Разработка технологической схемы производства листового полированного стекла
Составы листовых стекол и способы их получения. Процессы стекловарения и способы их интенсификации. Расчет шихты и потребности сырьевых материалов для изготовления продукции. Технологические схема и процессы производства листового полированного стекла.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.04.2021 |
Размер файла | 357,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
При наблюдении поверхности стекломассы в печи через синее стекло «щелока» представляют участки расплава с зеркальной поверхностью («лужи»), в которых расплавленный сульфат, находясь в состоянии разложения, перемешивается выделяющимися газами. По своей подвижности слой «щелоков» визуально резко отличается от окружающей стекломассы. Над «щелоками» можно видеть белый дым.
Опасность появления «щелоков» обусловлена тем, что, будучи легколетучим соединением, сульфат натрия в большом количестве оказывается в газовой среде печи. Конденсируясь на холодных участках огнеупоров (щели, трещины свода, верхнее строение студочной и выработочной частей печи), сульфат натрия вызывает интенсивное их разъедание. Кроме того, при появлении «щелоков» возрастает содержание сульфатных пузырей в готовом стекле. Поэтому, чем больше сульфата в шихте, тем в большей степени необходимо создавать условия, благоприятствующие его полному разложению на стадии плавления шихты.
Чем больше сульфата содержится в шихте, тем строже должны соблюдаться следующие требования:
– варка содово-сульфатной шихты должна проводиться при температуре выше 1480°С;
– при содержании сульфата в составе шихты более 1,5-2% от общего количества щелочных компонентов в нее должен быть введен восстановитель (антрацит, каменный уголь, древесные опилки, мазут);
– количество восстановителя должно составлять 6-8% от массы сульфата в составе шихты. Указанная цифра должна корректироваться и быть строго индивидуальной для каждой конкретной стекловаренной печи;
– варка содово-сульфатной шихты должна производиться при обеспечении коэффициента избытка воздуха над зоной плавления куч шихты не более 1,05;
– подсосы воздуха через загрузочный карман и другие отверстия на уровне стекломассы недопустимы.
Выбор соотношения «сульфат - восстановитель» требует пояснения. Уход от оптимального соотношения будет приводить к появлению «щелоков» или сильному вспениванию стекломассы и удлинению зоны варочной пены. Первое происходит, если в шихту введено недостаточное количество восстановителя или если он выгорел до начала оплавления шихты. Второе - если в шихте оказался избыток восстановителя.
Процесс вспенивания стекломассы может повлечь за собой попадание в поверхностные слои не прореагировавших с расплавом зерен песка, переродившегося в кристобалит, который бывает виден на поверхности стекломассы в виде белых крупных лепешек («хальмоз»). Потоками они увлекаются на выработку и создают стопроцентный брак готового стекла. Особенно опасно появление «хальмоза» или кремнеземистой корки на высокопроизводительных печах, где время для его растворения в стекломассе ограничено высокими удельными съемами (большая скорость движения выработочного потока стекломассы).
На активность процесса разложения сульфата натрия оказывает влияние гранулометрия восстановителя (пылевидные его фракции быстро выгорают), a также вид восстановителя. Очевидно, что древесные опилки будут выгорать быстрее и их количество в составе шихты должно быть повышенным. Еще в большей степени это относится к мазуту - легколетучему веществу. Поэтому для проведения нормального пpоцecca варки содово-сульфатной шихты количество мазута должно находиться в пределах 12-25% от массы сульфата в шихте.
Длина границ зоны варки зависит от соотношения скоростей провара куч шихты и подачи их в печь, т. е. от производительности печи. Кроме того, на протяженность границ зоны варки оказывают влияние уровень температур над зоной варки, расход топлива на 1-4 парах горелок и скорость движения конвекционных потоков сыпочного цикла.
Длина границ зон варки, обеспечивающая удовлетворительное качество стекломассы для многогорелочных печей современных конструкций, должна составлять около 50% длины варочного бассейна.
При малой площади зоны варки относительно общей площади варочного бассейна его мощность используется не полностью. При чрезмерном ее увеличении стекломасса под шихтой будет охлаждаться, что приведет к ухудшению процессов гомогенизации и осветления.
Если исходить из соотношения потребляемого количества тепла по отдельным зонам, то площадь зоны плавления куч шихты должна относиться к площади зоны варочной пены как 2:1. Однако нередко в реальных печах при современных удельных съемах это соотношение в среднем составляет 1:1, т. е. зона варочной пены оказывается более длинной. Это явление обусловлено недостаточно четкой сбалансированностью расходов топлива по длине печи и потреблением тепла в этом районе печи.
В стабильных условиях при постоянной производительности печи и при выбранном уровне температур протяженность этих зон варки должна быть постоянной. Однако иногда положение зоны варки смещается в пределах 1-2-х м в течение 3-5 ч. Это обусловлено непостоянством ряда технологических параметров режима стекловаренной печи, в первую очередь, непостоянством калорийности используемого в стекловарении топлива (природного газа, мазута).
Крупные смещения границ зоны варки происходят при изменении производительности печи. Поэтому для стабилизации зоны варки необходимо всемерно стабилизировать съемы стекломассы или регулировать тепловой режим зоны варки при изменениях производительности печи. Существенные изменения в положении зоны варки вызывают нарушения заданного соотношения «шихта - бой». Последнее возможно при частом изменении этого соотношения, а также при нарушениях ритмичности загрузки боя.
Положение границ зоны варки зависит от стабильности химического состава шихты и прежде всего содержания в ней песка, пегматита, глинозема и соды. С возрастанием в составе шихты SiO2 + Al2O3 зона плавления куч удлиняется, особенно в случае загрузки в печь крупных порций шихты с отклонениями в составе. Длина зоны пены существенно зависит от колебаний содержания соды в шихте, возрастая при увеличении Na2CO3, так как первичный расплав при этом имеет пониженную вязкость и избыток летучих, под влиянием которых он вспенивается. Сильное влияние на длину зоны пены оказывает влажность шихты.
