единице толщины
стекла (Г// и А/1).
Данные по пропусканию и отражению промышленных стекол при-
ведены а табл. 16.
Таблица 16. Пропускание, %, промышленных стекол и изделий
Стекло (изделие) Толщина стекла, см Отражение (рассея- иие).%
0.2 0.4 0,6 1.0
Отражение
Оконное 87 85 84 80 4.2
Свинцовый хрусталь Светотехнические и сор- 92 90 88 85 5.0
товые стекла: Рассеяние
молочное — — — 12 51 40. 78
опаловое — — — 47 „66 31 45
Стеклоблоки (рассеиваю- щие) 65 25..30
18
Химическая стойкость — способность стекла сопротивляться разру-
шающему действию воды, кислых и щелочных сред.
По характеру действия на стекло реагенты разделяются на две
группы:
1-я — вода, растворы кислот (кроме плавиковой и фосфорной),
нейтральные или кислые растворы солей (водородный показатель
(pH < 7);
2-я — растворы гидроксидов, карбонатов, других щелочных реаген-
тов, плавиковая и фосфорная кислоты (pH >7).
Прн действии на стекло реагентов 1-й группы происходит выще-
лачивание поверхности. Реагенты 2-й группы разрушают кремнезе-
мистый каркас стекла. Изделия из основных промышленных стекол в
основном подвергаются действию воды или разбавленных кислых сред,
в связи с этим обычно определяют водостойкость стекол методом
выщелачивания поверхности зерен стекла под воздействием воды или
слабых растворов кислот.
Для сравнительной оценки химической стойкости (водостойкости)
промышленные стекла классифицируют по гидролитическим классам,
характеризующимся расходом 0,01 н. раствора НС1 на I г зерен стекла
Гидролитические классы стекол
Класс .... 1 II III IV V
Расход НО, мл . до 0,1 0,1...0,2 0.2...0.85 0.85...2 2...3,5
Глава II. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ШИХТЫ
§ 4. Характеристика сырьевых материалов
Химические соединения. Стекло изготовляют из смеси сырьевых
материалов (шихты), которые содержат определенные соединения хи-
мических элементов (табл. 17).
По назначению эти соединения разделяются на следующие группы:
стеклообразующие — кремнезем, (диоксид кремния) кар-
бонаты натрия, калия, кальция, магния, оксиды алюминия, цинка, свин-
ца, бора и др.;
ускоряющие варку стекла — соединения аммония,
бора, нитраты калия, натрия;
окрашивающие стекло: в зеленый цвет — соединения хрома,
железа, празеодима; в синий и голубой цвет — соединения кобальта,
меди; в фиолетовый цвет — соединения марганца, никеля, неодима;
в желтый цвет — соединения кадмия, серебра, церия и титана, урана;
в красный и розовый цвета — соединения меди, селена, золота, эрбия,
элементарные селен и золото;
19
chipmaker.ru
Таблица 17. Химические соединения, применяемые
для изготовления стекла
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- ри. % Уле- тучн- ваю- щнй- ся ком- понент
символ %
Соединения алюминия
Оксид А12О3 Гидроксид А1(ОН)3 102,0 780 3900...4100 2500...2550 А12О3 А12О3 100,0 65,4 34,6 Н2О
Чистый каолин А12О3- 258,0 2600. 2630 SiO2, 85,3 14,7 Н2О
-2SiO2-2H2O Полевой шпат: А12О3
ортоклаз K2O-Al2O3-6SiO2 556,0 2560 К2О 16,9 — —
А12О3 18,4 — —
SiO2 64,7 — —
альбнт Na2O • А12О3 • 6SiO2 524,0 2620...2650 Na2O 1 1.8 —
АЬОз 19,5 — —
SiO2 68.7 — —
аиортит 2CaO-2Al2O3-4SiO2 556,0 2740..2760 СаО 20,1
А12О3 36,7 — —
SiO2 43,2 — —
Нефелин
ЗНа2О-КгО- 1228.0 2550 2650 К2О 7.7 — —
4AI2O3-9SiO2 Na2O 15,1 — —
А12О3 33,2 — —
SiO2 44,0 —. —
Соединения бария
Окснд (11) ВаО 153,4 5720...5800 ВаО 100.0 — —
Оксид (IV) ВаО2 169,4 5360 ВаО 90,6 9,4 о2
Карбонат ВаСО3 197.4 4200. 4300 ВаО 77,7 22,3 со2
Сульфат BaSO4 233,5 4500 ВаО 65,6 34,3 so3
Соединения бора*
Кислота Н3ВО3 Тетраборат: 62,0 1400. 1500 B2O3 56,45 43,55 Н2О
безводный Na2B4O? 202,0 2370 Na2O, В2О3 30,7 69,3 — —
десяти водный Na2B4O7-10H2O 382,0 1690. .1850 Na2O, В2О3 16,2 36,6 47,2 Н2О
20
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- ри, % Уле- тучн- ваю- щнй- ся ком- понент
символ %
Соединения железа
Оксид (II) FeO 72,0 5700 100,0 — —
Оксид (III) Fe2O3 159,7 5190...5280 Fe2O3 100.0 — —
ИЛИ
FeO 90,0 10,0 о2
Смешанный оксид Fe3O4 232,0 4900...5200 FeO, 93,0 7,0 о2
Fe2O3
Водный сульфат FeSO4-7H2O 278,0 1800 .1900 FeO 25,8 28,8 so3
45,4 Н2О
Карбонат FeCO3 — 3700...3900 FeO 62,1 37,9 со2
Соединения золота
Хлорид АиС13 340,0 4670 Au 58,1 41,9 С12
Металлическое Au 197,2 19300 Au 100,0 —
Соединения кадм> 1Я
Сульфид CdS 71,2 4800 CdS 100,0
Соединения кали! i*
Карбонат (безвод- ный) К2СО3 Карбонат полутаро- 138,3 2260...2290 K2O 68,2 31,8 со2
водный К2СОз-1,5Н2О 174,3 2'00 K2O 54,1 25,2 со2
20,7 Н2О
Сульфат K2SO< 174,4 2660 K2O 54,1 45,9 so3
Нитрат KNO3 101,0 1900...2110 K2O 46,6 39,6 о2
13,8 n2
Соединения кальция
Безводный оксид СаО 56,08 900... 1300 CaO 100,0
Гидроксид Са(ОН)2 74,08 1150...1250 CaO 75,7 24,3 Н2О
Карбонат СаСО3 100,0 2600...2800 CaO 56,0 44,0 со2
Сульфат CaSO4 136,0 2900...2985 CaO 41,1 58,9 so3
Фосфат (:а3(РО4)2 310,0 3140 CaO 54,2 45,8 —-
Нитрат Ca(NO3)2 236,0 2360 CaO 23,7 11,9 n2
33,9 о2
30,5 Н2О
21
chipmaker.ru
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- ри, % Уле- тучи- ваю- ший- ся ком- понент
символ °/ /0
Оксид (II) СоО Соед1 75,0 «нения кобал 5680 ьта СоО 100.0
Оксид (III) Со2О3 166.0 5180 СоО 90.4 9,6 о2
Смешанный оксид 241.0 6070 СоО 93,4 6,7 о2
CO3O4 597.3 СоО 37.6 24.2 Н2О
Карбонат СоСОз 119.0 4130 СоО 63,0 37,0 со2
Фосфат водный Со(РО,)2-8Н2О 511.0 — СоО 44,0 28,2 Н2О
Оксид (IV) SiO2 Соед[ 60,09 1нения кремн 1400...2600 Р2О5 ия SiO2 27,8 100,0 -
Оксид Mg() Соед 40,31 мнения магн> 3200 1Я MgO 100,0
Карбонат MgCOs 84,4 2900...3100 MgO 47,9 52,1 со2
Доломит СаСОз-М§СОз 184,4 2850...2950 MgO 21,7 47,9 со2
Тальк 3MgO-4SiO2-H2O 378,0 2600...2800 СаО MgO 30,4 31,6 4,7 Н2О
Соедин ения марган^ SiO2 ia** 63,7
Окснд (II) МпО 71 5180 MnO 100,0 — —
Оксид (III) Мп2О3 158,0 4940 Mn2O3 100.0 — —
Оксид (IV) МпО2 4700...5000 или MnO MnO 90,0 81,6 10,0 18,4 о2 о2
Перманганат калия КМпО4 158.0 2703 MnO 60,2 10,1 о2
Оксид (III) As2O3 Оксид (V) As2O6 Соедин 198,0 230,0 ения мышья> 3700...3860 4010 K2O ca* AS2O3 AS2O5 29,7 о2
22
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр» пая масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- ри, % Уле- тучи- ваю- щий- ся ком- понент
символ 0/ /0
Оксид (I) Си2О Соед 143,2 инения меди 5800...6110 к* Си2о 100 — —
Оксид (II) СиО 79,6 6400 нли Си СиО 86,7 100,0 13,3 о2
Сульфат пятиводный CuSO4-5H2O 249,7 2200...2300 СиО 31,9 32,1 SO3
Карбонат №2СОз Соед 106,0 мнения натр» 2400...2500 1Я Na2O 58,5 36,0 41,5 Н2О со2
Карбонат десятивод- ный 1Ча2СОз-ЮН2О 286,0 1400...1500 Na2O 21,6 15,5 со2
Сульфат кальциниро- ванный Na2SO« 142,0 2670...2680 Na2O 43,7 62,9 56,3 Н2О SO3
Сульфат десяти вод- ный Na2SO«-10H2O 322,0 1400...1500 Na2O 19,3 24,9 so3
Нитрат NaNO3 85,0 2100...2200 Na2O 36,5 55,8 16,5 Н2О n2
Оксид (II) NiO Соед 74,7 инения нике/ 7450 Я 100,0 47,0 о2
Гидроксид (II) Ni(OH)2 92.7 4090 NiO 80,0 20,0 Н2О
Окснд (III) Ni2O2 165,4 6100 NiO 90,3 9,7 о2
Гидроксид (III) Ni(OH)3 109,7 3850....4150 NiO 68,0 32,0 О2 и
Оксид (IV) SnO2 Сое; 150,5 1ииения слов 6950 a SnO2 100,0 Н2О
Оксид (II) SnO 134.5 6450 SnO 100,0 — —
Соединения редкоземельных элементов
Оксид церия СеО2 172,1 7130 Се2Оз 95,35 4,65 о2
Окснд неодима Na2O3 336,4 7240 Na2O3 100,0 — —
Оксид празеодима
Рг2Оз 330,0 6870...7070 Рг2Оз 100,0 —• —
Оксид эрбия Ег2Оз 382,6 2650 Ег2Оз 100,0 — —
23
chipmaker.ru
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/мэ Часть, пере- ходящая в стекло Поте= ри, % Уле- тучн- ваю- щий- ся ком- понент
символ о/ /о
Соединения свинца
Оксид (II) РЬО Смешанный оксид РЬзО< Карбонат РЬСОз Силикат РЬ5Юз Нитрат Pb(NO3)2 223,1 648,7 267 283 393 9300...9400 8600...9100 6560 6490...6500 4590 РЬО РЬО РЬО РЬО SiO2 РЬО 100,0 97,7 77,5 78,8 21,2 52,7 2,3 22,5 47,3 O2 N2,O2
Элементарный селен Se Селенит натрия Na2SeO3 Соедии 79,1 173,3 еиия селена* 4400...4480 3100 Se Se Na2O 45,7 35,8 18,5 o2
Металлическое Ag Нитрат AgNOs Хлорид AgCl Карбонат Ag2CO3 Соед| 108,0 170,0 142,4 275,0 мнения сереб 10500 4350 5500...5600 6080 эа Ag Ag Ag или AgCl Ag 100,0 64,0 75,3 100,0 78,2 36.0 24,7 21,8 N2O6 и O2 Cl2 co2
Оксид (III) Sb2O3
Оксид (V) SbjOe
Карбонат SrCOs
Оксид (IV) ТЮ2
Соединения сурьмы*
288,4 5200 Sb2O3
323,6 3780 Sb2O3
Соединения стронция
147,7 | 3600...3800 | SrO | 70,3 | 29,7 | СО2
Соединения титана
47,9 | 3840...4240 | ТЮ2 | 100,01 — | —
24
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- рн, % Уле- туч и- ваю- щнй- ся ком- понент
символ 0/ /0
Оксид (IV) UO2 Сое; 271,5 синения уран 10500 а ио2 100,0
Оксид (VI) иОэ 286,0 5020 1Юз 100,0 — —
Нитрат водный UO2(NO3)2-6H2O 504,0 — UO3 53,9 21,5 Н2О
Уранит натрия Na2U2O7 632 UO3 90,2 24,6 N2 и о2
Уранит свинца PbU2O7 791,0 Na2O UO3 9,8 72,2 —
Фторид кальция CaF2 Соед 78,0 инения фтор; 3100 .3200 РЬО 1* Частью 27,8 разлаг * 'аются с пре-
Криолит AlF3-3NaF 210,0 2950...2970 вращением в СаО, А12Оз,
Хиолит 3AIF3-5NaF 294,0 2840...2900 Na2O, F и переходят в
Оксид (III) Сг2Оз Соед 152,0 ииеиия хром 5210 стекло а Сг2Оз 100,0
Оксид (VI) СгОз 100,0 2700 Сг2Оз 76 24 о2
Хромат калня КзСгО4 194,0 2730 КаО 48,5 12,4 о2
Бихромат калия К2СГ2О7 294,0 2700 Сг2Оз К2О 39,1 32,0 16,3 о2
Хромат натрия деся- 342,0 1480 Сг2О3 Na2O 51,7 18,0 60,0 Н2О
тнводнын Na2CrO4- •ЮН2О Бихромат натрия дву- 298,0 2350 Сг2О3 Na2O 22,0 21,0 28,0 и О2 Н2О
водный Na2Cr2O2- •2Н2О Хромат бария ВаСгО4 252,0 4500 Сг2Оз ВаО 51,0 60,5 9,5 и О2 О2
Хромат цинка ZnCrO4 181,0 Сг2Оз ZnO 30,0 45,0 13,0 О2
Хромат свинца 321,0 6120 Сг2Оз РЬО 42,0 68,3 8,2 о2
РЬСгО, Оксид ZnO Соед 81,4 ииеиия циик< 4100...4500 Сг2Оз 1 ZnO 23,5 100,0
Карбонат Z11CO3 125,4 4400 ZnO 64,9 35,1 со2
25
chipmaker.ru
Продолжение табл. 17
Соединение Моле- куляр- ная масса Плотность, кг/м3 Часть, пере- ходящая в стекло Поте- рн, % Уле- тучи- ваю- щий- ся ком- понент
символ о/ /0
Соединения циркония
Оксид (IV) 2гОг
Силикат ZrSiO,
122,7
215,3
5560...6270
4680...4700
ZrO2
SiO2
ZrO2
100,0
32,8
67,2
* При варке промышленных стекол частично улетучиваются следующие
соединения и элементы: В2Оз, К2О, Na2O, РЬО, Se, Аб2Оз, 5Ь2Оз, F.
• • При обычных условиях варки преобладает оксид (II).
глушащие: соединения фтора, фосфора, олова;
обесцвечивающие: соединения селена, кобалыа, никеля,
марганца, неодима, эрбия, церия, мышьяка, нитраты калия, натрия;
осветляющие: соединения мышьяка, сурьмы, церия, нитраты
калия н натрия, сульфат натрия (в малых количествах);
окисляющие: нитраты натрия и калия, соединения мышьяка
(при высоких температурах), церия;
восстанавливающие: углерод, соединения олова.
Требования к сырьевым материалам. Сырьевые материалы для
приготовления шихты должны отвечать требованиям нормативных до-
кументов (табл. 18...24).
Таблица 18. Кремиеземсодержащие материалы и их применение
Марка Наименование Применение
оовс-ою-в Кварцевый песок и жильный кварц обога- щенные высшего сорта Свинцовый хрусталь, высоко- художественные изделия
ООВС-015-1 То же, 1-го сорта Бессвинцовый хрусталь, цвет- ные и бесцветные изделия из сортового стекла ручной выра- ботки и выдувные изделия ме- ханизированной выработки
ООВС-020-В Кварцевый песок и жильиый кварц обога- щенные или необога- щенные высшего сорта Сортовая посуда, в том числе прессованные изделия механи- зированной выработки
О ВС-025 и ОВС-025-1А То же, 1 -го сорта Сортовая посуда, в том числе прессованные цветные изделия
26
Продолжение табл. 18
Марка Наименование Применение
вс-озо-в Кварцевый песок, моло- тые песчаник, кварцит и жильный кварц обога- щенные или необога- щенные высшего сорта Листовое техническое стекло, автомобильное стекло, стекло- блоки, прокат, медицинская, парфюмерная, консервная тара и бутылки из обесцвеченного стекла, прессованная сортовая посуда
ВС-050-1 ВС-050-2 То же, 1 -го сорта То же, 2-го сорта Листовое оконное н техниче- ское стекло, прокат, стеклобло- ки, парфюмерная, консервная тара и бутылки из обесцвечен- ного стекла, автомобильное и витринное стекла
С-070-1 С-070-2 Кварцевый песок, моло- тые песчаник, кварцит и жильный кварц, обога- щенные или необога- щенные 1-го сорта То же, 2-го сорта Оконное и техническое, про- фильное стекло, стеклоблоки, прокат, белая консервная тара и бутылки
Б-100-1 Б-100-2 Кварцевый песок, моло- тые песчаник, кварцит и жильный кварц обога- щенные 1-го сорта То же, 2-го сорта Оконное стекло, стеклянные трубы, консервная тара и бу- тылки из полубелого стекла
ПБ-150-1 ПБ-150-2 Кварцевый песок, моло- тые песчаник, кварцит и жильный кварц необо- гащенные, обогащенные или усредненные 1 -го сорта То же, 2-го сорта Оконное стекло, трубы, кон- сервная тара и бутылки нз по- лубелого стекла То же
ПС-250 Т Кварцевый песок, моло- тые песчаник, кварцит и жильный кварц необо- гащениые, усредненные То же, необогащенные Стеклянные трубы, консервная тара и бутылки из полубелого стекла Бутылки из зеленого стекла
— —
Chiomaker.ru
chipmaker.ru
Таблица 19. Норма содержания основного вещества, примесей и влаги в кремнеземсодержащнх материалах
Показатель ООВС-ОЮ-В OOBC-OI5-1 ООВС-020-В ОВС-025-1 ОВС-025-1 А ВС-030-В ВС-050-1 J ВС-050-2 С-070-1 С-070-2 Б-100-1 Б-100-2 ПБ-150-1 П Б-150-2 ПС-250 н
Массовая доля SiO2, %, не менее 99,8 99,3 99,0 98,5 98,5 98,5 95,0 98,5 95,0 98,5 95,0 98,0 95,0 95,0 95,0
и отклонения между партиями, %, не бо ±0,15
лее ±0,2 ±0,3 ±0,2 ±0,3 ±0,2 ±0,3 ±0,5
Массовая доля Ре20з, Не нор-
%, не более 0,010 0,015 0,02 0,025 0,03 0,05 0,07 0,10 0,15 0,25 мируется
Массовая доля А120з, %, не более и отклонения между партиями, %, не бо- 0,1 0,2 0.4 0,6 2,0 0.6 2,0 0,6 2,0 1,5 2,0 4,0
лее ±0,05 ±0,1 ±0,2 ±0,1 ±0,2 ±0,1 ±0,3 ±0,2 ±0,3 ±0,5
Массовая доля влаги в песках, %, не более:
обогащенных необогащенных — — 0,5 7,0
Массовая доля тяже-
лой фракции (d>2900 кг/mj в обогащенью песках, %, не более 0,05 0,5 0,2 Не н
армируется
Таблица 20. Содержание, %, химических соединений в щелочесодержащих материалах
Материал NajCOj Na2SO4 Ге20з Хлориды Mg’+ П.П.П Нераствори- мый остаток Н2О
Карбонат натрия Не менее До 0,003 к До 0,8
(ГОСТ 5100—73) 99,2
Сульфат натрия — Не менее До 0,01... До 0,2...2,0 До 0,02... До 0,4...4,5 До 0,3...7,0
технический (ГОСТ 6318—77) 94...99,4 0,03 0,2 не более
Таблица 21. Содержание, %, химических соединений в карбонатных и комплексных сырьевых материалах
Материал MgO СаО SiO2 А120з Ге20з NazO К2О Н2О
Доломит кусковой СаМе(СОз)2
(ГОСТ 23672 — 79) марки: Не менее До 32 До 1,5 До 1,0 До 0,05 7,0
ДК-19-0,05 19,0
ДК-19-0,10 Не менее 19,0 До 32 До 2,0 До 1,5 До 0,10 — 7,0
ДК-18-0,25 Не менее 18,0 До 34 До 2,5 До 2,0 До 0,25 — 7,0
ДК-18-0,40 Не менее 18,0 До 34 До 5,0 До 2,5 До 6,40 — 7,0
Известняк кусковой СаСО3 До 0,6 Не менее S4 До 1,0 До 0,5 До 0,1 — 7.0
(ГОСТ 23671—79); ю ИК-54-0,1 'С марки: Не менее 53 До 1,5 До 1,0 До 0,2 — 7,0
Продолжение табл. 21
chipmaker.ru
Материал MgO СаО SiO, АЬОз Fe2O3 NajO 4" К2О Н2О
ИК-53-0,2 ИК-51-0,3 До 1,5 До 2,5 Не менее 51 До 2,5 До 1,5 Не менее До 0,3 — 7,0
Нефелиновый концентрат (ТУ 6- 12-54-80) 0,5... 1 1,0...1,5 44...45 29,0 2,5...3,5 16...19 Не более 1,0
Полевошпатовый концентрат (ГОСТ 13451-77); марка ПШС-Н-20 — Не более 65 Не менее 20 Не норми- руется Не менее 12 Не более 1
Шлаки феррохромовые само- распадающиеся* (ТУ 6-12-54—80); марка СШФС Фторид алюминия, натрия (криолит) AlFs-nNaF** (ГОСТ 10561 -ВО), марка КП** Кальция борат CaBjOi-ZHjO*** (ОСТ 6—08—9—79); марка А*** 7...16 46...55 24...32 Не более 1,5 Не более 0,4 4,0...8,0 Не более 23 Не более 0,08 0,2...0,7 Не более 0,05 Не менее 13 Не более 1,5
* СгзОз.. .3,0. ..8,0
** F — не менее 52.
*** ВзОз — не менее 44,25.
ВзОз/СаО — в пределах, 1 ,22.
Таблица 22. Содержание, %, химических соединений в свинец-, цинк- и борсодержащих материалов
Материал РЬзО, РЬзО, + + РЬО ZnO Н3ВО3 Fe5Os Не раст- воримые в HNO3 + + Н2О Не раст- воримые в Н2О Не раст- воримые в НС1 П.П.П
Сурик СВИНЦОВЫЙ РЬзОд (ГОСТ 19151—73); марки М-5 Оксид цинка (белила цинковые) (ГОСТ 202—84); марки: 74...91,7 Не менее 99 — — Не более 0,003 0,2 0,3 0,3
БЦ0 БЦ1 Кислота борная Н2ВО3 (ГОСТ 18704—78); марки: А Б — До 0,01 0,01 Не менее 99,7 99,5 99,9 99,9 0,0003 0,001 0,06 0,15 0,006 0,015 Не более 0,2 Не более 0,3
chipmaker.ru
лица 23. Содержание, %, химических соединении в нитратах
32
сорт:
высший — 99,8 ______ Не более
Содержание основного вещества, %, в красителях
Оксид кобальта (II. III). Со3О4 (ГОСТ 4467—79) 71...74
Селен технический Se (ГОСТ 10298— 79), не ме-
нее
СТО 99,5
СТ1 .... .... 99.0
Оксид церия (IV) концентрат СеО2
(ТУ 48-4-320—74), не менее:
ЦеОК-О................................. 98,0
ЦеОК-1 ... .... 96.0
Оксид неодима (III) концентрат Nd2O3
(ТУ 48-4-321—70), не менее:
НОК-О . 98
НОК 1 96
Оксид празеодима (III) концентрат Рг2О3
(ТУ 48-4-322—74), ПрОК, не менее . 95
Таблица 24. Содержание, %, не более, химических соединений
в карбонате калия (ГОСТ 10690—73)
Сорт К2СОз NajCOj С|- SO; Ге2Оз А12О3 Нераст- воримый остаток
1-й 98 0,6 0,05 0,4 0,02 0,25 0,05
2-й 94 3.2 1.0 0,6 0.05 0,8 0,1
3-й 92,5 5,0 2,0 0.9 Нс норми- руется 1.0 Не нор- мируется
§ 5. Подготовка сырьевых материалов
Подготовка сырьевых материалов включает в себя следующие
процессы- растаривание, разрыхление, измельчение (табл. 25...30),
сортировку (табл. 31), сушку (табл. 32), обогащение. Для повышения
эффективности варки шихту гранулируют. Последовательность и состав
операций зависят от вида производства и указываются в заводском
технологическом регламенте.
Таблица 25. Виды измельчения
Измельчение Размеры частиц, мм
до измельчения после измельчения
Дробление: первичное крупное 1000...500 400... 175
вторичное: крупное 400...175 250... 125
среднее 250... 125 125...20
мелкое 125...20 20...3
2—1295
33
chipmaker.ru
Продолжение табл. 25
Измельчение Размеры частиц, мм
до измельчения после измельчения
Помол: грубый 20...3 3...0.1
ТОНКИЙ 3...0,! 0,1...0,05
сверхтонкий 0,1...0,05 0,05...0.001
Таблица 26. Технические характеристики щековых дробилок
со сложным движением щеки (для грубого дробления)
Показатель СМД-108 СМД-109 СМД-116 СМД-110
Производительность при номинальной ширине вы- ходной щелн, м3/ч, не
менее Размеры приемного от- верстия, мм: 18 30 7,0 60
ширина длина Наибольший размер кус- ка исходного материала, 250 9( 400 )0 250 400 600 900
мм Предел прочности при сжатии исходного мате- риала, МПа, не более Ширина выходной щелн 210 3( 340 0 210 245 500 300
в фазе раскрытия, мм Мощность двигателя ос- новного привода, кВт Размеры дробилки, мм: 40 4 60 3 40 18,5 100 75
длина 2000 2140 1400 2800
ширина 2000 2150 1300 2300
высота 1800 2000 1500 1700
Масса дробилки, т, не более 7,8 и.з 2,5 20,0
Таблица 27. Техническая характеристика
конусных и однороторных дробилок (для среднего дробления)
Показатель Конусная СМД-119 Одиороторная СМД-75А
Производительность, м3/ч 14...40 125
Размер щелн, мм 12...30
Диаметр конуса, мм Наибольший размер загружае- 600 —
мого материала, мм 300 300
34
Продолжение табл. 27
Показатель Конусная СМД-119 Однороторная СМД-75А
Диаметр ротора по билам, мм — 1000
Предел прочности при сжатии исходного материала, МПа До 350 До 350
Установленная мощность, кВт 30 125
Масса, т 4,7 9
Таблица 28. Технические характеристики молотковых дробилок
(для мелкого дробления)
Показатель СМД-112 СМ-170В СМД-114 СМД-147
Производительность, т/ч Число роторов, шт. До 15 1 До 200 27 2 10...24 1
Диаметр ротора, мм Наибольший размер за- гружаемого материала. 600 1300 800 800
ММ Предел прочности при сжатии исходного мате До 200 До 400 До 300 До 250
риала, МПа До 120 До 120 До 120 До 120
Установленная мощность, кВт 17 250 75 X 2 55
Масса, т 1,14 9,8 (без двигате- ля) 5,5 3,0
Таблица 29. Технические характеристики бегунов для измельчения
и смешивания материала
Показатель Измельчение Смеши- вание
мокрое сухое
Тип Производительность, С вра- щаю- щейся чашей С вра- щающи- мися катками С враща ющсйся ч а шей
т/ч Размеры катков, мм: 13 27 13...15 Менее 1 Менее 3
диаметр 1200 1800 1200 1100 1200
ширина 350 550 350 300 350
Масса катков, кг Частота вращения вертикального вала 2000 5700 2000 900 2000
или чаши, с" 1 0.45 0,314 0,45 0,45 0,45...0,52
2**
35
chipmaker.ru
Продолжение табл. 29
Показатель Измельчение Смеши ванне
мокрое сухое
Расстояние от цент-
ральной оси до сере-
дины катка, мм:
наружного 900 1015 600 600 725
внутреннего 510 785 500 500 725
Потребляемая мош-
кость. кВт 14 40 14
Размеры бегунов, мм:
длина 4350 6200 4358 3582 4350
ширина 2918 3670 2918 2753 2918
высота 2870 3830 2870 2315 2870
Масса бегунов, кг 12255 21750 12500 10000 12300
Таблица 30. Технические
характеристики дезинтеграторов
Показатель Диаметр корзины, мм
1000 1100 1210 1350
Производительность, т/ч 6...8 7...10 9...14 12...16
Потребляемая мощность, кВт 22 2 5 35
Размер загружаемых кусков, мм Частота вращения корзи- ны, с-1 10 25.. 8,35 .30 7,5 6,7
Масса дезинтегратора, кг 2400 2800 5300 5800
Техническая характеристика
флотооттирочной машины <Пена-5>
Размеры камеры, мм
длина 1100
ширина . 1100
высота.................................. 1500
Объем пульпы в камере, м3 . 1,0
Диаметр ротора, мм........ ... 180
Частота вращения двигателя, с-1 24,2
Мощность электродвигателя, кВт . 3,4
Размеры машины мм:
ширина ................................. 1770
высота 2900
длина (числитель) при числе камер . 7,314/6
(знаменатель) 9.530/8
11.745/10
Масса машины (числитель) при числе камер
(знаменатель), кг ........................ 3780/6
4870/8
5920/10
30
chipmaker.ru
Техническая характеристика
электромагнитного шкивного сепаратора СМ-63
Диаметр барабана, мм . 460
Ширина ленты, мм . 500
Скорость ленты, м/с .... .......... 1,1
Наибольшая напряженность магнитного по
ля, кА/м . . ... 63,7
Мощность, потребляемая магнитом, кВт . 0,96
Масса, кг . 530
Техническая характеристика электромагнитного
индукционно-роликовою сепаратора ЭРС-1
Производительность, т/ч, при размере час-
тиц, мм:
2,0 2...3
1.0 до 2
0,6................................ до 1,6
Максимальная напряженность магнитного
поля при зазоре 3 мм, кА/м .... 1270
Размеры индукционного ролика, мм:
активная длина 775
диаметр................ 100
Число индукционных роликов . . 6
Потребляемая мощность электропривода,
кВт, при токе
переменном 3
постоянном............. 0,7
Частота вращения, мин-1, роликов:
индукционных 0,967
питателя 0,45
Размеры, мм:
длина 2120
ширина 1900
высота 2355
Масса, кг 6335
Таблица 32 Технические характеристики сушильных барабанов
Показатель Типоразмер*
1600Х 1 юоо 1600X8000 1200X6000
Объем сушильного про- странства, м3 22,2 16.1 6,8
Наклон, % Частота вращения бара- бана, с-1 0,042...0,032 5 0,057; 0.08; 0.084
Мощность электродвигате- ля, кВт 10 0,095 7 3,8
Размеры (без пылеотде- ляющих устройств), мм: длина 16000 11800 7200
ширина 3500 3700 2100
38
Продолжение табл. 32
Показатель Типоразмер*
1600Х1Ю00 1600X8000 1200X6000
высота 3500 4100 2200
Масса металлоконструк- ций, кг 20000 17800 10000
* Типоразмер барабана определяется его диаметром и длиной.
§ 6. Расчет состава шихты
Для получения стекла требуемого качества н вида состав шихты
рассчитывают, используя данные химического анализа применяемых
сырьевых материалов. Расчет ведут на 100 мае. ч. стекломассы. Хими-
ческие составы стекла и каждого составляющего шихту вещества
выражают в процентах от массы.
Пример. Рассчитать состав шихты для сортового стекла механи-
зированной выработки следующего состава (%): SiOz — 75,5, СаО —
6, MgO—2,5, Na2O - 15, КгО—1; химический состав сырьевых ма-
териалов приведен в табл. 33.
Таблица 33. Химический состав, %, сырьевых материалов
Материал Оксиды, % п.п.п.
SiO2 СаО MgO Na2O к2о А12Оз Fe2Oj
Песок (Xi) 98,98 0,4 — — — 0,22 0,03 0,37
Мел (Х2) 1,5 54 — — — — 0,2 44,3
Доломит (Хз) 3 27 19,8 —~ — 1,6 0,2 48.4
Сода (Х4) — — 56 — — — 44
Поташ (As) — -— — 1,2 65,8 — — 33
Стекло 75,5 6 2,5 15 1 — — —
Чтобы получить 100 кг стекломассы заданного состава, необходимо
с сырьевыми материалами ввести заданное количество оксидов в ки-
лограммах. Для этого следует взять (Х| + Х2 + Хз + Xt + Xs) кг
сырьевых материалов (по числу компонентов шихты). Для определения
требуемого количества сырьевых материалов составляют уравнения с
учетом ввода определенного оксида с каждым сырьевым материалом.
Например, из табл, видно, что S1O2 содержится в песке, меле и доло-
мит» Следовательно, его вводится: с песком Xi-98,98/100 =
= 0,9898Х| кг; с мелом Х2- 1,5/100=0,015X2 кг; с доломитом Хз-3/100=
= О.ОЗХз кг.
Всего в стекло необходимо ввести 75,5 кг SiOz. В связи с этим
39
chipmaker.ru
уравнение для SiO2 примет вид SiO2 75,5 = 0,9898Х| + 0,015Х2 +
+ О.ОЗХз (5) Аналогично составляют уравнения для других оксидов:
СаО 6 = 0,004Х| + 0,54Х2 + 0,27Х3 (6); MgO 2,5 = 0,198Х3 (7);
Na2O 15 = 0.56Х,+ 0,012Xs (8); К2О I = 0,658Xs (9).
Из уравнений (7) и (9) определяют значения Х3 и Xs: X, =
= 2,5:0,198= 12,62 кг; Х5 = I 0.658 = 1,52 кг; из уравнения (8)
Х« = 15 — 1,52-0.012/0,56 = 26,75 кг; из уравнения (6) Х2 — (6 -
— 0.004Х, — 0,27Х3)/0,54 = (2,59 - 0,004Х,)/0.54.
Полученное значение Х2 подставляют в уравнение (5) 75,5 =
= 0,9898Х,+(2,59 — 0.004Х,/0,54) 0,015 + 0,03-12,62, откуда X, =
= 75,71 кг. Определяют окончательное значение Х2: Х2 = (2,59 —
- 0.004-75,71)/0,54 = 4,24 кг.
Для соды и поташа учитывают потери на улетучивание, соответ-
ственно 3 и 12%.
С учетом потерь количество этих материалов составит: X, =
= 26,75-1,03 = 27,6 кг; Xs = 1,52-1,12= 1.7 кг. Таким образом, состав
шихты будет следующим (кг на 100 кг стекла): песок — 75,71; мел —
4,24; доломит— 12,62; сода — 27,60; поташ— 1,70; всего— 121,87.
Из этого количества материалов в стекло войдет (%): с песком
SiO2 75,71-98,98/100 = 74,95, СаО 75,71-0,4/100 = 0,33 AI2O3 75.71Х
Х0,22/100 = 0,166; Fe2O3 75,71-0,03/100= 0,0227; с мелом SiO2 4.24Х
X 1.5/100 = 0.0636; СаО 4,24-54/100 = 2,29; Fe2O3 4,24-0,2/100 =
= 0,0085; с доломитом SiO2 12,62-3/100= 0,378; СаО 12,62-27/100 =
= 3,405; MgO 12,62-19,8/100= 2,50; А12О3 12,62-1,6/100= 0,202;
Fe2O3 12,62-0,2/100= 0.0025, с содой Na2O 26,75-56/100=14,97;
с поташом К2О 1,52-65,8/100 = 0,998; Na2O 1,52-1,2/100 = 0,0182
Результаты расчетов записывают в таблицу (табл. 34).
Таблица 34 Составы шихты и стекла
Необходимое количество ма териала,кг Оксиды, %
SiO2 СаО MgO Na2O К2О А|.О3 Fe2O3
Песок — 75,71 74,95 0,33 — — — 0,166 0.0227
Мел — 4,24 0.064 2.29 — — — — 0.0085
Доломит — 12,62 0.378 3,4 2,50 — — 0,202 0,0025
Сода — 27,60 Поташ — 1,70 — — — 14.97 0,018 0,998 — —
Всего. ' 121.87 75,392 6,02 2,50 14,99 0,998 0,368 0,0337
Если из 121,87 кг шихты получается 100 кг стекла, то из 100 кг
шихты получится стекла (100 : 121,87)-100= 82 кг. Таким образом, по
терн при стеклообразовании для данного состава сырья составят
100—82= 18 кг.
40
§ 7. Приготовление шихты
Общая схема. Сырьевые материалы хранятся в бункерах и малых
емкостях. Шихту приготовляют по такой схеме: взвешивание (табл. 35)
сырьевых материалов, смешивание компонентов с увлажнением, тран-
спортирование шихты к стекловаренным печам. На стекольных заводах
с большим объемом выпуска продукции сырьевые материалы отвеши
вают на автоматических массоизмерительных устройствах (весах).
Наиболее распространены тарельчатые (табл. 36) и грушевидные
(табл. 37) смесители.
