Реферат: Производство стекла

--PAGE_BREAK--            Ванная печь непрерывного действия. Конструктивно печь имеет варочный и выработочный бассейн, соединенные между собой по стекломассе протоком.
Для загрузки шихты и стеклобоя печь оборудована двумя загрузочными карманами, расположенными по ее боковым сторонам.
Варочный бассейн печи отапливается газообразным или жидким топливом. Для отопления газообразным топливом варочного бассейна, печь оборудована шестью горелками, расположенными с торцевой стены ванной печи, противоположной ее выработочной части.
Удаление дымовых газов из стекловаренной печи осуществляется через систему дымовых каналов, оснащенных дымовоздушными клапанами, трубой и дымососом.
Стекловаренная печь проточная. Производительность печи-70 тонн в сутки.
5.2.Технология получения стекла.
Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов.
            Цикл  технологии стекломассы включает операции:
•  подготовки сырых материалов;
•  смешивания их в определённых соотношениях, в соответствии с заданным химическим составом стекла в однородную шихту;
•  варки шихты в стекловаренных печах для получения однородной жидкой стекломассы.
 
            Цикл технологии получения стеклянных изделий складывается из операций:
•  доведения стекломассы до температуры (и вязкости);
•  формования изделий;
• постеленного охлаждения изделий с целью ликвидации возникающих в процессе формования напряжений;
• термической, механической или химической (в отдельности либо во взаимном сочетании) обработки отформованных изделий для придания им заданных свойств.
 
            Сырые — кремнезём, являющийся главной частью стекла, вводится в виде молотого кварца. Пригодность песка для стекловарения определяется содержанием в нём примесей и зерновым составом. Вредными примесями являются прежде всего соединение железа и хрома, придающие желтовато-зелёный зеленый цвета. Размер зёрен песка примерно 0,2-0,5 мм.
Окись алюминия, применяемая в производстве промышленных стекол, вводится с глиной, каолином, гидратом окиси алюминия.
Окись натрия вводится с одной кальцинированной содой.
Окись калия вводится в виде солей; применяется главным образом в производство посуды, цветных, оптических и некоторых технических стекол.
Окись лития используется при выработке опаловых и некоторых специальных стекол.
Окись кальция вводится преимущественно в виде мела.
Окись бария используется при производстве оптических стекол и хрусталя.
Окись цинка применяется в производство оптических, химико-лабораторных стекол.
В стекловарении используются материалы, содержащие одновременно горные породы, доменный шлак, стеклянный бой и др.
            К вспомогательным  сырым  материалам относятся осветлители. В качество осветлителей, способствующих удалению из стекла пузырей, применяют в небольших количествах сульфаты натрия и аммония, хлористый натрий, и др. Некоторые из этих веществ одновременно являются обесцвечивателями.
В качестве красителей применяют соединения кобальта, никеля, железа, хрома, марганца, селена, меди, урана, кадмия, серу, хлорное золото и др.
Белые, мало прозрачные стекла  молочные (наиболее заглушенные), опаловые применяются различные фосфаты, соединения сурьмы, олова и др.
            Стекловарение ведётся при температурах 1400°-1600°. В нём различают три стадии.
            Первая стадия — варка, когда происходит химическое взаимодействие и образование вязкой массы. Варка стекла производится в стекловаренных печах. Выбор того или иного типа печи обусловливается видом применяемого топлива, ассортиментом вырабатываемых изделий, размерами производства и прочее. Управление современной стекловаренной печью строго контролируется и в значительной мере автоматизировано. Контроль доведён до высокой степени точности. Автоматически регулируются: давление, соотношение газообразного или жидкого топлива и воздуха; количество подаваемого в печь топлива; уровень стекломассы в ванне и другие параметры.
            Другой способ варки этого стекла— сплавление кварцевого порошка в пламени кислородно-водородной  горелки. Непрозрачное кварцевое стекло получается путём оплавления кварцевого песка на угольном или графитовом стержне, разогретом электрическим током до 1800°.
            Процесс варки стекла некоторых видов, например оптического, кварцевого, стеклянного волокна, отличается специфическими особенностями. Прозрачное кварцевое стекло изготовляется из горного хрусталя в графитовых тиглях, разогреваемых под вакуумом до 1900°—2000° индукционными токами высокой частоты, либо прямым пропусканием электрического тока. В конце варки в печь впускают воздух под давлением.
            Вторая стадия — осветление, происходит удаление пузырьков, а также растворение еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.
            Третья стадия – охлаждение стекломассы, когда она охлаждается до такой температуры при которой становится возможным и наиболее удобным изготовлять из неё те или иные изделия.
            Формование стеклянных изделий. Метод прессования служат ручных и машинных прессов пружинные формы или эксцентриковые прессы.
            Метод выдувание—специфический метод формования. При производстве немассовых изделий до сих пор применяется ручной способ выдувания. Основным инструментом рабочего выдувальщика является стеклодувная трубка. В течение долгой истории стеклоделия выдувание производилось ртом, ныне сконструированы и применяются «трубки-самодувки».