Под шихту приносит тепло конвекционный поток стекломассы (сыпочный цикл), идущий из зоны чистого зеркала и несущий полученную там теплоту. Иными словами, открытое зеркало стекломассы необходимо для передачи тепла от пламенного пространства в стекломассу и последующей передачи его с помощью конвекционного потока под слой шихты для обеспечения плавления шихты не только сверху, но и снизу. Тепловосприятие отдельных участков поверхности стекломассы в ванной печи различно. Если принять теплоту, воспринятую шихтой за 1, то зона пены воспринимает 0,5, а зона открытого зеркала - 0,3-0,4 от этого количества теплоты.
Потребность в дополнительной подаче тепла под шихту существенно возрастает на высокопроизводительных печах. Для этого имеется несколько путей:
– повышение теплосодержания потока стекломассы, движущегося под шихту от зоны максимальных температур, путем установки дополнительного электроподогрева в этой зоне печи или в начале печи под шихтой;
– бурление стекломассы сжатым воздухом в зоне существования куч шихты, что создает открытые участки расплавленной стекломассы с повышенным теплопоглощением;
– загрузка шихты поперечными грядами с помощью загрузчиков, имеющего конструктивные приспособления для создания разрывов между кучами шихты в продольном и поперечном направлениях.
На высокопроизводительных печах целесообразно использовать сразу все перечисленные пути повышения температур стекломассы.
Длина границ варки - важнейший показатель заданного технологического режима стекловаренной печи. Поэтому необходимой формой контроля за работой ванной печи является наблюдение за границей зоны варки - расположением зоны куч шихты и варочной пены относительно осей горелки. Результаты наблюдений должны наноситься на план печи.
Процессом осветления стекломассы называют стадию варки стекла, протекающую после завершения процесса стеклообразования и заключающуюся в выделении из стекломассы видимых газовых включений (пузырей).
Необходимость этой стадии вызвана тем, что газовые включения в го-товой стекломассе портят внешний вид изделия, снижают прозрачность материала и его прочность.
Газовые включения в процессе варки стекломассы появляются вследствие того, что шихта содержит большое количество газообразных компонентов (СО2, SO2, Н2О, О2), которые выделяются при разложении соды, сульфата натрия, осветлителей. При появлении вязкого расплава эти газы не успевают выделиться и остаются в нем в виде пузырей. Кроме того, компоненты шихты также не успевают разложиться полностью. Таким образом, возникает пересыщение расплава присутствующими в ней СО2 и SO2.
Процесс осветления стекломассы - освобождение ее от газовых включений - является процессом расслоения двухфазной дисперсной системы «стекломасса - газ», в которой все пузыри движутся к поверхности расплава под действием выталкивающей силы Архимеда, пропорциональной разности плотностей между стекломассой и газом, вследствие чего в нижних ее слоях скапливается готовое стекло.
Одновременно в процессе осветления происходит образование новых пузырей. В результате количество пузырей, присутствующих в стекломассе в каждое мгновение, определяется соотношением скоростей этих двух противоположных процессов.
Пузыри зарождаются на поверхности твердых тел - на нерасплавившихся зернах шихты или на дне тигля. Их размеры и поведение зависят от условий смачиваемости, т. е. от вида огнеупорного материала тигля,
Размеры зародышей пузырей увеличиваются также под влиянием осветлителей, что является наиболее существенным для ускорения этого процесса При этом главными оказываются не поверхностно-активные свойства осветлителей, а объем газов, выделяющихся из стекломассы на стадии осветления. Это приводит к значительному изменению всего характера процесса и его скорости при варке стекла в тиглях из различного материала.
В промышленной печи роль ограждающих огнеупорных поверхностей ничтожна. Поэтому образование новых пузырей в процессе осветления возможно только в объеме расплава. В этом случае для возникновения зародыша пузыря требуется разрыв структурных единиц расплава, для чего необходимо большое давление газов. Такое давление развивается в результате протекания в стекломассе незавершенных реакций силикатообразования с неразложившимися остатками соды; в результате СО2 будет выделяться под давлением 103 МПа.
Эта же реакция с Na2SO4 характеризуется давлением 100-102 МПа, что может приводить к зарождению пузырей на поверхности инородных включений. Пары Н2О, выделяясь из стекломассы под давлением менее 1 атм (0,1 МПа), не способны стимулировать образование новой фазы в расплаве.
Частота образования пузырей составляет 0,01-0,001 шт./с. Она зависит от температуры и наличия в стекломассе осветлителей (оксида мышьяка, сульфата натрия и сульфата аммония). Активность образования пузырей в процессе осветления непрерывно снижается. Окончательная очистка стекломассы наступает после полного прекращения процесса возникновения новых пузырей.
В процессе подъема к поверхности расплава пузыри увеличивают свои размеры (таблица 1.3). Интенсивность этого процесса зависит от вида примененных осветлителей. В то же время мелкая мошка диаметром 0,3-0,5 мм своих размеров не меняет, так как рост движущихся пузырей в значительной степени определяется конвективной составляющей процесса массообмена. Это приводит к зависимости степени роста пузырей от их диаметров, вследствие чего заметное увеличение их размеров наблюдается только для пузырей диаметром более 0,8 мм.