Таблица 35. Технические характеристики
автоматических массонзмерительных устройств
(плотность взвешиваемого материала 0,55...1,9 т/м3;
класс точности взвешивания 0,4)
Показатель ДВСТ-40 ДВСТ-20 ДВСТ-150 ДВСТ-300П
Предел взвешивания, кг Объем ковша, м3 Цикл взвешивания, с Потребляемая мощность, кВт Размеры, мм: длина ширина высота Масса, кг 15...40 0,07 90 0,6 1630 1295 2545 445 35...70 50..150 0,27 180 1,8 2100 I860 3000 880 120...300
Таблица 36. Технические характеристики
тарельчатых смесителей С и СТ
Показатель СТ-700 С-355 СТ 250
Производительность, т/ч 10...12 7...3 3...4
Вместимость чаши, л 700 500 250
Мощность электродвигателя, кВт 20 10 4,5
Размеры, мм: длина 3400 3350 2300
ширина 3140 2620 1270
высота 2240 1540 1900
Масса (без электродвигателя), кг 7000 4100 1600
Техническая характеристика тарельчатого
смесителя С Ш-1000
Объем загружаемой шахты, м3 . . . меиее 1 (в за-
висимости от
состава)
Длительность полного цикла (загрузка, пере-
мешивание, разгрузка), мин...................... 8. .10
41
chipmaker.ru
Частота вращения нижнего редуктора, с-1 0,163
Окружная скорость лопастей, м/с:
смешивающих 1,65
истирающих . ....... 1,38
Электродвигатель привода лопастей:
мощность, кВт............. 13
частота вращения, с-1 . ........... 16,2
Электродвигатель механизма открывания за-
твора:
мощность, кВт .... 1,1
частота вращения, с-1 . 15.8
Размеры, мм:
длина . 3220
ширина 3180
высота . . 2600
Масса, кг ... . 5600
Таблица 37. Технические характеристики
грушевидных смесителей
Показатель С-ЗЗЗП С-336Г С 302 С-230А
Производительность, м’/ч 10 20 40
Барабан:
вместимость, л 500 1200 2400
частота вращения, с”1 0,3 0,29 0,201
мощность электродви-
гателя, кВт: 2.8 14 28
Размеры, мм:
длина 2230 2575 3725 3432
ширина 2230 2260 2730 4180
высота 1920 2800 2526 3123
Масса, кг 1300 2000 3817 8046
При гидротермальном способе компоненты шихты перемешивают в
жидкой среде (в растворе или суспензии), что способствует ускорен-
ному взаимодействию компонентов и обеспечивает высокую однород-
ность смеси. Шихта представляет собой смесь сцементированных агре-
гатов стеклообразующих компонентов, в основном силикатных соеди-
нений, непосредственно пригодных для стекловарения.
Гранулирование. Дли получения гранул шихты используют тарель-
чатые (чаще всего), барабанные и другие грануляторы.
Техническая характеристика тарельчатого гранулятора
Диаметр тарели, мм 1000
Высота бортика, мм . . . 150
Угол наклона тарели, град . . . 35.45
Частота вращения тарели, мин-1 11...35
Мощность электродвигателя, кВт ... 2
Производительность, т/ч:
дозатора.............................. 0.48
гранулятора.......................... 0,3
42
В качестве связующего применяют раствор NaOH, жидкое стекло,
мазут, воду. Действие воды основано иа том, что она растворяет ще-
лочные компоненты шихты, которые при охлаждении образуют кри-
сталлогидраты и связывают остальные компоненты шихты. Наиболее
эффективно гранулирование шихты с применением раствора NaOH,
так как в этом случае преимущества уплотненной шихты сочетаются
с повышением химической активности шихты, обеспечивающей ускоре-
ние процессов силикатообразования при варке.
Контроль качества шихты. Шихту контролируют иа соответствие
заданному химическому составу, влажности, однородности, зерновому
составу, а также иа комкование. За смену делают один полный анализ
и четыре анализа щелочности и нерастворимого остатка. Допустимые
отклонения от заданного состава в отдельных отвесах ие должны пре-
вышать (%): по нерастворимому остатку, соде, поташу—± 1, по
карбонатам кальция, магния, сурику, глету, влаге— ±0,5.
Глава III. СТЕКЛОВАРЕНИЕ
§ 8. Физико-химические процессы стекловарения
При стекловарении шихта превращается в расплавленную стекло-
массу (1400...1550°С), из которой после охлаждения формуют изделия.
Стекловарение (табл. 38) протекает при высоких температурах в дви-
жущейся вязкой среде (стекломассе) переменного и сложного состава
и зависит от состава стекла, условий теплообмена, характера движе-
ния стекломассы и газов.
Таблица 38. Процессы, происходящие при стекловарении
Физические Химические Фнзнко химические
Нагревание шихты Реакции в твердом состоянии Образование эвтектик
Удаление гигроскопи- Диссоциация карбо- Взаимное растворение и
ческой влаги иатов, сульфатов, нитратов и других солей взаимодействие компо- нентов в твердом и рас- плавленном состоянии
Плавление компонен- Расщепление гидра- Взаимодействие между
ТО В тов газами и стеклом
Полиморфные превра- Удаление химически Взаимодействие стекло-
щения связанной воды массы с огнеупорами
Улетучивание некото- Реакции взаимодей- Поверхностные явления.
рых компонентов ствия н образования силикатов явления переноса
43
chipmaker.ru
Стадии стекловарения:
силикатообразование — компоненты шихты взаимодейству-
ют и претерпевают физические и химические изменения. К концу
стадии большинство газообразных веществ из шихты улетучивается,
основные химические реакции между компонентами шихты заканчи-
ваются, шихта превращается в спекшуюся массу, состоящую из
силикатов и кремнезема. Для иатрий-кальций-силикатных стекол
стадия завершается при температуре 900...1150°С. Повышение тем-
пературы ускоряет силикатообразование;
стеклообразование — начинается плавление спекшейся мас-
сы, взаимное растворение компонентов и кремнезема. К концу ста-
дии стекломасса становится прозрачной, без непровареииых частиц
шихты, однако она еще пронизана большим числом пузырей и сви-
лей, содержит нерастворившиеся зерна кремнезема и продолжает
оставаться химически неоднородной. Обычно эта стадия завершает-
ся при температуре 115О...125О°С. Повышение температуры, приме-
нение перемешивания ускоряют процессы стеклообразования;
осветление — стекломасса, становясь менее вязкой, освобождает-
ся от видимых газообразных включений. Стадия заканчивается
при 145О...155О°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 тем-
пературах или перемешивают. К концу стадии она освобождается
от свилей и становится однородной. Обычно гомогенизация проте-
кает одновременно с осветлением;
охлаждение — температуру стекломассы снижают на 200...300°С,
чтобы получить необходимую для выработки изделий вязкость.
Основные процессы н реакции взаимодействия компонентов
Реакции /°C
Полиморфные превращения кварца
Р-кварц -> а-кварц -► а-тридимит -► а-кристаллобалит 575, 870, 1470
Натрий-кальций-силикатные стекла
MgCO3 + Na2CO3 = Na2Mg(CO3)2;
СаСО3 + Na2CO3 --- Na2Ca(CO3)2 . . до 600
Na2Mg(CO3)2 + SiO2 = Na2SiO3 + MgSiO3 + CO2;
Na2Ca(CO3)2 -f- SiO2 = Na2SiO3 -|- CaSiO3 -f- CO2;
MgCO3 = MgO + CO2 ...... 600...830
Na2CO3 + n SiO2 = Na2O- n SiO2 CO2 ................ выше 856
CaCO3 = CaO-|-CO2 ................................. 912
MgO + SiO2 = MgSiO3; CaO + SiO2 = CaSiO3 .. 980...1200
Na2SO« + SiO2 = Na2SiO3 -|- SO2 -^-O2 (с участием
углерода) ....................................... 740... 1100
44
Калий-свинец-силикатные стекла
pb3O, = ЗРЬО + уО2 450...600
К2СО3 4- SiO2 = K2SiO3 + СО2 . 500 ..800
РЬО + SiO2 = PbSiO3 . 500...700
К2СО3 + пРЬО + mSiO2 = K2O-nPbO-mSiO2 4- CO2 выше 900
Красители
К2Сг2О? = К2О 4~ 2СгО3; 4СгО3 2Сг2О3 4- ЗО2
(в расплаве), 4МпО2 = 2Мп2О34-О2; 2Мп2О3 =
г=4МпО4-О2 (в расплаве); 2Fe2O3«4FeO4- О2 (в рас
плаве); CuSO, —CuO4-SO3; 4CuO 2С.п2О4-Oj (в pa
сплаве); 2Cu2O4- Sn = 4Cu 4- Sn; 3Se 4-Na2CO3 =
= 2Na2SeO3 4- 3CO2; Se 4- O2 = SeO2 800 ..1000
Глушители
Na2SiF6 = 2NaF 4- SiF,; Na3AlF6 = 3NaF 4- AIF,;
4NaF 4- SiO2 Na2O 4- SiF,; CaF2 4- SiO2 « 2CaO 4~
+ SiF,; Ca3(PO,)2 3CaO 4- P2O5
Окислители
2KNO3 = 2KNO2 4~ O2 . до 500
4KNO2 = 2K2O + N2 4~ 3O2 выше 500
Восстановители
C4-CO2 = 2CO; Fe2O3 4~ CO = 2Fe30,4-CO = 600. 700
= 3FeO 4- CO2
Осветлители
As2O3 4- O2 = As2O3 800...900
As2O5 = As2O3 4- O2 выше 1000
§ 9. Стекловаренные печи
Классификация (табл. 39) и параметры. Работа печей характе-
ризуется следующими параметрами: производительность, коэффициент
полезного действия (КПД) и расход теплоты на варку стекла. Коэффи-
циент полезного действия горшковых печей 6...8%, периодических
ванных 10...15%, непрерывных ванных 17...40%, газоэлектрических
30...50 %, электрических 50...70 %. Экономичность работы стекловарен-
ных печей определяют теплотехническим расчетом.
Ванные печи непрерывного действия — наиболее распространен-
ный и эффективный агрегат для варки стекла. Принципиальное
устройство печи (рис. 4): печь располагается в специальном зда-
нии II; рабочая камера имеет загрузочный карман 10, варочную 4
и студочиую 2 части, состоящие из бассейна и пламенного простран-
ства; от студочиой части отходят выработочные каналы 1 с подмашин-
ными камерами; варочная часть отапливается с помощью горелок 3;
45
chipmaker.ru
Таблица 39 Классификация
Тип печи Ванные
Цикл работы Непрерывного действия
Способы отопления Пламенные
Направле- ние движе- ния газов поперечное (регенера- тивные пе- чи) подковообраз- ное (регене- ративные и ре- куперативные печи) прямоточное (рекуративные печи) противо- точное (пе- чи прямого нагрева)
Способ раз- деления бассейна С неглубо- кими пре- градами (лодки, мосты и т. п.) С протоком
Способ раз- деления пламенного простран- ства Снижение секции сво- да Перего- родка ча- стичная Комбина- ция пере- городки и снижения свода Решетча- тый эк- ран Полное разделе- ние
Форма печи Прямоугольная
46
стекловаренных печей
Ванные
Непрерывного действия Периодического действия
Электрические Пламенно-элект- рические прямо- го нагрева Пламенные
прямого нагрева косвенного нагрева
— любое продоль- ное, по- перечное подко- вооб- разное
С пре- града- ми С про- током Без разде- ления С пре- града- ми С про- током С газо электри- ческими ячейками Без разделения
Любой Без разде- ления Любой Полное отделе ние ячейки Без разделения
Прямоугольная
Прямоугольная
и многоуюльпая
Прямоугольная
или овальная
47
chipmaker.ru
Продолжение табл. 39
Тип печи Горшковые
Цикл работы Периодического действия
Способы отопления Пламенные Муфель- ные пла менмыс Электри- ческие
Направле- ние движе- ния газов с верхним горизон- тальным пламенем С НИЖННМ нисходя- щим пла- менем с нижним обращен- ным пла- менем
Способ раз- деления бассейна — —
Способ раз- деления пламенного простран- ства Холодные колодцы Горячие колодцы Горячие и холодные колодцы —
Форма печи Круглая, прямоугольная, овальная Круглая, прямо- угольная
Рис. 4. Ванная стекловаренная печь:
1 — выработочные каналы, 2 — студочная часть, 3 — горелки, 4 — варочная часть, 5 — регенераторы, 6 — воздушные
шнберы, 7 — канал для отвода дымовых газов, 8 — котел-утилнзатор, 9 — дымовая труба, /0 — загрузочный карман,
II— здание, 12—машины вертикального вытягивания стекла, 13 — отломщик листа стекла, 14— лист стекла
chipmaker.ru
Таблица 40. Составы
Огнеупор Содержание главных компонентов, % Макси- мальная темпера- тура при- менения, °C Кажущая- ся плот- ность, I03кг/м3
SiO2 АЬОз ZrO2
Алюмосили катные 51...85 15...47 1350... 1500 2,1...2,2
(шамотные) (ГОСТ 7151—74) Динасовые (ГОСТ 3910—75):
обычный Не менее — — 1600... 1650 1,89... 2
93,5
уплотненный Не менее — 1600... 1680 1,86
95,5
Плавленый кварц 99 — — 1650... 1680 2
(ГОСТ 9800—84) Муллитовые 21...52 45...75 1500 .1700 27...2,8
(ГОСТ 10381—75) Муллитокорундо- выс (ГОСТ 20901—75) 7...22 72...90 1600... 1750 2,5...3
Корундовые (ТУ 14-8-164 -75, ТУ 14-8-66 73) Электроплавленые бадделеито-корун- довые (ГОСТ 23053—78): 92...99 1700.. 1900 2,6...3,8
бакор-33,37 12...15 50...62 17...35 1600... 1700 3,3...3,7
бакор-41 16 40 39 — 3,85
бакор-45 19 37 43 — 3,97
Карбидокремнне- вые (ГОСТ SiC 65...95 — 1700... 1800 2,1..2.6
10153— 70) Форстеритовые (ГОСТ 14832 -79) 22...33 MgO 47...59 1500... 1600 2,4...2.8
Хромомагнезите- 6...10 MgO Сг>О3 1500. .1700 2,8...3,1
вые и магнезито- 40...70 8 ..32
хромитовые (ГОСТ 13998 -68, 5381 -72) Легковесные теп- 1150... 1500 0,4..1,3
лоизоляционные
(ГОСТ 5040-78)
50
и свойства огнеупоров
Плотность, 103 кг/м3 Кажущая- ся порис- тость, % Средний ТКЛР. 10 7 ° С"в интервале температур, ° С Дополни- тельное не- обратимое изменение линейных размеров при службе, % Теплопро- водность в интервале температур 20... 1000 °C
20..1000 20...1500
Вт/(м-”С)
— 13... 18 60. .85 — 0...2 0,9...1,6
2,37...2,42 20...50 135 85 0,5..2 1.4...2
2,33..2,35 18. .20 135 85 0,5 1 1,4...2
2,2 0 5...6 — 0. .1,5 2.1
2,7...3,2 12...30 43...75 45.. 78 0...1 1,7...3,5
3,2..3,8 15...30 70..80 — 0...2 1,7...3,5
2,7..3,9 0,5...25 70...85 — 0 ...1,5 2,3...4
3,7..3,9 1...3 60. ..70 52...67 0 2,3...2,9
4 1 2 75 — — -—
4.2 1 ...2 — — — —
2,8...3,1 18...25 45 — — 9,3... 14
— 12...25 НО — 0.1,5
3,6...3,9 10...23 106 — 0...1.5 1,7...2,2
— — — — 1 0,2...0,6
51
r.ru
Рис. 5. Крепление бассейна, стен и
свода стекловаренной печи:
/ — свод печи, 2 верхние связи, 3 —-
пята свода и ее защита. 4 — стойка
(швеллеры или двутавровые балки), 5 —
опора пяты, 6 — кронштейн, 7 — стена
пламенного пространства. 8 — зуб, 9 —
опорная плита (лафет), 10 — уголки,
II — болты крепления стен бассейна,
12 — стеновые брусья. 13 — узел крепле-
ния стойки к балкам, 14 — донные брусья,
15 — металлические полосы, 16 — донные
балки
канал 7 служит для отвода дымовых га-
зов через дымовую трубу 9. Устройство
рабочей камеры и крепления конструк-
тивных элементов ванных печей пока-
заны на рис. 5.
Огнеупоры. Выбор огнеупоров для
кладки печи определяется их химиче-
ским составом и свойствами (табл. 40),
а также химическим составом и свой-
ствами стекломассы и зависит от кон-
струкции и режима эксплуатации печей.
Наиболее подверженные разруши-
тельному действию конструктивные
элементы кладки печи (рис. 6, а...ж):
Рациональная раскладка огнеупоров
для стекловаренных печей непрерывного действия
Верхний ряд стен бассейна в зоне
максимальных температур
Верхний ряд в остальной части
бассейна
Загрузочный карман, пережим,
проток
Нижний ряд стен бассейна вароч-
ной части
Угловые брусья варочной части
бассейна и влеты первых двух пар
горелок
Остальные части варочного бас-
сейна, верхний ряд стен бассейна
студочиой части печи, машинных
каналов и выработочной части
Нижиие ряды стен бассейна сту-
дочиой части и машинных каналов
Угловые брусья студочной части
печи и машинных каналов
Главный свод, верхнее строение
Бакор-41, бакор 45 иа высоту
600 мм, допускается бакор-37
Бакор-37, бакор-41 на всю высоту
Бакор-41, бакор-37 иа всю высоту
Бакор-33, допускаются высокогли-
ноземистые огнеупоры
Бакор-41 иа всю высоту, допуска-
ется бакор-37
Бакор-33, допускаются высокогли-
ноземистые огнеупоры
То же
« >
Динас огнеупорный
52
Простенки между влетами горелок
в зоне варки
Влеты горелок
Горелочные блоки
Дно варочной и студочной части
печи, машинных каналов и выра-
ботанной части
Регенераторы — своды и верхняя
часть боковых стен на 1/3 высоты
насадки; нижняя часть стен и на-
садка регенераторов
Бакор-41 или бакор-37 на высоту
380 мм, шамот 120 мм
Бакор-41, бакор-37, допускается
динас уплотненный
Бакор-41, допускается бакор-37
Бакор-33, допускается шамот с
покрытием плитками из электро-
плавлеиных огнеупоров (бакор-33
или бакор-41)
Магиезитохромит или форстерит,
шамот с содержанием 40—48%
АЬОз
Динас
Электроплавленый огнеупор
Электроплавленый огнеупор
ЕЙНЙДэ повышенной плотности и
стеклоустойчивости
( д*Л| Шамот
’-j Высакоглиназемистый
I. “ » огнеупор
У-'-у&А Изоляционный материал
Рис. 6. Схемы огнеупорной кладки стекловаренной печи:
боковых стен варочного бассейна в зонах: а — варки, б — максимальных
температур; дна варочного бассейна в зонах, в — бурления, г — электропо-
догрсва; д— загрузочного кармана печи, е— горелочного узла с нижней по-
дачей топлива, ж — элементов протока
53
chipmaker.ru
верхний ряд стенки бассейна в зонах варки, максимальных температур,
дно варочного бассейна в зонах бурления и электроподогрева, угловые
брусья варочного бассейна, загрузочный карман, проток, влеты горе-
лок, простенки в зоне варки, горелочные блоки.
Горелки н способ подачи топлива. Применяют следующие спо-
собы подачи топлива в печи (рис. 7, а., ж) -. боковой, нижний, верхний
и комбинированный.
Тепловая изоляция. Для изоляции стен варочного бассейна и
свода печи применяют следующие теплоизоляционные материалы
(табл. 41...43).
Рис. 7. Эффективные способы подачи топлива в стекловаренные
печи:
а. в — в щечки горелок, г. д — нижний, е — верхний, ж — комбиниро-
ванный
Возможные дефекты стекломассы. Дефекты стекломассы (табл. 44)
бывают трех видов: твердые (камни и кристаллы), стекловидные (свили
и шлиры) и газоые (пузыри), включения. Меры предупреждения
дефектов: правильный подбор зернового состава компонентов шихты
54
Таблица 41. Свойства теплоизоляционных материалов
Материал Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/(м*°С), в зави- симости от темпе- ратуры Максималь- ная темпера- тура дли- тельной экс- плуатации, °C
Ячеистый фосфатный бе- тон 800... 1100 0.348 + 0,00010/ 1500... 1600
Фосфоксрамзитобетон 1200 0,314+0,00024/ 1270
Фосфоперлит 250...300 0.067 + 0.00012/ 800
Перлиталь (ТУ 36-1815—80) 200...250 0,068 + 0,00009/ 900
Алюмохромфосфатный газобетон 800 0,214 + 0,00024/ 1500
Алюмохромфосфатный газобетон 600 0,163 + 0.00028/ 1450
То же 400 0.093 + 0,00030/ 1400
Ш а мотно- волокнистые плиты (ТУ 36 23-45—80) ШВП 1150 350...400 0,130 + 0,00010/ 1150
ШВП-1350 500 0,070 + 0.00030/ 1350
Керамовермикулитовые плиты (ТУ 14-205-22—77) 350 0.085 + 0,00021/ 1000
Гранулированный фосфо зит 500.. 700 0,265 + 0,00008/ 1700
Маты из муллитокремне земнстого (каолинового) волокна МКРР-130 (ГОСТ 23619 79) 130 0,034 + 0,00026/ 1150
Легковесный динасовый кирпич ДЛ-1,2 (ГОСТ 5040 78) 1200 0.470 + 0,000257/ 1550
Изделия муллитовые и муллитокремнеземистые легковесные (ГОСТ 5040 78) 700 1300 0,40 .0,60 1450...1500
Вермикулит вспученный (600°С) 0,14..0,18 1 100
ГОСТ 12805 67 Изделии шамотные лег- ковесные 400... 1300 (600°С) 0.25...0,70 1150...1400
(ГОСТ 5040—78) Изделии корундовые лег- ковесные 1100 1800 (600°С) 0,55. 0,90 1550
(ГОСТ 5040 78) (600 °C)
55
chipmaker.ru
Таблица 42 Оптимальные варианты тепловой изоляции стен варочного бассейна печи
Температура внутренней поверхности стены, °C № вари- анта Слой, материал, толщина слоя, мм Температура в месте кон- такта слоев, °C Температура наруж- ной поверхности. °C Удельный тепловой поток, Вт/м2
1-го 1-го н 2-го 2-го н 3-го без изо- ляции с изоля- цией без изо- ляции с изоля- цией
1350 1 1-й — плиты ШВП-1350, 100 2-й — перлиталь 100 1290 990 — 420 90 13730 1070
II 1-й — ячеистый фосфатный бе- тон, 50 2-й — плиты ШВП-1150, 100 3-й — перлнталь, 50 1290 1140 900 — 90 — 1090
ш 1-й алюмохромфосфатный га- зобетон (600), 100 2-й — керамовермикулитовые плиты, 100 1270 1000 — — 105 — 1500
1450 I 1-й — ячеистый бетон, 100 2-й — плиты ШВП-1150, 50 3-й — перлиталь, 50 1370 1140 840 435 105 15000 1310
1 1
II 1-й — плиты ШВП-1350, 150 2-й — перлиталь, 50 1350 790 — 105 — 1410
III 1-й — алюмохромфосфатный газобетон (600). 100 2-й керамовермикулитовые пли- ты, 100 1360 1000 — — 115 — 1 1720
1550 I 1-й — ячеистый бетон, 100 2-й — плиты ШВП-1350, 50 3-й — перлиталь, 50 1460 1150 820 455 115 16320 1510
II 1-й — ячеистый бетон, 100 1440 1080 900 — 125 — 1870
III 1-й — алюмохромфосфатный газобетон (600) 120 2-й — керамовермикулитовые плиты, 80 1440 980 — — 125 — 1960
chipmaker.ru
Таблица 43 Оптимальные варианты тепловой изоляции свода печи
Слои, материал, толщина слоя, мм Толщина свода, мм Температура внутренней поверхности свода, °C Температура в месте контакта слоев, °C Температура на- ружной поверх- ности. °C Удельный тепловой поток, Вт/м2
1 -го 1 ГО II 2-го 2-го и 3-го 3-го и 4-го без изо- ляции с изоля- цией без изо- ляции с изоля- цией
Вариант I 1-й — кварцевый песок, 30 300 1400 1240 1220 990 275 90 6130 1370
1500 1320 1300 1050 — 290 100 6680 1510
2-й — фосфозитовые гра- 1600 1400 1380 1080 300 105 7240 1670
400 1400 1180 1160 900 240 90 4730 1280
нулы, 80 1500 1270 1250 990 — 250 100 5150 1410
3-й — маты из каолино- 1600 1350 1330 1040 — 260 105 5570 1560
500 1400 1140 1120 840 210 90 3860 1200
вого волокна, 90 1500 1220 1200 920 — 220 95 4200 1320
1600 1300 1280 1010 — 235 100 4540 1450
Вариант II
1-й — кварцевый песок, 30 300 1400 1230 1210 1100 — — 95 — 1560
2й — легковесный динас,
ДЛ-1,2, 65 400 1400 1190 1170 1080 90 1430
3-й — маты из каолино- 1400 1150 ИЗО 1040 90 1330
вого волокна, 105 500 1500 1220 1200 1100 — — 95 — 1480
Вариант III
1-й — кварцевый песок, 1400 1190 1170 1040 840 НО 1650
30 300 1500 1270 1250 1100 890 115 1830
1600 1350 1330 1180 930 — 125 — 2010
2-й — легковесный динас ДД-1,2,65 400 1400 1500 1600 ИЗО 1210 1280 1110 1190 1260 1000 1060 ИЗО 800 850 890 1 1 1 105 \ 110 120 1520 1680 1840
3-й — фосфозитовые гра- нулы, 45 500 1400 1500 1080 1150 1060 ИЗО 950 1010 770 810 — 105 НО 1410 1550
4-н — маты из каолино- вого волокна, 60 1600 1220 1200 1080 850 — 115 — 1700
Вариант IV 1-й — кварцевый песок, 30 2-й — легковесный динас, 115 300 400 1500 1600 1500 1600 1230 1310 1160 1230 1210 1280 1140 1210 920 970 870 920 — — 125 135 120 130 — 2050 2260 I860 2050
3-й — маты из каолино- вого волокна, 60 500 1600 1170 1150 870 — — 125 — 1870
Т а б л и ц а 44. Возможные дефекты стекломассы
Дефект Стадия
приготовление шихты варка осветление и гомоге- низация охлаждение
Шихтные камин от огнеупоров Комкование шихты, плохое перемешивание, крупнозер- нистые компоненты и неод- нородность зернового со- става, посторонние нера- створимые включения Неправильная загрузка шихты в печь, недостаточ- ная температура или про- должительность варки, бы- строе продвижение иепро- варившихся частиц, разъе- дание огнеупоров стен ва- рочного бассейна н свода печи Быстрое продвижение ие- проварившихся частиц, разъедание огнеупоров стен варочного бассейна и сво- да печи Поступление стекломассы с дефектами из варочного бассейна, разъедание огне- упоров свода выработочной части печи
chipmaker.ru
Продолжение табл. 44
60
тщательное смешивание нх, активная варка, полное осветление стек-
ломассы; стабильная температура в зонах стекловаренной печи, окис-
лительная атмосфера в зонах осветления и охлаждения стекла, вы-
сокая стеклоустойчивость огнеупоров.
Глава IV. ФОРМОВАНИЕ
§ 10. Способы формования
и их технологические характеристики
Стадии формования и параметры. Формование протекает в две
стадии:
формообразование — придание пластичной стекломассе
конфигурации формуемого изделия в результате приложения внешних
сил, характер действия которых обусловлен видом изделия и способом
формования; определяющие факторы: вязкость, поверхностное натяже-
ние, пластичность, упругость и характер температурного изменения
этих свойств;
фиксация формы — закрепление конфигурации отформо-
ванного изделия в результате твердения стекломассы, характер ко-
торого обусловлен составом стекла, видом изделия и способом охлаж-
дения; определяющие факторы: скорость твердения стекла, изменение
вязкости стекломассы при изменении температуры (влияние состава
стекла) и температуры во времени (условия охлаждения).
Основные технологические параметры формования. Рабочий
интервал вязкости стекломассы (102..,10е Па-с) устанавливает
пределы изменения вязкости стекломассы при формовании до момента,
когда внешний слой изделия затвердевает настолько, что препятствует
деформации изделия.
Температурный интервал формования (1250...700°С)
выражает пределы изменения температуры стекломассы при прохожде-
нии рабочего интервала вязкости; изменяется в зависимости от хими-
ческого состава стекла.
Время прохождения рабочего интервала вяз-
кости — характеризует продолжительность формования; зависит от ус-
ловий охлаждения и химического состава стекла, определяющих
скорость твердения стекломассы
Способы формования. Каждый способ и этап формования
(табл. 45) характеризуется определенными параметрами (табл. 46,
47)
61
Таблица 45. Характеристика способов формования
chipmaker.ru
Способ Разновидность
Вытягивание под действи ем односторонне направ- ленных усилий, создавае- мых вытяжным механиз- мом (непрерывный про- цесс) —
Прокатка под действием одно- или двусторонних комбинированных сжи- ма юще-растягивающих (раскатывающих) уси- лий, создаваемых вра- щающимися валками Между валками На столе
Формование на расплав- ленном металле (может сочетаться с вытягивани- ем и прокаткой) —
Прессование изделий в металлической форме под действием односторонне направленных сжимаю- щих усилий, создаваемых пуансоном —
Выдувание изделий под влиянием равномерных Свободное и в форме с помощью
Характеристика
Вытягивание вверх или вниз через
формующие отверстия (щелевое,
кольцевое, круглое) «лодочек>, вра-
щающихся валков, фильер, со сво-
бодной поверхности стекломассы, при
использовании односторонне рас-
плавляемых лент и стержней
Струя стекломассы прокатывается
(непрерывно или периодически) меж
ду валками, вращающимися навстре-
чу друг другу
Периодическая прокатка в один при-
ем порции стекломассы иа металли-
ческом столе под действием валков
Стекломасса растекается на расплав-
ленном металле с последующим вытя-
гиванием. На расплавленный металл
стекломасса может также поступать
после прокатки
Прессование за один прием набора
стекломассы в раскрывной или нерас
крывиой форме под давлением вводи-
мого внутрь ее пуансона и прикры-
вающего ее сверху формового кольца
Постепенное выдувание без примене-
ния формы баночки, пульки и окон
Вырабатываемые стеклоизделия
Плоское и рифленое листовое стекло,
стеклянные трубки, трубы и стержни,
непрерывное стеклянное волокно, стек-
лянная пленка
Плоское, узорчатое, армированное,
волнистое и профилированное стекло,
стеклянная плитка
Листовое стекло с огненно-полирован-
ной поверхностью
Сплошные или полые изделия, разно-
образные по форме, размерам и назна-
чению: строительные блоки, линзы,
призмы, экраны, конусы для электрон-
но-лучевых трубок, изоляторы, изделия
бытового, тарного, светотехнического
стекла
Художественные, химико-лаборатор-
ные и специальные технические нзде-
усилий, создаваемых ежа- выдувной трубки
тым воздухом или мундштука
Механизирован-
ное в формах с
предварительно
отформованным
горлом
Прессовыдувание изде-
лий последовательным
применением прессования
и выдувания
Центробежное формова-
ние, осуществляемое под
действием центробежных
сил, создаваемых меха-
низмом вращения
Во вращающейся
форме
На вращающемся
диске
Раздув струи стекломас-
сы путем воздействия вы-
сокоскоростного потока
энергоносителя — сжато-
го воздуха, перегретого
g пара, горячих газов
Вертикальный
нательного изделия в форме и без нее
из порции стекломассы, набранной
вручную на выдувную трубку или с по-
мощью дутьевых головок стеклофор-
мующих машин
Последовательное механизированное
черновое (пулька) и чистовое (изде
лие) выдувание в двух различных
формах: черновой и чистовой
Предварительное прессование горла
изделия и всей черновой заготовки
(пульки) с последующим выдуванием
готового изделия в чистовой форме
Оформление изделия из набора стек-
ломассы при быстром вращении фор-
мы; стекломасса равномерно распре
деляется по внутренней стенке формы
То же, для набора стекломассы, поме
щениого иа вращающийся диск с
заданным профилем и распределяю-
щегося по его поверхности
Непрерывное многократное центро-
бежное расчленение на части струи
стекломассы, поступающей иа быстро
вращающийся диск, приводящее к об-
разованию тонких вытянутых волокон
Вытягивание в тонкие волокна и рас-
членение на отдельные части струй
стекломассы, вытекающей из фильер
под действием потока энергоносителя,
направленного вниз под небольшим
углом к вертикали
лия, предварительное формование иа
некоторых стеклоформующих машинах
Узкогорлая (диаметр горла до 30 мм)
пищевая, медицинская, парфюмерная,
химическая стеклянная тара
Узкогорлая, широкогорлая (диаметр
горла свыше 30 мм) пищевая, меди-
цинская, парфюмерная, химическая
стеклянная тара
Толстостенные полые изделия свето-
технического, электровакуумного, тех-
нического и художественного назначе-
ния
Изделия и заготовки из стекла в виде
плоских или сфероидных массивных
тел вращения (дисков) с гладкой или
профилированной поверхностью.
Штапельное стеклянное волокно, дли-
ной 200...500 мм и диаметром 15...30
мкм
Штапельное стеклянное волокно диа-
метром 7...12 мкм или неткаиный холст
из стекловолокна диаметром 14...
18 мкм
1
Продолжение табл. 45
64
Таблица 46. Вязкостные и температурные интервалы
для наиболее распространенных способов формования
Способ формования Рабочий иитервал вязкости, Па-с Температурный интервал формования, °C
Вытягивание Прокатка Прессование Выдувание (ручное и ме- ханизированное) На расплавленном метал- ле Ю3...1О7 1О2...1О6 1О2-5...1О6-5 1О2...5-1О6 1О3...1О’*...1О7 1050...700 1150...800 1050...700 1250...750 1050...920*...700
♦ Вязкость и температура
для равновесной толщины
Таблица 47. Вязкость стекломассы (1g т])
на различных операциях формования полых изделий
Способ формования Издел ие Набор, по- дача капли Передача пульки в чистовую форму Выдача изделий
Выдувание с ваку- Стаканы 2,3 3,6* 5,2
умным питанием Бутылки 2,2 2,9 4,8
Выдувание с ка- пельным питанием Бутылки 2,3 2,8 4,4
Прессование Разные изделия 2,6...3,7 — 4,3...6,5
Прессовыдуваиие Широкогорлая тара 2,8 4,4 7,1
Ручная выработка Разные изделия 1,7...2,7 — 3...4.7**
Свободное формование пульки
Оформление изделий.
§ 11. Оборудование для формования
Подготовленную к формованию стекломассу подают в стеклофор-
мующие машины различными способами (табл. 48, 49). При изготов-
лении ленты стекла и труб формование происходит не в формующих
органах, а за счет свободного вытягивания стекломассы в подмашин-
ной камере. Полые изделия изготовляют в формах, установленных
на стеклоформующих машинах.
Формы классифицируют по следующим признакам: характеру
производства — для ручного и механизированного; способу формова-
ния — прессовые, выдувные, прессовыдувные и вакуумные; конструк-
ции — нераскрывные (цельные) и раскрывные (двух-, трех- и четырех-
3—1295
65
chipmaker.ru
Таблица 48. Классификация способов питания стеклоформующих
машин
Перио- дичность Степень ме- ханизации Характеристика Стеклоформующая машина
Циклич- ный Ручной Механизи- рованный Периодический набор стекломассы из вырабо- точиой части печи и пе- редача его в форму ма- шины Капельный — ритмичная подача капель стекло- массы в форму машины из питателя Вакуумный: засасывание набора стекломассы черновы- ми формами машины из питающего устрой- ства (бота, вращаю- щейся чаши); засасывание набора стекломассы из выра- боточных устройств печи наборными фор- мами вакуумного пи- тателя, установленно- го иа машине, с пере- дачей наборов на вы- дувные трубки или в формы Ручные и полуавтома- тические прессы, вы- дувные полуавтоматы, малые установки цент робежного формова- ния Автоматические прес- сы, выдувные и прес- совыдувные автоматы Вакуумные выдувные автоматы для выра- ботки узкогорлых из- делий Вакуумные выдувные автоматы для выра- ботки тонкостенных бесшовных изделий (стаканов), прессовые автоматы для круп- ных изделий
Непре- Механизи- Принудительное оттягн- Машины для верти-
рывиый роваиный, совмещен- ный с про- цессом фор- мования Перетека- ние стек- ломассы из стеклова- ренной печи вание стекломассы со свободной поверхности или выдавленной с по- мощью лодочки, вра- щающихся валков в под- машинной камере Свободное движение стекломассы по направ- ляющим лоткам или без них к формующим орга- нам машины или каме- рам формования кального и горизон- тального вытягивания листового стекла, ма- шины для вертикаль- ного вытягивания труб, трубок и штабиков Прокатные машины непрерывного дейст- вия для листового, профилированного стекла и плиток; ма- шины для горизон- тального вытягивания дротов Камеры рас- текания стекломассы по расплаву металла
66
Таблица 49. Классификация стеклоформующих машин
Число изде- лий на од- ной пози- ции — 1...2 1 1 1 С4 04 04
Число столов, позиций.секций Стол — 1. ПОЗИЦИЙ — 1 Стол — 1, позиций — 12, 16, 24 Стол — 1, позиций — 12 Столов — 2, секций — 6, позиций — 24 Стол — 1. позиций — 16. 24 Позиций — 100 Стол — 1, позиций — 2 С-ТОЛОВ позиции—о на каждом столе Столов — 2, позиций — 7, 10, 12 Столов — 1, секций — 6, позиций — 6
с в: X X =f £0 X 1“ £-х С < I Неподвижным стол, dvm- ное перемещение форм Карусель цикличного вращения То же Карусель непрерывного вращения То же Конвейер Неподвижный стол, руч- ное перемещение гор- ловых колец с пулькой в чистовую форму карусель цикличного вращения Карусель непрерывного вращения То же
Способ питания "с X а •X « »х 2 3 3 X = X £ Л S х О >3 о с х с -> га гага ы из i я £ .s «х >= 1 “ 3 з 3 3-g.cs: х X »Х х 5 -° * s ® g S 5 £ О. X л -X « Е X Л Z' « з з " 5 О П, х X X со
Марка машины 6 сч £ ~ ус-1 .со сч03 $ С ш С <7 » 00 С- сП «ч со о®се£о9ео С с;< < сч Сц S < Ш CL >. 2 О °- о S и- ш Т 2 со -сч сч q из .оо — id t in 'гшйса <co л < кшеи
Вырабатываемые изделия Я я с с а я а с 2 1£ (стаканы, солон- 1 ки, пепельницы), технические изде- лия Стеклянные блоки Бытовая посуда (стаканы), колбы для электооламп и термосов .узкогорлая стек- лянная тара (бу- тылки, флаконы)
Способ формова* иия о а X со ~ ° 2 и ® GJ д, Ч “• = 3 С х CQ
67
3**
Продолжение табл. 49
Число изде- 1 лий иа од- ной пози- ции со сч см со
Число столов, позиций,секций Секций — 6, 8, 10 Позиций- черновых — 6, чистовых — 12 Столов — 3, позиций — 12 Секций — 6, 8, 10 Стол — 1, секций — 12, позиций — 12 Позиция — I Позиций — 4...8
Принцип действия Неподвижный блок сек- ций Конвейер, соединяющий столы чернового и чисто- вого формования Карусель цикличного вращения Неподвижный блок сек- ций Карусель непрерывного вращения Установка с вращающей формой Карусель цикличного вращения
Способ питания Вакуумный Струйно- порционный Капельный » Ручной, ка- пельный, ва- куумный
Марка машины х о ем -см о ж Г— —7 С’р См " ш со — £2 = с£> Т CQCQCQ^'xc© 22 го 1 г— г* гСй га 1 О —, «а. «< Д- СЧ CM СО I— и- Z d
Вырабатываемые изделия Широкогорлая и узкогорлая стек- лянная тара (бан- ки, бутылки) Бытовая посуда (стаканы) Бытовая noevaa технические изде- лия
Способ формова- ния 2 д ш о • о х о 5 Ох Си О О
68
створчатые); материалу — металлические (чугунные, стальные, бронзо-
вые) и неметаллические (деревянные, цементно-угольные).