            Методом непрерывной прокатки изготовляется листовое стекло, медод заключается в том, что струя стекломассы непрерывно поступает из печи в пространство между вращающимися вальцами, где и прокатывается в ленту, изготовляется листовое стекло, различных видов.
            Отливка стеклянных изделий в формы встречается на практике редко; так изготовляются, например, крупные диски для астрономических приборов.
            Способ центробежного литья метод по отливке фасонных труб с раструбами и фланцами в быстро вращающиеся формы.
            Моллирование— способ образования изделий в формах, при подаче в них стекла в виде твёрдых кусков из оптического стекла и получаем крупную стеклянную скульптуру.
            Отжиг отформованных, еще горячих изделий служит для предотвращения возникновения в них внутренних неравномерных напряжении.
            Закалка стекла— операция, обратная отжигу. Закалённые изделия термически и механически гораздо более прочны. В результате закалки получается небьющееся стекло, применяемое для остекления окон вагонов,  самолётов. Чтобы закалить стекло, его разогревают до 600°—650°, затем быстро остужают.
            Горячая обработка стекла включает отколку, отопку, огневую полировку и другие операции. К холодной обработке стекла  относятся его резка, сверление, шлифовка и полировка. Старинным способом украшения посуды является живопись по стеклу. Серебрение, а также алюминирование широко применяются в производстве зеркал.
6.Применение стекла в строительстве.
Стекло занимает большое место среди строительных материалов, на сегодняшний день в архитектуре имеются здания в которых  80% и более стекло площади фасада.  Стекломатериалы широко применяются для остекленения различных проемов, в ограждающих конструкциях, отделке и декорирования здании.
         Таблица1.  Строительные стекла и их применение.
Таблица1.
  Строительные стекла и их применение
Стекла и изделия из них
Ассортимент стекла
Область применения
1
2
3
Листовое строительное
Стекло листовое
Остекление окон
Витринное неполированное
Остекление дверей, витрин, фонарей верхнего света
Витринное полирован­ное
Остекление витрин, окон, дверей, мебели
Мебельное
Изготовление мебели
Зеркальное
Изготовление зеркал
Листовое безопасное и упрочненное стекло
Армированное
Остекление фонарей, промышленных зданий, помещений с повышенными требованиями безопасности
Закаленное строительное
Крупногабаритные панели, двери, перегородки, огрождения,  полы, потолки
Безосколочное многослойное
Изготовление дверей, перегородок, смотровых окон
Листовое со специальными свойствами
Пропускающее ультрафиолетовые лучи
Остекление лечебных учреждений, детских садов, инкубаторов, парников, оранжирей .
Поглощающее ультрафиолетовые лучи
Остекление архивных и других помещений с ценными материалами.
Теплозащитное (теплопоглощающее)
Для остекления зданий, сооружений, автомобильного транспорта.
Теплоотражающее (с пленочным покрытием)
Остекление зданий в районах Крайнего Севера; остекленение специальных зданий, использование в стеклопакетах.
Стекло с низкоэмиссион- ным твердым покрытием Токопроводящее
Устройства специального назначения.
Листовое цветное декоротивное  стекло
Бесцветные полупрозрачные зеркала
Архитектурная отделка зданий.
Окрашенное в массе
Для облицовки. Как декоративное стекло
Накладное цветное
Для облицовки зданий в световых проемах, витражах
Марблит
Служит для облицовки внутренних стен, перегородок жилых и общественных зданий, магазинов.
Стемалит
Применяется для наружной и внутренней облицовки зданий, и для изготовления многослойных навесных панелей.
Таблица1.
1
2
3
Архитектурно -строительные и облицовочные изделия из стекла
Строительное профильное стеклопрофит
Для строительства стен, перегородок, промышленных и торговых здании, выставочных залов
Стеклопакеты
Для остекления промышленных, жилых, гражданских зданий
Стеклянные блоки, прессованные линзы, призмы
В вертикальных стенах, перегородках, фонарях, в ложелезобетонных покрытиях
Строительные изделия из стекла
Стеклянные трубы
Для сооружения трубопроводов для транспортирования жидкостей и газов пищевых продуктов, воды и др.
Облицовочные из стекла изделия
Коврово- мозаичные плитки
Для облицовки бетонных панелий
Плитки: облицовочные — прессованные эмалированные
Для облицовки стеновых панелей и кирпичных стен
Теплоизоля- ционные и звукоизоляци­ онные стеклома-териалы
Пеностекло
В качестве тепло- и звукоизоляционного материала в строительстве, а также как декоративно-акустическое, фильтрующее, влагозащитное
Стекловолокно (СВ)
Теплозвукоизоляционные материалы на основе супертонких штапельных стекловолокон
Для тепловой и звуковой изоляции строительных конструкций и трубопроводов, газовых плит, холодильных аппаратов
Стекловата тепло- звукоизоляционная
Для теплоизоляции строительных конструкций
Теплоизоляционный материал М-15
Для теплоизоляции элементов конструкций жилых и общест­венных зданий, а также в зву­коизолирующих и звукопо­глощающих конструкциях
Прокладки теплоизоляционные строительные
Для изоляции строительных конструкций
Художественное стекло в строительстве
Декоративное стекло в архитектурной отделке
Декоративные детали из стек­ла; хрустальные колонны метро; хрустальный фонтан;

7. Листовое стекло в строительстве и производстве.