Чем выше температура и ниже вязкость стекломассы, тем быстрее будет происходить осветление стекломассы, т. е. получение готового стекла. Этим объясняется широко известная зависимость скорости процесса осветления от температуры. Размеры пузырей в расплаве очень сильно зависят от содержания в шихте особых веществ - осветлителей. Эти вещества обладают способностью разлагаться с выделением газов не на стадии силикатообразования в интервале температур 500-900?С, а после завершения процесса стеклообразования при 1300-1450?С. Кроме того, ряд осветлителей обладают поверхностно-активными свойствами.
Воздействие осветлителей на укрупнение пузырей и, соответственно, повышение скорости их выделения из стекломассы настолько велико, что в промышленном стекловарении введение осветлителя в состав шихты является строго обязательным, иначе получить осветленную стекломассу не удается. В зависимости от типа стекла состав осветлителя меняется. Наиболее распространенный осветлитель для массовых видов стекол - сульфат натрия. Концентрация осветлителя должна быть оптимальной, так как его недостаток не ускоряет осветление в нужной степени. Избыток же газов при разложении повышенного количества осветлителя удлиняет время осветления.
Готовая стекломасса в промышленной печи всегда имеет некоторую неоднородность, проявляющуюся в виде слоев или свилей, отличающихся по составу от основной массы стекла.
Таблица 1.3 - Значения основных параметров процесса осветления стекломассы
Параметр |
Численное значение |
|
Содержание пузырей в единице объема расплава, шт./см3: |
||
в начале процесса осветления |
20-100 |
|
в конце процесса осветления |
0-5 |
|
Суммарный объем пузырей, см3/см3 |
||
в начале процесса осветления |
1,5 ? 10-3 |
|
в начале процесса осветления |
1,5 ? 10-3 |
|
Доля объема стекломассы, приходящегося на пузырь, % |
0,008-1,0 |
|
Диаметр пузырей, содержащихся в расплавленной стекломассе, мм |
0,3-2,5 |
|
Средний диаметр пузырей, мм |
||
стекломасса с осветлителями |
0,8 |
|
стекломасса без осветлителей |
0,5 |
|
Минимальный диаметр пузырей, мм |
0,3-0,4 |
|
Увеличение размеров пузырей при их подъеме на 10 мм, % |
20-35 |
|
Увеличение размеров пузырей при их подъеме на 10 мм, % |
10-150 |
Слоистая структура стекломассы хорошо видна в изделиях при просмотре их в торец. Неоднородность стекломассы в варочном бассейне печи по глубине расплава оказывается неодинаковой и возрастает в глубинных слоях особенно вблизи дна. При формовании листового стекла слои располагаются параллельно плоскости листов и хорошо видны визуально. Они вызываются различиями в составе и свойствах слоев, то есть имеют химическую природу и мало связаны со структурой расплава.
Толщина слоев колеблется в широких пределах от 0,002 до 0,2 мм. Градиенты показателя преломления составляют от +0,0002 до +0,0001. В случае резких нарушений технологического процесса различия в показателе преломления между слоями могут возрасти до 0,005. Эти различия соответствуют отклонениям в химическом составе слоев по главным компонентам от 0,1 до 0,5%. Однако такие различия часто лежат за пределами точности химического анализа.
При охлаждении изделий между слоями возникают внутренние местные напряжения, неисчезающие даже при тщательном отжиге. В процессе гомогенизации в стекломассе должны быть уничтожены все неоднородные слои и свили, выровнен химический состав между отдельными ее участками, а также градиенты температур в ее объеме.
Предпосылками для возникновения химических неоднородностей в расплаве являются неоднородность сырьевых материалов, склонность стекольной шихты к расслаиванию при транспортировке и загрузке ее в печь, ошибки при составлении шихты.
Одновременно с этим источником химической неоднородности вновь образующегося расплава может быть процесс стеклообразования, который протекает в диффузионной области. На этой стадии варки вокруг каждого зерна песка возникает несколько пограничных слоев с различной концентрацией SiO2 и Na2O. В результате после завершения процесса стеклообразования расплав имеет сотообразную негомогенную структуру, которая должна быть ликвидирована на стадии его гомогенизации.
Степень гомогенизации стекломассы в ванной печи почти полностью определяется условиями ее движения. Хотя вследствие высокой вязкости расплава движение конвекционных потоков оказывается ламинарным, тем не менее они являются главным средством гомогенизации в стекловаренных печах непрерывного действия.
Неоднородность стекломассы влияет на многие физические свойства стекла, в первую очередь, на механические свойства, в частности, на микрохрупкость и микротвердость.
Микрохрупкость стекол зависит от температуры варки. Ее повышение от 1450?С до 1650?С способствует снижению микрохрупкости более чем в 1,5 раза. Чем выше температура варки и медленнее скорость охлаждения, тем ниже микрохрупкость получаемого стекла. Микрохрупкость образцов стекла, отобранных по длине печи, меняется следующим образом.
Проба первичного расплава оказывается наиболее хрупкой. Затем по мере повышения температуры к центру печи микрохрупкость улучшается. В зоне максимальных температур стекло имеет наибольшую микротвердость и наименьшую микрохрупкость.
Практика показывает, что интенсивность гомогенизации стекломассы в крупных печах оказывается выше, чем в малых печах. С повышением производительности печи процесс усреднения ухудшается. Значительное влияние на усреднение стекломассы оказывает глубина печи. В мелких печах этот процесс протекает менее интенсивно.
Наиболее однородное стекло получают при механическом перемешивании стекломассы, которое приводит к деформации элементарных ячеек и их вытягиванию в тончайшие нити с высокой удельной поверхностью контакта между слоями, способствующей взаимной диффузии.
1.3 Анализ обзора литературы, выбор рационального состава стекла и технологической схемы производства листового полированного стекла
В аналитическом обзоре рассмотрены особенности способов производства листового полированного стекла на различных стадиях технологического процесса.