Наиболее распространены формы из низколегированных чугунов
(черновые и чистовые для стеклотары, пресс-формы, формы для выдув-
ных и прессовыдувных изделий) и из стали марок 30X13, 40X13,
IX 17Н2, IX 13H3, IX 18Н9Т.
Глава V. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
И УПРОЧНЕНИЕ
§ 12. Отжиг
Расчет режима отжига. Отжиг стекла — это регулируемое ох-
лаждение изделий от температуры формования до температуры цеха.
Режим отжига зависит от состава и свойств стекла, размеров и
толщины стенок изделий. Чтобы установить режим отжига, определяют
две его крайние точки, т. е. тот интервал температур, в пределах
которого ослабляются и исчезают остаточные напряжения. Эти тем-
пературы соответствуют вязкости 1012 Па-с (высшая температура от-
жига) и 10й Па-с (низшая температура отжига). Для построения
температурной кривой отжига необходимо знать состав стекла и раз-
меры изделий.
Таблица 50 Температурный режим отжига (по стадиям)
Стадия Режим Стадия Режим
I II III IV Полые изделия Предварительное нагре- вание (или охлаждение) изделий до высшей тем- пературы отжига Выдержка изделий при высшей температуре от- жига Медленное охлаждение изделий от высшей до низшей температуры от- жига Быстрое безопасное ох- лаждение изделий от низшей температуры от- жига до температуры ок- ружающей среды I II III Листовое стекло Быстрое охлажден стекла до высшей ратуры отжига Медленное охлажд высшей до низшей ратуры отжига Быстрое безопасн лаждение от низше пературы отжига л пературы окружа среды ие темпе- ениеот темпе- эе ох- й тсм- о тем- ющей
69
chipmaker.ru
Рис. 8. Графики отжига полых стеклоизделий (о) и листового
стекла (б) (I...IV — стадии отжига)
Для каждого вида изделий делают расчет режима отжига, т. е.
определяют для данного состава стекла температуры и параметры
отжига по стадиям — скорость охлаждения и время (табл. 50 и
рис. 8).
При расчете сначала вычисляют высшую температуру
отжига в зависимости от состава стекла (табл. 51).
Подобрав состав, наиболее близкий к заданному, проводят кор-
ректировку высшей температуры отжига в соответствии с данными
табл. 52.
Пример. Рассчитать высшую температуру отжига тарного стекла
состава (%): SiO2— 72,7; Л12О3— 2,5, Fe2O3— 0,3; СаО — 6,0,
MgO — 4,0; Na2O — 14,5.
1. Из данных табл. 51 находят состав стекла, близкий задан-
ному, — состав № 10. Высшая температура отжига этого состава
560 °C.
2. 1% А12О3 при содержании его в стекле О...5% повышает тем-
пературу отжига на 3°С (см. табл. 52). В заданном составе стекла
содержится 2,5 А12О3. Следовательно, высшая температура отжига
понизится на + 3(2,5 —3)= — 1,5 °C.
3. 1% СаО при содержании его в стекле 5...10% увеличивает
температуру отжига иа 6,6°C. В заданном составе содержится 6%
СаО, следовательно, высшая температура отжига понизится иа
+ 6,6(6 —7) = —6,6°С.
4. I % MgO при содержании его в стекле 0—5% повышает тем-
пературу отжига иа 3,5°C. В заданном составе содержится 2% MgO,
следовательно, высшая температура отжига повысится иа +3,5(4 —
- 2.5) =+5,25 °C.
70
71
r.ru
Таблица 52. Изменение высшей температуры отжига, °C,
при замене I % SiO2 на 1 % другого оксида
Оксид Содержание оксида, %
0.5 5...10 10...15 15..20 20...25 25..30 30..35 35. .40 40.. 50
Na2O — — — 4 —4 —4 —4 —4 — —
К2О —. — — -3 —3 — — — —
MgO 3,5 3,5 3.5 3,5 3,5 — — — —
СаО 7,8 6,6 4,2 1.8 0,4 — —. — —
ZnO 2.4 2,4 2.4 1,8 1.2 0.4 — — —
BaO 1.4 —0,2 —0.9 — 1.1 — 1.6 —2 —2,6 —
РЬО —0.8 — 1,4 — 1,8 —2,5 —2,6 —2,8 —3 —3,1 —3,1
B2O3 8,2 4,8 2,6 0,4 — 1.5 — 1,5 —2,6 —2,6 —2,8
A12O3 3 3 3 3 — — — — —
Fe2O3 — — —0.6 1.7 —2.2 —2,8 — — —
5 Содержание NaO2 в обоих стеклах одинаковое, а влияние
0.3 % Fe2O3 не учитывается.
6. Высшая температура отжига заданного состава стекла /, =
= 560 — 1,5 — 6.6 + 5,25 » 557 °C.
Для расчета температуря о-в ременных режимов
отжига стеклотарных и сортовых изделий используются следующие
обозначения: /„ и /„ — высшая и низшая температура отжига, °C;
Сэл и —температура изделий перед отжигом и после отжига, °C;
<х'=и-10’ — температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С
(а = 90-10 71/°С, а' = 90 1/°С);
°т.х — максимальная толщина стенки изделия, см;
acf — средняя толщина стенки изделия, см;
Т1,тг, т3, т» — время охлаждения (нагревания) или выдержки изделий,
мни.
Vi. оз. щ — скорости охлаждения (нагревания) изделий. °С/мин
Режимы отжига рассчитывают двумя способами (табл. 53). Но
Таблица 53. Формулы для расчета режимов отжига
Стадии отжига Способ расчета
первый второй
1 Быстрое нагревание (охлаждение) до высшей температуры отжига 20 30 к, = : отак Нагревание Т| = Охлаждение п = щ = Юоз < ~ t'm Vi VI
72
Продолжение табл. 53
Стадия отжига
Способ расчета
2 Выдерживание изделий
при высшей температуре
отжига
3 Медленное охлаждение
4 Быстрое охлаждение
первый
второй
Обычно Т2= 102^^-)2
г2 = 28а1р — 3
v3 = 1,33/д=„,
и» == 10оз
10 15
Ц = —5---5—J—
^так
Можно принимать
= 20 —60°С/мин
t — t"
‘н ‘изд
Тч = --------
Температуру изделий можно принимать 40 °C.
Примечания: I Режимы отжига плоского стекла (листового, плиток)
рассчитывают для стадии 1, 3. 4 при полутолщине стекла а — —-—.
2 Скорость быстрого нагрева (охлаждения) можно рассчитывать по фор-
20 30
муле vi —=- -=-=- .
а а
3. Скорость медленного охлаждения для листового стекла рассчитывают по
формуле vj — 0,33/а2.
первому способу скорости охлаждения (нагревания) и время вычисляют
по эмпирическим формулам для каждой стадии отжига. По второму
способу сначала определяют скорость охлаждения на третьей стадии,
а в зависимости от нее — скорость нагревания и охлаждения на первой
и четвертой стадиях.
Пример расчета режима отжига тарных изделий (табл. 54) из
стекла, состав которого приведен при расчете высшей температуры
отжига: (,= 557°С; t, = 450°С; ('„ = 450“С; I", д = 40°С; а' =
= 90 1/°С, ат„ = 0,5 см, аср — 0,3 см.
В практических условиях время на всех стадиях увеличивается
из-за неопределенности температурных границ по длине туннеля иечи
отжига. Обычно время отжига для принятых видов изделий составляет
в зависимости от точности поддержания температуры 50.. 70 мин
Контроль качества. Для контроля качества отжига применяется
поляризационно-оптический метод, который основан иа явлении двойно-
го лучепреломления, возникающем в стекле под действием внутреи-
73
chipmaker.ru
Таблица 54. Пример расчета режимов отжига
Стадия отжига Способ расчета
первый второй
2
°i=——-= -3f-= 50°С/мин
о™.. 0,5
557—450 „ ,
г, =---------= 2,1 мин
та = 102(0.25)2 = 6,4 мин
01 = Юоз = 50°С/мин
557—450 ,
Ti =--------= 2,1 мин
ои
т2= 28аср—3 = 28-0,3 — 3 =
= 5,4 мин
3
4
Общее вре-
мя отжига
оз =
I 33
да = 5-3°с/мин
557—450 „„
тз = —=—--== 20 мин
□,3
да = 40°С/мин
15У°= Ю,25 мин
40
т = 38,75 мин
о» =
Оз =
Тз =
9ода = 5°с/мин
557-450 = 21,4 мни
2
о< — Юоз — 50°С/мин
450—40
т< =---зд---= 8,2 мин
т = 37,1 мин
них напряжений и вызывающем окраску, наблюдаемую с помощью
полярископа ПКС-500. Хороший отжиг характеризуется преоблада-
нием в окраске фиолетовых и красных цветов, удовлетворительный —
оранжевых, голубых и голубовато-зеленых, неудовлетворительный —
зеленых и желтых цветов. Наиболее точно напряжения в стекле и
изделиях можно оценить полярископами — поляриметрами ПКС-125,
ПКС-250 (количественная оценка напряжений).
Оборудование для отжига. Стекло вертикального вытягивания
отжигается непосредственно в шахте вытягивающей машины, другие
виды стекол и изделий — в горизонтальных (иногда в вертикальных
отжигательных печах (табл. 55...57).
Таблица 55. Технические характеристики электрических печей
для отжига листового и профилированного стекла
Показатель ППС-503 ЛУАС-1603 ПЛДФ-5003
Производительность, т/сут 51 130 400
Толщина ленты, мм 4...6 4...8 3...15
Ширина леиты, м 1,3 1.75 2,5...3,3
Скорость движения ленты, м/ч 60... 180 До 220 200... 1000
Мощность нагревателей, кВт: установленная 875 (500) 396 2134
рабочая 300 (180) 93 300
74
Продолжение табл. 55
Показатель ППС-503 ЛУАС-1603 ПЛДФ-5003
Мощность электродвигателей, кВт — 15 98
Максимальная температура, С 600 600 660
Число валов, шт. 306 179 264
Габаритные размеры, м: длина 129 (79.6) 73,8 118.8
ширина 4,73 2,91 5,20
высота 1,850 2,9 3.33
Масса, т 346 (108) 52,4 600
Примечание. Цифры в скобках даны
ППС-503.01.
для укороченного варианта
Таблица 56. Технические характеристики
конвейерных туннельных печей непрерывного действия
для отжига штучных изделий
Показатель ПОГ-223 ПГУ 325 ПЖУ-328 ПЭУ-323
Производительность, т/сут 24 7 2
Отопление Г азовое Жидким Электри-
Транспортирующий орган Сетчатый конвейер из ТОПЛИВОМ жаростойк ческое ой проволо-
Ширина сетки, м Скорость сетки, м/мин ки 1,1 0,02. -0,4 1.8 0,04. .0,8
Размеры туннеля, м: длина 18 30 18,5 18.6
ширина высота Максимальная темпера- тура, °C Технологическое потреб- ление: газа, м3/ч 1,17 650 15 22 1,9 0,45 600
жидкого топлива, кг/ч — — 10 —
электроэнергии, кВт-ч 5 22 18 57
Габаритные размеры, м длина 23.2 35,2 23,6 23,6
ширина 2,15 3,4 4,0 3,26
высота 2,38 4,0 4.0 2,6
§13. Закалка
При закалке в поверхностных слоях изделий для повышения
механической и термической прочности создают остаточные напряже-
ния. Температуру закалки (°C) приближенно определяют по форму-
75
chipmaker.ru
Таблица 57. Типы отжигательных печей
76
ле i _ ц _|_ 80, где t, — температура закалки; — высшая темпера-
тура отжига.
Окончательно температуру закалки устанавливают с учетом прак-
тических условий. Закалке подвергают листовое стекло, иногда сорто-
вую посуду, главным образом прессованные стаканы.
Перед закалкой обеспечивают равномерное распределение тем-
пературы по толщине изделий. Разность температур не должна быть
больше 10°С. Средняя продолжительность нагрева стекла до темпе-
Таблица 58. Продолжительность, мин-с, нагрева
в зависимости от толщины стекла
Толщина, мм Относительная выдержка, с на 1 мм толщины
37 38 39 40 41 42 43
4 2—28 2—32 2—36 2—40 2—44 2—48 2—52
4,1 2—32 2—36 2—40 2—44 2—48 2—52 2—56
4,2 2—35 2—40 2—44 2—48 2—52 2—56 3—01
4.3 2—39 2—43 2—48 2—52 2—56 3—00 3—05
4,4 2—43 2—47 2-52 2—56 3—00 3—05 3—09
4.5 2—46 2-51 2—55 3—00 3—04 3—09 3—13
4,6 2—50 2—55 2—59 3—04 3—08 3—13 3—18
4.7 2—54 2—58 3—03 3—08 3—12 3-17 3—22
4,8 2—58 3—02 3—07 3—12 3—17 3—21 3—26
4.9 3—01 3—06 3—11 3—16 3—21 3—26 3—31
5 3—05 3—10 3—15 3—20 3—25 3—30 3—35
5.1 3—09 3—14 3—19 3—24 3-29 3—34 3—39
5.2 3—13 3—18 3—23 3—28 3—33 3—38 3-43
5.3 3—16 3—21 3—27 3—32 3—37 3—43 3—48
5,4 3—20 3—25 3—31 3—36 3—41 3—47 3—52
5,5 3—24 3—29 3—35 3—40 3—45 3—51 3—56
Таблица 59. Изменение температуры
при закалке листа стекла от 644 °С
Время охлажде- НИЯ, С Температура листа °C Разность температур дг
поверхности центра
10 455 564 109
15 408 480 72
30 360 390 30
60 280 300 20
120 174 188 14
180 126 137 И
77
chipmaker.ru
ратуры закалки при нормальных условиях 40 с на 1 мм толщины стек-
ла. При установлении режима нагрева исходят из этого значения, а за-
тем в процессе работы его корректируют (табл. 58, 59).
§ 14. Ионный обмен, поверхностные покрытия
Ионный обмен. Упрочнение ионным обменом основано на обра
ботке изделий из стекла с достаточным содержанием оксида щелоч-
ного металла в расплаве соли другого щелочного металла. Прн упроч-
нении в расплаве KNOs (температура расплава 400...500°С, время
выдержки 1...6 ч) ноны Na+ радиусом 0,098 нм (в стекле) замеща-
ются нонами К+ радиусом 0,133 нм (из расплава)
Основная реакция ионного обмена
= Si—О— Na+ + К+ Si—О— К+ + Na+
При этом структура поверхностного слоя уплотняется на глубину
10...60 мкм за счет большого размера нонов калия, появляются на-
пряжения сжатия, возрастают механическая прочность стекла в 2...4,
термостойкость в 1,5...2 раза. Ионный обмен в расплаве применяют
главным образом для упрочнения специальных технических изделий,
иногда полых изделий, тонкостенных стаканов, стеклотары.
Техническая характеристика установки
для упрочнения технических изделий
Годовая производительность, млн. шт. . . 12
Размеры ванны с расплавом, мм .... 600X 820X 880
Вместимость ванны, кг........................ 3200
.Расход селитры, кг/1000 шт. . .......... 2,0
Размеры решетки, мм . . ........................ 380X 330
Размеры кассеты, мм........................... 410X 366X 580
Число решеток в кассете, шт.................. 3
Необходимое число кассет, шт................. 22
Температура воды для мойки, °C............... 50.60
Расход воды на мойку, мэ/ч........................ До 2,0
Температура в зоне подогрева изделий, °C . . . 340
Температура расплава при упрочнении, °C . . . 420. .460
Доступное количество нитратов в сточных водах,
мг/л.................................... 0,3
Общее число нагревателей, шт................. 18
Установленная мощность нагревателей, кВт . . 116
Поверхностные покрытия. Для улучшения эксплуатационных
свойств стеклянных изделий на их поверхность наносят тонкие покры-
тия. Онн бывают неорганические, органические, кремнийорганнческие.
Неорганические покрытия. Наиболее распространены оксидно-
металлические покрытия, получаемые прн гидролизе солей иа горячем
стекле (табл. 60). Этн покрытия повышают микротвердость н абразн-
востойкость поверхности.
Оксндно-металлические покрытия наносят обычно на горячие
78
chipmaker.ru
изделия (I = 600.. 700°С) непосредственно после формования или на
отожженные подогретые. На машинах ВВС покрытия наносят на вытя-
гиваемую ленту стекла в первой секции машины, при прокате —
на некотором расстоянии от прокатывающих валиков. Стеклянную тару
защищают покрытием на горячем конвейере, а на половники стеклобло-
ков покрытие наносят после извлечения их из пресс-формы.
Органические покрытия обычно наносят после отжига
при температуре 150...200°С чаще всего на стеклотару. Этн покрытия
(эпоксидные смолы) обладают высокими гндрофобнзирующими (ухуд-
шающими смачивание) и протекторными (защитными) качествами,
но неустойчивы к абразивному воздействию.
Глава VI. ОКРАШИВАНИЕ, ГЛУШЕНИЕ,
ОБЕСЦВЕЧИВАНИЕ СТЕКЛА
§ 15. Окрашивание
Поглощение света в видимой части спектра вызывает возбуждение
электронов вещества, изменяет их энергетическое состояние. Прн этом
электроны переходят с одних орбит атомов на другие, вызывая окра-
шивание вещества. В зависимости от того, как располагаются электро-
ны вокруг ядра, все атомы разделяются на четыре группы (табл. 61):
1) атомы, орбиты которых целиком заполнены электронами Такие
атомы не образуют химических соединений. Это инертные газы: гелнй,
неон, аргон;
2) атомы, последняя орбита которых не заполнена электронами,
образуют химические соединения, причем только бесцветные (атомы
бария, стронция);
3) атомы, две орбиты которых не заполнены электронами, —
переходные элементы, например никель кобальт, хром, железо. Соеди-
нения этих элементов обычно окрашены н прн растворении способны
сообщать окраску растворителям.
4) атомы, имеющие три незаполненные орбиты, — редкоземельные
элементы, электроны в которых могут переходить с одной внутренней
орбиты на другую. Соединения этих элементов также окрашены.
Таким образом, если в стекле содержатся атомы (ноны) металлов
третьей или четвертой групп в сочетании с нонами неметаллов (на-
пример, кислорода), то они поглощают свет определенной длины вол-
ны и соответственно окрашивают стекло в тот или иной цвет (табл. 62,
63).
80
§ 16. Глушение
Глушение стекла создается за счет образования в стекле частиц,
рассеивающих свет. Различают слабое, среднее (опаловые стекла)
и интенсивное глушение (молочные стекла). Глушение вызывают:
кристаллы (фторндиые стекла), области расслоения (фосфатные и
специальные стекла), нерастворимые частицы, пузырьки газов. В ка-
честве глушителей применяются криолит Na3AlF6, кремнефторид нат-
рия Na2SiF6, фторнд кальция CaF2, фосфат кальция Са3(РО«)2 н др.
Размер частиц, мкм, обеспечивающих глушение стекол
Прозрачные стекла, рассеивающие свет (эф-
фект Тнндаля) ............
Глушение:
слабое..................................
оптимальное (пропускание г» 60 %):
фторидное ............ .............
фосфатное...........................
Непрозрачные стекла.....................
Количество частиц в 1 мм3 молочного стекла,
шт. .... ........ .................
0,02..0,1
0,1..0,6
0,6...3,0
До 6,0
I0...15
10s
Составы некоторых цветных прозрачных н белых глушеных стекол
отражены в табл. 64.
§ 17. Обесцвечивание
Обесцвечивание стекла основано на ослаблении цветового оттенка
(химическое обесцвечивание) и нейтрализации цветового оттенка с
помощью дополнительных цветов (физическое обесцвечивание).
Дополнительными называются также цвета, которые в сумме с дан-
ным цветом дают белый цвет. Если вершины равностороннего тре-
угольника (рнс. 9) обозначить буквами, соответствующими назва-
нию основных цветов (К—красный, С — синий, 3 — зеленый), а на
сторонах треугольника записать цвета, образующиеся прн оптическом
смешнванни основных цветов (желтый = К + 3, голубой = С + 3,
пурпурный = К + С), указанные в вершинах треугольника и соот-
ветственно на противоположных его сторонах, цвета будут дополни-
тельными друг к другу (С + Ж; 3 4- П; К + Г).
Прн стекловарении обесцвечивают стекла, имеющие цветные от-
тенки из-за примесей оксидов железа Fe2Qs и FeO в сырьевых мате-
риалах. В стекломассе содержатся оба оксида в различных соотноше-
ниях. Для устранения оттенка сочетают химическое и физическое
обесцвечивание. При химическом обесцвечивании в шнхту вводят
окислители, разлагающиеся при высоких температурах и выделяющие
кислород: селитры—KNO3, NaNO3, оксиды мышьяка, марганца, це-
рия— As2O3 (As2Os), МпО2, СеО2; прн физическом обесцвечивании —
81
.ru
Таблица 61. Заполнение элект
Заполненные орбиты Незаполнен
0 1 2 3 4 5 6
I группа II группа
к L М N О Р Н
2 Не Li Be В c N О
2 8 Ne Na Mg Al Si P S
2 8 8 Аг К Ca
2 8
2 8 18 Zn Ga Ge As Se
2 8 18 8 Кг Rb Sr
2 8 18
2 8 18 18 Cd In Sn Sb Те
2 8 18 18 8 Хе Cs Ba
2 8 18
2 8 18 32
2 8 18 32 18 Hg Те Pb Bi Po
2 8 18 32 18 8 Rn Ra
2 8 18 32 18
ронных орбит у атомов элементов
ные орбиты
1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18..31
2 2 2 2 2 2 2 2 2 9...9
2.2
III группа IV группа
F
CI
Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu
Вг
Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Rd Ag
I
La...Lu
Lu HI Ta W Re Os Ir Pt Au
Ac Th Pa (J
Chiomaker.ru
I
chipmaker.ru
Соединение Условия варкн Цвет стекла
ОСНОВНОЙ в зависимости от состава стекла и других факторов
Кобальта: Co2O3, CO3O4, CoO Любые Синий Оттенки в стеклах: натриевых — фио- летовый, боросиликатных — краснова- тый
Никеля: NiO, NiCO3, Ni(OH)j > Фиолетовый или коричнева- то-желтый В калиевых стеклах — фиолетовый, в боросиликатных — коричневато- желтый
Хрома: Cr2O3, Na2CrO«, K2Cr2O? Восстановительные Окислительные Зеленый Желто-зеленый или желтый При высоком содержании щелочей и и РЬО — оранжевый или красиый
Марганца: MnO2, KMnO, Восстановительные Окислительные Бесцветный или слабо-жел- тый Пурпурно-фиолетовый Сильное влияние оказывают условия варки, окрашивание трудновоспроиз- водимое
Железа: Fe2O3, Fe3O<, FeCO3 Восстановительные Окислительные Голубой или синевато-зеле- ный Желто-зеленый При сильно восстановительных усло- виях — коричневый оттенок, вызывае- мый FeS
I
I
I
I
Соединение Условия варки Продолжение табл. 63 Цвет стекла
основной в зависимости от состава стекла и других факторов
Ванадия: VeOs, V2O3, NH«VO3 Меди: Cu2O, CuO, CuSO«.5H2O, Cu(NO3);.6H2O Восстановительные Окислительные Восстановительные Окислительные Желто-коричневый Зеленый Желто- кор и ч не в ы й Голубой, синевато-зеленый в боросиликатных стеклах возможно серое окрашивание, вызываемое нера- створимым коллоидным V2O5
Частичное выделение красителя в кол- лоидной форме
Урана. NajlJjO? Na2U2O7«3H2O Восстановительные Окислительные Оливково-зеленый нли ко- ричневый Яркий желто-зеленый Флуоресценция, особенно при окраши- вании и+6 н
CeO2 — концентрат Празеодима: РтзОз — концентрат Восстановительные Окислительные Любые Бесцветный или слабо-жел- тый Желтый или желто-корнч- невый Светлый желто-зеленый в свннецсодержащих стеклах интен- снвность окрашивания возрастает Состав стекла не влияет на окрашива-
NdsOj — концентрат > Сине-фиолетовый или крас- но-фиолетовый Состав стекла не влияет на окрашива- ние; цвет меняется в зависимости от характера освещения
chipmaker.ru
1
Эрбия. Ег2О3 > Чистый розовый Состав стекла не влияет на окрашива- ние
Селена. Se, Na2SeO3, ZnSeOj, BaSeOj Слабо окислительные Розовый Ухудшают чистоту цвета КгО, Fe2O3 В свинецсодержащих стеклах — жел- то-оранжевый цвет
Кадмия и серы CdS, S Умеренно восстановитель- ные Яркий желтый Применяют калиевые стекла с содер- жанием 10% ZnO или СаО
Кадмия, серы и селена. CdS, Se То же Оранжевый Применяют стекло с содержанием 6 12% ZnO
Кадмия, серы и селена: CdS, Se » » Красный (селеновый рубин) Применяют стекла с содержанием 10 ..20 % ZnO, до 3% В2О3 и К2О
Сурьмы и серы: Sb2 S3, Sb2O5, SbjOj, s Восстановительные (с до- бавкой С) Ярко-красный (сурьмяный рубин) Применяют иатрий-кальций-силикат- ные стекла без ZnO
Железа, серы: Fe2O3, NajSOj, C, S, сульфоуголь Восстановительные (с до- бавкой С) Желто-коричневый нли красио-коричневый Применяют натрий-кальций-силикат- ные стекла. Окрашивание улучшается при повышении содержания щелочиых оксидов
Золота' AuC1j-2H2O Окислительные Розовый или пурпурно- красный (золотой рубин) Применяют калий-свинец-снликатные стекла с добавлением 1 % SnO2. Реко- мендуются высокие температуры вар- ки
:hipmaker.ru
оо Продолжение табл. 63
Соединение Условия варки Цвет стекла
основной в зависимости от состава стекла и других факторов
Серебра: Ag2O, AgNO3, AgCl Умеренно восстановитель- ные Желтый или оранжево-жел- тый Применяют евннцово-енликатные стек- ла с добавлением Sb20j и SnO2
Меди: Cu2O Восстановительные Темно-красный (медный ру- бин) Применяют натрий-кал ьцнй-силикат- ные стекла с содержанием 0,5. . 4 % РЬО, ВаО, В2О3 н добавкой SnO
Меди (большое содержание): Си2О То же Коричнево-красный с блес- тящими кристаллами (мед- ный авантюрин) —
Хрома (большое содер- жание)- Сг20з » > Темно-зеленый с блестя- щими кристаллами Сг2О3 (хромовый авантюрин) Применяют натрий-кальций-силикат- ные стекла Авантюриновый эффект усиливается прн содержании в стекле В2О3
Титана, церия: СеОг, TiOz Слабо окислительные Желтый, желто-оранжевый Применяют натрий-кальций-силикат- ные и свинецсодержащие стекла. Нат- рий-кальций-силикатные стекла более прозрачны. Увеличение содержания КгО повышает насыщенность цвета стекол
Ванадия, неодима: У,О5, Nd-Оз То же Фиолетовый, розово-крас- ный Цвет меняется в зависимости от харак- тера освещения и толщины стекла
Хрома, никеля, кобальта: СггОз, NiO( NiCO3), СоО Слабо восстановительные Дымчатый Применяют натрий кальций-силикат ные стекла
Т а б л и ц а 64. Со ставы, % цветных прозрачн ых и -бел1 ах глушен ых стеко/ Сверх 100%
Цвет стекла SiO, А120з B2O3 СаО MgO ZnO РЬО К2О Na2O F
Красный 68,5 — 3,5 — — 13,0 — 8 7 — CdS— 1,5, Se — 0.3, CdCOa —0,75
Зеленый 72,0 1,0 — 6,0 4,0 — — — 17,0 _ 1 Cr2O3 - 0,40, CuO — 3,4
Синий 74,0 0,5 4,0 7,7 1,3 — — — 16,5 — СоО — 0,08, CuO — 0,26
Молочное 64,3 9,2 — 2,7 — — — 1,0 16,3 6.5 —
Молочное, глушеное ликвацией □° Опаловое ,73,0 59,3 1,6 12,7 9,2 11,1 1,0 — — 10,0 3,0 5,1 11,0 3,0 —
chipmaker.ru
Таблица 65. Применение обесцвечивателей
в зависимости от цветового оттенка стекла
Оттенок стекла Изменение количества обесцвечивателей
Se СоО
Синий Снне-зеленый Зеленый Желто-зеленый Желтый Розовый Фиолетовый Без изменений Прибавить » Без изменений То же Убавить > Убавить Без изменений Прибавить Без изменений Убавить
Таблица 66. Составы обесцвечивающих смесей
(I г смеси на 100 кг стекла)
Материал Красная Синяя
Смеси на основе соды
Сода Na2CO3 425 480
Оксид мышьяка As2O3 500 500
Селен Se 60 —
Оксид кобальта СоО — 30
Смеси и а основе мела
Мел СаСО3
Карбонат никеля NiCO3
Селен Se
Оксид кобальта СоО
6500
300
2000
960
40
chipmaker ru
Раздел второй
ЛИСТОВОЕ
И АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ СТЕКЛО
Глава VII. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Листовое стекло изготовляют в виде плоских листов, толщина
которых мала по сравнению с длиной и шириной.
По цвету листовое стекло бывает цветное и бесцветное.
По способу производства оно подразделяется на сле-
дующие виды:
тянутое вертикального лодочного (ЛВВС) и безлодочного (БВВС)
вытягивания;
прокатное непрерывного горизонтального и вертикального и перио-
дического проката;
термически полированное.
Характернстнкн вндов листового стекла н изделий из него приведе-
ны в последующих главах.
Глава VIII. ТЯНУТОЕ СТЕКЛО
§ 18. Виды стекла и их характеристики
Оконное стекло (ГОСТ 111—78)—бесцветное прозрачное стекло
с гладкнмн поверхностями; предназначается для заполнения свето-
вых проемов промышленных, сельскохозяйственных, административных,
жнлых зданий и сооружений, обеспечивает естественную освещенность
внутри помещения. Основные требования к оконному стеклу: высокая
светопрозрачность н химическая устойчивость. По качеству стекло
подразделяется на три группы: высшая категория качества, 1-й и
2-й сорта.
Размеры стекла (длинах ширина) зависят от толщины, определяю-
щей его прочность.
Размеры оконного стекла
Толщина, мм Длинах ширина, мм
2,0 . 500X400... 1300X750
2,5 .............................. 500X 400... 1550X 750
3,0 ................... 500X400... 1800X1200
4,0 500X400..2200X1300
5.0 ........................ 600Х 400...22ООХ 1600
6,0 .............................. 600X 400...2200X1600
Отклонения (мм) размеров стекла по длине н ширине не должны
превышать:
высшей категории ±2 при толщине 2; 2,5; 3 мм и 4-2—3 при
толщине 4; 5; 6 мм; 1-го н 2-го сортов любой толщины 4-2 — 3.
Разнотолщинность (мм) (колебания толщины в пределах одного н
того же листа) не должна превышать;
0,2 — стекла толщиной 2; 2,5 н 3 мм; 0,3 — толщиной 4 мм; 0,4 —
толщиной 5 и 6 мм.
Светопропускание (%) стекла должно быть не менее:
87 — при толщине 2; 2,5 мм; 85 — 3; 4 мм; 84 — 5; 6 мм.
Оптические искажения линий экрана «кирпичная стена» не до-
пускаются прн просматрнваннн его сквозь лист стекла 1-го и 2-го
сортов — под углом 90°; высшей категории качества — 60°.
Витринное стекло — бесцветное прозрачное с гладкими поверхно-
стями полированное и неполированное; имеет большие размеры. Слу-
жит для остекления витрин и больших световых проемов в торговых и
общественных зданиях.
Неполированное витринное стекло (ГОСТ 7380—77) имеет разме-
ры 1950Х1750...3950X2950 мм прн толщине 6,5 мм. Отклонения от
стандартных размеров листа не должны превышать ±3 мм по длине
н ширине и ±0,5 мм по толщине. Коэффициент светопропускания
стекла при освещении рассеянным светом должен быть не менее 80%,
при прохождении параллельного пучка лучей с нормальным углом паде-
ния к поверхности стекла не должен быть менее 0,84 на номинальную
толщину листа. Требования по оптическим искажениям такие же, как н
для оконного стекла.
Фотостекло (ГОСТ 683—85) — тонкое бесцветное, предназна-
чается для изготовления фотопластнн н стекол для моноднсплеев;
размеры, мм; (2 6X7 6)... (80Х 110) при толщине 0,8...3,5. Оптические
искажения в стекле прн просматривании через него экрана «кирпич-
ная стена» под углом 45° не допускаются.
Мебельное стекло (ГОСТ 6799—80) — преимущественно бес-
цветное прозрачное, бывает также цветное; размеры, мм: 200... 1500
длина, 100... 1000 ширина при толщине 3...6 с интервалом 1 мм. Откло-
нения по длине н ширине листов не должны быть более ± 2 мм.
Кромки стекла должны быть шлифованные, округленные или с фас-
93
r.ru
ками 0,5...1,5 мм. По согласованию с заказчиком изготовляют стекла
с полированным фацетом.
Стекла защитные для приборов (ГОСТ 10958—78) круглые н фи-
гурные размерами 50.. 250 мм с обработанными н необработанными
кромками.
Допускаемые отклонения, мм, размеров приборных стекол
Стекло, мм Толщина стекла, мм
2...3 3...6
Круглое:
до 100.................... — 0,6 — 0,7
100...250 — 0,9 — 1.0
Фигурное:
до 50 . . . — 0 7 —1.0
50.250 ....... —1.0 —1.0
Стекло <мороз> (ОСТ 21—24—85) — декоративное со светорас-
сенвающнм эффектом, вырабатывают нз бесцветного оконного стекла
или из листового стекла, окрашенного в массе путем механической
обработки его поверхности н последующего воздействия мездровым
клеем. Прн сушке клей вырывает с поверхности чешуйкн стекла раз-
личных размеров, образуя узоры, подобные зимним узорам На стекле.
Размеры стекол, мм: (400X500)... (1000Х 1800) при толщине 3...6.
Допустимые отклонения по толщине, ширине н длине листов стекла,
такие же, как и для оконного стекла
Применяют для остекленения внутренних и наружных световых
проемов зданий.
Зеркала (ГОСТ 15469—82) изготовляют нз отборного стекла.
В качестве отражающего слоя используют серебро илн алюминий;
толщина отражающего слоя — не менее 0,10 мкм. Для повышения
коррозионной стойкости на серебряный слой можно наносить медь
толщиной 0,10 .0,15 мкм. Металлический слой защищают лакокра-
сочным покрытием толщиной не менее 40 мкм. Коэффициент отра-
жения зеркал должен быть не меиее: 0,87 — с серебряным слоем,
0,77 — с алюминиевым. Зеркала выпускают с фацетом, с обработанны-
ми илн необработанными кромками По назначению зеркала делятся на
бытовые, мебельные и технические. Зеркала для мебели выпускаются
размерами (200Х 3400)...(600Х 1500) мм прн толщине 3...7 мм, для из-
готовления бытовых зеркал используют стекло толщиной 2...7 мм, а так-
же фотостекло, размеры технических зеркал зависят от назначения.
Плоские защитные и сигнальные стекла вырезают из листов стек-
ла, окрашенного в массе. Светофильтры применяют для защиты глаз
от излучения в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной частях
спектра, прн варке стекла, сталеварении и др. Окрашенные стекла
применяют в качестве цветных светофильтров в сигнальной и осветн-
94
тельной аппаратуре. Размеры и форма стекол зависят от назначе-
ния.
Листовые глушеные (молочные) стекла служат для изготовления
шкал термометров. Толщина стекол 0,8...3,0 мм. Шкалы изготовляют
методом травления с последующей затиркой вытравленных рисок
контрастным красителем нли методом шелкотрафаретной печати
Цветное накладное стекло — двухслойное стекло: основной бес-
цветный слой спаян с тонким слоем цветного илн глушеного стекла.
Толщина стекла 3...4, цветного слоя 0,3. .0,5 мм Вырабатывают стекло
способом вертикального вытягивания. Используют для светотехниче-
ских и архитектурно-декоративных целей.
Стемалит (ГОСТ 22279—76) — плоское стекло, покрытое с одной
стороны эмалевой краской н подвергнутое термообработке с целью
упрочнения стекла и закрепления краски на его поверхности. Разме-
ры от 400X900 до 1500X1100 мм. Для изготовления стемалита
используют стекла толщиной 5...7,5 мм.
Применяют для наружной н внутренней отделки стен н перегоро-
док зданий н сооружений.
§ 19. Составы стекол
Применяемые составы стекол (табл. 68) зависят от способа их
производства.
Таблица 68. Типовые составы стекол
(содержание оксидов), мае. %
Способ производства SiO2 А12О3 Fe2O3 СаО
ВВС БВВС 71,8..72,4 72...72,8 1,8..2,2 1,5...1,8 0,2 0,1 Продолж 6,4..6,7 8..8,1 ?ние табл. 68
Способ производства МБО Na2O К2О SO3
ВВС БВВС 3,8 4,2 3.5...3,8 14,5... 14,9 13,4... 13,7 0.5. 1,5 0,5 0,5
Допуски по оксидам (%):
MgO ±0.2; NaaO + КаО ± 0,2
SiOa±0,3, А12Оз±0.15; СаО ±0,2;
95
chipmaker.ru
§ 20. Стекловаренные печи
Для варки применяют регенеративные печи (см. рис. 4) непре-
рывного действия (табл. 69) с поперечным направлением пламени и
разделением варочной и выработочной частей по газовой среде и
стекломассе. Между варочной н выработочными частями есть пере-
жим (уменьшенная ширина бассейна). Число пар горелок — 4...8,
ширина бассейна 7... 10 м.