7.1. Характеристика листового стекла различного ассортимента.
                        Несмотря на то, что стекло как искусственный материал исполь­зуется человеком свыше 6 тыс. лет, машинный способ вертикально­го вытягивания листового стекла был изобретен бельгийским инже­нером Э. Фурко лишь в 1902 г., а в 1913 г. этот способ был реализо­ван в промышленности.
Наибольшее количество стекла (свыше 50%) в мире вырабатыва­ется в виде листового стекла.
            Листовым стеклом называются изделия из стекла, вырабатываемые в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к длине и ширине. В соответствии с разными способами выработки листовое стекло бывает тянутое, прокатное и полиро­ванное. Ассортимент листового стекла, разнообразен служит для остекления оконных и дверных про­емов, фонарей верхнего света и витрин, а также является исходным материалом для стёклопакетов, стевита и стемалита.
                        Оконное стекло — бесцветное прозрачное тянутое листовое стек­ло с гладкими поверхностями. Основными требованиями к оконному стеклу, являются высокая светопрозрачность в зависит от толщины от 84 до 87%, достаточная механическая прочность, высокая химическая стой­кость, минимуи неровности на поверхности, минимум содержания пузырьков  и и др. В соответствии с ГОСТ 111-90 оконное стекло поставляется листами шири­ной 400… .1600 мм, длиной 400… .2200 мм и толщину 2… .6 мм
                        Витринное стекло, как и оконное, бесцветно и прозрачно и от­личается от оконного большими размерами. Полированное витрин­ное стекло применяют для остекления витрин и больших световых проемов в торговых и общественных зданиях. Его вырабатывают не­полированным в соответствии с ГОСТ 7380-77 и полированным (ГОСТ 13454-77). полированное стекло подвергаю! упрочнению закалкой или изготавливают в виде много слойного стекла-  триплекс..
                        Мебельное стекло — преимущественно прозрачное листовое не полированное или полированное стекло. Толщина листов стекла — 3...9 мм, длина — 300… 1800 мм, ширина — 800...600 мм. Оно может быть также цветным или узорчатым.
                        Зеркальное стекло — прозрачное листовое стекло толщиной 4...7,6 мм, высококачественное, тянутое, полированное или получен­ное флоат-способом на поверхности расплавленного олова. Оно предназначено для изготовления зеркал, главным образом мебельных.
                        Безопасные и упрочненные листовые стекла. Безопасными на зывают такие стекла, которые при разбивании от удара не дают ост­рых осколков. К безопасным относят армированное, закаленное и безосколочное многослойное стекло.
                        Армированное стекло —- это листовое стекло, внутри которого парал­лельно плоскости поверхности проложена металлическая сетка Армированное стекло относится к группе безопасных стекол, так как его разрушение не дает падающих осколков. Это позволяет применять его для устройства фонарей промышлен­ных зданий и остекления помещений с повышенными требованиями к безопасности и огнестойкости остекления.  Металлическая сетка для армированного стекла должна приме­няться из проволоки со светлой поверхностью из мало­углеродистой стали ГОСТ 7481-78. Армированное стекло изготовляется также и узорчатое.
                        Закаленное стекло представляет собой стекло, подвергнутое специальной термической обработке — закалке, в результате чего равномерно распределенные внутренние напряжения,
повышается механическая прочность. При испытании на удар при толщине стекла 5 мм оно выдерживает удар стальным шаром массой 800 г с высоты более 1200 мм.
Особенностью закаленного стекла является «безопас­ный» характер его разрушения — с образованием мелких осколков с тупыми нережущими краями. Оптические свойства, теплофизические и морозостойкость — после закаливания практически не изменяются.
Закаленное листовое стекло получают двух видов — плоское и гнутое — и широко применяют для остекления скоростного транс­порта. В строительстве применяют крупногабаритные панели разме­ром 1200...2500 мм: двери, перегородки, ограждения, полы, потол­ки. При этом такие панели могут быть прозрачными или непрозрач­ными, матовыми, узорчатыми идр. Закаленные крупногабаритные окрашенные стеклопанели получили название стемалита.
                        Безосколочное многослойное стекло состоит из нескольких лис­тов стекла, прочно склеенных между собой прозрачной эластичной пленкой органического происхождения.
Наибольшее распространение получило безосколочное трехслой­ное стекло триплекс., С помощью закалки или ламинирования это стекло становится безопасным с прочностью, во много раз превышающем прочность обычного стекла.
                        Ламинирование — метод, при котором листы стекла и расположенная между ними пленка из бутафоль-поливинилбутерали (ПВЬ) в процессе сжатия соединяются между собой под воздействием высокой температуры и вакуума. В результате этого получается безопасное стекло, выдерживающее высокие механические нагрузки, пожаростойкое и высококачественное по оптическим свойствам.
    продолжение
--PAGE_BREAK--