В соответствии с отечественными стандартами выбран следующий химический состав стекла, мас.%: SiO2 - 72,8; Al2O3 - 1,2; CaO - 9,7; Na2O - 13,6; MgO - 2,7. Так как производство листового стекла является массовым производством, то при выборе сырьевых материалов сделан упор на использование недефицитного природного сырья.
Для снижения количества вводимой дорогостоящей соды дополнительно используется полевошпатовый материал, который так же вносит в шихту Al2O3 и MgO. SiO2 вводится недефицитным песком кварцевым, CaO - мелом техническим.
При подготовке шихты будем ориентироваться на порошковый способ, который обеспечивает получение однородной по гранулометрическому и химическому составам шихты.
Варка стекломассы будет осуществляться в ванной регенеративной печи непрерывного действия. Максимальная температура варки 1580-1600 °С. Выработка стекла осуществляется способом термического формования, основанным на формировании ленты стекла на поверхности расплавленного олова.
В состав линии включаются:
- ванная стекловаренная печь с поперечным направлением пламени;
- ванна расплава;
- печь отжига;
- роликовый транспортер с механизмами поперечной резки, отломки бортов;
- оборудование по концевым операциям раскроя стекла, обеспечивающая выпуск всех необходимых типоразмеров и их упаковку.
2. Технологический раздел
2.1 Ассортимент продукции и требования, предъявляемые к ней
К листовому стеклу относят группу изделий, вырабатываемых в виде плоских листов, толщина которых мала по отношению к их длине. В настоящее время стекольная промышленность производит листовое стекло с толщиной от 0,6-0,7 до 32 мм. Длина и ширина листов стекла варьирует от 0,5 0,4 м до 6,0 3,2 м (формат «Джамбо»).
Пример форматов листового стекла, выпускаемого на ОАО «Гомельстекло».
Рисунок 2.1 - Примеры формата стекла
Флоат-способом производятся следующая продукция:
? бесцветное прозрачное стекло;
? цветное листовое стекло.
Бесцветное прозрачное стекло, изготавливаемое по технологии флоат либо методами вертикального вытягивания без какой-либо дополнительной обработки поверхности в виде плоских прямоугольных листов. Применяют этот вид стекла для заполнения световых проемов в зданиях и сооружениях жилищного, гражданского, промышленного и сельскохозяйственного назначения в качестве материала, обеспечивающего зрительную связь человека с окружающей средой, а также - естественное освещение помещений.
Традиционными сферами применения бесцветного листового стекла является остекление мебели, заполнение больших проемов и витрин общественных и торговых зданий.
Весьма актуальным в настоящий момент является производство тонкого ( < 2 мм) стекла, используемого при получении утоненного триплекса, а также для нужд часовой, фото- и компьютерной отраслей промышленности. Просветленное листовое стекло чаще изготавливается способом «флоат». При этом за счет выведения из состава шихты красящих оксидов получаемый продукт отличается повышенным пропусканием света и теплоты.
В последнее время отношение к рассматриваемому виду стекол изменилось. Все большая часть производимого прозрачного листового стекла подвергается промышленной переработке: нанесению покрытий, закалке, ламинированию и др.
Это стало возможным благодаря широкому внедрению флоат технологии, обеспечивающей высокое качество продукции. В мире сейчас функционирует более 250 флоат-линий и рынок в основном насыщен качественным листовым стеклом.
Снижение прибылей компаний-производителей листового стекла заставили перенести акцент на производство функциональной стекольной продукции, которая позволяет, например, снизить энергозатраты на отопление и кондици- онирование помещений или гарантировать безопасность и защиту людей и имущества, обладает пожаростойкостью, обеспечивает хорошую звукоизоляцию и др., а кроме того имеет существенно большую стоимость.
В итоге полированное прозрачное стекло стало универсальным базовым продуктом (сырьем), используемым для производства автомобильных стекол, стеклопакетов, витрин, витражей, дверей, порталов, при возведении внешних ограждающих и внутренних разделительных архитектурных сооружений, то есть в тех местах, где предъявляются высокие требования к пропусканию света либо к эстетическому оформлению конструкций.
Цветное листовое стекло. Окрашивание стекла издавна используется для повышения декоративности изделий из него, придания им выразительности. Цветное листовое стекло широко применяется в архитектуре для оформления фасадов, изготовления витражей и мебели, будучи произведенным различными методами (флоат, прокат, вытягивание).
Особое значение приобрели тонированные стекла, окрашивание которых не препятствует сохранению ими прозрачности. Важно, что тонированные листовые стекла помимо улучшенных эстетических характеристик могут приобретать новые функции, например, регулирование светового и теплового режимов в помещениях и др.
Основные функции тонированных стекол - декоративность, эстетическая выразительность, а также защита от солнечного излучения, благодаря повышенной абсорбции теплоты. Окрашивание листового стекла может быть объемным, либо поверхностным.
Традиционно объемное окрашивание (в массе) осуществляется при варке стекла путем загрузки в печь шихты, содержащей соответствующие красящие компоненты, обеспечивающие получение желаемого тона. Краситель при этом равномерно распределен по толщине изделия. Окрашенное в массе стекло может производиться как по технологии флоат, так и методами вертикального вытягивания, а также прокатом.
Проблемы, связанные с получением окрашенных в массе стекол, следующие:
- большие потери стекломассы при переходе с одного цвета на другой;
- повышенный расход дорогостоящих красителей.