Загрузочные карманы закрытого и открытого типов; ширина кар-
мана— не менее 60% от ширины варочной части печи. Горелочные
устройства — с боковым или нижним подводом топлива.
Для разделения варочной и выработочной частей печи по стекло-
массе служат плоские арки из бакора-41: при ширине перешейка до
5,2 м — одна, при большей — две с общей опорой по оси перешейка.
Применяют также заградительные водяные холодильники с изменяемой
глубиной погружения в стекломассу.
По газовой среде варочную и выработочную части разделяют
экранами в виде плоских динасовых арок (рис. 10).
Воздух, поступающий на горение, подогревается в насадках
регенераторов. Для подвода воздуха к регенераторам и удаления из
них продуктов сгорания служит система дымовоздушных каналов,
связанных с устройствами для перевода направления пламени в печи,
исполнительными механизмами которых являются шиберные клапаны.
Прн нижнем положении шибера воздух подается к регенератору, при
верхнем — канал, ведущий к регенератору, соединяется с дымовой
трубой.
Для отопления большинства печей применяют природный газ,
небольшого количества — мазут.
Для подогрева воздуха за счет теплоты отходящих газов при-
меняют вертикальные секционные регенераторы; температура нагрева
воздуха 1100...1250°С. Объемы насадочных решеток (определяются не-
обходимой поверхностью нагрева их) 20...25 м2 на 1 м2 отапливае-
мой площади печи
Максимальные температуры варки стекла—1560... 1580°C, темпе-
ратурный режим по длине печи показан на рис. 11.
Печи оснащены системами автоматического контроля и регули-
рования основных параметров технологического режима:
перевода направления пламени (по времени),
постоянства расхода топлива, поддерживания постоянства соотно-
шения топливо — воздух,
уровня стекломассы,
давления в варочной или студочной части печн,
телевизионными системами для контроля над факелами и грани-
цами шихты и пены.
96
Рис. 10. Заградительное устройство:
разрезы: а — продольный, б — поперечный; / — плоская арка
из бакора-41, 2— промежуточная опора, 3 — плоская динасо-
вая арка, 4 — распорные болты
4—1295
97
Студочно-вырабо- точный бассейн площадь, м
глубина, мм
Размеры отапливаемой части бассейна • л О с; KJ ЗЕ = а
шири- на, мм
глуби- ив, мм
э
ОЮ со b- CM b- Tf Tf — СО CD — о” —~ — — — к к ж Ж О СЧ СЧ О b- CDN X СО О СЧ СЧ L0 03 Ю— СЧ со СО -ГТ СО П СОСО а О о *
z °- О X ° CCOOOON со СЧ -Q- О СО СО СП ОО LO w —, —. —. СЧ со 40 — со CJ °
Й С П 0 С 0 900—1100 1200 1100 1100 1100 1 Ы Й С П 0 с 1400 1400
3 = 1Л у О СП СО СЧ СП О о СО со ОО г- СО Efb. о — — — — СЧ 4 — С( ° 265
X 88888 ” 88 ССЧ'^’ОО V ОО г, Гч. Ь- N. О [Д ООО 88888 88 •ТГ СО Tt* Tf lO Tt* Ь- Г- r- co S OOM SCO —• о —< CO QO Oi J-t J LO — — СЧ —CO CO tF CO 00 Oi 00
Рис. 11. Типовой температурный режим по длине ванной печи
§ 21. Формование
Выработочные каналы имеют разнообразную конфигурацию в
зависимости от числа формовочных машин н их расположения. Ма-
шины вертикального вытягивания стекла располагаются симметрично
оси печи и на примерно равных расстояниях от центра выработочной
части, что обеспечивает питание машин стекломассой одинаковой
температуры.
В основе конфигураций выработочных каналов лодочного
способа (рис. 12, а...в) 3-машннный «крест», с помощью которого
компонуют 3-, 6- и наиболее распространенные 9-машииные каналы.
Выработочные каналы для безлодочиого вытягивания
(рис. 13, о...в), как правило, имеют четное число машин также с сим-
метричным расположением их относительно оси ванной печи.
Лодочный способ. Формующее тело — лодочка (рис. 14, а) со
щелью (рис. 14,6), через которую выдавливается стекломасса, вы-
тягиваемая машиной ВВС (табл. 70). Толщина вырабатываемого
стекла 0,8...10 мм.
Схемы подмашинной камеры и машины ВВС приведены иа
рнс. 15, а...в. Борта ленты стекла формуются с помощью крючков или
бортодержателей роликового типа (стретчеров) со свободно вращающи-
мися роликами (рис. 16, а...в).
Безлодочиый способ. Лента стекла толщиной 1...12 мм формуется
непосредственно с поверхности стекломассы. Пространство подмашин-
ной камеры (рис. 17) с боков ограничено огнеупорными L-блоками.
В стекломассу погружены два огнеупорных тела: противосвильный
мост и центральное погруженное тело, экранирующее зону формования
от более горнчих нижележащих слоев стекломассы.
4**
99
chipmaker.ru
Рис. 12. Схемы выработочных каналов установок лодочного вы-
тягивания:
а— 3-машиииый «крест», б — 6-машиииая, в 9-машииная
Рис. 13. Схемы выработочных каналов установок безлодочного вы-
тя1 ивания:
а — 4-машннная, б — 6-машииная, в — 8-машинная
Рис. 14. Лодочка для ВВС (а) и конфигурация щели лодоч-
ки (6)
100
Таблица 70. Размеры, мм, лодочек для ВВС
(в сухом необожженном состоянии)
Ширина* ленты (без бортов), мм Лодочка** Длина щели***
длина высота
1200 1900... 1950 220...240 1550... 1580
1800 2500...2600 220...240 2150...2180
2000 2800 240 2350...2380
2500 3300 250 2850...2880
3000 3800 250 3300
* Ширима ленты в производстве цветных стекол 1200 мм.
** Ширина лодочки независимо от длины и высоты 400...420 мм.
*** Ширина щели во всех случаях в середине 60..70, в конце 28...32 мм.
Бортоформующие ролики (рис. 18) имеют водяное или воздушное
охлаждение, индивидуальный привод на каждую пару. Линейная
скорость роликов 20...50% скорости ленты стекла и зависит от толщи-
ны вырабатываемой ленты и температуры стекломассы, поступающей
на формование борта.
В подмашиниых камерах установлены водяные холодильники
(рис. 19, а...в).
Машины ВВС. Машины (табл. 71) имеют высоту от 5,45 м
(преимущественно лодочного вытягивания) до 11,8 м. Число пар ас-
бестированных валиков в машинах 13...31. Ширина ленты (без бортов)
2,0; 2,5 и 3,0 м.
Таблица 71. Технические характеристики машин лодочного
н безлодочного способов вытягивания
Модель машины Ширина ленты (нетто), м Высота шахты с соедини- тельным звеном, м Число пар ва- ликов Диа- метр вали- ков, мм Установ- ленная мощность привода, кВт Скорость вытяги- вания ленты стекла, м/ч
ВВС 2-5,5 л 2 о д о ч Н Ы 5,45 Й с П о 13 о б 150 2,2 146
ВВС 2-7,8 2 7,85 20 150 2 2 146
ВВС 2,5-5,5 2,5 5,45 14 180 1.5 156
ВВС 2,5-7,8 2,5 7,85 22 180 2,2 66...149
БВВС 2АМ-И.8 Без 2 лодоч и 11,8 ы й с п 31 особ 150 1,6 186
БВВС 2,5-11 8 2,5 11.8 31 180 1,6 186
101
chipmaker.ru
Все машины ВВС обеспечивают отжиг вытянутой леиты
(рис. 20, а, б).
Интервал температур формования зависит от геометрических пара-
метров подмашинных камер и способа вытягивания (табл. 72). Ско-
рость вытягивания зависит от способа и толщины ленты (табл. 73).
Лента стекла разрезается иа выходе ее из машины ВВС специаль-’
ным устройством, состоящим из подрезной линейки, карел и привода
ее перемещения. На каретке закреплен роликодержатель с победитовым
роликов, которым и осуществляется поперечная подрезка ленты стекла.
Отрезка и отломка бортов, раскрой, разломка листов и укладка нх в па-
кеты осуществляется иа механизированных линиях обработки стекла
ЛОСТ (рис. 21). Стекло, уложенное в пакеты, поступает на поворотную
пирамиду, которая снимается с линии электропогрузчиком и транспор-
тируется в склад.
Рис. 15. Подмашинная камера и
машина ВВС.
разрезы: а — поперечный, б — про-
дольный, в — план, 1 — лодочка.
2 — мост. 3 — холодильник. 4 —
угольники; 5 — шахта машины, 6 —
валики, 7 — скаты, 8 — люк шахты,
9 — подмашииная камера, 10 —
нажимная штаига, // — каналы си-
стемы отопления, 12 — соединитель-
ное звено, 13 — аал нажимного ме
хаиизма, 14 — винт для регулиро-
вания глубины погружения лодочки,
15 — иажнмиая лапа
Рис. 15. Продолжение
chipmaker.ru
Рис. 16. Борто держатели:
а — обычный двусторонний, б — с регулируемым раствором усиков,
в — роликовый со свободным вращением роликов
Рис. 17. Подмашинная камера для безлодочного вертикального
вытягивания стекла:
/ — £-блоки, 2 — центральное погруженное тело, 3 — противосвнльиый
мост, 4—основные холодильники, 5—дополнительные холодильники,
6 — низ шахты машины БВВС, 7 — боеулавливающие короба, 8 — сво-
довые холодильники, 9 — бортоформующие ролики
104
Рис. 18. Бортоформующие ролики с принудительным
вращением
Нис. 19. Основной (а), дополнительный (б), сводо-
вый (в) водяные холодильники
chipmaker.ru
Рис. 20. Кривые режимов отжига и охлаждения ленты:
при лодочном (а) и безлодочном (б) способах формова-
* ния
Таблица 72. Геометрические параметры подмашинных камер
и температурный интервал формования
Способ произ водства Интервал темпе- ратур формова- ния, °C Глубина подма шинной камеры, м Разница между ши- риной машинного канала и ленты без сортов, м
Лодочный 920...980 0,9... 1,1 1,2... 1,4
Безлодочный 950...980 1,2... 1,4 0,5
Таблица 73. Скорость, м/ч, вытягивания ленты разной толщины
лодочным и безлодочный способами
Толшина ленты, мм Способ
лодочный безлодочный
2 70... 120 100...135
3 55...75 78...90
4 40...50 56...67
5 28...35 42-48
6 22...30 32...40
106
I
Рис. 21. Линия ЛОСТ:
1 — подрезчик, 2 — отломщик, 3 — роликовый конвейер; секции: 4 — с механизмами отрезки бортов, 5 — с механиз-
мами отломки бортов, б — с откатчиком на сннжатель, 7 — с откатчиком на стол механизированной резки, 8 — с ме-
ханизмами резки и разломки оконного стекла на форматы; 9 — механизмы поперечной раскатки и пакетирования
мерных форматов оконного стекла, 10 — пакет стекла
chipmaker.ru
ф
х
ж
ф
X
о
о
С
Рнс. 21.
Глава IX. ПРОКАТНОЕ СТЕКЛО
§ 22. Виды стекла и их характеристики
Узорчатое стекло (ГОСТ 5533—86) — бесцветное или цветное с чет-
ким репьефным узором на одной стороне. Вырабатывают способом
непрерывного горизонтального проката между двумя стальными валами
с выгравированным на одном из них рисунком. Используют для остек-
ления помещений, где необходим рассеянный свет и нежелательна
прямая видимость (перегородок вспомогательных помещений, санузлов,
коридоров). Светопропускание стекла 60...70 %. Размеры стекол
400Х 600...1600Х1360 мм, толщина 4,5 и 6 мм.
Армированное стекло (ГОСТ 7481—78) —листовое с заложенной
внутрь при выработке металлической сеткой. Служит для заполнения
световых проемов и устройства ограждений (фонарей промышленных
и общественных зданий, лестничных клеток). Металлическая сетка из
проволоки диаметром 0,45—0,6 мм бывает квадратная и шестигранная
Армирование стекла понижает его прочность, однако сетка не позволяет
стеклу разлетаться при ударах. Выпускают бесцветное и цветное
стекло размерами 400X800... 1600X2000 мм при толщине бесцветного
стекла 5,5, цветного 6 мм. Светопропускание бесцветного стекла не
ниже 60%.
Профильное стекло (ГОСТ 21992—83) — имеет форму швеллера
или короба (рис. 22, а, б). Предназначено для устройства светопроз-
рачных ограждающих конструкций в зданиях и сооружениях. Число,
входящее в марку изделия, указывает его ширину (ШП-300, КП-1-250),
толщина всех изделий 5,5 мм; длина швеллеров не более 3600 мм.
коробчатых профилей не более 4200 мм.
Рис. 22. Профильное стекло открытого (а) и замкнутого (б) се-
чений:
/—швеллерное, 2. 3 - ребристые, 4—Г-образиое, коробчатое: 5 —
с одним швом, 6 — с двумя швами, 7 — с овальными кромками боко-
вых стенок, 8 — треугольное, 9 — с козырьком
109
Выпускают бесцветное и цветное армированное и неармирован-
ное, с гладкой (кованой), рифленой и узорчатой поверхностью. Ар-
мируют стекло стальной проволокой диаметром 0,5 или 0,6 мм, с защит-
ным алюминиевым покрытием или сеткой из иее. Расстояние между
проволоками 35±5 мм. Коэффициенты светопропускаиия бесцветного
стекла в зависимости от характера поверхности и наличия армирующей
сетки или проволоки швеллерного и ребристого 0,55—0,65, коробчатого
0,5-0,55.
Закаленные дверные полотна получают, подвергая механической
и термической обработке утолщенные (8... 10 мм) бесцветное или узор-
чатое с неглубоким узором (для равномерной закалки) стекла, бес-
цветное или окрашенное полированные стекла толщиной 10...30 мм.
§ 23. Составы стекол
Благодаря широкому вязкостному диапазону формования при
прокате используют разнообразные составы стекол.
Типовой состав прокатных стекол, мае. %
SiO2 72,5-72,8 А12Оз 1.0. .1.5 Fe2O3 0.08...0,1 СаО 8,6...8,8
MgO Na2O SO3
3.6...3,8 13,2-13,4 0,3-0,5
§ 24. Стекловаренные печи
Узорчатое и армированное стекло. Стекло варят в печах непре-
рывного действия с поперечным направлением пламени (табл. 74).
Особенность печи — сравнительно малая площадь студочной части и
применение протока.
Таблица 74. Характеристики печей
для производства узорчатого и армированного стекла
5
3
Отапливаемая
часть бас-
сейна
1400 6730 115
1400 6700 68
Студоч-
ио-выра-
боточный
бассейн
1000 135
1400 13
250
81
1,17
0,19
Примечание. Производительность печи и удельный съем стекломассы
указаны по проектным данным.
ПО
Профильное стекло. Стекло варят в печах прямого нагрева, цвет-
ное — в прямоточных.
Характеристика печей прямого нагрева
I тип 11 тип
Производительность по стекло- массе, т/сут 22,5 24,8
Общая площадь бассейна, м2 Удельный съем с отапливаемой 34,4 22,4
площади печи, кг/м2/сут .... 654 1107
§ 25. Формование, отжиг, обрезка
Узорчатое н армированное стекла. Для проката служат ма-
шины ЛУАС-160 (рис. 23). фирмы «Аирэ» (Бельгия).
В прокатную машину стекломасса температурой 1100...1250сС
(в зависимости от состава стекла) поступает со сливного лотка, на
выходе из валов машины она имеет температуру 85О...95О°С. Ширина
сливного канала превышает ширину прокатываемой ленты стекла на
100...150 мм.
Основная формующая часть прокатной машины — полые прокат-
ные валы из жаростойкой кованой стали, охлаждаемые внутри во-
дой. Прокатываемой ленте стекла сообщается поступательное движение.
Толщину стекла регулируют расстоянием между валами, а скорость
проката изменением скорости вращения валов.
При выработке узорчатого стекла один из валов, чаще всего
верхний, имеет узор, выгравированный на его поверхности, который
составляет отпечаток на ленте стекла. Узор бывает вдавленным илн
выступающим (рнс. 24).
Прн прокате армированного стекла внутрь ленты закатывают
армирующую металлическую сетку.
Существует две схемы подачи сетки в прокатную машину: сверху
и снизу (рис. 25, а, б). При подаче сетки сверху она заглубляется в
стекломассу закатывающим валиком или фигурным холодильником.
Температура стекломассы при верхней подаче сетки 1140...1150°С.
Недостаток этой схемы — частичное окисление сетки при иагреве, что
приводит к образованию пузырей и окрашиванию стекломассы в
местах контакта ее с проволокой. При подаче сетки снизу сетка не
окисляется за счет малого нагрева перед закаткой в стекломассу.
Технические характеристики прокатных машин
ЛУАС-1601
Машина бель-
гийской фир-
мы еАНРЭ»
Размеры прокатываемой ленты, мм:
ширина ............................ 1600...1800
толщина........................ 5... 15
Максимальная скорость проката (в зави-
симости от толщины), м/ч............ 225
1600...1700
2,8. .10
111
Размер прокатных валов, мм:
длина 2000 1800
диаметр . . .......................... 350 150...200
Угол смешения оси валов к вертикальной
плоскости, град............................. 20 —
Максимальный зазор между валами, мм 25 —
Изменение зазора между валами за один
оборот винта регулирующего механиз-
ма, мм.................. ... 0,37 —
Рнс. 23. Устройство для формования ленты стекла способом непрерыв-
ного проката:
I — горелка, 2 — подъемный шибер, 3 — сливиой брус, 4 — стекломасса, 5 —
приемный лоток, 6 — регулирующее приспособление. 7, 8 — прокатные валы,
9 — приемная чугунная плита, 10 — приемные валики, 11 — асбестовый валик,
12 — тележка
112
Рнс. 24. Образцы
Рис 25. Схемы формования армированного стекла при подаче
сетки сверху (а) и снизу (б):
/ — металлическая сетка, 2 — прокатные валики, 3 — лента стекла,
4 — укатывающие валики. 5 — печь отжига, 6 — валики. 7 — шамотный
шибер, 8 — сливной порог с линейкой, 9 — вальцы для выравнивания
сетки, 10 — рулон сетки
Скорости, м/ч, проката
армированного и узорчатого стекла
в зависимости от его толщины, мм
Узорчатое (4...6).............. 120...300
Армированное (5...6) ... 100 240
Отжиг (рнс. 26) осуществляют в лере с газовым или электриче-
ским обогревом. Лента стекла транспортируется в лере с помощью вал-
ков за счет собственной силы тяжести. Общее время отжига и охлаж-
дения не превышает 30...40 мин.
Операции по отрезке, отломке листов, резке их на форматы осу-
ществляют иа роликовом конвейере после лера.
Бой и отходы узорчатого стекла отправляют на засыпку в печь,
отходы армированного стекла не используют для варки.
113
chipmaker.ru
Длина лера, м
Рис. 26. Температурный режим по
длине лера
Техническая характеристика
электрической печи отжига
Длина печи, м . . . . 106
Сечение канала в све- 2200Х
ту, мм .... Х880
Общая максимальная
мощность электрона-
гревателей, кВт 470
Число валков, шт 276
Мощность электродви-
гателя приводной стан
ции, кВт...........
Максимально возмож- 21
иое опережение скоро
сти вращения валков
по отношению к ско-
рости валов маши
ни, % 25
Профильное стекло. Для формования профильного стекла
служат две технологические линии: ППС-500 для известково-натрие-
вого состава и ПТС-500 для малощелочного стекла 13В.
Технические характеристики технологических линий
ППС-500 ПТС-500
Общая длина линии, м 180 129
Длина печи отжига ... . 147,6 82,8
Общая масса оборудования (без кладки), т 299 212
Масса печи отжига, т . 211 200 175
Скорость прокатки профильного стекла, м/ч:
коробчатого 100 -120 75-87
швеллерного . . 160 120
Годовая производительность линии по стек-
лу, тыс. м2/год:
коробчатому ... . . 180 140
швеллерному ........................ 250 200
Установленная мощность обогрева печи от-
жига, кВт . . ........................... 840 624
На линии формуют ленту стекла шириной до 1050 мм, из которой
вырабатывают швеллерное стекло в два ручья или коробчатое в одни
ручей. Температура формования ленты 1160...1180°С.
Устройство, формующее профильное стекло, отгибает край ленты
стекла до вертикального положения (рнс. 27, а). С помощью универ-
сального формующего устройства (рис. 27, б) изготовляют коробчатое н
швеллерное стекло: полуформы прижимают и заворачивают ленту
стекла иа вкладыш с продольным пазом, в котором края ленты на-
кладываются друг иа друга и образуют шов. Формующая четырех-
валковая машина (рис. 27, в), позволяет получить коробчатое стекло
со сварными швами на боковых сторонах, не портящими внешнего
вида изделия.
Армированное профильное стекло получают за счет введения про-
114
a)
Рис. 27. Формующие устройства для изготовления про-
фильного стекла:
а - швеллерного, б - коробчатого двухиювиого, в - коробча-
ТОГО одиошовного
r.ru
вол0'1 ной арматуры в швеллерное или коробчатое стекло. Расстояние
между проволоками, расположенными параллельно по длине профиля,
от 30 до 40 мм.
Для отжига применяют электрообогреваемые леры с транспор-
тирующими валиками.
Профильное стекло обрезают на индивидуальных станках алмаз-
ным инструментом.
Глава X. ТЕРМИЧЕСКИ ПОЛИРОВАННОЕ
СТЕКЛО
§ 26. Виды стекла и их характеристики
Листовое термически полированное стекло (ГОСТ 7132—78) —
выпускают следующих размеров (мм): длина — 600... 1600, ширина —
400...1300 при толщине 3; 4; 5 и 6; служит для изготовлении зеркал,
остекления средств транспорта, мебели, применяется в строительстве.
Витринное полированное стекло (ГОСТ 13454—77) —листы разме-
рами (1380Х 1340)...(4450X2950) мм; толщина листов 4450X2950 и
3950X 2950 мм — 8 мм, остальных — 6,5 мм. Листы стекла размерами
меиее 2000 мм по наибольшему измерению допускается изготовлять
5,5 мм. Допускаемые отклонения от размеров листов стекла по длине,
ширине и толщине те же, что и для неполированного стекла.
Стекло «метелица» (ТУ 21-23-70-82) имеет специфический непо-
вторяюшийся узор разных размеров и глубины в результате разрыва
поверхностных слоев стекломассы прн термическом полировании. Стек-
ла исключают сквозную видимость. Применяются для остекления две-
рей и внутренних перегородок, при изготовлении мебели.
Стекло «метелица» с металлизированным покрытием (алюмини-
рование) изготовляют по технологии зеркал.
Теплопоглощающее стекло (ТУ 21 РСФСР 838—82), — окрашен-
ное в массе в зеленый, голубой, серый и бронзовый цвета. В зависи-
мости от цвета имеет различные показатели по светопропусканию в
области видимой части спектра и ИК- Применяются для остекления
автотранспорта, тракторов, комбайнов, промышленных и гражданских
зданий, при изготовлении мебели.
Стекло с модифицированной металлами поверхностью. Пленка
металла на поверхности окрашивает стекла в различные цвета (в за-
висимости от толщины пленки н соотношения используемых металлов)
и придает им солнцеотражающие свойства (в 2 раза выше, чем у теп-
лопоглощающих). Стекла применяют в строительстве.
§ 27. Составы стекол
Сырьевые материалы применяют те же, что и при производстве ли-
стового стекла способами вертикального вытягивания. Особенность
состава термически полированного стекла — уменьшенное содержание
116
серы в виде SO3, так как восстановленная из SO3 сера взаимодейству-
ет с оловом в ванне с расплавом металла. Содержание оксида
железа в стекле поддерживают в пределах ± 0,005 % заданного со-
става.
Химический состав сырьевых материалов термически полированного
стекла близок к составу стекла безлодочного вытягивания.
Химический состав термически полированного
Состав . SiO2
1 . 73
2 71,6
бесцветного стекла
А12Оз Fe2Oa СаО
1 0,08 8,6
2 0,10 8,6
MgO Na2O SO3
3,6 13,4 0,32
3,6 13,6 0.36
§ 28. Стекловаренные печи
В линиях термически полированного стекла работают пламенные
или пламенно-электрические стекловаренные печи (табл. 75, рнс. 28).
Шихту загружают в печь двумя роторными загрузчиками на
подслой стеклобоя или в смеси с боем. В перешейке печь имеет ряд
мешалок и преграды, что в совокупности составляет узел гомогени-
зации стекломассы.
Студочная часть печи имеет бассейн прямоугольной формы шири-
ной до 7 м, в конце его по оси печи расположен узкий канал (шири-
ной менее 1 м), переходящий в наклонный сливной лоток. Темпера-
туру стекломассы иа сливном лотке автоматически поддерживают в
пределах ±1 °C за счет вдувания регулируемого количества воздуха в
студочную часть ванной печи. Остальные узлы аналогичны соответст-
вующим узлам печен лодочного и безлодочного вытягивания стекла
<> /600 -
1500 -
§ 1400
^1500 ~
§ 1200 -
£ 1100 -
* Л7/70 к
Рис. 28. График варки по длине ванной печи для производства тер-
мически полированного стекла:
I...6 горелки; зоны: 7 — шихты, в — варочной пены. 10— чистого зеркала;
9 — электроды, // — узел гомогенизации; 12— канал выработки
117
Таблица 75. Характеристики печей
Выпускае- мое стекло Суточная производи- тельность по стекломас- се, т Суммар- ная ши- рина лент, м Размеры отапливаемой части бассейна
глуби- на, мм ширина, мм длина, мм пло- щадь. м2
Техническое 380 3,2 1500 10 000 2 600 260
Техническое и оконное 430 3.0 1400 10 000 23 900 239
Оконное 600 5,0 1400 10 000 27 200 272
§ 29. Формование, отжиг, резка
Формование. Основной агрегат, где на расплаве формуется лента
стекла, — ванна олова. Регулируемое количество стекломассы в виде
струи поступает из стекловаренной печи на поверхность расплав-
ленного металла (олова) и, продвигаясь по ней, превращается в ленту
стекла с огненнополнрованными поверхностями. После стабилизации
толщины ленты ее отжигают и охлаждают. Продолжительность цикла
2 ч с момента формования ленты до упаковки готового стекла.
1 2 3 4 5 6 5 7
Рис. 29. Ванна с расплавом металла для производства стекла:
/ — стекломасса, 2 — шибер, 3 — струя стекломассы, 4 — стенки, ог-
раждающие газовое пространство, 5 — регуляторы температуры, 6 —
свод ванны. 7 — газопровод защитной атмосферы, 8 — тянущее устрой-
ство, 9 — лента стекла при выходе из ванны, 10 — стенки, ограждаю-
щие бассейн, И — дно бассейна. 12...14 — верхние ролики, 15 — олово,
16— газовое пространство, /7 — сливной лоток
118
термического полирования
Студочио-вы- работочный бассейн Общая площадь бассей- на, м2 Отношение площа- ди студочио-выра- боточной части к площади варочной Мощность электропо- догрева Удельный съем с отап- ливаемой площади, кг/м2/сут
дуби- на, мм пло- щадь, м2 части
1200 280 540 1.1 — 1430
1100 276 515 1,15 3000 1800
1100 487 215 0,7 1670 2200
Ванну (рис. 29) выполняют из металла и футеруют изнутри
огнеупором. Под сводом по длине ванны расположены электрические
нагреватели и холодильники, обеспечивающие выдерживание задан-
ной температуры. Для защиты олова от окисления используется защит-
ный газ (смесь азота и водорода), находящийся в ванне под не-
большим избыточным давлением. Количество кислорода в защитном га-
зе не должно превышать 0,0001 %.
Температурный режим формования зависит от толщины формуе-
мого стекла.
Характеристика ванн с расплавом металла
дли получения ленты стекла
шириной 3200...3300 мм (толщина 6,5 мм и менее)
Длина, мм.................................. - - 42 000...62 000*
Ширина головной части, мм..................... 6500—7000
Ширина остальной части, мм............ 4000...4500
Глубина слоя олова, мм................... 45...100
Число пар растягивающих ленту роликов . 2...6
Количество олова в ванне, т................... до 130
Мощность электродов для обогрева флоат-ван-
ны, МВТ........................................ 4...5
Расход смеси газов для зашиты олова, мэ/ч 1000...1250
* Длина ванны зависит от скорости выработки.
Технологический режим ванны с расплавом металла
Зона ванны Температура, °C
Сливной лоток........................ 1050... 1060
Начало зоны растекания................ 1000... 1025
Конец зоны растекания........... 930...950
На выходе из ванны.............. 600...620
119
Скорость, м/ч, вытягивания ленты
в зависимости от толщины, мм, стекла
2,3.......... до 912
3,0 ... . . 540...600
6,0 .............. 200...300
Для выработки стекла толщиной 7...30 мм в ванне устанавливают
। рафитовые ограничители, не позволяющие стекломассе растекаться.
Отжиг и резка. Из ванны с расплавом металла по роликовому
конвейеру лента стекла поступает в электрическую печь отжига с
принудительной циркуляцией воздуха внутри туннеля н нитенсивным
охлаждением ленты стекла ниже температуры 200°С на открытом
роликовом конвейере при помощи воздушного душирования.
Техническая характеристика печи отжига
Ширина туннеля печи, м:
наружная . ...... 4,93
внутренняя .... ................. 4,25
Ширина ленты стекла.............•....... 2,59...3,46
Длина теплоизолированной части печн......... 102; 405
Длина неизолированной части печи .... 51,9
Общая длина печи................... ........ 154; 305
Общая установленная мощность нагревателей,
кВт............................................ 1500
Общая установленная мощность электродвига-
телей, кВт.................................. 269
Суммарный отвод теплоты теплообменниками,
ГДж/ч....................................... 6,3...8,4
Управление печами отжига н устройствами раскроя ленты автома-
тическое (рис. 30). Некоторые устройства раскроя оснащены установ-
ками обнаружения дефектов в ленте стекла.
Стекло, предназначенное для дальнейшей переработки, снимается
с конвейера и устанавливается в ящики-кассеты механизмами. Товар-
ное стекло снимают с конвейера кранами с пневматическими присосами
или съемщиками-укладчиками и упаковывают в возвратные конвейеры.
10 11 11
12 9
Рис. 30. Схема размещения оборудования для автоматического раскроя
ленты стекла:
/ печь отжига. 2 — лента стекла, 3 — установка для обнаружения дефектов,
7 устройство для поперечной надрезки, 5, 7 — устройство для разломки,
б — устройство для продольной надрезки, 8 — лист стекла, 9 — механизмы
отломки бортов, 10 —устройства для разломки листов, //, 12 — конвейеры
120
Глава XI. ИЗДЕЛИЯ
НА ОСНОВЕ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА
§ 30. Теплозащитные стекла
Стекла, уменьшающие пропускание тепловых лучей (солнечной
радиации преимущественно в инфракрасной области спектра), называ-
ются теплозащитными и делятся на теплопоглощающие и теплоотра-
жающие.
Теплопоглощающее стекло (ТУ 21 РСФСР 838 -82) окрашено в
массе оксидами металлов (железа, кобальта, селена, меди и др.) в го-
лубоватый, дымчатый, зеленоватый цвета, поглощает значительную часть
солнечной радиации преимущественно в инфракрасной области спектра
(0,75...2,5 мкм) (рис. 31, а...в) предназначено для защиты помещений
от солнечного теплового излучения; применяют также закаленные
теплопоглощающие стекла для остекления автомобильной и сель-
скохозяйственной техники. Вырабатывают стекла способами верти-
кального вытягивания и термического полирования
Основное требование к стеклам — пропускание в инфракрасной
части спектра не более 65% при пропускании в видимой части спектра
не менее 70% в расчете на 6 мм толщины
Теплоотражающие стекла (см. рис. 31, в) с пленочными покрытия-
ми (прозрачными из оксидов металлов и металлическими) отражают
большую часть лучистой солнечной энергии (в коротко- и длинновол-
новой частях спектра), эффективны для защиты от солнечной радиа-
ции.
Они снижают поступление солнечной радиации в помещение
летом и уменьшают лучистые теплопотери через окна зимой. Тепло-
поступление внутрь помещения через теплоотражающее стекло по
сравнению с обычным ниже в 1,2 раза, т. е. эффективность теплозащи-
ты при остеклении теплоотражающим стеклом почти в 2 раза выше,
чем теплопоглощающим
Теплоотражающие покрытия наносят способами: аэрозольным,
Рнс. 31. Схемы прохождения солнечной радиации через бесцветное (а),
теплопоглощающее (б) и теплоотражаюшее (в) стекла
121
Рис. 32. Устройство для электрохимической обработки поверх-
ности стекла расплавами металлов:
I — водоохлаждаемая балка; 2 — винтовые стяжки, 3 — электрододер-
жатель, 4 — лента стекла, 5 — расплав металла, 6 — электрод. 7 — ис-
точник тока
катодным напылением в вакууме, электрохимической обработкой
(рис. 32) (табл. 76).
Устройство для электрохимической обработки поверхности стекла
расплавами представлено на рис. 32.
Таблица 76. Характеристика способов получения
теплоотражающих стекол
Способ Пленкообразую- щий материал Технология нанесения
Аэрозольный Оксиды железа, кобальта, титана, олова и другие На ленту стекла (550...700°C) при лодочном вытягивании на- носят с помощью форсунки ра- створы солей металлов, которые при контакте с лентой стекла разлагаются и образуют на по- верхности стекла оксиды метал- лов
Катодное напыле- Золото, серебро. В вакуумной камере металл рас-
ние в вакууме медь, никель, сви- нец и др. пыляется за счет высокой (2500°C) температуры катода и осаждается на листы стекла
122
Продолжение табл. 76
Способ Пленкообразую- щий матерная Технология нанесения
Электрохимическая обработка Медь, свинец, ко- бальт, висмут Между электрододержателем, установленным в ванну для термического полирования стек- ла (в зоне температур 750... ...780°С), и лентой стекла поме- щают расплав металлов. К электрододержателю и ванне подводят электрический ток. Лента стекла окрашивается по всей ширине при скорости ее движения 300 м/ч
§ 31. Закаленные стекла
Виды и характеристики. Закаленное строительное и техническое
стекло (сталинит) (ГОСТ 5727—83) обладает в 4...5 раз большей ме-
ханической прочностью на удар и изгиб, чем отожженное. При разру-
шении рассыпается на множество мелких осколков (до 100 мм2) с
тупыми краями, предназначено для остекления высотных зданий, авто-
мобилей, автобусов, железнодорожных вагонов и других технических
целей Плоское и гнутое стекло получают охлаждением воздушными
струями, нагретых до температур деформации листов стекла, толщи-
ной 3.. 20 мм.
Технологическая схема производства плоского и гнутого стекла
(рнс. 33, а...г). Вертикальный способ (табл 77). Заготовки стекол
требуемого формата вырезают по шаблонам. Края форматов подвер-
гают механической обработке на фацетных станках илн шайбах, моют
и сушат
Температура закалки зависит от химического состава стекла и
всегда несколько выше температуры стеклования. Чем выше температу-
ра нагрева стекла, тем он менее продолжителен: на каждый милли-
метр толщины стекла затраты времени на нагрев составляют 36...50 с
(для стекла ВВС). Для нагрева служат электрические печи сопротив-
ления.
Закалочная установка вертикально-щелевого типа включает
в себя электрическую печь сопротивления н обдувочный механизм.
При вертикальном способе производства стекло с помощью зажимов
подвешивают к рамке тележки, перемещаемой по подвесным путям.
Этим способом получают плоское и гнутое (изгибают объемными
пресс-формами непосредственно после нагревательной печи) стекло.
Стекло, изготовленное этим способом, имеет точные геометрические
размеры, в то же время из-за контакта разогретого стекла с пресс-
123
chipmaker.ru
Рис. 33. Технологическая схема производства плоского и гнутого за-
каленного стекол:
а — линия производства заготовок стекла; установки: б — для закаливания
плоских стекол, в — для изгибания и закаливания стекол способом верти-
кального прессования, г— для изгибания н закаливания стекол способом го-
ризонтального моллироваиии; 1 — загрузочный стол, 2— станок вырезки фи-
гурных заготовок, 3 — станок обработки кромки стекла, 4 — моечно-сушиль-
ная машина. 5 — заготовка стекла, 6 — зажимы, 7 — нагревательная электри-
ческая печь, 8 — обдувочный механизм, 9 — устройство для контроля зака-
ленного стекла, 10 — транспортирующая тележка, // — пресс для изгибания
стекла
124
Таблица 77. Характеристики закалочных установок
Тип установки Рабочее простран- ство печи, мм Производитель- ность, тыс. м2 в год*
Вертикальная для плос- ких стекол широкого ас- сортимента площадью до 0,3 м2 2400X750X300 60. 90
Вертикальная для произ- водства плоских и гнутых стекол площадью более 0,6 м2 2420X1250X300 90. НО
Горизонтальная для мол- лирования и закаливания стекол площадью более 0,6 м2 2400X 1600X600 30...35
Горизонтальная на твер- дых опорах для стекол площадью до 0,6 м2 2500X800X300 400
* Производительность зависит от ассортимента.
формами возможны отпечатки на его поверхности, а из-за подвески
листов — оттяжка и искривление стекла.
Горизонтальный способ (табл. 77). Гнутые стекла больших разме-
ров и сложного формата изготовляют горизонтальным способом
моллирования и закалки: стекло укладывают на профилированную
рамку, расположенную на тележке перемещаемой по рельсовому пути;
размягчаясь, стекло прогибается под действием собственной силы тя-
жести и принимает форму, заданную рамкой. Недостаток способа —
наличие на стекле поперечной и обратной кривизны н непостоянство
геометрических показателей.
Закалка на твердых опорах (табл. 77) наиболее эффективный и
производительный способ производства плоского стекла. Производи-
тельность установки (рис. 34) 0,5. .1,0 млн. м2 в год.
