Основи виробництва скла
Опалення, водопостачання, каналізація
Виробництво будівельного скла складається з підготовки сировинних матеріалів (дроблення, помел, сушіння, просіювання та ін.), приготування шихти певного хімічного складу, варіння скла, формування виробів та їх відпалу.
Варять скло в склоплавильних печах безперервної (ванні печі) або періодичної (горщикові печі) дії. Скловарення завершується студкою скломаси до температури, при якій вона набуває в'язкості, необхідної для формування виробів.
Формування виробів здійснюють у різний спосіб: витягуванням стрічки скла човновим і безлодочним способами, прокатом, литтям, пресуванням, видуванням.
Витягуванням виготовляють листові скла завтовшки 2-6 мм, скляні труби, скловолокно. Сутність човнового способу одержання листового скла полягає в наступному. У басейн (він зазвичай має довжину 5-6 м при глибині 1,2-1,5 м) з готовою скломасою, що охолоджується до температури, що відповідає необхідної в'язкості (не нижче 102 Пас) занурюється човник. Лодочка - це довгий прямокутний шамотний брус зі наскрізним поздовжнім вирізом, що переходить у верхній частині у вузьку щілину. Під впливом гідростатичного натиску скломаса видавлюється через щілину; розтікання у своїй немає (рис. 18.4). Якщо опустити на скломасу, що видавлюється зі щілини човника, горизонтально підвішену сталеву раму — «приманку», а потім відтягувати її вгору за допомогою валиків спеціальної машини ВПС (вертикального витягування скла), то за приманкою потягнеться стрічка скла. Відформована стрічка скла охолоджується та відпалюється у шахті машини. Після виходу із шахти від неї відрізають аркуші необхідних розмірів. При безчовневому способі (вертикальному та вертикально-горизонтальному)скломасу занурюють вогнетривкий поплавець із наскрізною щілиною або без неї. Поплавець сприяє створенню спрямованого потоку скломаси, що допомагає стабілізувати формування стрічки скла. При цьому способі стрічка скла піднімається безпосередньо із вільної поверхні скломаси за допомогою бортоформуючих роликів (рис. 18.5).
Методом прокату, при якому скломаса зливається на гладку поверхню і прокочується валками з гладкою або візерунчастою поверхнею, виготовляють великорозмірне листове скло (гладке та візерункове), килимово-мозаїчні плитки, а також скло, армоване металевою сіткою (рис. 18.6).
Мал. 18.4. Човниковий спосіб витягування
Мал. 18.5. Схема безчовникового скла
Скло з високою якістю поверхні та потовщене (8-30 мм) одержують ефективним флоат-способом (рис. 18.7). При цьому способі формування стрічки скла відбувається на поверхні олова розплавленого в результаті розтікання скломаси. Таке скло не потребує подальшого полірування, має рівні краї.
Прокочуючи скло та загинаючи його краї у формі швелера або коробки, отримують профільне скло. При виготовленні труб використовують спосіб вальцювання, при якому безперервний струмінь скломаси надходить на вал, що обертається, розподіляється по його поверхні по спіралі, потім розвальцьовується і розгладжується за допомогою роликів.
Методом пресування у формах за допомогою керна (пуансона), що створює тиск на скломасу, виготовляють вироби великих розмірів та великої товщини (склоблоки). Методом відцентрового формування (частота обертання форм 800-1200 об / хв) виготовляють циліндри, труби, світло-і радіотехнічні прилади.
Мал. 18.6. Схема безперервної прокатки
Мал. 18.7.Схема установки для виробництва скла за способом флоат-процесу: 1 - скловарна піч; 2 - лоток для зливу скла; 3 - флоат-ванна; 4 - місце подачі газів захисної атмосфери; 5 - піч відпалу; 6 - розплав олова
Відформовані вироби обов'язково відпалюють для зменшення внутрішніх напруг у спеціальних печах або шахтах машин ВПС.
Якщо скло нагріти до пластичного стану, а потім різко охолодити його, то можна викликати появу рівномірно розподіленої залишкової напруги, яка надає склу підвищену механічну міцність при ударі та згині, підвищену термостійкість. Цей процес називають загартуванням; для загартування використовують електричні печі або шахтні загартовані агрегати.
Високоміцні скла отримують шляхом хімічного та термохімічного зміцнення його поверхні.
Деякі скловироби піддають декоративній обробці, зокрема напиленню склопорошків пальником на їх підкладки (листове скло, посуд). Листове скло шліфують, полірують. Відходи шліфування можна використовувати під час виробництва автоклавних силікатних матеріалів.
Різновиди ІБК, в'яжуча частина яких представлена затверділим неорганічним склорозплавом, називають склоконгломератами. Їх виготовляють поки що в невеликому обсязі, наприклад склокремнезит, скломармур, склошамотний вогнетрив. Загальні закономірності формування їхньої структури відповідають загальній теорії ІБК. Як заповнювачі можуть використовуватися відходи від ремонту різних печей (динасові, шамотні, магнезитові, шпинелеві та ін), а також гірські породи: кварцовий пісок, мармурова крихта та ін. утворюються прикордонні контактні зони. Виготовленнясклоконгломератів може проводитися за двома принциповими технологічними схемами: 1) розплав скломаси в мінімально необхідній кількості вводять у щільну суміш вогнетривких заповнювачів, температура плавлення яких вище ніж у скломаси (не менше ніж на 50 ° С); ця суміш перемішується та формується з ущільненням у виріб; 2) сирець виготовляють з тонкоподрібненого скла, плавнів, заповнювачів, після чого шихту, що утворюється, нагрівають до температури плавлення тонкоізме-Вьченного скла, що сприяє цементації вогнетривкого л ПОЛНИТЕЛЯ і сирця в склоконгломерат. Як в'яжучу частину можна використовувати бій скла, ерклез та ін. Для підвищення де-(Ьормативності, зниження крихкості застосовують відповідні добавки.