Поэтому в разное время были разработаны способы удешевления технологии окрашивания стекла. К ним относятся:
- производство накладного листового стекла методом вертикального вытягивания, состоящего из основного бесцветного и тонкого цветного слоев (в настоящее время практически не культивируется);
- окрашивание сваренной бесцветной стекломассы в выработочном потоке (в канале питателя), получившее широкое распространение в производстве полых изделий, а также архитектурно-строительного стекла. Поверхностное окрашивание листового стекла может осуществляться:
- электрохимическим способом, предназначенным для флоатстекла. При этом процесс окрашивания происходит непосредственно в ходе формования ленты в ванне расплава за счет диффузии в нее окрашивающих металлических ионов (в режиме ON LINE);
- за счет нанесения тонких пленок на поверхность стекла в режиме ON LINE либо в ходе промышленной переработки базового бесцветного стекла.
Тонкие ( 12 мкм) покрытия на основе некоторых металлов, их оксидов или нитридов способны придавать высокие декоративные свойства листовому стеклу, поскольку цвета получаемого стекла отличаются большим разнообразием (серо-стальной, золотистый, желтый, бронзовый, фиолетовый, синий, голубой и др).
Каждый из цветов имеет ряд оттенков. Коэффициент пропускания видимого света для таких стекол может варьировать от 7 до 80%, а коэффициент отражения от 15 до 60%.
Например, листовое стекло с пленочным покрытием, полученным на основе оксида железа Fe2O3, в зависимости от толщины пленки и концентрации исходного раствора стекло может быть окрашено в соломенно-желтый, золотистый либо в краснооранжевый цвета.
При этом светопропускание изменяется от 75 до 40%, соответственно. Красивая окраска и блеск (коэффициент отражения R 35%) позволяет использовать такое стекло как декоративное. Однако при этом покрытие задерживает до 40% тепловой солнечной радиации, то есть придает стеклу солнцезащитные свойства, а также задерживает ультрафиолетовые лучи.
Таким образом, практика показывает, что нанесение оксиднометаллических и полимерных пленок на поверхность бесцветного флоатстекла кроме окрашивающего эффекта может придать новые функции стеклу.
Так появились теплоотражающие, теплоизоляционные, токо- проводящие, защитные от излучений различных типов, упрочненные, фотохромные стекла, полупрозрачные зеркала и др. Разработаны пленочные покрытия, придающие стеклу сразу несколько новых функций, как например, пленки на основе Fe2O3, рассмотренные выше.
Пленки на основе SnO2 способны проводить электрический ток, отражать и частично поглощать тепловые лучи, защищать от радиоизлучений, упрочнять изделия из стекла. В итоге, в настоящее время в ходе промышленной переработки традиционного прозрачного листового стекла получают продукцию, обладающую совершенно новыми характеристиками.
Листовое стекло по показателям качества (оптические искажения и количество допустимых пороков) разделяются на 8 марок: М0, М1, М2, М3, М4, М5, М6, М7.
В соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 111-2014 изготавливается бесцветное листовое стекло номинальной толщины, с регламентируемыми отклонениями по толщине и разнотолщинности листов.
Таблица 2.1 ? Регламентируемые отклонения по толщине и разнотолщинности листов
Номинальная толщина, мм |
Предельное отклонение по толщине, мм |
Разнотолщинность, мм не более |
|
1,0 1,5 2,0 2,5 |
±0,1 |
±0,05 |
|
3,0 3,5 4,0 5,0 |
±0,2 |
±0,10 |
|
6,0 7,0 8,0 |
±0,3 |
±0,20 |
|
10,0 12,0 |
±0,4 |
±0,30 |
|
15,0 19,0 |
±0,6 |
±0,40 |
|
25,0 |
±1,0 |
±0,50 |
Листовое стекло в зависимости от категории размеров разделяют на:
– стекло твердых размеров (ТР);
– стекло свободных размеров (СВР).
Предельные отклонения размеров по длине и ширине стекла не должны превышать значений, указанных в таблице 2.2.
Таблица 2.2 ? Предельные отклонения размеров по длине и ширине стекла
Длина и ширина, мм |
Предельные отклонения по длине и ширине, мм |
||
ТР |
СВР |
||
До 1000 включ. |
±1,0 |
±5,0 |
|
Св. 1000 до 3500 |
±2,0 |
||
Св. 3500 |
±4,0 |
Косоугольность листов контролируется длиной диагоналей, разность которых не должна превышать значений, приведенных в таблице 2.3.
Таблица 2.3 ? Разность длин диагоналей
Длина и ширина, мм |
Предельные отклонения по длине и ширине, мм |
||
ТР |
СВР |
||
До 1000 включ. |
2 |
7 |
|
Св. 1000 до 3500 |
3 |
||
Св. 3500 |
5 |
Отклонение от плоскостности листа не должно быть более 0,1% длины меньшей стороны.
Условное обозначение стекла состоит из обозначения марки, категории размеров, длины, ширины, толщины и стандарта.
Примеры условного обозначения ЛС:
– М1-ТР - 1800x1200x4 ГОСТ 111-2001 - стекло листовое марки М1 твердых размеров длиной 1800 мм шириной 1200 мм, толщиной 4 мм;
– М5-СВР - 2000x1500x6 ГОСТ 111-2001 - стекло листовое марки М5 свободных размеров длиной 2000 мм шириной 1500 мм, толщиной 6 мм.
По оптическим искажениям стекла должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.4.
Таблица 2.4 ? Требования к оптическим искажениям стекол
Наименование показателя |
Норма для стекла марок |
||||||||
М0 |
М1 |
М2 |
М3 |
М4 |
М5 |
М6 |
М7 |
||
Оптические искажения, видимые в проходящем |
Не допускается искажение полос экрана «зебра», «кирпичная стена» под углом, град. |
Не нормируется |
|||||||
свете для стекла толщиной: |
менее или равным |
более или равным |
равным |
||||||
до 2,5 мм |
45 |
40 |
35 |
30 |
45 |
60 |
90 |
||
св. 2,5 мм |
50 |
45 |
40 |
35 |
|||||
Оптические искажения, видимые в отраженном свете |
Не допускаются отклонения показателя отраженного растра, мм, более |
Не нормируется |
|||||||
3 |
5 |
7 |
9 |
Регламентировано также количество и размеры допускаемых пороков для стекла соответствующих марок (таблица 2.5).