Листы стекла перемещаются горизонтально роликовым конвейе-
ром 1 из асбестированных валов. Стекло нагревается асимметрично
(сверху более интенсивно, чем снизу) и изгибается выпуклостью
вверх так, что не касается валков роликового конвейера. В обдувочном
устройстве листы стекла снова принимают плоскую форму благодаря
более интенсивному охлаждению сверху.
Закалка на газовой подушке (рис. 35). Предварительно подогре-
тые на роликовом конвейере туннельной электропечи листы стекла
переводят на горячую газовую опору, состоящую из струй, которые
поддерживают стекло во взвешенном состоянии, нагревают его снизу
и перемещают вдоль печи. Сверху стекло обогревают электронагре-
125
Рис. 34. Установка для закаливания на твердых опорах плоских стекол:
/ — роликовый конвейер, 2 — электрическая печь иагрева, 3 — охлаждающее
устройство
Рис. 35. Установка для закаливания плоских стекол на газовой по-
душке:
/ — электрическая печь предварительного нагрева, 2 — газоэлектрическая
печь, 3 — охлаждающее устройство, 4 — приводные диски, 5 — решетка для
создания газовой подушки
вателями сопротивления. Заданное распределение напора в струях по
ширине печи позволяет получать плоское или гнутое закаленное стекло.
Из печи разогретое стекло с помощью газовой опоры перемещают
в обдувочное устройство, где его осушают также во взвешенном со-
стоянии. На установках закаливают стекла толщиной 3 мм и выше.
126
§ 32. Многослойные стекла-триплекс
Виды и характеристики. Многослойное стекло триплекс (ГОСТ
5727—83) — защитное безопасное, состоит из двух листов стекла и
эластичной прокладки; изготовляют из листового полированного (ре-
же неполированное) стекла высокого качества или слегка окрашенного
теплопоглощающего. Бутафольная пленка — лента шириной до
1100 мм, толщиной 0,35...0,76 мм, высокой прозрачности, светоморозо-
стойкости, прочная, влагостойкая, хорошо сцепляется со стеклом. При
разрушении триплекс удерживает острые осколки благодаря эластичной
прокладке. Применяют для остекления скоростного транспорта — на-
земного, водного, воздушного.
Промышленность производит плоский и гнутый триплекс различ-
ных размеров и конфигурации (табл. 78).
Таблица 78. Геометрические размеры, мм,
стекол триплекс*
Вид транспорта Длина Ширина Стрела прогиба
Автомобили:
грузовые: КРАЗ, МАЗ, БЕЛАЗ; 2086 489
ЗИЛ-130, 131, 132 1800 431 330
ГАЗ-52, 53 1400 455 139
УАЗ-450, 452 1534 564 144
легковые:
ВАЗ-2101 1360 536,8 123
ГАЗ-24 1480 550.7 147
Москвич-412 1261 487 171
ЗАЗ-966 1167 505 ПО
Автобусы: ЛИАЗ-677 1194,25 847 209
ЛАЗ-695 н, 697, 699 1174 1028 496,5
РАФ 1629 795 41
туристские комфорта- бельные 2958 1400 496,6
Троллейбусы ЗИУ-8,9 1170 967 168
* Толщины всех стекол (6,5±0,5) мм.
Технологические схемы. Плоский триплекс — наиболее распростра-
ненный способ предварительного соединения двух стекол и пленки в
пакет с помощью вальцов (каландрирования) (рис. 36, о, в). Заготовки
стекла и бутафольную пленку моют и сушат на параллельных моечно-
сушильных конвейерах (рис. 37), затем пленку нарезают на требуе-
мые форматы.
127
Рис. 36: Схема процесса изготовления триплекса:
а — подготовка стекла, б - подготовка пленки, в — трнплексованне; 1 — по-
дача заготовки, 2—мытье раствором, 3— сушка воздухом, 4— резка по
шаблонам, 5 — контроль качества стекла перед трнплсксованием, б — раз
мотка рулона. 7 — очистка щетками, 8 — мытье раствором, 9 — сушка возду
хом, 10 — нормализация, //—резка иа полотнища, 12—вырезка форматов
по шаблонам, 13 — контроль качества пленки, 14 — контроль качества продук
пни, /5 — прессование в автоклаве, 16 — прогрев и сжатие пакетов (вальце-
вание), 17 — складывание двух стекол и пленки в пакет (пакетирование)
Рис. 37: Моечно-сушнльный конвейер для бутафольной пленки:
/ — размоточный вал. 2 — сухие щеточные барабаны, 3 — водяные души,
4 — моющие щеточные барабаны. 5 — отжимные тканевые пленки, 6 — вали-
ки сушильной секции
Техническая характеристика моечно-сушильного
конвейера для бутафольной пленки
Габаритные размеры, мм . . 15000x1765x2500
Рабочая ширина, мм...... . 1100
Скорость движения пленки, м/мин...... 1,3
Сухие и моечные (мокрые) щеточные бара-
баны:
наружный диаметр, мм................ 160
скорость вращения, мин-1........... 82
128
Количество подаваемой воды, л/мин ... 16
Температура воды в секциях, °C:
I 30
II 10
III 10
Число валиков сушильной секции:
верхних..................................... 22
нижних .................................. 19
Продолжительность процесса, мин ... 30
Температура сушки, °C . . ..... 20 .26
Остаточная влажность пленки, % 0,9 ..1,1
Два стекла и пленку складывают в пакет, который подпрессовы-
вают с помощью вальцев и окончательно прессуют в воздушных
автоклавах (температура 150°С).
Гнутый триплекс делится на три вида по углу между крайними
касательными к гнутой поверхности: непанорамный триплекс — угол
более 100; полупанорамный — 60...90; панорамный — менее 45°.
При производстве гнутого триплекса (технология аналогична
технологии плоского) дополнительная стадия — моллирование стекла
в соответствии с заданным профилем. Особенность процесса (в отли-
чие от моллирования закаленного стекла) состоит в том, что стекла
обрабатывают попарно (чтобы лучше прилегали друг к другу).
Между стеклами, чтобы не слипались, насыпают тонкий слой талька,
слюды или другого огнестойкого материала.
Сложенные попарно заготовки укладывают на направляющие
колодочки рамки и прижимают «фиксатором». Каретку с заготовками
помещают в подогревательную камеру, где они' постепенно нагрева-
ются до 520°C, а затем в камеру моллирования. Заготовки отжигают
н обрабатывают так же, как прн получении плоского триплекса
§ 33. Стеклопакеты
Виды и характеристики. Стеклопакеты (ГОСТ 24866—81) состоят
из двух или более листов стекла, соединенных между собой по пери-
метру таким образом, что между ними образуются герметически за-
крытые полости, заполненные воздухом или другим газом; изделия
полной заводской готовности, конструкция которых гарантирует герме-
тичность воздушных прослоек. Предназначаются для остекления окон,
витрин, верхних фонарей и балконных дверей общественных, произ-
водственных и жилых зданий.
По конструктивным особенностям и способам изготовления под-
разделяются на клееные (наиболее распространены), паяные и сварные;
по числу слоев стекла (или образуемых ими воздушных прослоек) —
на двух-, трех- и четырехслойные (одно-, двух- и трехкамериые)
(рис. 38, а...в). Однокамерные применяют для остекления зданий
при температуре наружного воздуха — 40°С, двухкамерные до —50°С.
5—1295
129
Рис. 38. Стеклопакеты:
однокамерные: а — без обрамляющей рамки, б — с обрамляющей рамкой;
в — двухкамерный: I — стекло. 2 -распорная рамка, 3 — нетвердеющая мас-
тика, 4 — силикагель, 5 — тноколовый герметик, 6 — обрамляющая рамка,
7 — воздушная полость
Размеры стеклопакетов (мм): длина — 400...2950, ширина — 400...
2650, толщина — не более 46. Максимально допустимая площадь
стеклопакетов зависит от толщины используемых стекол и воздушных
прослоек (табл. 79).
Таблица 79. Максимальная площадь стеклопакетов
Толщина воздушной прослойки, мм Площадь, м2, при толщине стекол, мм
3 4 5 6 6.5 8
9 1,3 Д в у 2.5 (СЛОЙН 3,5 ы е
12 1,5 3,2 4,5 6 6,5 7.8
15 1,5 3,6 4,5 6,5 7 7,8
9 1,3 Трех 2,5 СЛОЙН 3,5 J е 4,5 6 7.8
12 1,5 3.2 4,5 6 6 7,8
130
Светотехнические качества (табл. 80) определяются числом, видом
и толщиной используемых стекол и конструкцией стеклопакета.
Таблица 80. Коэффициенты светопропускания стеклопакетов,
не менее
Вид стекла Толщина стекла, мм Конструкция стеклопакета
двухслойный трехслойный
Оконное 3.. 4 0,72 0,61
Витринное неполирован- ное 5...Б 0,71 0.6
Термически полированное 6,5 0,71 0,6
Витринное полированное 5,5...6,5 0,76 0,66
Теплопоглощающее (один слой) -р оконное 3...4 0,64 0,54
Узорчатое бесцветное (один слой) -р оконное 3...6 0,6. .0,64 0,54
Закаленное 4,5.. 6,5 0,71 0,6
Триплекс 4,5. 5,5 0,72 0,61
Теплопоглощающие стекла располагают в наружных слоях стекло-
пакета. Наиболее эффективны теплоотражающие стекла с пленочным
покрытием со стороны воздушной прослойки.
Технологические схемы. Стеклопакеты изготовляют на механизиро-
ванных линиях максимальной годовой производительностью 500 тыс. м2.
Технологическая последовательность процессов: подготовка стекла,
изготовление распорной рамки, нанесение иа рамку нетвердеющей мас-
тики, соединение рамки со стеклами, подпрессовка, нанесение на торцы
пакета твердеющей мастики. Подготовка стекла включает его мойку и
сушку на моечном конвейере.
Распорную рамку изготовляют из алюминиевой ленты в гибочном
станке, где при помощи роликов, расположенных под разными углами,
ей придают нужный профиль и автоматически разрезают ее на задан-
ные отрезки; между краями профиля оставляют щель шириной 0,12 мм,
через которую внутренняя полость профиля соединяется с полостью
пакета.
Отрезки профиля на вибростанке заполняются предварительно
высушенным поглотителем влаги — силикагелем или цеолитом. Рамку
собирают с помощью пластиковых или металлических уголков или
спаивают оловом на ультразвуковой установке. На станке на обе
стороны рамки наносят нетвердеющую мастику слоем толщиной 1 мм и
шириной 5...6 мм. Стекло и рамку, поставленные вертикально, подают
на конвейер, где их автоматически соединяют в пакет в вертикальном
положении. Пакет поворачивают в горизонтальное положение и под-
прессовывают. На торцы пакета наносят мастику, окончательно за-
твердевающую через 24 ч.
5**
131
Нетвердеющая мастика между рамкой и стеклами создает ус-
ловия независимости их температурных деформаций и паронепроницае-
мость соединений при герметизации. Долговечность пакетов в значи-
тельной степени определяется качеством герметизирующих материалов.
Глава XII. СТЕКЛОБЛОКИ
§ 34. Ассортимент
Стеклоблоки (ГОСТ 9272—81) (рис. 39, с...в) — пустотелые стек-
лянные преимущественно квадратные или прямоугольные; изготовляют-
ся путем герметичной сварки двух симметричных полублоков; пред-
назначаются для устройства светопрозрачных ограждений в промыш-
ленных н гражданских зданиях.
В зависимости от назначения блоки подразделяются на
декоративные, прозрачные, светорассеивающие, светопреломляющие;
по конструкции — на однокамерные и двухкамерные. По ф о р-
м е блоки бывают квадратные (БК — неокрашенные, БКЦ — цветные)
и прямоугольные (БП — неокрашенные, БПЦ — цветные). В марках
блока через косую приводятся его длина и ширина в мм. Масса бло-
ков (кг): БК 194/98, БКЦ 194/98 — 2,8 ± 0,1; БК 244/98, БКЦ 244/98—
4.3±0,1; БП 294/194/98, БПЦ 294/194/98 — 4,2±0,1.
Выпускаются также небольшими партиями блоки (по длине и ши-
рине на 10 мм меньше стандартных) — для ремонта ограждений.
Лицевая сторона полублоков гладкая, внутренняя поверхность
каждого полублока для лучшего светорассеивания — в виде параллель-
ных ребер, линз или призм.
В зависимости от используемого состава стекла, а также от фак-
Рис. 39. Стеклянные блоки:
а—БК 244/98; БКЦ 244/98; б - БК 194/98; БКЦ 194/98 в —
БП 294/194/98; БПЦ 294/194/98
132
туры внутренней поверхности, светопропускание стеклоблоков 0,3. .0,55.
Допустимые термостойкость 40°С, предел прочности при сжатии
1,5 МПа, сопротивление удару 0,8 Дж.
§ 35. Составы стекол
Составы стекол (табл. 81) для изготовления блоков на разных
предприятиях существенно различаются. Некоторые заводы применяют
стекло, близкое по составу к тарному, листовому вертикального вытя-
гивания и другие, близкие к составам своей основной продукции.
Таблица 81. Химические составы стекол
для производства стеклоблоков
№ соста- ва Содержание оксидов, мае. %
SiO2 А|2Оз СаО MgO Na2O К2О Fe2Os
1 72,65 1.5 7,8 3,65 13,7 0,1
2 72,1 1.4 6,8 4.2 I5\0 0,12
3 73,2 1,3 7,0 3,0 15,0 0,08
4 71,8 1,9 8,7 3,6 13,4 0,1
Для производства цветных блоков используют те же составы сте-
кол, но только окрашенные в массе. Наиболее распространенные
цвета блоков: голубой, розовый, зеленый, сиреневый. Основное требо-
вание при получении цветных блоков — содержание Fe2O3 не должно
превышать 0.1 %.
§ 36. Стекловаренные печи
В зависимости от числа (1...3) установленных автоматизирован-
ных линий производительность стекловаренных печей 20...60 т/сут. При-
меняются печи с подковообразным и поперечным направлением пла-
мени. Удельный съем стекломассы 900... 1300 кг/м2 с отапливаемой пло-
щади печи.
Температурный режим, °C, варки
и выработки
Максимальная 1470... 1520
В фидере.................... 1080± 10
Выработки .... 1270± 10
Капли стекла . 1040± 10
Для получения цветных стеклоблоков служат фидеры-преобразова-
тели Они имеют обогреваемую камеру с системой дозированной пода-
133
r.ru
чи красителя и устройством механизированного усреднения стекломас-
сы. Достоинство преобразователя — в течение 2...3 ч в нем можно сме-
нить цвет стекломассы.
§ 37. Выработка стеклоблоков
В состав поточной автоматизированной линии по производству
стеклоблоков ЛСБ-6 (рис. 40) входят питатель 1, автоматический
позиционный пресс с 10... 12 формами и одним пуансоном.
Техническая характеристика питателя
П роиз водител ь иость:
число капель в минуту, шт. 4 ..16
по стекломассе, кг/мин . до 30
Масса капли, г................ 1500...5000
Толщина слоя стекломассы, мм.
в канале ... 155
в чаше...................... . . 210
Ширина канала питателя, мм:
в зоне охлаждения 660
в зоне кондиционирования . 520.470
Расход газа для отопления питателя, м3/ч ... до 35
Габаритные размеры, мм:
длина 5700
ширина 2750
высота . ... . . 5225
Масса питателя, кг . 14000
Техническая характеристика пресса
Производительность полублоков, шт/мин 8...16
Масса вырабатываемых изделий, кг . до 2,5
Диаметр поворотного стола, мм . 2000
Управление работой пресса . . пневматическое от
синхронизатора
Давление сжатого воздуха. МПа.
прессующего цилиндра . . 0,49
остальных механизмов . . 0,29
Отпрессованные полублоки (температурой 560.600°С) снимаются
с пресса пластинчатым конвейером, подаются к шестипозиционному
сварочному автомату АСС-6 и устанавливаются в держатели открыты
ми полостями друг к другу. На следующей позиции между полублока-
ми вводятся две квадратные короткопламенные горелки, разогрева-
ются кромки боковин полублоков, полублоки соединяют и подпрес-
совывают до необходимых размеров по толщине.
В печь отжига загрузчиком ЗП-10 одновременно подается по
10 стеклоблоков. Продолжительность отжига 3,5...4 ч. Остаточные на-
пряжения в готовых стеклоблоках не должны превышать 100 ммк/см
хода луча. Годные блоки укладывают на па кеты-поддоны и отправ-
ляют на склад.
134
Цветные стеклоблоки изго-
товляют так же, но из окрашен-
ной стекломассы.
Глава XIII. КОВРОВО-
МОЗАИЧНЫЕ ПЛИТКИ
§ 38. Ассортимент
Коврово-мозаичные плитки
(ГОСТ 17057—80) — белые или
цветные глуше ные, размером
21x21...45X45 мм, толщиной
4...5 мм; выпускают штучными
и в виде ковриков, наклеенных
на бумагу, предназначены для
наружной и внутренней обли-
цовки стен зданий. Плитки из-
готовляют способом непрерыв-
ного проката.
§ 39. Составы стекол
Плитки изготовляют из не-
прозрачных глушеных стекол.
В качестве глушителей служат
соединения фтора (применение
сокращается), фосфора, мелко-
дисперсный глинозем (табл. 82,
83).
В качестве сырья для вве-
дения фосфатов используют
двойной суперфосфат или апати-
товый концентрат. Применение
мелкодисперсного глинозема поз-
воляет использовать в качестве
основного сырьевого компонен-
та (98...100 %) бесцветный бой
строительного и технического
стекол — безотходная техноло-
гия.
Глинозем — тугоплавкий
материал (температура плавле-
нии свыше 2000°С), слабо раст-
воряется в стекломассе. Белый
135
chipmaker.ru
Таблица 82. Химические составы глушеных стекол, мае. %
Ко соста- ва SiOa Na2O -|- К2О А12Оз СаО MgO F Р2О6 B2O3 SiO2 ВаО SrO
1 71,0 15.5 Фтористые 6.3 I 2,31 - 4.3 -
2 57,0 7,0 Фтор 5,0 -фоа ратш 22,2 ie 1,5 7.3
3 61,4 17,5 4,9 6.5 0,9 0,8 8,0 — — — —
4 63,1 15,5 5,0 8,4 1,5 6,5 — — —- —
5 60,6 14,5 5,5 И.4 0,5 7,5 — — — —
6 70,0 15,5 6,5 2,5 0.5 4,0 1,0 — — — —
7 56.5 6,5 Ф( 4,5 1сфа1 17,5 ные 6,0 7,5 1.5
8 56,5 5,0 4,5 19,5 6,0 — 7,5 — 1,5 — —
9 66,0 16,0 4,5 4,0 2,0 — 7,5 — — — ——
10 60,0 14,0 4,0 7,5 4,0 .— 6,5 — — 2,0 2,0
11 62,0 15,0 5,5 2,0 — — 6,0 4,5 — — 5,0
12 Г 71,9 душеные 15,05 мелкод 1,98 ucnei 6,5 эсньм 4,57 гл UH03 емом
13 73,0 13.5 1,0 8,8 3,7 — — — — — —
цвет глинозена не препятствует окрашиванию стекла в различные цвета.
Глушение глиноземом осуществляется в фидерах-преобразователях.
§ 40. Стекловаренные печи
Для производства мозаичной плитки используют в основном ван-
ные стекловаренные печи прямого нагрева (см. рис. 4) производитель-
ностью 6...18 т/сут в зависимости от числа установленных на печи
линий. В зависимости от состава стекла максимальные температуры
варки от 1370...1400°С (фторсодержащие составы) до 156О...158О°С
(фосфатные составы), а съемы с отапливаемой площади печи соот-
ветственно от 1200...1500 до 450...500 кг/м2/сут.
В огнеупорной кладке бассейнов для варки малощелочных глу-
шеных стекол применяют кварцевые брусья.
В зависимости от способа прокатки (горизонтальная или верти-
кальная) к выработочной части печи примыкает или сливной лоток,
нли фидер со струйным питателем. Для производства цветной мозаич-
ной плитки краситель вводят в состав шихты или используют для
этой цели фидер-преобразователь.
136
Таблица 83. Физико-химические свойства глушеных стекол
chipmaker.ru
§ 41. Выработка плиток
Плитки изготовляют способом прокатки (рис. 41) на
механизированных линиях ЛМП-300 или способом прессования.
Техническая характеристика линии ЛМП-300
Производительность линии по коврам,
тыс. м2/год............................ 450...500
Часовая производительность машины, м2/ч:
прокатной ... .... . . 60...65
наборной 40...50
Режим участка линии:
выработки .... круглосуточный
без выходных
набора ковров . . ..... две смены при двух
выходных в неделю
Размеры вырабатываемых плиток, мм . . 21X21X4,5
Размеры вырабатываемых ковров, мм:
длина.............. . ................. 3000
ширина............................. 620
В зависимости от применяемого состава стекла и конструкции
прокатной машины различают два способа подачи стекломассы: с лот-
ка и струйный (рис. 42, а, б). Первый способ применяется при исполь-
зовании горизонтальной прокатной машины. При этом стекломасса
должна иметь слабую склонность к кристаллизации в интервале вы-
работки. Второй способ позволяет формовать практически любые соста-
вы глушеных стекол (с большой склонностью к кристаллизации). Для
этого способа была специально разработана вертикальная прокатная
машина.
Главным принципиальным отличием прокатных машин горизон-
тальной и вертикальной является взаимное расположение первой пары
приемных валков с гладкими поверхностями по отношению к валкам с
рифленой поверхностью.
Техническая характеристика горизонтальной
прокатной машины ПГ-4
Скорость прокатки, м/ч..................... 150...350
Температура стекломассы, подаваемой иа глад-
кие валки, °C .................... 1040± 10
Температура ленты стекла, поступающей в риф-
леные валы, °C............................. 850±20
Температура плиток на конце стола машины, °C 550±20
Количество воды, подаваемой для охлаждения
валов, м3/ч...................................... 3
Температура воды, выходящей из валов, шт. . 16
Длина гладкого вала, мм.......................... 500
Длина рифленого вала, мм......................... 450
Наружный диаметр гладкого вала, мм . . . 200
Наружный диаметр рифленого вала, мм . 250
Длина приемного стола, мм...................... 1800
Угол приемного стола, град................. 25...30
138
Рис. 42. Способы подачи стекломассы на прокатную
машину:
а —с лотка, б —струйный; / — гладкая пара валов, 2 —
рифленая пара валов, 3 — приемный стол
r.ru
Формование коврово-мозаичной плитки включает следующие опе-
рации:
расплав стекла температурой 1050.. 1300° С (в зависимости от
состава стекла) подается на верхнюю пару валков и прокатывается
в гладкую ленту;
отформованная пластичная лента стекла температурой (850 ±20)°C
пропускается между рифлеными валками и с помощью режущих высту-
пов (ножей) надрезается с двух сторон на отдельные плитки.
Толщина остаточной плеики, не позволяющей на этом этапе рассы-
паться ленте на отдельные плитки, — 0.5...0.6 мм. Остаточная пленка
предохраняет режущие выступы рифленых валков от быстрого изнаши-
вания.
Самопроизвольное разламывание ленты с нанесенными прорезями
производится в конце приемного стола прокатной машины. Ударяясь
в лоток, куски ленты рассыпаются на отдельные плитки и по наклон-
ному желобу ссыпаются иа движущую сетку лера отжига, где медлен-
но охлаждаются. Вместо лера отжига некоторые заводы используют
металлические кюбеля.
Охлажденную плитку сортируют с помощью механических уст-
ройств с перфорированными решетками (барабанов, вибросит) — кон-
диционные изделия отделяют от битых и облоя. Вручную сортируют
плитки по показателям внешнего вида
Отобранная плитка поступает в приемный бункер машины для
механизированного набора ковров (рис. 43).
Рис. 43. Схема устройства для набора ковров:
/ — бункер, 2 — конвейер, 3.4 — лента бумаги, 5 — емкость для
сбора отходов, 6 — матричная лентв, 7 — плита, 8 — вибратор.
9— барабан, 10 — резиновые лопасти. // —рубон бумаги, 12 —
емкость с клеем, 13, 14 — валки для нанесения клея иа бумагу,
15 — место отделения плиток от матричной ленты, 16 — сетчатый
конвейер
140
Техническая
характеристика машины для набора ковров
Производительность, м2/ч ... ....... 40 ..50
Скорость движения матричной ленты, м/мин . 1,25 ..3,0
Ширина матричной леиты, мм . . . 620
Число ячеек по ширине ленты, шт. . . 25
Расход клея, г/м2 ковра....... 150 . 180
Температура раствора клея, °C............. 50...80
Принцип действия наборной машины заключается в следующем:
плитка загружается талью либо элеватором россыпью в приемный бун-
кер 1 и с помощью конвейера 2 ссыпается иа наклонный перфориро-
ванный желоб, а далее на движущуюся непрерывно матричную лен-
ту 6 с ячейками С помощью вращающегося барабана с резиновыми
лопастями 10 и вибратора плитка равномерно распределяется по ячей-
кам матричной ленты. С противоположного конца наборной машины
подается бумажная лента, которая, проходя через систему натяжных
барабанов, смазывается с одной стороны клеем, чаще всего костным
(ГОСТ 2067—80).
На барабане 9 смазанная клеем бумажная основа прижимается
и приклеивается к матричной ленте. Лента с наклеенными плитками
ложится на сетчатый конвейер 16 и движется в сушилку, а освобож-
денная матричная лента вновь подается к загрузочному устройству.
После сушки прн температуре 5О...6О°С бумажная лента разрезается на
коврики требуемого размера, которые с помощью стопоукладчнка ук-
ладываются на поддоны стопами по 150...200 шт. В таком виде их
транспортируют иа комбинаты железобетонных изделий.
Способом прессования плитку изготовляют в такой после-
довательности: бесцветный стеклобой измельчается иа вибромельнице
до фракции 100...200 мкм и менее. В зависимости от требуемого цвета
в стеклопорошок вводят пигменты и для лучшего прессования в ка-
честве связки до 5% парафина. Из полученной пресс-массы на гид-
равлическом или коленно-рычажном прессе прессуют заготовки раз-
мером 21X21X5 мм, которые устанавливают на керамическую подлож-
ку и подают в печь на термообработку. В зависимости от зернового
состава стеклопорошка и давления при прессовании максимальная
температура спекания 750...800°С (используют туннельные либо ролико-
вые печи). Полученные таким путем коврово-мозаичные плитки имеют
огненно-полированную поверхность, четкие грани, равномерную окрас-
ку. Однако этим способом выпускают небольшое количество плитки
из-за низкой производительности способа.
Chlpmaker.ru
Глава XIV. СТЕКЛОМРАМОР
§ 42. Ассортимент
Стекломрамор (ТУ 21 УССР 865—80) — разновидность марблита,
глушеное стекло однотонное или с мраморовидным рисунком листов
или плит; получают способами проката. Предназначен для декоратив-
но-защитной облицовки стен зданий, покрытия полов, антикоррозион-
ной защиты строительных конструкций, футеровки резервуаров.
Размеры плит стекломрамора (мм): 140X250, 200X400, 200x600.
300x 300, 400X 400, 500x 500 и 600x 600; толщина плит и листов
8... 10.
Цвет изделий белый, бежевый, коричневый, зеленый, голубой,
синий или белый с мраморовидным рисунком. Лицевая поверхность
кованая, обратная — рифленая.
§ 43. Составы стекол
В производстве стекломрамора применяют малощелочные высоко-
кальциевые стекла (табл. 84), глушение которых осуществляется за
счет фазового разделения расплава — ликвации.
Таблица 84. Химические составы стекол, мае. %
Номер состава SiO2 Na^O + + К2О А12О3 СаО MgO ВаО SrO
1 70,0 2,0 2,8 22,8 2,4 —
2 67,0 2,5 1,1 26,4 3,0 — —
3 62,5 1,1 1,8 20,1 14,5 — —
4 65,0 1,5 1.5 15,0 17,0 — —
5 65,0 1.5 1.5 15,0 11.0 3,0 3,0
Глушение стекол происходит за счет выделения огромного коли-
чества (Ю9—10” см ~3) капель размером 0,2...0,5 мкм, содержа
щих высококремнеземистую фазу. Регулируя введение А12О3 и Na2O,
получают стекла разной степени глушения.
§ 44. Стекловаренные печи
Печи для варки малощелочных ликвирующих стекол должны
обеспечивать температуру варки 1580...1600 °C. Особенность варки
высококальциевого состава — медленный провар шихты в области низ-
ких температур (до 1100 °C) и высокая скорость варкн в интервале
температур 1400... 1600 “С. Это связано с аномальным поведением окси-
да кальция, который в области низких температур повышает вязкость
142
расплава, а с ростом температур резко ее понижает. При этом он
растворяет зерна кварцевого песка, подобно щелочам.
Для варки используют регенеративные ванные печи с попереч-
ным или подковообразным направлением пламени. Для кладки бас-
сейна печи используют брусья из плавленого кварца. Для продления
срока службы бассейн печи снаружи охлаждается водой. Глубина
бассейна 600 мм. Удельные съемы при варке ликвирующих составов
350...400 кг/м2/сут.
К ванной печи примыкает фидер, оканчивающийся струйным
питателем. Канал фидера выложен из кварцевого огнеупора, имеет
ширину 250.. 300 мм, глубина слоя стекломассы 100...150 мм, длина
2...2.5 м. Стекломасса сливается через платиновую втулку.
§ 45. Выработка стекломрамора
Отличительная черта формования методом проката изделий из
ликвирующего состава стекла — его малая вязкость и узкий темпера-
турный интервал выработки. Для выработки этих стекол применяют
струйный питатель и прокатную двухвалковую машину (рис. 44,а).
Ленту стекла формуют из расплава температурой 1400... 1420 °C.
При необходимости получения на поверхности плит мраморовидных
узоров в фидер через дозатор подается порошкообразный краситель.
Лента стекла из прокатной машины поступает в рольную печь
для отжига. Ликвидирующий состав стекла имеет повышенную темпе-
ратуру стеклования (до 700°C), что требует для отжига температуру
до 800...850 °C.
Стекломрамор, полученный с помощью двухвалковой прокатной
машины, имеет кованую верхнюю и рифленую нижнюю поверхности.
После отжига леиту стекломрамора разрезают иа требуемые раз-
меры. Производительность линии 500 тыс. м2 в год.
Для изготовления плит стекломрамора размером 140 X 250 мм с
огиеиногполированной поверхностью применяют способ одновалковой
прокатки. Сущность способа — в свободном растекании расплава стек-
ла под действием сил тяжести и поверхностного натяжения до равно-
весной толщины на одновалковой роторной прокатной машине без
верхнего формующего вала (рис. 44,6).
Машина представляет собой автомат непрерывного действия. Ос-
новной элемент ее— ротор диаметром 1400 мм. К нему по всей окруж-
ности приварено два ограничительных борта, предопределяющих ши-
рину вырабатываемых плит. Длина плит ограничивается выступами,
расположенными по ширине ротора между бортами.
Принцип работы машины состоит в следующем: иа вращающийся
с частотой 0,33...1,0 об/мин ротор подается струя стекломассы темпе-
ратурой (1420 ± 10)“С. Свободно растекаясь по поверхности ротора
между бортами до равновесной толщины, стекломасса образует непре-
143
r.ru
Рис. 44. Прокатные машины:
а — двухвалковая, б — одиовалко-
вая; / — нижний вал, 2 — струя
стекла, 3 — верхний вал, 4 — лента
стекла, 5 — механизм резки, 6 — ро-
тор, 7 — механизм отломки
рывную ленту. Механизм резки ленты в пластичном состоянии пред-
ставляет собой нож, движущийся возвратно-поступательно перпенди-
кулярно ленте стекла. Окончательное разделение ленты стекла на
плиты осуществляется с помощью механизма отломки, расположенного
в конце передаточного конвейера. Плиты поступают в лер отжига,
после чего подвергаются контролю качества и упаковке. Производи-
тельность роторной прокатной машины 180 тыс. м2 плит в год.
Раздел третий
СОРТОВАЯ ПОСУДА
И СТЕКЛЯННАЯ ТАРА
Глава XV. СОРТОВАЯ ПОСУДА
И ДЕКОРАТИВНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
§ 46. Виды стекол и изделий,
способы выработки и декорирования
Виды стекол. Для изготовления сортовой посуды и декоративных
изделий применяют следующие стекла:
натри й-к а л ь ц и й-с иликатиое — бесцветное стекло, содер-
жащее в основном окисды SiO2, Na2O, К2О, СаО, MgO и дополнитель-
ные компоненты;
специальное бытовое — натрий-кальций-силикатное стек-
ло, содержащее добавки специальных оксидов и обладающее заданны-
ми физико-химическими свойствами;
хрустальное — бесцветное стекло, содержащее в основном
SiO2, а количество оксидов РЬО, ВаО, К2О, ZnO в отдельности или в
сочетании не менее 10%, имеющее показатель преломления не ме-
нее 1,520 и плотность не менее 2400 кг/м3;
малосвинцовый хрусталь — стекло, содержащее 18...
...24 % РЬО, имеющее показатель преломления не менее 1,530 и плот-
ность не менее 2700 К1/м3;
свинцовый хрусталь — стекло, содержащее 24—30% РЬО,
имеющее показатель преломления не менее 1,545 и плотность не ме-
нее 2900 кг/м3;
бариевый хрусталь — стекло, содержащее не менее 20 %
ВаО и оксиды щелочных металлов, имеющее показатель преломления
не менее 1,530 и плотность не менее 2700 кг/м3;
цветное стекло — прозрачное или непрозрачное, способное
пропускать волны определенной длины или диффузно рассеивать свет
и содержащее красители, глушители или их смеси.
Декоративные изделия подразделяются иа мелкие, средние, круп-
ные, особо крупные (табл. 85).
Технологическая схема производства. Сырьевые материалы долж-
ны содержать минимальное количество вредных примесей (оксидов
145
chipmaker.ru
Таблица 85. Размеры изделий
Группа изделий Высота, диаметр или длина, мм Вместимость, см3
Мелкие Средние Крупные Особо крупные До 140 включительно Более 150 до 240 Более 250 до 340 Более 350 До 100 включительно Более 105 до 500 Более 510 до 1500 Более 1500
железа). Для этого песок обогащают, в шихту бесцветных стекол
вводят обесцвечиватели (химические и физические). Варят стекло в
периодических (горшковых) н непрерывных (ванных) стекловаренных
печах — пламенных, пламенно-электрических и электрических.
Способы выработки. Механизированным и ручным способами
вырабатывают изделия: выдувные, прессованные, прессовыдувиые;
сочлененные (многостадийной выработки), моллированные, из наклад-
ного стекла, центрифугированной выработки.
Способы декорироваиия. В «горячем» состоянии декорируют
изделия свободного выдувания (гутные) орнаментом, оптическим эф-
фектом, рельефами, газовыми инородными включениями, венецианской
нитью, изделия «краклеэ и т. п.; в «холодном» — плоской гранью
и алмазной резьбой, матовым шлифованием, гравированием, песко-
струйной обработкой, травлением, поверхностными обжиговыми покры-
тиями золотом и красками (роспись, шелкотрафаретная печать, рас-
пыление, переводные картинки).
Качество изделий контролируют: выдувных — дважды — после
отделения колпачка (качество стекла и выработки) и после декори-
рования (качество обработки); прессованных с дополнительной декора-
тивной обработкой — дважды. Выдувные чайные стаканы дополнитель-
но контролируют на термостойкость, закаленные изделия — на проч-
ность и термостойкость.
§ 47. Составы стекол
Общие требования. Стекла должны обладать высоким показате-
лем светопреломления и максимальным пропусканием в видимой части
спектра, хорошими варочными и выработочными характеристиками,
достаточной термостойкостью и химической устойчивостью, хорошо
поддаваться механической и химической обработке. Высокое качество
стекол достигается введением в их состав соответствующих оксидов,
режимами варки, обесцвечивания, окрашивания и глушения.
Бесцветные натрин-кальций-силикатиые стекла. При ручном и ме-
ханизированном производстве изделий различного ассортимента при-
меняют следующие составы (табл. 86).
146
Таблица 86. Рекомендуемые составы, %,
натрий-кальций-силикатных стекол
Способ выработки
SiO2
СаО MgO КгО
NazO AI2O3
ВаО
В2О3
Ручной
Механизирован-
ный:
на автоматах
АПП-12
на линиях фир-
мы «Тунгсрам»
(Венгрия)
на линиях фир-
мы «Интерглас»
(Бельгия)
закаленной по-
суды
Ручной (основа
для цветных сте-
кол)
75
73
71,4
70,7
71
74...
75
6,5
7
6,8
6,5
9,22
2
2.5
3,4
3
2,76
8
2,5
2
2,8
5.4
0,65
5
13,5
13
14,6
11,6
13,9
11
1,6
1,65
0,52
R2O3 -4-
SO3
0,5
0,5
1
0,2
0,35
В качестве химических обесцвечивателей используют 0.04
...0,12 Аб2Оз или СеО2, физических — 0,0005—0,014 % Se в сочетании с
оксидом кобальта (0,00008...0,0002 %).
Основные параметры варки и выработки стекол зависят от способа
выработки (табл. 87).
Таблица 87. Режимы варки стекол и выработки изделий
Показатель Выработка
ручная механизированная
Шихта/бой, % Температура, °C: варки выработки 55...50/45..50 Г460...1480 1220... 1250 70...75/30...25 1470.1490 1170 .1275
Хрустальные стекла. Применяемые составы хрустальных стекол
(табл. 88, 89) при определенных режимах варки и выработки позво
ляют получить стекла с заданными свойствами (табл. 90).
147
chipmaker.ru
Таблица 88. Составы свинцовых хрусталей, %
Номер состава SiO2 РЬО В2О3 ZnO к2о Na2O СаО R2O3 + SO3
1-й 57,5 24 1 1 16 0.5
2-й 58 24 1 1 15 — 1 —
3-й 58 24 — 1 15 — 2 —
4-й 61,5 18 1,5 1 16 — 0.5 1
5-й 61,5 18 2 1 16,5 — — 1
6-й 66 12 2 1,5 16 — 2 0,5
7-й 67,95 12 2 I 11.4 1,65 4 ——
8-й 71,8 6 0,71 — 11.03 5,55 4 36 0,54
9-й 56,67 24,42 1,12 — 14.44 — 1,02 0,44
10 й 58,5 24 — 1,4 12.6 — 2 —
11-й 61,85 24,45 — — 8.95 — 3,6 0,014
Таблица 89. Составы бессвинцовых хрусталей, %
Хрусталь SiO2 R2O3 СаО Na2O К2О ВаО B2O3 ZnO AS2O3 Sb2O3 NaCI
Богемский 77,2 — 5.6 2,4 14.8 — — —
71,7 0,7 10,3 2.5 13,7 — — — -— — —
Калиевый 74,7 — 6 6,3 12 — 1 — 0,08 0,08 1
Бариевый 58 — — 3 16 18 — 5 0,3 — —
60 — — 4 14 20 — 2 0,5 — —
Цинковый 65 — — 12 5 — 4 14 — — —
Примечание.