Количество пороков <0,5 мм не нормируется, если расстояние между ними более 500 мм. В противном случае они включаются в общее число допускаемых пороков. К допускаемым относятся следующие виды неразрушающих пороков: свилы, шлиры, камни, пузырь, мошка, царапины, потертости и др.
Таблица 2.5 ? Количество и размеры допускаемых пороков для стекла соотвествующих марок
Марка стекла |
Общее количество допускаемых пороков размером более 0,5 мм на один лист стекла площадью, м2 |
Размеры пороков, мм, не более |
||||||
до 1 |
св. 1 до 5 |
св. 5 до 10 |
св. 10 до 15 |
св. 15 |
локальные |
линейные |
||
М0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
3 |
2 |
5 |
|
М1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2 |
10 |
|
М2 |
1 |
3 |
4 |
6 |
7 |
3 |
20 |
|
М3 |
1 |
4 |
5 |
8 |
12 |
3 |
30 |
|
М4 |
1 |
5 |
6 |
10 |
15 |
3 |
30 |
|
М5 |
2 |
7 |
10 |
15 |
20 |
3 |
50 |
|
М6 |
2 |
10 |
15 |
20 |
30 |
3 |
100 |
|
М7 |
Не нормируется |
Не нормируются |
Коэффициент направленного пропускания света стеклом должен соответствовать значениям, указанным в таблице 2.6.
Таблица 2.6 ? Значения коэффициента направленного пропускания света стеклом
Толщина стекла, мм |
Коэффициент направленного пропускания света, не менее |
|
1,0 1,5 |
0,90 |
|
2,0 2,5 3,0 |
0,89 |
|
3,5 4,0 5,0 |
0,88 |
|
6,0 |
0,87 |
|
7,0 |
0,85 |
|
8,0 |
0,83 |
|
10,0 |
0,81 |
|
12,0 |
0,7 |
|
15,0 |
0,76 |
|
19,0 |
0,72 |
|
25,0 |
0,67 |
2.2 Выбор и обоснование основных и вспомогательных сырьевых материалов
Для производства листового полированного стекла будем применять следующие сырьевые материалы.
Кварцевый песок состоит из зерен кварца и примесей (глина, полевошпатовые породы, уголь, соединения железа и другие). В составе всех песков встречается наиболее вредная примесь оксид железа, окрашивающая стекло в зеленый или желтый цвет. Допустимая концентрация оксида железа: 0,05-0,15 %. В кварцевых песках присутствуют также красящие оксиды хрома Сr2О3 и титана TiO2. Оксид хрома окрашивает стекло в зеленый цвет, а диоксид титана в присутствии железа - в желтый цвет. Содержание в кварцевом песке Сг2О3 не должно превышать 0,0001 %, a TiO2-0,05 %. Кварцевый песок - источник главного стеклообразующего оксида для стекла. Кремнезем повышает вязкость стекломассы, улучшает механические и химические характеристики, повышает тугоплавкость стекла и затрудняет его гомогенизацию, уменьшает показатель преломления, ТКЛР и плотность, повышает термостойкость, увеличивает склонность к кристаллизации.
Мел - мягкая осадочная порода белого цвета. Включения оксидов железа придают ему желтоватый оттенок, а глины - сероватый. Содержание СаО в меле должно быть не менее 54,3 %, а оксида железа - не более 0,2 %. Мел служит для введения в состав стекла оксида кальция (СаО), который понижает температуру плавления и вязкость стекломассы, улучшает механические и химические свойства стекла, но усиливает склонность к кристаллизации, повышает плотность и тепловое расширение.
Сода кальцинированная - основной материал для ввода в стекло оксида натрия. Сода представляет собой белый пылевидный порошок, который хорошо растворяется в воде. Согласно требованиям стандарта в прокаленной соде содержание Na2CO3 должно быть не менее 99 %, остаточное содержание хлоридов - не более 0,8 %; Fe2O3 не более 0,02 %. В процессе варки стекла сода разлагается на Na2O и СО2; при этом из 106 мас. ч. Соды получается 62 мас. ч., оксида натрия и 44 мас. ч. углекислоты или 58,5 % Na2O переходит в стекломассу и 41,5 % СО2 улетучивается в атмосферу печи. Na2O играет роль плавня в стекловарении, снижает температуру варки стекла, понижает вязкость стекломассы, уменьшает склонность к кристаллизации.
Сульфат натрия вводят в состав шихты в количестве 4- 5 % Na2O взамен части кальцинированной соды. При варке стекла сульфат натрия разлагается очень трудно. Для того чтобы облегчить разложение сульфата натрия, в шихту вводят углеродистые восстановители. Неразложившейся сульфат натрия, обладая меньшей плотностью по сравнению со стекломассой, всплывает на ее поверхность, разрушая огнеупорную кладку стекловаренных печей.
По техническим условиям природный сульфат натрия первого сорта должен содержать, %: Na2SO4 не менее 96,5; Fe2O3 не более 0,01; NaCl не более 1; CaSO4 не более 0,8; влаги не более 3; нерастворимого осадка не более 1,5.
Оксид алюминия вводят в стекло через безводный или водный глинозем, каолин, глину, полевой шпат и нефелин.
При добавлении полевого шпата в состав натриево-кальциевого стекла скорость варки замедляется, особенно при низких температурах, а также несколько задерживается скорость осветления. Если в материалах шихты содержится большое количество окиси кальция и небольшое щелочей, глинозем содействует провару и осветлению стекломассы.
Полевой шпат снижает коэффициент расширения стекла, что обусловливает повышенную термическую стойкость, повышает химическую стойкость стекла, улучшает механическую прочность и увеличивает твердость стекла; при содержании до 3 % улучшает однородность стекла, уменьшает склонность к кристаллизации; несколько повышает вязкость натриево-кальциевых стекол при замене SiО2 и более значительно при замене Na2О или СаО.
Характеристика применяемых сырьевых материалов приведена в таблице 2.7.
Таблица 2.7 - Характеристика применяемых сырьевых материалов
Наименование материала |
Обозначение НД |
Техническая характеристика |
|
Песок кварцевый, Гомельского ГОК, марка ВС-030-В |
ГОСТ 22551 77 ”Песок кварцевый, молотый песчаник, кварциты и жильный кварц для стекольной промышленности”. |
Порошок сероватого цвета. Массовая доля оксида кремния- 99,56 %; Влажность не более 0,3%. |
|
Сода кальцинированная, марка А |
ГОСТ 5100 ”Сода кальцинированная, техническая”. |
Порошок белого цвета. Массовая доля Na2O + K2O ? 58,3% |
|
Натрий сернокислый технический, марка А. |
ГОСТ 6318 “Натрий сернокислый”. |
Массовая доля Na2O + K2O ? 48,70% |
|
Мел мелкогранулированный |
ТУ РБ 590118065 |
Массовая доля оксида кальция ? 54,70%; |
|
Полевой шпат Вишневогорского ГОКа, марка ПШС-0,25-20 |
ГОСТ 13451 “Материалы полевошпатовые”. |
Массовая доля оксида алюминия не более 22,9 %, массовая доля оксида кремния не более 60,9 % |
|
Мука доломитовая для стекольной промышленности, марка А |
ГОСТ 14050 “Мука известняковая (доломитовая)”. |
Массовая доля оксида кальция не более 30,15%, массовая доля оксида магния не более 20,40%. |
|
Уголь обогащенный |
ГОСТ 32464 “Угли бурые, каменные и антрацит”. |
Порошок чёрного цвета. |
2.3 Расчет шихты для варки стекла. Расчет потребности сырьевых материалов на производство продукции
Состав для изготовления листового полированного стекла, %: SiO2 ? 72,8; Al2O3 - 1,2; CaO - 9,7; Na2O+K2O - 13,6; MgO - 2,7. Расчет шихты производим методом уравнений. Для этого составляем балансовые уравнения по каждому оксиду. Принимаем через обозначения необходимое содержание песка кварцевого в шихте - х1, мела - х2, доломита - х3, соды - х4, полевого шпата - х5 .
При технических расчетах шихты промышленных варок необходимо предусмотреть введение осветлителя. Наиболее распространенный осветлитель промышленных стекол - сульфат натрия. Количество Na2O вводимого через Na2SO4, составляет 0,35 мас. %.
Химический состав исходных сырьевых материалов приведен в таблице 2.8.
Таблица 2.8 - Химический состав сырьевых материалов
Сырьевые материалы |
Содержание в шихте масч. |
Содержание оксидов, мас. % |
|||||||
SiO2 |
Na2O + K2O |
CaO |
MgO |
Al2O3 |
Fе2O3 |
ППП |
|||
Песок кварцевый |
Х1 |
99,56 |
- |
- |
- |
0,11 |
0,03 |
0,3 |
|
Мел |
Х2 |
1,75 |
? |
54,70 |
- |
0,27 |
0,10 |
43,18 |
|
Доломит |
Х3 |
2,12 |
? |
30,15 |
20,40 |
0,73 |
0,20 |
46,40 |
|
Сода кальцинированная |
Х4 |
? |
58,30 |
? |
? |
? |
? |
41,7 |
|
Полевой шпат |
Х5 |
60,9 |
15,60 |
? |
- |
22,90 |
0,25 |
0,35 |
|
Сульфат натрия |
X6 |
? |
43,70 |
? |
? |
? |
? |
56,3 |
Расчет производим на 100 мас.ч. стекла.
SiO2 вводится: с песком кварцевым, полевым шпатом, мелом и доломитом. С песком кварцевым вводится - 0,9956х1 SiO2; с полевым шпатом - 0,609х5; с мелом - 0,0175х2 и доломитом ? 0,0212x3. Тогда уравнение SiO2 имеет следующий вид:
72,8 = 0,9956х1 + 0,0175х2 + 0,0212х3 + 0,609x5.
Аналогичным образом составляем уравнения баланса по остальным основным оксидам:
- для Al2O3: 0,0011х1 + 0,0027х2 + 0,0073х3 + 0,229x5 =1,2;
- для СаО: 0,547х2 + 03015х3 = 9,7;
- для MgО: 0,204x3 = 2,7;
- для Nа2О: 0,583х4 +0,156x5 = 13,6 - 0,35;
0,437х6 = 0,35.
В итоге расчета системы уравнений получим следующий расчетный состав шихты, мас.ч.:
песок кварцевый 69,87
сода кальцинированная 21,56
доломит 13,24
сульфат натрия 0,80
полевой шпат 4,36
мел 10,44
Определяем количество угля каменного, вводимого в количество 5% от содержания сульфата натрия в шихте: 0,80•5/100 = 0,04 мас. ч
Определение расчетного состава стекла на основе состава шихты и сырьевых материалов проводим путем нахождения количества оксидов, вводимых в стекломассу каждым из компонентов.