Оксиды As2O3, Sb2O3, NaCI — сверх 100%.
В качестве химических обесцвечивателей применяют 0,3...0,5 %
As2O3 в сочетании с селитрой или 0,15...0,3 СеО2, в качестве физиче-
ских— 0,0003...0,0006 % NiO или NdjCh и Ег2О3.
Режимы варки стекол ручной и механизированной выработки
изделий
Соотношение шихта/бой, %
Температура, °C
свинцовый хрусталь с
18...24 % РЬО-
варка ...
выработка ...............
хрустальные стекла, ба-
риевый хрусталь:
варка ... .
выработка .........
Ручная Механизированная
55..50/45...50 выдувные автома-
ты — 70 .75/30.. .25
прессы —
60. .50/40 50
1420... 1440 1440... 1450
1170.. 1180 1150... 1220
1450... 1460 1470...1480
1180...1200 1180...1260
148
Таблица 90 Физико-химические свойства хрустальных стекол
Стекло Массовая доля РЬО, ВаО. % Коэффици- ент свето- преломления, ие менее Плотность, кг/м3, не менее Класс водо- стойкости
Хрусталь: свинцовый 24 1,545 2900 III
малосвинцовый 18 1,530 2700 III
бариевый 20 1,530 2700 III IV
Хрустальное стек- ло 10* 1,520 2400 III
• РЬО + ВаО + KsO + ZnO.
Цветные и глушеные стекла. Большинство цветных стекол отно-
сится к группе натрий-кальций-силикатных, распространены также
цветные стекла на хрустальной основе (табл. 91). Глушеиые стекла
получают, используя соединения фтора, фосфора, сульфида цинка
(табл. 92...94). Для получения цветных глушеиых стекол вводят те же
красители, что и для прозрачных стекол, но большей концентрации
(табл. 95,96).
Таблица 91. Рецептура красителей и составы цветных стекол
Цвет стекла Содержание красителей, кг иа 100 кг стекла (сверх 100% основ- ного состава) Состав стекла, условия варкн
Дымчатый 1) 0,003 СггОз, 0,005 СоО, 0,02 NiO, 0,45 Fe2O3 2) 1 KMnO,, 0.07 NiO, 0,5Fe2O3 3) 0,03 Se, 0,04 NiO, 0,5Fe2O3 Состав стекла, %: SiO2 — 74...75, (СаО + 4- MgO) — 8, К2О — 5, Na2O — И, В2О3 — 1...2 Слабоокислительная ат- мосфера
Фиолетовый 1) 0.06 ..3,0 KMnO, 2) 0,002. 0,003 CoO, 2...3 KMnO, 3) 0...0,05 CoO, 4...11MnO2 (для наклада) Состав стекла тот же, окислительная атмосфе- ра. Рекомендуется ввод К2Сг2О7 - 0,12...0.2%
Синий 11 0,006. 0,03 CoO 2) 0,2 ..0,4 CuO. 0,003...0,005 CoO 3) 0...1 CuO, 0,5...1,8 CoO (для наклада) Состав стекла тот же
Голубой 1) 0,04.0,3 CuO, 0,002...0,005 CoO 2) 0,5 .0,6 CuSO, 3) 0,001...0.004 CoO 4) 3CuSO,, О.ОЗСоО (для иаклада) То же
149
chipmaker.ru
Продолжение табл 91
Цвет стекла Содержание красителей, кг на 100 кг стекла (сверх 100% основ- ного состава) Состав стекла,условия варки
Зеленый 1) 0,03. .0,05 К2СГ2О4 2) 0,6...1,2 СеО2, 1,2.2,4 ТЮ2, 0,01. 0,1 К2Сг2О7 3) 0,1 0,2 СиО, 0,6...1,2 СеО2, 1,2 2.4 TiO2 4) 0,1 ..0,2 СиО, 0,02 0.04 К2СГ2О7 5) ЗСиО, 2К2Сг2О7. О.ОЗСоО (для наклада) 6) 1,5...1,7 СиО, 1. 2,2 К2Сг2О7 (для наклада) Состав стекла тот же. Ввод хромпика — в виде раствора
Желтый 1) 1,2...2,4 СеО2, 2,4.„4,8 ТЮ2 Оптимальное отношение СеО2: :ТЮ2 = 1:2...1:3 2) 2...5 Na2SO4, 0,6...1,2 уголь древесный 3) 1.4 1,6 CdS, 0.25. 0.3 CdCOa (для наклада) Состав тот же. Окисли- тельные условия варки Восстановительные усло- вия варки, повышенное содержание щелочей. Ре- комендуется ввод серы сульфоуглем Состав стекла, % SiO2 — 65 68, Na2O — 11... 15, К2О —2,5, ZnO — 10...12, В2О3 — 2 3
Оранжевый 1) 0. .0,2 Se. 0,6 .0.8 CdS 2) 0,05. 1 Se Состав стекла тот же Составы свинцовых хру- сталей
Красный Селеновый рубин I) 0,04...0,8 Se. 1.1..2CdS 2) 0,4...0,7 Se, 1...1,1 CdS, 0,5...1 CdCO3, 0,3...0,6S Состав стекла, %: SiO2 — 65...68, Na2O 11. .15, К2О —2,5, ZnO — 10... 12, В2О3 — 2...3 Восстановительные усло- вия варки, использова- ние винного камня до 0.3 %, NaCI или Na3AlF6
Медный ру- 1)0,4 1 CuO, 0,4. I Cu2O, Состав стекла, %
бин 2) 0,5...0,6 SnO, 0,3...0,7 вин- ного камня SiO2 — 70,5 .74,8, СаО— 4 .6.6, ВаО — 0,5. .4.4, РЬО — 1...3.5, Na2O — 15,5... 16.0, В2О3 —0..2 Восстановительные усло- вия варки
Золотой ру- 0,015..0,1 Au Состав стекла, %:
бин 0,4. ..0,5 AS2O3 0.0,5 Sb2O3 0,8... 1,0 SnO2 SiO2 — 52,3.55, В2Оз — 3...4, РЬО — 25,0.30,0, ВаО — 0...3, Na2O — 2,5...4, К2О— 10 ..14 Золото растворяется в «царской водке» и вво- дится в виде АиС13 в
150
Продолжение табл. 91
Цвет стекла Содержание красителей, кг на 100 кг стекла (сверх 100% основ- ного состава) Состав стекла, условия варки
Сурьмяный l,95Sb2O3, 0.85С, 0,85S порцию песка, а затем после сушки — в шихту Состав стекла. %:
рубин Неодимовый 0,01 ...0,03 Se, 0,8 1,5 Nd2O3 SiO2 —75,8, СаО —8,1, Na2O — 16,1 Восстановительные усло- вия варки Состав стекла, %:
рубин Розовый 1) 0,04...0.2 Se (розалин) SiO2 — 74 ..75, (СаО + + MgO) — 8, К2О — 5, Na2O — 11, В2О3 — I...2 Слабоокислительные ус- ловия варки, минималь- ное содержание оксидов железа То же
Пурпурный 2) 2. .4 Cr2O3 1) 1.5...4.0 Nd2O3 Составы свинцовых хру- сталей То же
2) 0,04...1 Se, 0.001...0,00 ICoO 3) 0.5...1.0 Nd2O3, 1. ЗЕггОз 4) 5. .8 Er2O3 Составы свинцовых хру- стал ей То же
Таблица 92. Составы, %, стекол, глушеных фтором
Оксиды Номер состава
1 2 3 4 5 6 7
SiO2 69,0 68 68 68,4 67,5 67,6 69,0
СаО 6,0 5.0 5.0 7,0 6,0 6,0 6,0
ZnO — 2,0 — — — — 5,5
РЬО — — •2,0 — — 2,0 —
Na2O 5,5 5,5 5,5 5,3 6.5 6.4 4,5
К2О 4.5 4,5 4,5 4,3 5,0 5,0 —
Na3A)F6 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
Примечание. Рекомендуется вводить не менее 1 % селитры.
151
chipmaker.ru
Таблица 93. Составы, %, стекол, глушеных фосфором
Оксиды Номер состава
1 2 3 4 5 6
SiO2 66,0 66,0 65,0 66,0 64,0 65,0
B2O3 5,0 4,0 5.8 2,0 2,0 4,0
ZnO 6.0 6,0 4,0 8,0 8,0 6,0
СаО — 1.0 —. 2,0 — 1,0
ВаО — — 2,0 — 2,0 —.
Na2O 13,0 7,0 5,0 12,0 12,0 7,0
К2О 5,0 12,0 15,0 6,0 6,0 12,0
Р2О5 5,0 4,0 3,2 4,0 6,0 5,0
Т а б л и ца 94 Составы сульфидио-цинковых стекол
Номер состава Оксиды, %
SiO2 B2O3 СаО ZnO Na2O К2О ZnS S’-
1 73,0 — 9,0 — 17,0 — 1...4
2 68,3 1.1 4,9 8,0 16,0 -—. —- 1,7
3 69,0 1,0 — 12,0 18,0 — CdS — 3,0* S —0,5*
4 73,5 А120з—1,0 — 9,0 17,5 — — S —2,8*
5 69,5 А12Оз—0,5 — 12,0 18,0 — — S —2.8*
6 72,0 — — 9,0 16,0 3,0 — S —3,1*
* Ввод за счет SiOj или сверх 100%.
Таблица 95. Количество красителей (кг на 100 кг стекла)
вводимых для окрашивания глушеных стекол
Красители Количество красителя Цвет стекла
MnO2 1,0...5,0 Фиолетовый
NiO 0,05... 1,0 >
CoO 0,02-0,5 Синий
CuO 0,5...3,0 Голубой
CuO 0,4-2,0 Бирюзовый
СГ2ОЗ 0,1...0,5
CuO 0,4...2,0 Зеленый
СГ2ОЗ 0,2... 1,0
СГ2ОЗ 0,5...2,0 Салатный
РегОз 2,0...6,0 Серо-зеленый
Se 0,05-0,5 Розовый
Примечание. Для окрашивания слабо заглушенных стекол количест-
во красителей уменьшают в 5... 15 раз.
152
Таблица 96. Красные, оранжевые и желтые глушеиые стекла
Оксиды Номер состава
1 2 3 4 5 6 7 8 9
SiO2 67 Кра 67,5 сные 67,8 65 66,5 Оран- жевый 65 Ж ел 65,8 тый 65,5 Корал- ловый 70,5
B2O3 2,5 2 2 2 2 2 2 2 2
ZnO 12 13 12 12 12,5 12 12,5 12,5 10,0
Na2O 13,5 14,5 14,2 12 13 12 13,5 13 13,5
К2О 4 3 2 2 3 2 2 2 —
Na2SiF6 — — 2 7 3 7 4,5 5 8
CdS* 1,3 1,6 1,3 1,4 1,4 1,3 1,4 1,4 2
CdO* 0,35 0,15 0.2 0,25 0,2 0,15 0,2 0,1 —
Se* 0.6 0,4 0,45 0,5 0.2 0,1 0,2 — 0,8
MnOJ —. — 0,2 — — 0.2 0,1 — —
Sb2OJ — — — —*- — 0,1 — — —
* Компоненты вводятся сверх 100% основного состава стекла
§ 48. Стекловаренные печи
Горшковые печи (табл. 97) используют для получения небольших
количеств стекол с различными режимами варки. Для производства
изделий из цветного и свинецсодержащего стекла в основном служат
многогоршковые регенеративные печи с нижним подводом пламени.
Варка стекла протекает в четыре стадии: разогрев печи, варка
стекла, осветление и охлаждение до температуры выработки (рис. 45).
Характеристика горшковых
печей
Подвод пламени . . . нижний
Число устанавливае-
мых горшков......... до 20
Полезная вместимость
горшка, т........... 0,3. 0,5
Производительность
печи за один цикл, т до 7
Площадь пода печи, м2 2...24
Тепловой к пд. печи, % 3. 10
Ваииые печи применяют с
протоком с пламенным и элект-
рическим отоплением Наиболее
распространены следующие шесть
конструктивных типов печей
(табл. 98).
Рис. 45 График варкн
стекла в Горшковой печи.
1 — разогрев и варка. И —
осветление, III — охлажде-
ние, IV — выработка
153
chipmaker.ru
Vi
Таблица 97. Размеры, мм, стекловаренных гор-
шков
D, О2 d, di Н Л Вмести мость, л Масса обож- женного горшка, кг
500 440 420 320 435 65 47 100
550 485 465 350 453 67 68 по
600 530 510 400 455 70 89 120
650 575 555 440 483 77 112 170
700 620 600 480 495 85 135 220
750 665 645 520 523 87 160 250
800 710 690 560 550 90 185 290
850 755 735 600 585 92 207 330
900 800 780 640 598 95 230 370
950 815 825 650 603 97 294 450
1000 830 870 660 620 100 358 530
1050 915 915 740 638 102 397 580
1100 1000 960 820 655 105 436 630
1150 1045 1005 860 673 107 483 670
1200 1090 1050 900 690 ПО 531 710
1250 1145 1085 950 708 112 592 770
1300 1200 1095 1000 725 115 654 830
1350 1255 1140 1050 753 117 767 890
1400 1310 1230 1100 780 120 884 950
1450 1365 1280 1150 808 122 992 1010
Таблица 98. Основные типы ванных печей
Тип печи Произво- дитель- ность, т/сут Вид стекла Способ выработки Расчетный удельный расход топлива*
1 2...4 Свинцовый хрус- таль Ручной 1.06
II 5-8 Натрий-кальций- силикатное бес- цветное и цветное > 0,78
III 10... 14 То же 0,69
IV 17...20 » Ручной или меха- низированный 0,54
V 40...45 Натрий-кальций- силикатное Механизирован- ный 0,39
VI (секци- онные) 0,5-4 Цветное Ручной 1,57
Выражен в тоннах условного топлива на 1 т стекломассы.
154
§ 49. Выработка выдувных стеклоизделий
Ручная и полумеханизированная выработка. При ручной выработке
выдувных изделий используют инструменты, приспособления (рис. 46) и
формы.
В зависимости от материала формы бывают:
деревянные (груша, бук, ольха, береза) — для выработки образ-
цов, высокохудожественных крупных изделий;
металлические (Ст5, чугуи серый, легированный) — для выработки
массовых сортовых изделий;
Рис 46. Стеклодувная трубка (а), инструменты и приспособления (б),
применяемые при ручной выработке изделий:
/ — наборная головка, 2 — выходное сопло. 3 — предохранительное отвер-
стие, 4- металлическая трубка, 5—ниппель нижнего клапана, 6— иижинй
клапан, 7 — отверстия для прохода воздуха, 8 — резиновый баллон 9 — нип-
пель верхнего клапана, 10 — верхний клапан, ножницы: // — сгоночные,
12—фигурные, 13—подставочные, 14 -- остроконечные, 15—кольцевые,
16 — отрезные обыкновенные, 17 — отрезные фигурные, 18 — разводные, 19 —
щипцы. 20 — гладилка, 21 — сошки. 22 — металлический косарик
155
chipmaker.ru
из углецемеитной массы (состав, %: каменноугольная пыль —
5,5...7, пек — 3,5, графит серебристый — 6...7, тальк — 5,8, портландце-
мент марок 500...600— 40...45, вода — 32...44). При выработке выдув-
ных изделий на металлические формы наносят покрытия (табл. 99).
Изделия вырабатывают на прессовых прессовыдувных и выдувных
автоматах (табл. 100).
Таблица 99. Составы, %, лаковых покрытий для форм
Компоненты Номер состава
1 2 3 4 5
Сурик свинцовый 47... 50 — — — —
Белила цинковые — 47...50 — — —
Мел — — 47...50 — —
Сажа — — — 47...50 7,75
Мука древесная — — — — 5,25
Канифоль — — — — —
Олифа натуральная 53...50 53... 50 53...50 53 .50 —
Олифа пентафталевая — — — — —
Примечание. После нанесения покрытия иа внутреннюю поверх-
ность формы ее посыпают древесной или пробковой мукой, просеянной
через сито № 9, и сушат в электрическом муфеле при 130 200“С в течение
90 мин.
Техническая характеристика установки
для формования изделий с фигурной ножкой (УФН-1)
Производительность, шт/смена 700... 1000
Вместимость изделий, см3 . 35...250
Время формования, с . . ............. 1...2.5
Сжатый воздух для перемещения приспособле-
ний, образующих фигурную ножку:
давление, МПа . . 0,2
расход, м3/с . . 0,00013
Давление при вакууме МПа . 0,06. ..0,09
Габаритные размеры, м 0,52x0 1X0,66
Масса, кг . . . 56
Техническая характеристика установки
для подпрессовки ножки крупных изделий
Давление сжатого воздуха, МПа............... 0,2 ..0,6
Давление иа керн, МПа.................... 2
Максимальный объем порции стекломассы, см3 424
Максимальное усилие поджатия ролика формы,
кг .................................. . . 130
Габаритные размеры, м............ ... 0,7X1X2
156
Техническая характеристика пресса ПСП-2
Давление сжатого воздуха перед ресивером,
МПа ........................ 0,4
Давление воздуха в ресивере, МПа:
максимальное . . 0,35
минимальное 0,1
Диаметр пиевмоцилиндра, мм . 350
Усилие на штоке поршня, кН:
максимальное ... 30
минимальное 12.5
Ход поршня, мм . ............ 100...350
Максимальная скорость хода поршня, м/мин 4,5
Расход воздуха, подаваемого компрессором, м^/с 0,0018
Объем ресивера, м3 . 0,0785
Расстояние от стола до прижимного кольца
траверсы (поршень в нижнем положении), мм:
наибольшее 400
наименьшее 75
Высота стола над уровнем пола, мм . . 780
Максимальный размер прессуемых изделий, мм:
диаметр ............................ ...... 300
высота ... ... 160
Габаритные размеры пресса, мм:
длина . . . 1390
ширина..................................... 1140
высота (максимальная) . . . 3380
Масса пресса, кг . . 1870
Технические характеристики отечественных автоматических
прессов
АПП-12М АП-24
Производительность, шт/мин . . Размеры вырабатываемых изделий, мм: 15.. 40 18.110
диаметр 35...185 38...127
высота . 457.. 150 48...203
Число форм, шт 6 илн 12 24
Диаметр расположения форм, мм Максимальное усилие прессования. 914 1524
кН 15 20
Привод пневмати- ческий механиче- ческий
Сжатый воздух: 0,25. 0,3 2,3.. 3 0,4 12
рабочее давление, расход, м3/мин . МПа . .
Охлаждение: пуаисона форм и изделий . водяное воздушное
Воздух для охлаждения изделии: давление, кПа . ... расход, м3/мин 1,7...2,2 100...150 230
Вода для охлаждения давление, МПа пуансона: 0,2 0,35
расход, м3/ч . . . 0,3 0,4 .0,5
157
Габаритные размеры (длина Хши-
ринаХвысота), м . . 1,46х1,34Х
Х3.2
Масса, т . . . . 2,4
3.08Х 2.63Х
Х4.04
8,8
Таблица 100 Техническая характеристика
зарубежных прессовых автоматов
Показатель Р-11 (ФРГ) PGT (США) MDP (США) PRP-1812 (Фран ция) 2Р16М (Фран- ция) ELP (США)
Производитель- ность, шт/мин 17 25 76 35 74 10
Число форм 12 16 12 16 11
Наибольший диа- метр изделий, мм 250 300 215 325 200 758
Диаметр стола, мм Сжатый воздух: 1800 2180 1420 1810 1740 3048
давление, МПа 0,5 0.7
расход, м3/мин — 10 8,4 — — 0,57
Мощность приво да, кВт Наибольшее прес- 16 — 2,0 23 6.4 —
сующее усилие, кН 1200 800 1200 1000 1200
Масса, т 5,7 12 6,67 9 9,5 25,2
Техническая характеристика
прессовыдувного автомата <Гартфорд-28»
для выработки стаканов
Производительность, шт/мнн . . 40...60
Предельные размеры изделий, мм:
диаметр................. .................. 35... 100
высота............... .................. 50.. 165
Масса изделий, г . . . ......... 30..500
Сжатый воздух:
давление, МПа . .......... 0,32
расход, м3/мнн . . . . 20,0
Вентиляторный воздух:
давление, кПа . ......... 3
расход, м3/мин . 85
Охлаждающая вода:
давление, МПа . . . .... 0,21
расход, м3/мин ... ... 0,03
Габаритные размеры, м
высота....................................... 2,8
диаметр расположения чистовых форм . . 2,45
Масса, т.................................... 14,5
158
Техническая характеристика выдувных автоматов
для выработки стаканов
ВС-24 ВР-24
Производительность, шт/мин до 18 18...54
Питание стекломассой .... вакуумное капельное
Питатель . . . вакуумный ПМГ-311
Число выдувных трубок и форм пневматиче- ский 24 24
Число наборных головок . . 4 —
Сжатый воздух:
давление, МПа . 0,2—0,23 0,4
расход, м3/мин 3,3 9,2
Воздух для выдувания изделий:
давление, кПа . . 18...2.4 6.5
расход, м3/мин . . 84 до 240
Вода для охлаждения вакуумного питателя:
давление, МПа . . 0,18 .0,2 —
расход, м3/мин 0,06 —
Вода для охлаждения форм:
давление, МПа 0,05 0,2
расход, м3/мин 3,3 12
Электродвигатель для привода сто- ла:
мощность, кВт 2,5 3
частота вращения, 1/мин . 1000-2000 1500
Частота вращения, 1/мин:
выдувных трубок 40-80 —
стола . . . . . .... 1,5...3 2—4
Габаритные размеры (длинах ши- 2,2x2,5X2,5 3,7X3,42Х
ринаХвысота), м . . Х2.14
Масса, т ... 9,5 14,3
Техническая характеристика вдувной машины
и пресса для изготовления изделий иа иожке
(фирма <Форма» ФРГ)
Производительность, шт/ч . .
Число позиций..........
Питание стекломассой . . .
Максимальная масса изделий, г:
сосуда ...... ...........
ножки............. . •
Мощность привода, кВт........
Расход аоды на охлаждение форм.
нм3/ч......................
Выдувная ма- шина IW 16/п 670...1000 16 капельное Пресс IWP-16 670-1000 16 струйное че- рез платино- вую трубку
300 —
— 130
10 10
15 —
159
chipmaker.ru
Давление воздуха, МПа . 0,35...0,6
Расход воздуха, м3/ч . . . 600
Габаритные размеры, м:
длина .............. 2,36
ширина ........................... 2,36
высота .... 2,1
400
2.6
2,6
3,0
§ 50. Абразивные материалы и инструменты
Общие сведения. Для механической обработки стекла применяют
свободные абразивы (песок, наждак, пемзу, полирит, оксид олова) и
абразивные инструменты (шлифовальные круги, шайбы, обычно круги
из корунда, наждака, карбида кремния, эльбора и алмаза, шайбы из
песчаника (табл. 101).
В шлифовальных кругах используют следующие виды связок:
неорганические — керамические К, металлические М;
органические — бакелитовые Б, вулканитовые В.
По твердости шлифовальные круги подразделяются на следую-
щие виды:
чрезвычайно мягкие — ЧМ, весьма мягкие — ВМ,, ВМг, мягкие —
М|, М2, М3, средней мягкости — СМ,, СМ2,
средние — Ci, Cz,
средней твердости — СТ,, CTz, СТз, твердые — Ti, Tz, весьма твер-
дые — ВТ,, ВТг, чрезвычайно твердые — ЧТ,, ЧТ2.
Структура круга характеризуется соотношением объемов абразив-
ных зерен, связки и пор и имеет следующие условные обозначения:
1; 2 — очень плотная, 3; 4— плотная, 5; 6 — средняя. 7; 8 — откры-
тая, 9; 10; 11; 12 — очень открытая, 13; 14; 15; 16, 17; 18 — высокопо-
ристая (для обработки сортовой посуды обычно применяют круги
5...8 структур)
Режущие кромки шлифовальных кругов имеют следующие профили
(табл. 102).
Алмазный инструмент. Алмазные зерна подразделяются на следую-
щие виды. АСО — алмаз синтетический обычной прочности, АСР —
алмаз синтетический повышенной прочности, АСВ — алмаз синтетиче-
ский высокой прочности
Концентрация
Содержание алмазов в 1 см:
мазоносного слоя, г
Цифровое значение ...
алмазов а инструменте
ал-
44 88 132 176
50 100 150 200
16U
Таблица 101. Характеристика абразивных шлифующих материалов
Chipmaker.ru
6-1295
r.ru
Таблица 102. Профили шлифовальных кругов
Эскиз Название профиля Рисунок, выполняемый кругом
к и Острый Алмазная резьба, эле- менты номерной шли- фовки
Валовая и номерная
шлифовка
Плоские, плоские
кругленные
Широкоплоскостное гра-
нение
Скошенные
Алмазная резьба
Вогнутые
Алмазная резьба, широ-
коплоскостное граиенне
Виды алмазных кругов
Плоский АП
Плоский прямой АПП
Плоский с выточкой АП В
Плоский с двусторонним кониче-
ским профилем А2П
162
Характеристика алмазных кругов АПВ
для шлифования края изделий
1-й тип 2-й тип
Размер, мм.............. . . . 100X 20X 5X 32
Марка (тип) алмазов......... АСВ
Зернистость..............’ 63/50 50/40
Связка ............................ М,
Концентрация ...................... 50
Масса алмазов в круге, карат 79
Шлифовальные круги маркируют условными обозначениями на тор-
цовой поверхности, а при ее отсутствии условные обозначения указы-
вают в паспорте:
ЧАЗ 23А40 СгК5 35 м/с ПП 350 X 40 X 127А (на торцовой по-
верхности круга) ЧАЗ — завод-изготовитель, 23А — марка абразивного
материала (электрокорунд белый), 40—зернистость, Сг—степень
твердости (средняя вторая), К—вид связки (керамическая) 5—но-
мер структуры, 35 м/с — окружная скорость, при которой обеспечи-
вается безопасная работа, ПП — форма круга (плоский прямого
профиля) 350 X 40 X 127 — геометрические размеры (наружный диа-
метр X ширина режущей кромки X внутренний диаметр), А — класс
круга;
ЭБ 180 CTi Кб (в паспорте) —ЭБ — электрокорунд белый, 180 —
зернистость, CTi — степень твердости, К — вид связи, 6 — номер струк-
туры;
АПП 120 X 20 X 5 X 32 АСЬ 50/40 Ml 50 79 1600 1984 ТЗАИ —
АПП — тип круга (алмазный плоского прямого профиля), 120 X 20 X
X 5 X 32— геометрические размеры (наружный диаметр X ширина и
толщина алмазоносного слоя X диаметр посадочного отверстия),
АСВ — вид алмаза (алмаз синтетический высокой прочности), 50/40 —
зернистость (верхний и нижний пределы размеров зерен, мкм). Ml —
вид связки (металлическая), 50—концентрация алмазов, 79—масса
алмазов в круге, караты, 1600—номер круга, 1984 — год изготовле-
ния круга, ТЗАИ — завод-изготовитель;
Классы кругов: А А — наиболее высокий класс. Не допускаются:
железистые включения, повреждения кромок круга; А, Б — допускает-
ся небольшое количество железистых включений малых размеров;
незначительные повреждения (не более '/го шнрниы кромки, радиуса
и длины окружности).
Цветные полосы (международная маркировка) — допускаемая ра-
бочая скорость круга, м/с: белая — 35, голубая — 45, желтая — 60,
красная — 80, зеленая — 100.
Назначение абразивных материалов и инструментов. Выбор абра-
зивных материалов и инструментов определяется способом обработки
и видом обрабатываемых изделий (табл. 103, 104).
6**
163
chipmaker.ru
Таблица 103. Способы обработки и применяемые инструменты
Обрабаты- ваемый элемент Способ обработки Операция Абразивный материал и инструмент
Край, дно Ручной Шлифование Песок зернистостью 16...
То же > Шлнфпорошок 63С*, ЭИ (КЗ) зернистостью 6 63С*, 150CiK 23А** 180— 200С2 —СТ2К, (250—400) X X (32-40) X (25X32)
» Тонкое шлифова- ние (днстировка) Песчаниковые круги и шайбы зернистостью 120—150 (600—900) X X (70— 150)Х50
Край Механизи- рованный Шлифование 23А 120—150 CMi—СМ2К (100—250)Х20Х X (20-32)
> Ручной Фугование 23А 240 СТ! К (350—480) X (20—45) X X (35-85)
То же Фацетирование 23А 180—220 С2—СТ2 К
Стенка » Нанесение алмаз- ной резьбы, ши- рокоплоскостной грани 63С 80—100 СМ2— С.К (200—400) X (16—20) X Х35
» » Тонкое шлифова- ние (днстировка) алмазной резьбы, ши рокоплоскост- ных граней 23А 180—200 СМ,— СМ2, СТ!—СТ2, (60— 400) Х(16—20)Х(32—35)
> » Мелкие линии ал- мазной резьбы 23А 220—280 СТ,—СТ2К (60—400) X (16—20) X Х32
* Карборунд зеленый (КЗ).
'* Электрокорунд белый (ЭБ).
Таблица 104. Виды изделий
и применяемые для их обработки алмазные инструменты
Изделие Инструменты
дна метр, мм толщина, мм окружная скорость, м/с марка и зернистость
Предварительная обработка любых изделий
100 20 . 30...40 АПВ 50/40 (63/50) Ml, 50
164
Продолжение табл. 104
Изделие Инструменты
диаметр, мм толщина, мм окружная скорость, м/с марка и зернистость
Декоративная обработка изделий
Мелких
250 6...8 30...40 АСР 50/40 Ml. 100 АСМ 50/40 Ml, 100
150 150 10.. .20 3..6 25...30 То же, и многожальные
75 6 15...20
Среднего размера
250 6...8 30...40 АСВ 50/40 Ml, 100... 150
250 6 30...40 То же
75 6 15. 20
150 3...6 25. 35
75 6 15...20
К р у п и Ы X
250 8...12 33..44 АСР 125/100, 100 АСВ 100/80, 100 АСВ 50/40, 100.. 150
Особо крупных
250 6 30... 40 АСВ 50/40 М1„ 100...150
150 3...6 25... 35
250 12...16 33. 34 АСР 125/100, АСВ 100/80; АСВ 50/40 Ml, 100...150
250 6...8 30 40 АСВ 50/40 Ml
150 6 25 .35 То же
Примечание. Угол заточки кругов для декоративной обработки из-
делий — 90.. I10°
После шлифовки края и дна крупных изделий, горла графинов
применяют механическое полирование.
Характеристика полирующих материалов
Материал Химический состав, %
Пемза (тонкодисперсная горная
порода) .........................
SiO2—67, AI2O3- 14,
Na2O + К2О - 8, СаО +
4- MgO - 3, Fe2O3 — 2
165
chipmaker.ru
Полнрит (смесь оксидов редкозе-
мельных элементов — отходы хи-
мического производства)...... преимущественно СеОг
Крокус (природный или синтетиче-
ский материал).................. преимущественно РегОз
§ 51. Предварительная обработка
Отделение колпачка. Операцию выполняют в горячем и холодном
состояниях.
При горячем (огневом) способе в узкой зоне стекло расплав-
ляется огнем высокотемпературных газовых горелок (t = 1000 -j- 1100°С,
Л ~ 103 Па -с).
Холодный способ состоит в том, что в узкой зоне стекло нагре-
вают, не превышая температуры размягчеиня и сразу же резко ох-
лаждают. При этом образуется сквозная трещина, условия образования
которой улучшаются при предварительной иадрезке поверхности стек-
ла. Температура на наружной поверхности изделия 300...450 °C, на
внутренней 150...200 °C.
Технические характеристики установок
для отделения колпачков
ОК-36 Конвейерная для стаканов
Производительность, шт/ч до 1700 до 5000
Наибольший диаметр изделий, мм . 80 до 100
Частота вращения изделий, 1/мин . . Скорость перемещения изделий в зоне 60 —
отрезки, м/мин до 3 4
Мощность электродьшателя, кВт . . . Габаритные размеры, м 0,7 до 1,5
(длинах ширинах высота) .... 2Х 1,4X1 в зависимости от цеховых пло- щадей, распо- ложения печей отжига и дру- гого оборудо- вания
Механическая обработка края дна и горла изделий. Край и дно
изделий обрабатывают на станках и полуавтоматических машинах с
ручной загрузкой и выгрузкой изделий, толстостенных — на шайбоч-
ных станках СШ-2.
Механизированную обработку выполняют на карусельных и пози-
ционных машинах с ручной загрузкой и выгрузкой изделий. На комби-
нированных машинах Т-20, МОС, ЛОКС, АСПА-40 отделяют колпачок
и обрабатывают край изделий, на машине ЛОКС, кроме того, выпол-
няют отопку края изделия.
166
Техническая характеристика шайбочного станка СШ-2
Материал шайбы чугун, песчаник, наждак, другие абразивиные мате-
Максимальный диаметр шайбы, мм Толщина шайбы, мм Крепление на вертикальном валу Частота вращения, мин-1 Привод: 1000 40... 150 фланцевое 200...500
мощность электродвигателя, кВт частота вращения, мнн-1 . . передача Габаритные размеры (длинах ши- ринаХвысота), м Масса, т ... 2,8 950 клиноремеиная трехрядная 1,765X 1.325X1,050 1,161
Технические характеристики оборудования
для механизированной обработки края
Тип стайка ................
Ассортимент изделий ....
Производительность, шт/мин
Число шпинделей
Частота вращения шпинделей,
мин-1.......................
Диаметр шлифовальных кругов,
мм..........................
Расход сжатого воздуха, м3/ч
Расход воды, м3/ч.........
Мощность, кВт-
электродвигателя
привода шпинделей . . .
привода кулачков (посто-
янного тока) ...........
Габаритные размеры (длинах
X ширинахвысота), м . . . .
Масса, т....................
изделий
Ш-2 ШКИ-2
Стационарный позиционный
на ножке и другие тонкостен-
ные
8...12 10...17
2
2500 .4500 1500...2500
100
— 6,0
0,3 0.2
1,36
1,1 —
1.0
0,9Х 0,81X 1,7 0.97Х 0.66Х 1,22
0,32 0,29
Техническая характеристика
Тип машины . .............
Число патронов, шт.:
иа конвейере ................
на роторе сушильно-ото-
почной приставки ........
Система управления ..........
Производительность, шт/мин
Установленная мощность, кВт
Общее число электродвигателей
комбинированных машин
МОС ЛОКС
конвейерная конвейерно-
роторная
20
20
автоматическая
15...30
1,4 5,9
12 14
167
chipmaker.ru
Компрессорный воздух:
давление, МПа . .
расход, м3/ч .........
Природный газ:
давление, МПа
расход, м3/ч .
Вода:
давление, МПа
расход, м3/ч .
Вакуум:
глубина, МПа................
объем откачиваемого воз-
духа, м3/ч
Габаритные размеры (длинах
X ширинах высота), м .
Масса, т..............
0,4
60 180
0.02...0.05
0,5 15
0,1
0,6
— 0,06-0,07
— 5
2.3Х 1,28X1,87 4,2Х 2.0Х 2,0
2,0 4,0
Герметизация пробок в горле графина. Достигают двумя спосо-
бами. Первый способ — притирка пробок к горлу графина — состоит
из следующих операций: 1. Грубая притирка с песком. 2. Дистировка
горла и пробки с мелкозернистым абразивом. 3. Полировка горла и
стебля пробки с помощью полирующих материалов (пемзы, полирита
и др.).
Второй способ — создание между стеблем пробки и горлом графи-
на слоя мягкого материала с достаточно высоким коэффициентом
трения по отношению к стеклу — заключается в следующем: 1. Изготов-
ление пробки с определенным профилем стебля. 2. Одевание на сте-
бель пробки полиэтиленового колпачка, по диаметру соответствующего
внутреннему диаметру горла графина.
Термическая обработка края и дна изделий. Назначение обработ-
ки — ликвидировать режущие кромки края и сократить трудоемкие
процессы полирования.
Сущность обработки состоит в следующем. Для оплавления края
изделия нагревают, край и кромки оплавляются за счет поверхностного
натяжения (/ « 1000...1100°C ц » 10 Па-с).
Применяемое оборудование: карусельные и овальные стопочные
машины, конвейерные машины; длинно- и короткофакельные горелки.
Полировка диа изделий (стаканов) заменяет трудоемкие процессы
механического шлифования и полирования дна. Производится при вы-
дувании изделий в форме с быстровращающимся неметаллическим
(графитовым, текстолитовым) поддоном.
§ 52. Декоративная обработка
абразивными инструментами
Распространенные виды декоративной обработки: валовое и номер-
ное шлифование, широкоплоскостное гранение, алмазная резьба. Ри-
сунки наносят на индивидуальных шлифовальных станках, оснащае-
мых алмазным инструментом (табл. 105).
168
Таблица 105. Технические характеристики станков САГ и ШАГ
ШАГ-ЗВ 75...250 1 1500...5000 0,4 .0,6 2...3 — 1,24ХО,6Х 1,55 0,36
САГ-4 75...250 2 1210...3080 1 1 2,55 СЧ 1 1,ох 1,17Х 1,5 0,565
САГ-3 75. 250 30 3360 1 ю со" 0.645Х 1,74 0,685
о X 00
СО
— о
о ь-
САГ-2М 75...250 СО со см о со со 1 со. ю см СЧ X о‘ X о'
Па МПа , мкм румента, инаХ вы-
Показатель Диаметр алмазных кругов, мм Число шпинделей, шт. Частота вращения шпинделя, мин- Давление масла в гидросистеме, М Давление воздуха в пневмосистеме, сс о П X X с Э ф X X Ф X 40 Ф о Ш Ф U о ф о X г: го X «3 го Оч £ * н О X 3 о S к го 5Е ф X ч NO Ф ь- о С X X к X X ф «=( Я ГО «Ч X о сс 5 31 S о = X х го Q. ч си X Э X го X X § 3 ф S го ф gs X2 си - го 'Т? хо 2 го g 1—. о сз о го
chipmaker.ru
При ручной обработке изделий используется конвейерно-поточная
система — технологический процесс нанесения рисунка расчленяется на
простейшие операции.
Для механизированного нанесения валовой, номерной шлифовки,
алмазной резьбы служат также многопозиционные станки и машины с
автоматическим нанесением заданного рисунка и ручной установкой
и съемом изделий (табл. 106). При обработке используют смазочно-
охлаждающие жидкости.
Составы СОЖ, %, для ручной и механизированной обработки
Трансформаторное масло . . . Вазелин Ручная 0,65..0,95 Механизи- рованная 0.2 0,4
Препарат ОС-20 (смесь полиэтилен- гликолевых эфиров высших жирных спиртов) 0,4...0,8 0,15...0,4
Дициандиамидформальдегидная смо- ла (ДЦУ) 0.3 0,2...0,4
Серная кислота 0.3 —
Вода . остальное до 100 %
§ 53. Химическая обработка
Виды обработки. Химическая обработка основана на разрушении
стекла плавиковой кислотой.
Виды обработки.
полирование — применяется для обработки элементов алмаз-
ной резьбы преимущественно иа изделиях из свинцового хрусталя
(полировальный состав — смесь плавиковой HF и серной HjSOi кис-
лот (система HF — H2SO4 — Н2О — стекло);
декоративное травление — применяют с защитными
покрытиями, по которым наносят рисунок;
светлое травление — выполняют таким составом раствора,
что в результате химических реакций образуются растворимые соли
(рисунок прозрачный);
матовое травление — характеризуется тем, что образуются
нерастворимые соли и рисунок получается матовый.
Полирование. Наибольший объем химической обработки приходит-
ся на полирование (табл. 107, 108). Для этого вида обработки приме-
няют плавиковую кислоту 40...70%-иой концентрации (плотностью
UI0 1140 кг/м3) и серную кислоту 92,.96%-ной концентрации плот-
ностью 1840 кг/м3.
Процесс обработки бывает много- и одноцикловый. При м ного-
цикловом полировании изделия во вращающейся кассете много-
кратно погружают в рабочую смесь плавиковой и серной кислот
171
r.ru
Таблица 107. Химические реакции при полировании стекла
Этапы полирования Реакции Характеристика этапа
1. Действие избыт Na2O-SiO24-6HF -> Na2SiF6+ Равновесие в по-
ка плавиковой кис- + ЗН2О лирующем раство-
лоты на стекло К2О-SiO2 4-6HF -> K2SiF6 + + ЗН2О РЬО - SiO2 + SHF -> PbF2 + + 2H++ (SiF6)2- + 3H2O CaO-SiO2 + 8HF ->- CaF2 4- + 2H++ (SiF6)2- 4- 3H2O MgO-SiO24-8HF-► MgF6 + + 2H + + (SiF6)2- + 3H2O SiO2 + 6HF — {SiF6)2~ + 4-2Hb + 2H2O ре смещено в сто- рону образования продуктов реак- ции
2. Действие серной Na2SiF6 4- H2SO4 ₽> Na2SO4 4- Реакции обрати-
кислоты на про- 4- (SiF6)’ 4-2H + мы, смещение рав-
дукты реакций K?SiF6 4- H2SO, « K2SO4 4- новесня зависит
первого этапа 4-(SiF6)2 4-211+ PbF2 4- H2SO4 4= PbSO4 4- 2HF CaF2 4- H2SO4 CaSO, 4- 2HF MgF2 4- H2SO4 MgSO4 4- 2HF 2H+ 4- (SiFef* ₽= SiF6 4- 2HF от концентрации H2SO4, степени разбавления раст- вора и температу- ры
3. Полирование с 2NH4F4-H2SO, = В результате вза«-
применением солей = (NH4)2SOt 4- 2HF модействня
плавиковой кисло- NH4HF2 4- H2SO4 = NH4F-NH4HF2 с
ты NH4F-NH4HF2 = NH4HSO4 4- 2HF H2SO4 в полирую- щем растворе об- разуется плавико- вая кислота
Таблица 108. Технологические показатели полирования
Показатель Варианты
I II III
Исходная концентрация F" в полирующем растворе, % Концентрация H.SO4 в раство- 7 3 8.. .11
ре. %'
полирующем 58...62 50...63
промывочном Температура раствора. °C: 55...62 —
полирующего 60±5 60±5 55±5
промывочного Частота вращения кассет, мин-1 60..70 50...70 (вода) 50±5
11..13 14...16 2I...24
Концентрация F-, %:
в полирующем растворе перед регенерацией 3 17...18 4...4,5
конечная 2...3 1.3 4-4,5
172
Продолжение табл. 108
Показатель Варианты
I II III
Периодичность регенерации по- лирующего раствора (число рейсов) 4...5 2...3 6
Число регенераций растворов в смену I 2 1
Время нахождения изделий в полирующем растворе, мни: до регенерации 2...7 5...20 3...12
после регенерации 5... 13 8...30 3...12
Число циклов полирования пар- тии изделий: до регенерации 12..30 24...40 1
после регенерации 21..26 27...38 1...2
Общее время полирования пар- тии изделий, мин: до регенерации 18..42 36...70 12...27
после регенерации 34...55 42-78 14—38
Примечание. Расход кислот зависит в основном от размеров поли-
руемых изделий: для крупных изделий — наименьший, мелких — наибольший.
Расход HF при полировании крупных изделий 220...250 кг иа I т продукции,
средних и мелких — соответствен ио на 20 и 50 % больше
(/= 50...65 °C). В зависимости от вида изделий и рисунка, число
циклов доходит до 40. Промывают изделия в воде (I = 50...70 °C)
или лучше в серной кислоте (I = 60...70 °C). Одноцикловое
полирование заключается в следующем. К изделиям, уложенным в
кассету и помещенным в барабан, подводят полирующую смесь
(t = 50..60°C). Кассета вращается в смеси кислот до завершения
цикла полирования. Промывают изделия в воде (t = 50...60 °C).
Таблица 109. Составы травильных смесей, %
Компонент 1 2 3 4
Плавиковая кислота HF 16,7 28,6 — 22,3
Серная кислота H2SO4 22,6 — 8,7 —
Фторид аммония NH4F — 23,8 43,5 22,2
Сульфат аммония (NH4)2SO4 — — 4.3 —
Сульфат бария BaSO4 — — — 55.6
Вода Н2О 60.7 47,6 43,5 —
Примечание. Составы применяют: 1-й — для светлого травления,
2-й н 3-й для матового травления, 4-й— травильная паста.
173
Травление. Для обработки используют жидкие травильные смеси
и пасты (табл. 109). Перед нанесением травильного вещества поверх-
ность изделия полностью нли частично защищают покрытием
(табл. ПО).
Таблица 110. Составы защитных покрытий, мае. ч.
Компонент 1 2 3 4 5 6 7
Пчелиный воск 80 75 80 80 93 80 8,3
Канифоль 10 15 12 8 — 10 —
Технический каучук — — — 1 2 — —
Церезин 10 10 10 10 — 10 —
Парафин 10 — — — — — 25
Озокерит — — — — — — 66,7
§ 54. Декоративные покрытия
Оксидио-металлическне покрытия получают при обработке изде-
лий после формования растворами солей разных металлов, а также
возгонкой твердых солей, в результате чего на поверхности изделий
образуется тонкая радужная пленка (иризацня). Для получения
иризирующего эффекта стекло должно иметь температуру, близкую к
температуре размягчения. Реже применяют низкотемпературную ири-
зацию (га 220°С). Наибольшей способностью давать иризирую-
щне пленки обладает SnClj. Для получения различных оттенков к не-
му добавляют и другие соли (табл. 111).
Таблица 111. Составы иризирующих смесей, %
Компонент Синий Красный Радужные Опало- вый
1-й 2-й
Хлорид олова SnCh 80 88 54 57 90
Нитрат стронция Sr(NO3)2 5 7 23 19 —
Хлорид бария ВаС12 15 5 17 19 —
Ацетат свинца РЬ(СН3СоО)2 — — 6 5 —
Нитрат висмута Bi(NO3)3 — — — — 10
Покрытия золотом и люстровыми красками (люстрами) получа-
ются после нанесения на изделия соответствующих препаратов в хо-
лодном состоянии и последующего обжига их.
174
Технологическая характеристика покрытий
Применяемый препарат
Соединения металлов, со-
держащиеся в препа-
рате .................
Растворители .........
Способ нанесения препа-
рата на изделия . . . .
Оборудование для обжи-
га покрытий ...........
Температура обжига по-
крытий, °C.............
Вид покрытия .........
Толщина покрытия, мм
Золото Люстры
12%-ное жидкое растворы смоляно-
золото с добавка- кислых солей тя-
ги и желых металлов в
органических ра-
створителях
Bi, Сг, Со Бесцветные — Bi,
Al, Pb, Zn, Ti, Sn
Цветные — Fe,
Co, Cu, Cr, Ni, Au,
Ag
Терпентиновые, лавандовые, розмари-
новые масла; частично — бензол, то-
луол
ручной, механизированный
электрическая муфельная печь
560...600
блестящая плен-
ка металлическо-
го золота
(0,2—1,2) • 10"’
530...580
бесцветные и цвет-
ные
IO"3
Покрытия и рисунки силикатными красками. Силикатные краски
состоят нз флюса и красителя. Если при приготовлении краски ма-
териалы, образующие флюс, были сплавлены вместе с красителями
(табл. 112), то получается прозрачная краска. Если бесцветный флюс
плавят отдельно, а потом размалывают совместно с пигментом, полу-
чаются непрозрачные краски (эмали). Для многоцветного декориро-
вания изделий используют термопластические краски, которые позво-
ляют механизировать многоцветное декорирование. В состав этих кра-
сок вводятся термопластичные связующие вещества (табл. 113)
твердые при комнатной температуре и разжиженные при 50...90оС.
Способы нанесения красок:
живописные работы и роспись — ручное нанесение
краски с помощью кисти;
аэрография (табл. 114) — нанесение краски распылением с
помощью сжатого воздуха (ручное и механизированное);
шелкотрафаретная печать — продавливание краски
пастообразной консистенции через сетчатые трафареты;
декалькомания (табл. 115) —рисунок, напечатанный иа
клеевой бумаге (деколь), переводится на изделие при смачивании
водой;
фотопечать — применение клейкой фоточувствительной эмуль-
175
chipmaker.ru
сии, к которой силикатная краска пристает пропорционально силе
засвечивания„
Таблица 112. Красители для прозрачных силикатных красок
Цвет краски Краситель Содержа- ние, % Цвет краски Краситель Содержа- ние, %
Красный Желтый Au СГ2ОЗ, РЬСгО4 1,0 0,3...0,8 Розовый > Голубой МпО2 СиО СоО 0.6...1.0 0,8 0,4
Зеленый СиО 5,0...7,0 Аметисто- вый СоО МпО2 0,8 0,8... 1,0
Желто-зеле- ный СиО СГ2О3 4,0 1,0 Красно- фиолетовый МпО2 3,0
Сине-зеле- ный СиО СГ2О3 0,3...0,8 1,5...4,8 Сиреневый Аи Мп2О3 0,05 0,4
Синнй СоО СиО 2,5...5,0 1.5 Sb2O3 AS2O3 0,8 0,2
Пигменты эмалей
Цвет эмалей
Пигмент
Голубой........... . .
Синий ...........
Желтый...............
Зеленый..............
Снне-зеленый.........
Коричневый ..........
Черный ..............
Белый............. . .
Оранжевый
Красный .........
СоО + А12О3; CoO-f-ZnO-|-А12О3
СоО ~Г ZnO -j- А12О2
V2O5 + TiO2 + ZrO2
CoO + Cr2O3 + ZnO + S
CoO-j-! > 2O3 -Г ZnO -Г AI2O3 B2O3
Cr2O3 + Fe2O3 + ZnO
CoO 4- Cr2O3 4~ Fe2O3
Sb2O3, ZnO, TiO2, ZrO2
Se + CdCO3 + S + ZnO
Se + CdCO3 + S
термопластичных связующих,
Таблица 113. Составы
Компонент 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Воск пчелиный 76 55 57,26 33,33
Спермацет — 15,2 16,48 23,92 60,0
Канифоль 14,88 17 9,73 15,82 —
Касторовое масло 9,12 12,8 6,8 11,11 —
Бальзам .— — 9,73 15,82
Парафин — -— — — 40
176
Таблица 114. Составы, %, разбавителей и связующих
при нанесении красок аэрографией
Компонент 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й
Скипидар 75,0 — —
Канифольно-скипидарная мае-
тнка (50:50) 25,0 __ — —- —
Клеевой раствор (50:50 декст-
рин и вода) — 25 — -— —
Целлюлоза (2%-ный водный
раствор) — — 72,5 — —
Мыльный спирт — — 1,5 — —
Оксиэтилцеллюлоза — — 3 —
Третичный бутиловый спирт — — — 30 —
Натриевая соль карбокенметил-
целлюлозы — — — — 0,5. 1
Лавандовое масло — — — — 0,01..0,02
Этиловый спирт — — — — 0,1 .0,28
Калийное мыло — — — — 0,01 .0,1
Вода — 75 26 67 Остальное
Таблица 115. Составы, %, лаковых покрытий для деколей
Компонент 1-й 2-й 3-й 4-й 5-й 6-й
Полибутилметакрилат Тетрални Дибутилфталат Сольвент Судан Декстрин Краситель Скипидар Дибутилсебацинат Cbi Ксилол Сополимер БМК-5 Бутилацетат Акриловая смола 33,1 26,7 1,6 1.2 0.5 1,2 64,7 62,8 0,09 — — 7,8 — 0,3 рх 100% 34,0 66,0 1.0 31,0 2,56 0,97 65,47 30,0 3,03 28,0 38,97 2,0 68,0 30,0
Примечание. 1. Толщина лаковой пленки 30 мкм.
§ S3. Возможные дефекты
и способы их устранения
Дефекты при выработке изделий (табл. 116) бывают общие и
специфические для каждого вида выработки, дефекты обработки
(табл. 117) — присущи только данному виду обработки.
177
chipmaker.ru
00
Таблица 116. Возможные дефекты при выработке изделий
Дефект Причина появления Способ устранения
Камни, свили, шли- ры Выдувание и прессование
Растворение кранцев, горошков и других огнеупоров Резкое охлаждение стекломассы при студке Набор стекломассы за пределами кранца и из поверхност- ного слоя Перед началом выработки стекломассу, пере- мешать Соблюдать заданный режим охлаждения Набирать стекломассу из середины защитно- го кранца при погружении баночки или на- борного тела в стекломассу
Пузырь Неправильный набор стекломассы (медленное погруже- ние баночки или наборного тела при вращении) Переохлаждение стекла в процессе закатывания Быстро погружать баночку или наборное тело в стекломассу, после чего начинать вращение Соблюдать необходимый температурный ре- жим, ускорить процесс закатывания
Окалина Плохая и несвоевременная очистка стеклодувной трубки, наборного стержня Удалить окалину с трубки легкими ударами и продуванием Смочить конец трубки в суспензии глины или каолина Наборный стержень очищать в горизонталь- ном положении при вращении
Слоистость Набор стекла из разных горшков или из разных мест Набирать стекломассу из одного горшка из середины защитного кранца
Загрязнение изделий Сухой катальник Очистить катальник и смочить его водой
Царапины, черне- Грязная форма Соблюдать правила хранения, лакировки и
ность Небрежно приготовленный состав для лакировки форм эксплуатации форм
Тусклые пятна на поверхности изде- лий Смачивание формы загрязненной водой Использовать для охлаждения проточную во- ду или менять ее не реже двух раз в смену. Не допускать загрязнения воды
ри Выдувание Прессование
Отпечатки от фор- Выдувание недостаточно охлажден- Высокая темпера- Отрегулировать охлаждение пульки и набора
мы ной пульки после вращения стекло- тура набора стек-
дувной трубки Нарушение лакового покрытия, обна- ломассы Нарушение режи- Заменить форму, восстановить целостность
жение поверхности металла ма прессования и смазывания фор- лакового покрытия Отрегулировать режим формования и смазы-
мокомплекта вания
Длительность соприкосновения стек- ломассы с поверхностью формы Ускорить процесс формования
Прессование Уменьшить смазку ножниц н форм, очистить или заменить форму
Следы от масла Обильное смазывание формы и ножниц. Грязная форма
Недопрессовка Низка температура набора Отрегулировать температурный режим выра- ботки
Недостаточный набор стекломассы Низкое давление прессования Увеличить набор Отрегулировать работу пресса, повысить дав- ление
Подпрессовка Высокая температура набора Набор стекломассы выше нормы Кольцо плохо прилегает к форме Отрегулировать температурный режим на- бора Уменьшить набор Отрегулировать формокомплект или сменить
кольцо
Излишне высокое давление прессова НИЯ Отрегулировать режим прессования, умень- шить давление
Выдувание и прессование Прекратить выдувание, повернуть несколько раз изделие в форме
Деформация Извлечение из формы недостаточно охлажденного изделия
Увеличить выдержку в форме и охлаждение изделия
Ускоренный темп работы Замедлить темп работы, отрегулировать ре-
sO жим формования
Продолжение табл. 116
Дефект
Причина появления
Способ устранения
chipmaker.ru
Прессование
Высокая температура в камере машины термической об- работки Снизить температуру, использовать несветя- щееся пламя
Шероховатость до- нышка изделия Утолщенное дио Выдувание Осаживание пульки на металлической плитке Недостаточно охлажденная баночка Неправильный набор стекломассы из печи Отрегулировать режим формования без ис- пользования металлической плитки Производить набор стекломассы на умеренно охлажденную баночку Правильно производить набор стекломассы из печи
Выдувание Недостаточное выдувание Прессование Излишний по мас- се набор Усилить подачу воздуха, уменьшить набор
Продутое дно Выдувание Продутая баночка Неправильный набор стекломассы нз печи Неправильное оформление пульки, усиленное выдувание Правильно выдувать баночку Правильно производить набор стекломассы из печи Правильно оформлять пульку, уменьшить по-
Неравномерно рас- пределяется Неравномерно раздутая (однобокая) баночка дачу воздуха Правильно выдувать баночку и оформлять
стекломасса в стенках и дне Неправильное оформление пульки пульку
Посечки
Выдувание и прессование
Неоднородная стекломасса
Соблюдать технологический режим стеклова-
рения и подготовки стекломассы к выработке
Выдувание
Холодная форма
Неправильная конструкция формы
Прессование
Холодные детали
формокомплекта
Плохая центровка
деталей формо-
комплекта
Большая длитель-
ность прессования
Подогреть форму и детали формокомплекта
Отработать конструкцию формы
Отцентрировать детали формокомплекта
Отрегулировать длительность прессования
Трещины
Волнистость
То же
Выдувание и прессование
Переохлаждение изделий
Наличие в форме неровностей или засорение отверстий
для выхода газов и воздуха
Не допускать переохлаждения изделий. На-
гревать и изолировать металлический инстру-
мент .
Прочистить отверстия или заменить форму
Прессование
Недостаточный зазор между пуансоном и кольцом
Большое время между отрезом стекломассы и прессова
Недостаточная длительность прессования
Излишне горячая форма
Отрегулировать или заменить детали формо-
Сократить время подачи стекломассы на
прессование
Увеличить время прессования
Охладить форму
1R9.
Продолжение табл. 116
Дефект Причина появления Способ устранения
Кованность Выдувание и прессование Низкая температура стекломассы Холодная форма Изношенная форма Повысить температуру стекломассы Прогреть форму Заменить форму
«Прилеп» стекла Выдувание Кусочки боя в отверстии стеклодувной трубки (внутренний «прилеп») Прессование Кусочки боя на стенках формы (внешний «при- леп») Удалить кусочки боя из трубки постукива- нием и продуванием. Очистить пресс-форму
chipmaker.ru
Выдувание и прессование
Следы от ножниц Тупые ножницы
Низкая температура набора стекломассы
Выдувание
Неправильный вы- Небрежно выполненная работа
рез, кривое горло,
неотопленный край Недостаточная квалификация рабочего
после вырезки, не-
правильно прилеп- Неисправность инструмента
ленная ручка
Отставание ножек Недостаточная температура стекла
и донышек изде- Нарушение темпа работы
лий
Заточить илн заменить ножницы
Повысить температуру стекломассы
Повысить внимание к выполнению рабочих
приемов
Допускать к работе рабочих требуемой ква-
лификации
Проверить исправность инструмента, отре-
гулировать или заменить его
Повысить температуру стекла
Отрегулировать темп работы и согласование
операций
Таблица 117. Возможные дефекты при обработке изделий
и способы их устранения
Дефект Причина появления Способ устранения
Искажение рисунка Абразивная обработка Изношен круг Низкая режущая способность круга Неправильно подобрана зернистость круга Неправильно распределены зерна абразива и связки Низкая режущая способность круга Недостаточное охлаждение круга Заменить круг Подобрать круг с зернистостью, соответст- вующей данной операции Заменить круг Очистить поверхность круга Увеличить подачу воды нли СОЖ, равно- мерно распределив ее по обеим сторонам кру-
Глубокие царапи- ны на шлифован ной поверхности Грубая поверхность шлифованных из- делий Нарушение режима шлифования Крупное зерно нли инородное тело на поверхности круга Повышенное торцовое и радиальное биение Неправильно подобрана зернистость круга Заниженный расход воды или СОЖ в зоне шлифования Завышена зернистость абразивного порошка Наличие единичных крупных зерен Неправильно подобрана зернистость круга Уменьшить скорость шлифования, уменьшить давление на инструмент, уменьшить скорость перемещения изделия Сколоть крупные зерна, удалить инородные включения Проверить индикатором биение инструмента и шейки шпинделя Подобрать круг с зернистостью, соответст- вующей данной операции Увеличить расход воды или СОЖ Подобрать круг с зернистостью, соответст- вующей данной операции Проверить визуально или оптическим прибо- ром соответствие фактической зернистости маркировке круга Подобрать круг с соответствующей данной операции зернистостью
Продолжение табл. 117
Дефект
Причина появления
Способ устранения
Недополировка по-
верхности
Переполировка
(округление гра-
ней)
Размыв алмазных
шлифов (особенно
на тонкостенных
изделиях)
Налет соли
«Пила» — мелкие
насечки на острых
ребрах рисунка.
дна и края изде-
лий
Неполная отпечат-
ка изображения
рисунка
Расплывчатость
контура рисунка
Искажение рисунка
Изменение цвета
краски
Химическое полирование
Недостаточная продолжительность полирования. Низкая
температура, неправильный состав ванн
Чрезмерная продолжительность полирования. Высокая
температура. Высокое содержание HF
Стекание кислоты с алмазных граней при переносе изде-
лий в промывную ванну, образование капель кислоты
Недостаточная концентрация НзБОч в полировальной
ванне, низкая температура, высокое содержание сульфата
кальция в промывной ванне
Малое содержание HjSO* при сравнительно высоком со-
держании фтора в полирующем растворе. Холодная про-
мывочная ванна
Декорирование силикатными красками, золотом, люстрами
Плохая заточка ракеля
Неправильная установка ракеля
Засорение части отверстий в трафарете
Использование краски с низкой вязкостью
Неправильное совмещение цветов
Повышенная температура обжига
Шероховатая по-
верхность
Вспучивание крас-
ки
Подтеки при печа-
тании рисунка
Матовость краски
«Дею- (растрески-
вание слоя краски)
«Апельсиновая
корка» (при нане-
сении краски или
эмали распылени-
ем)
Подтеки при рас-
пылении
Восстановительная среда в печи
Повышенное содержание органических составляющих в
связующей смеси
Засорение краски механическими примесями
Попадание пыли н посторонних примесей волокон, жира,
влаги на поверхность изделий
Быстрый подъем температуры
Большой слой краски
Жидкая краска
Нарушение температурного режима обжига
Насыщение красочного покрытия водяными парами
Толстый и плотный слой, нанесенный иа поверхность из-
делия
Несоответствие ТКЛР краски и стекла
Некачественное приготовление краски или эамали
Неправильно отрегулировано расстояние между краско-
распылителем и поверхностью изделий
Повышенный расход эмали
Велико давление воздуха
Низкая вязкость шликера
Проверить температуру и состав ванны, из-
менить н в случае необходимости увеличить
продолжительность полирования
Проверить температуру и состав ванны, со-
кратить продолжительность полирования
Вращать изделия, сокращать продолжитель-
ность их переноса в промывную ванну снизить
концентрацию в полировальной ванне
Повысить концентрацию H2SO4, увеличить
температуру, сменить содержимое промывной
ванны, изменить состав стекла
Корректировать состав полирующей ванны.
Повысить температуру в промывочной ванне
Контролировать заточку ракеля
Правильно установить ракели
Проверить качество трафарета
Соблюдать технологию приготовления крас-
ки, нанесения рисунка
Соблюдать технологию нанесения рисунка
Контролировать температурный режим
Контролировать газовую среду
Изменить состав связующего
Контролировать качество краски
Контролировать чистоту поверхности
Контролировать температурный режим об-
жига
Соблюдать технологию нанесения краски
Соблюдать технологию приготовления крас-
ки-пасты
Повысить температуру обжига до оптималь-
ной для данной краски
Соблюдать технологию приготовления краски
Соблюдать оптимальную толщину наносимо-
го слоя краски
Подобрать краски с необходимым ТКЛР
Соблюдать режим приготовления краски или
эмали
Отрегулировать положение краскораспыли-
теля и форму струи
Отрегулировать расход эмали
Отрегулировать давление воздуха
Изменить соотношение краска-связующее
при подготовке эмалевого шликера
r.ru
Глава XVI. СТЕКЛЯННАЯ ТАРА
§ 56. Характеристика стекол и стеклоизделий
Стеклянная тара служит для расфасовки пищевых продуктов,
лекарственных препаратов, косметических веществ, химических реак-
тивов, Комплекс физико-химических свойств, необходимых для стекло-
тары, удовлетворяется в основном при использовании натрий-кальций-
силикатных стекол (табл. 118).
Таблица 118. Составы стекол, %
Марка стекла (ОСТ 21 51—82) SiO2 AI2O3 Ре20з СаО + +MgO Na2O± +к2о SO3
X В том числе Fe2O3t не более
БТ-1 (бесцвет- ное) ПТ-1 (полубе- 72±1,5 2,5 ± 1 0,1 11±1,3 14± 1 0,5
лое) 71,4 ± 2 3±1 0,5 11 ± 1,3 14,2±0.9 0.4
ПТ-2 (для по- луа втоматов) 71,3±2 2,5 ± 1 0.5 11 ±1,3 14,8 ±0,9 0.4
ЗТ-1* (зеленое) 70.3 ±3 4± 1,5 0.8 11 ± 1,3 14,3 ±0,9 0,3
ЗТ 4** 67,4 ±3 4± 1,5 11 ± 1,5 14 ±0,9 0,3
КТ-1 (коричне- вое) 71.1 ±2 3,3 ± 1,3 0,5 11 ±1,3 14,3 ±0,9 0,3
’ Содержание Сг20з (0,1 ±0,05) %.
*• Содержание Fe2O3 и Мп3О, по (1,5±0.5) %.
Физико-химические свойства и характеристики
тарных стекол
Температурный коэффициент линейного рас-
ширения, 1/°С............................. (91 —100) • I0-7
Плотность, кг/м3 ....................... 2460—2510
Пропускание в области спектра 400...700 нм
в пересчете на толщину стекла 3 мм, %,
не меиее:
бесцветные.................................. 80
полубелые.................................. 65
зеленые .................................... 20
коричневые (в области спектра 540...
...560 нм).......................... 15...60
По назначению и форме узкогорлая тара подразделяется на
четыре группы. К первой, наиболее распространенной, группе отно-
сятся бутылки для розлива и хранения пищевых жидкостей; ко вто-
рой — посуда для хранения медикаментов; к третьей — посуда для пар-
186
фюмерной продукции (духи, одеколон); к четвертой — все прочие виды
узкогорлой тары. Широкогорлая тара предназначена для хранения
полужидких и твердых продуктов. Основная группа этого вида —
консервные банки, широкогорлые бутылки и бутыли, используемые в пи-
щевой промышленности, другая группа_____широкогорлая аптекарская
посуда и все прочие виды широкогорлой стеклянной тары.
Технические требования (табл. 119) к каждому виду изделий при-
водятся в стандартах и технических условиях.
Таблица 119. Технические требования к стеклянной таре
Показатель Бутылки для пищевых жидкостей (ГОСТ 13906—78) Банки стеклянные
шампанских вин пива, мине- раль- ных вод напитка «Пепси- Кола» консерв- ные (ГОСТ 24639— 8!) для химиче- ских реакти- вов и особо чистых ве- ществ (ОСТ 6-19-72—76)
резер- вуар- ные тираж- ные
Гидростатиче- ское давление, МПа, не менее, в течение: 60 с 1,37 1,67 0,98 1,47 0,1..0,5
5 с 0,15...0,4 (узкогор- лая) 0,07...0,3
Перепад темпе- ратур, °C, ие менее 30 30 40 35 40 (широко- горлая) 35
Примечания: 1. Сопротивление банок для консервов сжатию по вер-
тикальной оси корпуса — 3000...5000 Н. в направлении, перпендикулярном стен-
кам корпуса,— 1500 Н.
2. Термостойкость тары проверяют по ГОСТ 13903—81.
3. Изделия под укупорку аэрозольным клапаном должны выдерживать
внутренее гидростатическое давление не менее 0,98 МПа.
§ 57. Технологическая схема производства
Доставленные иа завод сырьевые материалы подвергают дробле-
нию, размолу, сушке, просеву. Обработанные сырьевые материалы
отвешивают по заданному рецепту и направляют в смеситель для при-
готовления шихты. При необходимости в шихту вводят красители или
обесцвечиватели. Шихту и бой загружают в стекловаренные печи с
помощью загрузчиков. Для варки тарного стекла обычно применяют
187
chipmaker.ru
высокопроизводительные пламенные, пламенно-электрические и элект-
рические печи.
Порции сваренной стекломассы через питатель или с помощью
вакуума непосредственно из выработочных устройств печи подают
сначала в черновую, а затем в чистовую форму стеклоформующей
машины (секционной, карусельной). Отформованные изделия конвейе-
ром доставляются к печи отжига. На этом пути на поверхность изде-
лий можно наносить оксидно-металлические покрытия, повышающие
механическую прочность и эксплуатационную надежность изделий.
В процессе отжига или после него иа поверхность изделий можно на-
носить защитно-упрочияющие пленки иа основе органических или
кремиийорганических соединений. Отожженные изделия контролируют
на соответствие государственному стандарту или техническим усло-
виям.
При необходимости стеклянную тару, особенно парфюмерную,
подвергают дополнительной обработке (притирают пробку, матируют,
наносят декоративные красочные покрытия) Отсортированную стеклян-
ную тару упаковывают и отправляют на склад
§ 58. Стекловаренные печи
Стекло для тары варят в ванных печах непрерывного действия и
лишь в отдельных случаях высокосортное обесцвеченное или окрашен-
ное стекло для парфюмерной тары — в периодических ванных печах.
Размеры и конструкции стекловаренных печей (табл. 120, 121) опре-
деляются производительностью, цветом и способом выработки. При
механизированном производстве обычно применяют высокопроизводн
тельные печи с протоком.
Таблица 120. Размеры варочных бассейнов стекловаренных печен
Вид печи Бассейн Соотношение длина/ширина
ширина, м глубина, м
С поперечным направле- нием пламени 4...10 1,5...3,5
С подковообразным на- правлением пламени 3...5 — 1.5...2
Прямого нагрева 2,5...в —- 4.7
Для бесцветного стекла — 0,9... 1,2 —
Для окрашенного стекла —* Не более 0,9 —
188
Таблица 121. Контролируемые параметры работы
стекловаренных печей
Параметр 1 Место контроля Значения пара- метров
Температура газового пространства печи, °C Температура отходящих дымовых газов, °C Температура воздуха для горения, °C Температура жидкого топлива, °C Температура распылите- ля жидкого топлива (па- ра). 'С Давление в пламенном пространстве. Па Давление газа, МПа Давление жидкого топли- ва, МПа Давление распылителя жидкого топлива, МПа Коэффициент расхода воздуха (а) при отопле- нии: природным газом жидким топливом Качество стекломассы Зона загрузки шихты Зона максимальной тем- пературы Зона выработки Регенераторы: на уровне верхних ря- дов 1...3) в центральной части на уровне поднасадоч- ных колец Рекуператоры керамиче- ские: на входе на выходе Рекуператоры металли- ческие: на входе на выходе перед дымовой трубой Регенераторы: на уровне верхних ря- дов (I...3) в центральной части на уровне поднасадоч- ных колец Перед форсунками То же Зона варки Перед горелкой Перед форсункой Перед форсункой Зона варки Зона чистого зеркала Зона варки Зона чистого зеркала Зона варки 1400...1420 1460...1500 (при высокотемператур- ной варке — до 1570) 1200... 1250 1250... 1450 900... 1300 300...600 1200... 1450 400...600 700..1000 300...450 100...350 900...1300 600... 1000 150...300 30...80 110...120 7,84..9.8 0,01 ...0,2 0,02...0,4 0,2...0,4 1,0..1,2 1,15... 1,3 1,15..1.3 1,35... 1,4 Наличие пузырей, отсутствие непро- варившихся час- тиц
189
chipmaker.ru
Продолжение табл. 121
Параметр Место контроля Значения пара- метров
Состав дымовых газов, % (при использовании газо- анализатора) Интенсивность бурления (импульсов в минуту) Мощность электроподо- грева, кВт (при пламен- но-электрической варке) Зона осветления, студки Влеты шахтных горелок На уровне поднасадоч- иых колец Перед дымовой трубой Установка бурления Трансформаторный блок Отсутствие пузы- рей 7,5...12СОг 2...5O2 0...0.1СО 25...30 700... 1200
Для интенсификации процесса стекловарения и повышения одно-
родности стекломассы в печах окрашенного тарного стекла применяют
бурление стекломассы.
Техническая характеристика установки
импульсного бурления стекломассы — УБС-12М
Максимальное количество сопл, шт.................. 12
Максимальное удаление сопла от задатчика им-
пульсов, м................................. 4
Давление воздуха иа входе, МПа............... 0,2...0,4
Частота бурления (импульсов в минуту)....... 6...60
Длительность импульса, с.................... 0,1...10
Частота выхода пузырей без задатчика при по-
стоянной подаче воздуха, шт/мин............ 15...60
Средний расход воздуха на образование одного
пузыря, см3................................ 60...75
Частота импульсов при использовании механи-
ческого задатчика, 1/мин....................... 6; 10; 14
§ 59. Формование
и термическая обработка
В производстве тары применяют высокопроизводительное формую-
щее оборудование, с которым взаимоувязано по производительности
оборудование для последующих операций: отжига, контроля и т. п.
Перед формованием необходимая вязкость, химическая и терми-
ческая однородность обеспечивается в питателях (табл. 122,
123).
190
Таблица 122. Основные показатели работы капельных питателей
191
chipmaker.ru
Номенклатура отечественных капельных питателей
Питатель* Стеклоформующая
машина
ПК 1552.00.000 — 00 или 01 ВВ 7
ПК 1552.00.000—40 или 41** . 2 ПВМ 12А
ПК 1952.00.000—40 или 41*** 2 ПВМ-12А
ПК 1552.00.000 — 50 или 51 ЗПВМ-З
1ПК 1962 ВВ-12, 2ВВ-1201 2ПВР-12, ВВ 8
ПК 1952.00.000 — 30 или 31 2 АВ 6-2
* Питатели с индексом 00, 40. 50 отапливаются газом,
с индексом 01, 41, 51 — жидким топливом.
•• Возможен двухкапельный режим при массе капли до
200 г.
*** Только двухкапельный режим при массе капли до
450 г.
Таблица 123. Номенклатура и производительность зарубежных
питателен
Фирма, страна, модель Произво- Фирма, страна, модель Произво-
питателя днтель- питателя дитель-
ность. иость.
т/сут т/сут
Hardford: 50 30; 36 Maul Bros: 944 27; 2
(Англия) 60 36; 48 (США) 54,4
70 51; 71 944—43/в 72.6
907/22М 25...60 994 87.6
909/22М 111 104,3
907/22 25... НО 123 95,3
909/22
909/30 40...150
Emhart: 81 36; 48
(США) 144 27.2; 54,4 Чехослова- DSE-2-1I 35...70
194 87,6 кия: DSE-2-12 25... 150
113 104.3 DSE-2-21 35... 70
115 85.3 DSE-2-22 40...150
Технические характеристики капельных питателей
ПК 1552.00.000—00 1ПК 1962
Производительность, капель/мии, при
режимах:
однокапельном .....................
двухкапельном ................
Масса капли, г, при режимах:
однокапельиом ......................
двухкапельиом ................
Изменение производительности . . . .
18...72 19...60
36...140 38...170
до 2000 до 2000
до 450 100...800
Вариатором
192
Диаметр отверстия очка, мм 30...95 30...100
Ход плунжера, мм . . 20... 100 32...127
Регулируемая высота подъема ци- 0...60 0...80
линдра, мм Расстояние от уровня стекломассы до
пола цеха, мм 3290 4100...4200
Расстояние от бруса печи до центра
очка, мм 5065 5700
Толщина слоя стекломассы в канале
ММ 155 155
Ширина канала, мм, в зонах:
охлаждения 660 ььи
кондиционирования ... 360...400 470...520
Поддержание температурного режима
по зонам автоматическое
Давление газа на вводе в узел реду-
цирования, МПа 0.02...0,05 0,02.. .0,05
Расход газа, м3/ч 30,0 40,0
Давление сжатого воздуха, МПа . 0,21.. .0.35
Расход сжатого воздуха иа горение.
м3/ч ... до 85
Давление вентиляторного воздуха, кПа 1.47 1.47
Расход вентиляторного воздуха, м3/ч 1400 1600
Давление воды, МПа ие меиее 0,1
Расход воды, м3/ч до 0,3
Установленная мощность при 380 В,
кВт 2,8 3,5
Габаритные размеры, мм: длина 5600 6300
ширина - • 2300 2300
высота 5605 6425
Масса, кг:
общая . . 12725 15550
без кладки . . 5300 6880
Стеклоформующие машины по конструктивным и технологическим
особенностям делятся на три группы: карусельные (табл. 124) (пре-
рывистого действия и роторные), линейно-секционные (табл. 125)
и конвейерные. На заводах работают первых два типа. На секцион-
ных автоматах вырабатывают крупную тару в двухместных формах,
мелкую — в трех- и четырехместиых.
Техническая характеристика карусельного
автомата АБ-6 для изготовления бутылок
Производительность, шт/мин до 27
Размеры изделий, мм:
диаметр....................................... до 95
высота................................... До 310
Количество столов.............................. 2
Количество форм:
черновых .................................. 6
чистовых................................... 6
7—1295
193
chipmaker.ru
Питание машины
Рабочее давление сжатого воздуха, Мпа
Расход сжатого воздуха, мэ/мин.......
Расход вентиляторного воздуха, м3/мин
Габаритные размеры (длинахширинах
Xвысота), м........................
Масса, т.............................
от питателей
ПК 1552.000.00-30 или
ПК 1552.000.00-31
0,18...0,25
4,5
170...250
3,0X1.8X1,6
3,6
Таблица 124. Технические характеристики автоматов
для выработки широкогорлой тары
Показатель ПВМ-12А 2ПВМ-12 2ПВМ-3 ЗПВМ 12
Производительность, шт/мин 32..17 58...22 22... 17 27
Вместимость изделий, л 0,2. 1 0,5. .2 3 3
Масса изделия, г 130...520 260...850 850... 1000 960...1000
Потребляемая мощность, кВт 4 4 4,5 4,5
Давление сжатого возду- ха, МПа 0,27...0,3 0.27...0.3 0.27...0.3 0,27...0,3
Расход сжатого воздуха, м3/мин 6 7,5 Около 9 Около 12
Давление воздуха, пода- ваемого вентилятором, Па 1500 1500 2000 2000
Расход воздуха, подавае- мого вентилятором, м3/мин 170...240 250...350 250...350 350..425
Габаритные размеры 2,9Х2,31Х 2.9Х2.3Х 3.1Х2.88Х 3,8Х 2.88Х
(длинах ширинах высо- Х3.2 Х3.2 Х3.2 Х3.2
та), м Масса автомата, кг 9800 10500 14340 18100
Технические характеристики
роторных автоматов
Производительность, шт/мин .
Размеры вырабатываемых из-
делий, мм:
диаметр корпуса ........
общая высота............
диаметр горла...........
Вместимость изделий, мл ... .
Число формующих секций, шт
Диаметр по центрам форм, мм
ВВ-7 (одно- местные формы) 30...50 при капле 730...280 г 2BB-I2 (двух- местные формы) 80... 150 при капле 570. ..240 г
менее 92 менее 78
165...310 150...282
менее 45 меиее 45
250...1000 200...700
7 12
1332 2108 и 2332
194
Привод стола автомата:
тип .................................. электрический
установленная мощность,
Вт . . . . 2200 4100
Сжатый воздух:
давление, МПа расход общий, мэ/с . 0,12; 0,15 0,075 0,15; 0.3 0,25
Объем воздуха, откачиваемого вакуумным насосом, м3/с, при вакууме, Мпа: 0,086 0,3666
0,096 0,1 0,67
Охлаждающий воздух от венти- лятора: давление, Па ...... 5000 6000
расход, м3/с 11,66 16,6
Расстояние от уровня пола до нижнего торца очка питате- ля, мм 2700...3000 не более 3650
Размеры, мм: длина ... 2685 3800
ширина 1940 2540
высота 2370 2600
Масса, без формовых комплек- тов, кг 9120 19000
Техническая характеристика
роторного автомата В В-6
Производительность, шт/мин..............
Число черновых и чистовых форм, шт......
Частота вращения карусели, 1/мин:
максимальная ....
минимальная ... .......
Вакуум, Мпа . ................. . . . .
Давление воздуха, Мпа:
для выдувания . . .........
для охлаждения....................
Расход воздуха, м3/ч:
для выдувания ..........................
для всасывания .....................
для охлаждения.................... -
Мощность электродвигателя, кВт..........
Частота вращения, 1/мии.................
Габаритные размеры (длинах ширинах вы-
сота), м.................-...........
Масса, .................................
12...48
6
9
•2
0.08...0.086
0,3—0,35
0,004
60
105
7200
1,5
1400
2,25X2,03X2,68
4,65
Для улучшения эксплуатационных свойств тары на ее поверхность
наносят покрытия (оксидно-металлические на основе неорганических
и органических соединений олова и титана).
В установках для нанесения покрытий изделие омывается пара-
ми тетрахлоридов, тетраизопропилатов олова и титана.
195
7**
chipmaker.ru
196
Техническая характеристика установки
для нанесения оксидно-металлических покрытий иа стеклотару
Скорость перемещения изделий, м/с..... 0,2...0,4
Температура стеклоизделий, °C ........ 450...600
Применяемый реактив . SnCh, TiCl<
Расход реактива, кг/сут ...................... 1,5
Расход компрессорного воздуха, м3/ч . . 3
Давление воздуха, МПа........................ 0,05
Относительная влажность воздуха. % 10...40
Осушитель воздуха . . .... цеолит Na—А
или Na—X
Расход осушителя, кг/год ... .......... 30
Габаритные размеры, мм . . ....... 1700X650X650
Масса, кг................ . . 103
Сравнительная характеристика тары (бутылок)
без покрытия и с покрытием
Без покрытия С покрытием
Прочность при испытании на со-
противление внутреннему гидро-
статическому давлению, МПа
средняя............... . .
минимальная ................
Вероятность разрушения при пере-
паде температур 55°C, % .
Вероятность разрушения при ударе
с энергией, 2,7 Дж, %..........
Потери при транспортировке, % .
Потери на пищевых предприятиях, %
Часовая производительность линии
розлива, тыс. шт. .
15... 16,4 7,5...8,2 17.8...19.0 12,2-13,1
25...28 0...5
48...55 1,0... 1,3 2,0...3,0 8...11 0,2-0,4 0,5. .1,0
13...15 23...27
§ 60. Контроль и упаковка тары
Контроль. Тару, вышедшую из печи отжига, осматривают иа
конвейере с установкой визуального контроля УВК-3
Техническая характеристика пластинчатого конвейера
с установкой УВК-3
Рабочая длина, мм . . . . 2620
Ширина пластинчатой цепи, мм . 150
Высота пластинчатого полотна иад полом, мм 1000...1100
(регулируется)
Скорость движения пластинчатой цепи,
м/мии ..................... 11,22
Диаметр передаточного (поворотного) дис-
ка, мм .................... • • 3400
Частота вращения диска, с_| . ... 0,22
Число световых экранов.................... 2
197
chipmaker.ru
Источники освещения экранов ... ...... люминесцентные
лампы ЛД
Число ламп ... .................................. 6
Характеристика ламп:
мощность, Вт....................... . . 30
напряжение, В.................... . . 220
Мощность электродвигателя, кВт................. 0,6
Частота вращения электродвигателя, с-1 . . 22,3
Габаритные размеры, мм:
длина ..................................... 4910
ширина ................................. 660
высота......................... . . 1160
Масса, кг............. - 430
Контролируют следующие размеры изделий: внешний и внутренний
диаметры горла, высоту изделия, толщину стенок и дна; внешним
осмотром выявляют дефекты изделий: посечки, трещины в горле, кор-
пусе и дне, пузыри, овальность.
Контрольные установки состоят из контролирующих систем и
устройств для транспортирования изделий в виде прямых конвейерных
линий (рис. 47) или карусельных устройств (рис. 48).
Принцип действия некоторых контрольных устройств показан на
рис. 49, а...в. Контроль геометрических размеров и целостности венчика
горла, а также отклонения от вертикальной оси проводятся с помощью
калибра и перепада давления путем создания разрежения внутри изде-
лия. При нарушении геометрии венчика и отклонений стеклотары от
вертикальной оси калибр не проходит в горло, а при нарушении це-
лостности венчика горла (скол, недопрессовка н т. п.) разрежение
внутри изделия не создается. При оптическом контроле посечек,
оптический узел состоит из совмещенных пар (осветитель — фото-
приемник). При этом пары размещены на одной штанге и макси-
мально приближены к зоне контроля. Для контроля толщины стенок
используются емкостные датчики, набор которых может контролировать
толщину стенки по всей высоте изделия. Принцип измерения толщины
основан на измерении диэлектрической проницаемости стекла в. При
изменении емкости изменяется фаза частоты измерительного генера-
тора, сравниваемая с частотой эталонного. Соответствующий сигнал
преобразуется в показания прибора.
Упаковка. Наиболее эффективные способы упаковки стеклянной
тары — в специальные контейнеры и пакеты-поддоны. Пакеты на
поддонах можно формировать с использованием стяжных устройств и
термоусадочной пленки.
При формировании пакета на поддоне комплектуют определенное
число изделий (банок, бутылок). Между горизонтальными рядами
помещают картонные или пластмассовые прокладки. Высота укладки
изделий составляет 1,1...2 м при размерах поддона 1,2X6,8 м. На
верхний ряд изделий кладут жесткую крышку, которая с помощью
198
mgomufi
Chlpmaker.ru
Рис. 48. Карусельная система
контроля качества стеклянной
тары:
1 — основной конвейер, 2 — пе-
редаточный конвейер, 3 — конт-
роль диаметра изделий, 4 — диф.
трансформатор, 5 — контроль тол-
щины стенок изделий (емкостный
датчик), 6 — контроль посечен
(оптическая система), 7 — конт-
роль геометрических размеров вен-
чика горла
стяжных устройств плотно прижимает изделия к поддону, образуя
пакет. Для формования пакетов используют укладчики и приспособ-
ления (рис. 50).
Техническая характеристика укладчика УСП-1
Производительность, шт/ч........ ......
Размеры укладываемых изделий, мм: . .
диаметр............................
высота ............................
Размеры прокладки из гофрированного кар-
тона (ГОСТ 7376—55), мм................
Максимальная высота скомплектованного
пакета на поддоне (без крышки), мм .
Цикл работы............................
Установка прокладок между рядами изделий
Число загружаемых в магазин поддонов
и крышек, шт...........................
Шаг размещения поддонов на конвейере, мм
Привод конвейеров изделий, поддонов и ме-
ханизма подъема и опускания пакета . . .
Привод механизмов сталкивания изделий,
комплектования слоя, подачи поддонов и
крышек..................
Привод механизма отвода роликового кон-
вейера крышек и механизма прессования
Давление воздуха в системе, МПа .
Расход воздуха, м3/ч ................
Число двигателей . . ...
Тип двигателей...........................
Установленная мощность, кВт ........
Число редукторов . ...............
Тип редукторов ........................
Габаритные размеры (длинахширинаХвы-
сота), м...............................
Масса, т...............................
до 9000
до 100;
до 310
1180X 780X4
1100
полуавтоматический
ручная
6
1400
электромеханический
электропневматический
пневматический — от
кранов ручного управле-
ния
0,25...0,3
35
3
АОЛ2-11-4
1,8
3
РЧУ-80-40-3-2-2
7,8X4,8X2,06
3,4
200
Рнс. 49. Автоматы контроля:
а— посечек, б — геометрических размеров, в — толщины стенки; 1 — оптиче-
ская система, 2 — привод вращательного ролика, 3 — основной конвейер,
4 — направляющие. 5 — параллельный конвейер, 6 — привод шнека, 7 —
шнек распределителя, 8 — изделие, 9 — пневматический клапан, 10 — привод
конвейера, 11 — устройство отбраковки, 12 — фотопрнемник. 13 — излучатель,
14 — датчик разрежения, 15 — датчик высоты. 16 — изделие, 17 — уплотняю-
щая манжета, 18 — калибр, 19 — кулисный механизм, 20 — диэлектрик (те-
флон), 21— диски обкатки (специальная сталь), 22 — опорный подшипник
При пакетировании изделий на поддонах после установки верхней
крышки на пакет надевают рукав из термоусадочной полиэтилено-
вой пленки (рис. 51). Нижнюю часть рукава по всему периметру
жестко крепят к поддону, а верхнюю часть обрезают с небольшим
припуском, чтобы полностью закрыть изделия сверху. Образованный
таким образом пакет помещают на 3 мии в печь температурой 200°C.
201
chipmaker.ru
Рис. 50. Установка для сборки пакет-поддонов (а), устройства для за-
хвата бутылок колодочными зажимами (б) и надувными рукавами (в):
1 — многорядный конвейер, 2 — поддон, 3 — прокладка или ящик, 4 — каретка
с зажимным устройством и захватами. 5 — электродвигатель, 6 — рама
Полиэтилен при этом усаживается, образуя жесткий пакет; его можно
наклонять на 45° без разрушения. Упакованные таким образом
изделия можно хранить на открытых площадках.
Пакеты на поддонах с помощью вилочных электро- илн авто-
погрузчиков вывозят на склады готовой продукции или грузят в
транспортные средства.
202
4
Рис. 51. Линия упаковки изделий в термоусадочную пленку:
/ — механизм подачи поддонов, 2 — конвейер, 3 — изделия, 4 — укладчик,
5 — формирующийся пакет-поддон, 6 — рулон термоусадочной пленки, 7 —
установка зачехления, 8—установка термической усадки пленки, 9 — нагре-
вательное устройство, 10— роликовый конвейер. II— па кет-поддон, ^обтяну-
тый пленкой, 12— однорядный конвейер, 13— стол-накопитель. 14~— поворот-
ный диск. 15 — поперечный конвейер, 16—группирующее устройство, 17 —
толкатель
§ 61. Возможные дефекты
и способы их устранения
Дефекты тары возможны из-за недостатков в работе питателя и
стеклоформующей машины (табл. 126).
203
chipmaker.ru
Таблица 126 Возможные дефекты тары и способы нх устранения
Дефект Причина возиикиовения Способ устранения
Следы отрезания Пузыри Питатель Холодное стекло Недостаточное разведение ножниц Изношенные или поврежденные лезвия ножниц Неправильно установлены ножницы Излишнее охлаждение ножниц Налет углерода или масла на ножницах Медленное отрезание Загрязнение канала питателя Холодный плунжер питателя. Негомогенная капля Неправильное положение плунжера Низкий уровень стекломассы в питателе Неправильное падение капли в форму Неправильное расположение ножниц Изношенный нижний конец плунжера Отрегулировать температуру в питателе Отрегулировать работу ножниц Заменить ножницы Правильно установить ножницы Уменьшить охлаждение ножниц Заменить ножницы Отрегулировать работу ножниц Очистить канал питателя Отрегулировать температуру стекла в питателе в соответствии с заданным режимом Установить правильно плунжер Повысить уровень стекломассы до заданного Отрегулировать режим падения капли Отрегулировать установку ножниц Заменить плунжер
Машины и формы
Горячая черновая форма
мы
и плунжер черновой фор-
Увеличить охлаждение плунжера и черновой фор-
мы
Посечкн под вен-
чиком горла
Питатель
Неравномерная температура стекла
Отрегулировать температуру капли
Машина
Чистовая форма открывается слишком рано (или
слишком быс ро) и поздно закрывается
Держатели чистовой формы сильно изношенны
Пулька неправильно фиксируется в чистовой фор-
ме. Не отцентрирована поворотная головка по чи-
стовой форме (нет соосности)
Холодная чистовая форма
Резкое открывание и закрывание форм
Грубый шов на
горле
Продутые «пле-
чики»
Машина
Горловое кольцо ие закрывается полностью
Механизм упора черновой формы изношен
Приспособления механизма открывания и закры-
вания чистовой форм изношены
Неправильная синхронизация работы механизмов
машины
Формы
Горло черновой формы слишком широкое по срав-
нению с горловым кольцом
Горловое кольцо изношено, грязное или не подхо-
дит по размеру
Большой зазор между черновой формой и пово-
ротной головкой
Питатель
Неравномерная температура капли
Высокая температура стекла
Неправильная конфигурация капли
Отрегулировать открывание и закрывание чистовой
формы
Проверить размеры держателей чистовой формы
Проверить правильность размеров горлового коль-
ца и чистовой формы, соосность и привести их в
соответствие
Уменьшить подачу охлаждающего воздуха
Отрегулировать открывание и закрывание форм,
сделать профилактику формодержателей
Заменить горловое кольцо
Заменить рычаги механизма упора черновой формы
Заменить рычаги механизма открывания и закры-
вания формы
Синхронизировать работу механизмов машины
Проверить формовое оборудование, размеры при-
вести в соответствие
Заменить горловое кольцо
Проверить зазор между поворотной головкой и
черновой формой
Отрегулировать температуру капли, установить
правильный режим работы питателя
Понизить температуру стекла в питателе
Отрегулировать конфигурацию капли, регулируя
ход плунжера нли заменяя очко
Продолжение табл. 126
Дефект Причина возникновения Способ устранения
Грубый шов на корпусе Машина Неправильное заполнение стеклом черновой фор- мы Перегрев черновой формы от неправильной смаз- ки или обдувания форм Запаздывание окончательного выдувания изделий в чистовой форме Формы Неправильная конфигурация черновой формы Питатель Слишком высокая температура стекла Масса капли превышает норму Машина Изношены держатели чистовой и черновой форм Изношены рычажные механизмы черновой и чис- товой форм Неправильная настройка рычажных механизмов форм Плунжер черновой формы установлен слишком высоко Неправильно установлено горловое кольцо Горячий поддон чистовой или черновой форм Горячая черновая форма Отрегулировать процесс заполнения стекломассой черновой формы Наладить равномерную смазку форм или отрегули- ровать обдувание Отрегулировать процесс окончательного выдувания Заменить черновую форму Отрегулировать температуру стекла Проверить массу кали и отрегулировать ее Заменить держатели чистовой и черновой форм Заменить рычажные механизмы Отрегулировать настройку рычажного механизма форм Отрегулировать высоту плунжера черновой формы Установить правильно горловое кольцо Увеличить охлаждение поддонов Увеличить охлаждение черновой формы
chipmaker.ru
Формы
Недостаточно чистая черновая форма
Чистовая форма полуоткрыта
Нагар смазки между половинками черновой и чи-
стовой форм .
Стекло в швах чистовой формы
Кованность
Питатель
Низкая температура стекла
Неравномерная температура капли
Машина
Мала скорость работы машины
Низкая температура черновой формы
Повышенное давление окончательного выдувания
Неправильно отрегулировано предварительное
Засорены вентиляционные отверстия дутьевой го-
Слишком продолжительный контакт плунжера
черновой формы со стеклом _
Слишком сильное обдувание чистовой формы
Следы смазки
Питатель
Масло на лотке и воронке
Масло на ножницах
Вычистить формы и
Проверить установку поддона чнстовои формы и
отрегулировать ее
Заменить черновую и чистовую формы
Очистить чистовую форму от стекла и продуть ее
I Повысить температуру стекла _
Отрегулировать температурный режим в питателе
Увеличить скорость работы машины
Повысить температуру черновых форм ПУ
уменьшения подачи охлаждающего воздуха или
путем увеличения скорости работы машины
Уменьшить давление окончательного выдувания
Отрегулировать время и давление предварительно-
го дутья
Заменить дутьевую головку
Отрегулировать время контакта плунжера со стек-
лом „
Уменьшить обдувание чистовой формы
Протереть лотки и воронки и уменьшить смазку
Уменьшить смазку ножниц
8 ОО Продолжение табл. 126
Дефект Причина возникновения Способ устранения
Толстое дно Неравномерный залив дна Формы Слишком обильная смазка форм Грязные формы Питатель Высокая температура стекла Большая масса капли Машина Пулька слишком мягкая Короткое время выдувания в черновой форме и малое начальное давление воздуха при выдувании Позднее окончательное выдувание в чистовой форме Формы Неправильная конфигурация черновой формы Питатель Неравномерная температура капли Уменьшить смазку форм Очистить грязь на формах или заменить их Отрегулировать температуру в питателе Отрегулировать массу капли Увеличить обдувание форм Отрегулировать процесс выдувания в черновой и пистовой формах Отрегулировать процесс выдувания в чистовой форме Заменить черновую форму Стабилизировать температурный режим работы питателя
chipmaker.ru
Машина
Неравномерная температура по корпусу черновой
формы
Горячая черновая форма
Рычагн горлового кольца установлены на разной
высоте
Неправильное заполнение стекломассой черновой
формы
Недооформленная пулька
Искривленное свободное провисание пульки в чи-
стовой форме
Длительный вторичный разогрев пульки
Преждевременное или позднее начало выдувания
и формы
Отрегулировать охлаждение черновой формы
Увеличить охлаждение черновой формы
Проверить и отрегулировать установку горлового
кольца
Отрегулировать процесс заполнения стекломассой
черновой формы с помощью имеющихся для этой
цели средств
Увеличить давление воздуха для предварительного
выдувания, отрегулировать процесс выдувания
пульки
Отрегулировать установку горловых колец
Отрегулировать процесс вторичного разогрева
пульки
Отрегулировать процесс начала выдувания
□ 2
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Применение алмазного инструмента для обработки стекла
Вид круга, инструмента Форма ГОСТ (тип) Основные размеры*, мм
D d Н 8 а град
Круги общего на з н а ч е н и Я
Плоские прямого профиля 1AI (АПП) 16167—80 16...500 6...305 2...100 2...6
Плоские прямого профи- ля без корпуса А8 (А1ПП) 16168—80Е 6... 13 2...4 6...10 —
Плоские прямого профи- ля трехсторонние 14U1 (А2ПП) 16169—81Е 125..250 32. .76 10...10 4 .12 —
Плоские с выточкой 6А2 (АПВ) 16170—81Е 50...300 16... 127 22..33 2.. 6 —
Чашечные конические 12А2 с углом 45° 16172—80Е 50..250 16... 127 19,5...52 1,5...5
(АЧК)
Плоские с двусторонним коническим профилем 14 ЕЕ1Х (А2П) 16179—82Е 25...400 6...203 3...10 2...5 40... 120
Плоские с полукругло- выпуклым профилем 1FFK (А5П) 16180-82Е 50...250 16...51 2...30 2 „60 —
Отрезные АОК ОНО—78Е 50...500 12...76 0.15...2.4 2,5...5,0
Отрезные сегментные: АОСК 16115-78Е
с широкими пазами 250... 2000 32...200 2,6... 12 5...7
с узкими пазами 250... 800 32...90 2,6..5,5 5 —
м м Продолжение приложения 1
Вид круга, инструмента Форма ГОСТ (тип) Основные размеры*, мм
D d Н S а град
Отрезные с внутренней режущей кромкой АКВР 26004—83Е Сверла 206... 380 83...130 0,2...0,25 | 1,5...2 —
Кольцевые Тип I Cl. С2 26339—84 24638—81 3...10 20...215 1,4...7 14,8...208 20,30 6 3...4 —
Перфорированные Круги ТУ 2—037—68—85Е специального 0,5...17 н а з н а ч е н и я 20 .40 2...7
Кольцевые Плоские Для обработки сортового и художественного стекла: 2А2(АК) 6А2Т (АП) 17006—80Е 17007-80Е 5...280 100...400 4,8...280 40...80 8...20 16...18 3...5 —
плоские с двусторон- ним коническим про- филем 14EEIX (А2П), 1EEIX, 1EIX ОСТ И71 —И—78Е 75...250 32.. 42 6...32 5...10 90... 140°
chipmaker.ru
плоские с выточкой 6А2 (АПВ) ОСТ И71 —12—78Е 63... 150 20 5
Плоские с полукругло- выпуклым профилем для обработки кромок стекла 2F6V (А6П) — 250 200 12...17 7...9 —
Профильные для обра- ботки кромок стекла 2FF6V (АРК) ОСТ2 И71-4-85Е 250 200 9...12 — —
Эластичные для обра- ботки экранов—кинескопов АЭТ — 250...320 — 64. .322 — —
Диски
Эластичные ДО (АЭД) 25965—83Е 20 60 — — —
* Обозначения основных размеров:
м D - наружный диаметр, d - диаметр отверстия, Н - высота или ширина рабочей части круга, инструмента, Н - толщина ал
~ мазоиосного слоя, а — угол конического профиля
chipmaker.ru
2. Режимы резания на различных технологических операциях
при обработке стекла алмазными кругами
Операция Обрабатывае- мый материал Скорость резания, м/с Давление шлифо- вания, МПа Продоль- ная по- дача, м/мин Глубина шлифо- вания, мм
Обработка автомобильного стекла:
притупле- ние кромки Автомобиль- ное стекло всех марок (в том числе триплекс, сталинит) 25...30 1,3... 1,5 0.5... 1,5 0,5... 1,0
обработка торца по радиусу То же 30...35 — 3...5 1,5—2,0
Резание Обработка полированного стекла: Техническое стекло различ- ных марок 40...50 0,2..0,8 20...30
шлифова- ние кромки Зеркальное и мебельное стекло 30...35 — 3...5 1,5-2,0
фацетиро- вание Обработка художественно- го стекла: Зеркальное стекло 20...30 1,2...3,4 2,0...3,0
декориро- вание руч- ное н меха- низирован- ное Хрусталь 25...35 0,4...0,5 1,0... 5,0
шлифова- ние края стеклоизде- лий > 15...20 0,8... 1,0 — 2,0...3.0
Сверление Техническое стекло 0,2...0,3 4,0...6,0 — —
214
3. Шероховатость Ra обработанном
поверхности стекла
при различных связках
и зернистостях кругов
Зернистость Ra, мкм
Металлическая связка
200/160—160/125 2,5-2,00
160/125—125/100 1,6 ...1,25
125/100—100/80 1,25-1,00
100/80—80/63 1,00...0,80
80/63—50/40 0,80...0,63
Органнчес кая связка
40/28—28/20 0,40...0,20
20/14—10/7 0,100...0,050
4. Шероховатость Ra, мкм, обработанной поверхности
в зависимости от вида шлифования, зернистости круга,
концентрации алмазов в инструменте
Вид шлифования и зернистость круга Концентрация
25 50 75 100
Обдирочное, 200/160—125/100 2,5 2,0 1,6 1,25
Получистовое, 125/100/80/63 1,25 1.00 0,90 0,80
Чистовое, 80/63—50/40 0,80 0.75 0,70 0,63
Доводочное: 40/28—28/20 0.20 0,25 0,32 0,40
20/14—10/7 0,050 0,063 0,080 0,100
5. Составы*, %, смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ)
для обработки стекла
I — 0,5—0,2 карбонат натрии, 0,2...1,0 нитрат натрия
2 — 0,7...1,0 триэтаноламин, 0,25—0,3 — нитрат натрия
3 — 0,5 — триэтаноламин, 0,2...0,5 — мылонафт, 0,2 — олеиновая
кислота, 0,2 смачиватель ОП7 или ОШО, 0,2 тринатрий-
фосфат
* Остальное вода
215
chipmaker.ru
4 — 0,5... 1,8 триэтаноламин, 0,25...0,6 — нитрат натрия или мыло-
нафт, до 0,6 глицерин
5 — 0,65...0,95 трансформаторное масло, 0,4...0,8 — препарат
ОС — 20,03 дицианднамидформальдегидная смола (ДЦУ),
0,3 серная кислота
6 — 0,2...0,4 вазелин, 0.15...0.4 — препарат ОС —20, 0,2...0,4 ДЦУ
7 — 4...5 эмульсол Э—2, Э—3; 1,5...2,0, нитрат натрия
8 — 3...5 эмульсол НГЛ-205
9 — 3...5 эмульсол СДМУ-2
10 — 3...5 эмульсол ЭМУС
6. Составы СОЖ (номер состава по приложению 5)
для различных видов обработки стекла
Обработка кромок автомобильного, зеркал! не-
го и технического стекла . . ............. 1. 2, 3, 8, 9
Круглое, наружное, плоское шлифование пе-
рифе ,ией круга фасонных изделий из стекла 1,2, 4, 7, 8, 9
Плоское шлифование торцом круга. 1, 2, 3, 7
Обработка изделий сортовой посуды (ручная) 5
Тоже (машинная)......................... 1,2,6,7,10
Резка стекла ........................... 1,2,7
Сверление стекла..................... 1,2, 7,9
7. Техническая характеристика линии КФ—8
для фацетирования стекла
Производительность, м/ч...............
Размеры обрабатываемых листов, мм:
140...220
длина
400 1500
ширина ......... . . . . . .
Ширина фацета, мм...................
Угол фацетирования, град...............
Скорость движения конвейера, м/мин
Число потоков на конвейере .............
200...600
4...8
17...30
Число шлифовальных станков.........
Габаритные размеры, мм.............
1,2...3,4
2
24
721X2500X3400
216
8. Техническая характеристика линии ЛОК—6
для обработки кромок мебельных стекол
Производительность, м2/ч 12. .48
Производительность, м/ч . 96.384
Скорость движения листов стекла, м/мин 1,1. 5,1
Число шлифовальных станков на каждой
ветви . . 4
Скорость алмазного круга, м/с . 37
Мощность электродвигателя шлифоваль-
ного станка, кВт . 2,2
Частота вращения шпинделя, мин 1 . 3000
Габаритные размеры, мм................. 5350Х 1200Х 1810
218
9. Технические характеристики плоскошлифовальных станков*
Показатель Станки
3E7I0B ЗЕ710А ЗЕ711В ЗГ71М ЗЕ721ВФ ЗД822
Размер рабочей поверх- ности стола, мм 125X250 125Х 400 200Х 400 200Х 630 320Х 630 320Х 1000 (1250, 1600)
Скорость продольного перемещения стола, м/мин 2...25 2...35 2...35 2...25 2...35 2...30
Подача, мм: вертикальная — 0,002...0,1 0,001...0,1 0,002...0,05 0,001...0,1 0,004...0,1
поперечная — 0,5...30 0,5...30 0,3...10 0,5...20 24...48
Габаритные размеры, мм: длина 1150 2770 2330 2580 2830 4010
ширина 1145 1450 1810 1635 2130 2130
высота 1465 1790 1925 1860 2090 2360
Масса, кг 900 2560 3380 2250 4300 8320
chipmaker.ru
* Станки применяют для алмазной обработки изделий
из технических стекол
10. Технические характеристики станков
для алмазного сверления с текла
Показатель Станки
2М103П 2НЮ6П 2В112П 2HI25 675П 2Е440А
Диаметр обрабатывае- мого отверстия, мм 3 6 12 25 — 25
Вылет шпинделя, мм 100 125 190 250 — 500
Перемещение сверлиль- ной головки, мм 100 250 400 700 300 630
Частота вращения шпин- деля, мин-1 2400... 16000 1000... 8000 450...4500 45...2000 63...3150 50...2000
Подача, мм/мин Ручная 12,5. 150 12,5...400 28... 135
Габаритные размеры, мм:
длина 170 560 770 ИЗО 1100 2440
ширина 200 405 370 805 1170 2190
высота 535 625 820 2375 1650 2430
chipmaker.ru
СПИСОК
РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Альтах О. Л., Саркисов П. Д. Шлифование и полиро-
вание стекла и стеклоизделий. М., 1988
Бондарев К. Т Листовое полированное стекло. М., 1978
Бретфельд Г. и др. Автоматизация предприятий сте-
кольной промышленности (перевод с немецкого). М., 1985
Б у д о в В. М„ Чугунов Е. А., Янтарев В. В. На-
ладка стекольных автоматов и полуавтоматов. М., 1986
Б удов В. М., Саркисов П. Д. Производство строи-
тельного и технического стекла. М.. 1985
Волгина Ю. М. Теплотехническое оборудование стеколь-
ных заводов. М., 1982.
Г у л о я и Ю. А. Декоративная обработка стекла и стекло-
изделий. М., 1984
Гулоян Ю. А., Казаков В. Д., Смирнов В. Ф.
Производство стеклянной тары. М., 1979
Гулоян Ю А. Эффективность технологических процессов
в производстве стеклянных изделий. М., 1982
Гулоян Ю. А. Выработка выдувных изделий из стекла. М..
1988
Гулоян Ю. А. Технология стеклотары и сортовой посуды.
М„ 1986
Зуб а нов В. А., Чугунов Е. А., Юдин Н. А. Меха-
ническое оборудование стекольных и ситалловых заводов. М.. 1984
Лаптев В. И., Сибиряков В. А. Электротермические
агрегаты для варки стекла. М., 1985
Перерознн М. А. Справочник по алмазной обработке
стекла. М., 1987
Полляк В. В., Саркисов П Д., Солинов В. Ф.,
Царицын М. А. Технология строительного и технического стек-
ла и шлакоситаллов. М., 1983
Применение стекла в строительстве/Справочник под ред.
В. А. Дроздова М.. 1983
Рашин Г. А., Рашина Е. П., Рохлин Н. Н. Диаг-
ностика пороков сортовых и тарных стекол. М., 1980
220
Трошин Н. Н„ Горина И. Н., Сергеева Л. С.,
11 о в и т к о в а Л. Я- Контроль производства и качества изделий
из стекла. М., 1984
Федорова В. А., Гулоян Ю. А. Производство сор-
товой посуды. М., 1983
Храмков В. П., Гулоян Ю. А.. Лаптев В. И Фор-
мование изделий из стекла. М=, 1980
Храмков В. П.» Чугунов Е. А. Материалы для произ-
водства и обработки стекла и стеклоизделий. М., 1987
chipmaker.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
Chipmaker.ru
Предисловие 3
Раздел первый
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕ, ЕГО ТЕХНОЛОГИИ
И ОБРАБОТКЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА
Глава I Свойства и характеристики стекла..................... 4
§ 1. Общие сведения о расчете свойств стекла .... 4
§ 2. Свойства и характеристики расплавленных стекол . 4
§ 3. Свойства и характеристики твердых стекол.......... 10
Глава II. Сырьевые материалы и приготовление шихты 19
§ 4. Характеристика сырьевых материалов ..... 19
§ 5. Подготовка сырьевых материалов.................... 33
§ 6. Расчет состава шихты . ......... . . 39
§ 7. Приготовление шихты............................. 41
Глава III. Стекловарение . . ... .... 43
§ 8. Физико-химические процессы стекловарения . . 43
§ 9. Стекловаренные печи............................... 45
Глава IV. Формование........................................ 61
§ 10. Способы формования и их технологические характе- 61
ристики ...................... .... 65
§ 11. Оборудование для формования ....................
Глава V. Термическая обработка и упрочнение .... . 69
§ 12. Отжиг ............................................ 69
§ 13. Закалка........................................... 75
§ 14. Ионный обмен, поверхностные покрытия.............. 78
Глава VI. Окрашивание, глушение, обесцвечивание стекла . 80
§ 15. Окрашивание .......................... .... 80
§ 16. Глушение............................ . . . . 81
§ 17. Обесцвечивание.................................... 81
222
Раздел второй
ЛИСТОВОЕ И АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОЕ
СТЕКЛО
Глава VII. Общие сведения 92
Глава VIII. Тянутое стекло ... 92
§ 18. Виды стекла и их характеристики 92
§ 19. Составы стекол ... 95
§ 20. Стекловаренные печи 96
§ 21. Формование....................................... 99
Глава IX Прокатное стекло 109
§ 22. Виды стекла и их характеристики 109
§ 23. Составы стекол ... 110
§ 24. Стекловаренные печи . . . . 110
§ 25. Формование, отжиг, обрезка . . Ill
Глава X. Термически полированное стекло . 116
§ 26. Виды стекла и их характеристики 116
§ 27. Составы стекол ... 116
§ 28. Стекловаренные печи ... 117
§ 29. Формование, отжиг, резка ... 118
Глава XI. Изделия иа основе листового стекла 121
§ 30. Теплозащитные стекла............................ 121
§ 31. Закаленные стекла............................... 123
§ 32. Многослойные стекла-триплекс . 127
§ 33. Стеклопакеты . 129
Глава XII. Стеклоблоки 132
§ 34. Ассортимент 132
§ 35. Составы стекол . . 133
§ 36. Стекловаренные печи . 133
§ 37. Выработка стеклоблоков.......................... 134
Глава XIII. Коврово-мозаичные плитки 135
§ 38. Ассортимент . 135
§ 39. Составы стекол 135
§ 40. Стекловаренные печи 136
§ 41. Выработка плиток 138
Глава XIV. Стекломрамор 142
§ 42. Ассортимент.......... 142
§ 43. Составы стекол . . 142
§ 44. Стекловаренные печи . . 142
§ 45. Выработка стекломрамора .144
Раздел третий
СОРТОВАЯ ПОСУДА И СТЕКЛЯННАЯ ТАРА
Глава XV. Сортовая посуда и декоративные изделия . .45
§ 46. Виды стекол и изделий, способы выработки и декори-
рования .............................................. 145
§ 47. Составы стекол.................................. 146
223
chipmaker.ru
§ 48. Стекловаренные печи . 153
§ 49. Выработка стеклоизделий.......................... 155
§ 50. Абразивные материалы и инструменты 160
§ 51. Предварительная обработка .... 166
§ 52. Декоративная обработка абразивными инструментами 168
§ 53. Химическая обработка . . 171
§ 54. Декоративные покрытия............................. 174
§ 55. Возможные дефекты и способы их устранения . . . 177
Глава XVI. Стеклянная тара 186
§ 56. Характеристика стекол и стеклоизделий . 186
§ 57. Технологическая схема производства 187
§ 58. Стекловаренные печи ... 188
§ 59. Формование и термическая обработка 190
§ 60. Контроль и упаковка тары.......................... 197
§ 61. Возможные дефекты н способы их устранения . 203
Приложения 211
Список рекомендуемой литературы . 220
Chipmaker.ru
Учебное издание
Гулояи Юрий Абрамович
Голозубов Олег Александрович
СПРАВОЧНИК МОЛОДОГО РАБОЧЕГО
ПО ПРОИЗВОДСТВУ И ОБРАБОТКЕ СТЕКЛА
И СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ
Редактор 3. В. Михальчук. Художественный редактор Т. В. Панина. Технический
редактор И. В. Резникова. Корректор Г А. Чечеткина
ИБ № 6959
Изд. № ИНД—443. Сдано в набор 15.04.88. Подп. в печать 18.11 88 Формат
84Х108'/з2. Бум. кн.-журн. Гарнитура литературная. Печать высокая. Объем
11,76 усл. печ. л. Н.Э’ усл кр.-отт. 11,98 уч.-нзд. л. Тираж 17 500 экз.
Зак. № 1295. Цена 65 коп.
Издательство «Высшая школа>, 101430, Москва, ГСП-4’, Неглиниая ул.,
д. 29/14.
Ярославский полиграфкомбинат Союзполиграфпрома при Государственном
комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
150014, Ярославль, ул. Свободы, 97.