С кварцевым песком вносят следующие оксиды, мас.ч.:
SiO2 = 69,87 • 99,56 / 100 = 69,56;
Al2O3 = 69,87 • 0,11 / 100 = 0,077;
Fe2O3 = 69,87 • 0,03 / 100 = 0,021.
Полученные данные сводим в таблицу 2.9.
Таблица 2.9 - Составы шихт и стекол по результатам расчета
Состав шихты |
Содержание оксидов, % |
||||||||
Сырьевые материалы |
Обознач. |
Содержание, мас.ч. |
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
MgO |
R2O |
Fe2O3 |
|
Песок кварцевый |
Х1 |
69,87 |
69,562 |
0,077 |
- |
- |
- |
0,021 |
|
Мел |
Х2 |
10,44 |
0,183 |
0,028 |
5,71 |
- |
? |
0,01 |
|
Доломит |
Х3 |
13,24 |
0,281 |
0,097 |
3,99 |
2,70 |
0,026 |
||
Сода кальцинированная |
Х4 |
21,56 |
? |
? |
? |
? |
12,57 |
? |
|
Полевой шпат |
Х5 |
4,36 |
2,777 |
0,998 |
- |
0,680 |
0,011 |
||
Сульфат натрия |
X6 |
0,80 |
? |
? |
? |
? |
0,350 |
? |
|
Уголь |
0,04 |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
||
Масса шихты |
120,31 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
Расчетный состав стекла |
72,803 |
1,20 |
9,702 |
2,701 |
13,60 |
0,068 |
|||
Заданный состав стекла |
72,80 |
1,20 |
9,7 |
2,70 |
13,60 |
- |
|||
Отклонение расчетного состава от заданного |
+0,003 |
0 |
+0,002 |
+0,001 |
0 |
+0,068 |
Определим потери при варке стекла. Так как из 120,31 мас. ч. шихты получается 100 мас. ч. стекла, то из 100 мас. ч. шихты получим
100/120,1 • 100 = 83,12 мас.ч.
Потери при варки стекла составят: 100 - 83,12 = 16,88 мас.ч.
Расчёт материального баланса осуществляется в соответствии со следующими операциями технологического процесса производства стеклянной тары, совершаемых над исходными компонентами с целью получения требуемого качества продукции: Транспортировка, упаковка и хранение > Резка на форматы > Отжиг > Формование > Хальмование > Варка стекломассы
Составим таблицу 2.10, в которой содержатся номера и наименования операций, принятые по нормативным данным величины пооперационных потерь, определяемые практически нормы возвратных потерь, а также адреса возвратов (номера операций куда возвращается материал).
Таблица 2.10 - Исходные данные для расчета
№ |
Наименование операции |
Пооперационные потери Pi,% |
Возвратные потери Bi,% |
Адреса возвратов Ni |
|
1 |
Транспортировка, упаковка и хранение |
0,5 |
90 |
6 |
|
2 |
Резка на форматы |
5 |
90 |
6 |
|
3 |
Отжиг |
3,0 |
95 |
6 |
|
4 |
Формование |
6,0 |
95 |
6 |
|
5 |
Хальмование |
0,5 |
0 |
0 |
|
6 |
Варка стекломассы |
15,9 |
0 |
0 |
Расчеты проводятся последовательно для каждой операции по общей формуле:
Hi = Hi - 1 - S + Ri , (2.1)
где Hi-1 - количество переработанного материала на предыдущей операции, т; Ri - величина потерь материала на текущей операции, т; S - сумма возвратов материала с предыдущих операций на текущую; S = 0, если на данную операцию не возвращается потерянный на предыдущих стадиях материал.
Величина Ri определяется предварительно по следующей формуле:
Ri = (Hi-1·Pi ) / (100 - Pi), (2.2)
где Pi - пооперационные потери, %.
Величина возврата с текущей операции на одну из последующих в соответствии с адресом возврата определяется формулой:
Vi=Ri·Bi/100, (2.3)
где Bi - задаваемая норма возврата с данной операции.
Хранение и транспортировка:
R1 = H0 · P1 / 100 - P1 = 215000 · 0,5 / 100 - 0,5 = 1080,4 т;
V1 = R1·B1 / 100 = 1080,4 · 90 / 100 = 972,36 т;
S1 = 0;
H1 = H0 - S1 + R1 = 215000 - 0 + 1080,4 = 216080,4 т.
Резка на форматы:
R2 = H1 · P2 / 100 - P2 = 216080,4 · 5 / 100 - 5 = 11372,7 т;
V2 = R2 · B2 / 100 = 11372,7 · 90 / 100 = 10235,4 т;
S2 = 0;
H2 = H1 - S2 + R2 = 216080,4 - 0 + 11372,7 = 227453,1 т.
Отжиг:
R3 = H2 · P3 / 100 - P3 = 227453,1 · 3 / 100 - 3 = 7034,6 т;
V3 =R3 · B3 / 100 = 7043,6 · 95 / 100 = 6682,9 т;
S3=0;
H3 = H2 - S3 + R3 = 227453,1 - 0 + 7034,6 = 234487,7 т.
Формование:
R4 = H3 · P4 / 100 - P4 = 234487,7 · 6 / 100 - 6 = 14967,3 т;
V4 = R4 • B4 /100 = 14967,3 • 95/100 = 14218,9;
S4 = 0
H4 = H3 - S4 + R4 = 234487,7 - 0 + 14967,3 = 249455 т;
Хальмование:
R5 = H4 · P5 / 100 - P5 = 249455 · 0,5 / 100 - 0,5 = 1253,5 т;
V5 = R5 • B5 /100 = 1253,5 • 0/100 = 0;
S5 = 0
H5 = H4 - S5 + R5 = 249455 - 0 + 1253,5 = 250708,5 т;
Варка:
R6 = H5 · P6 / 100 - P6 = 250708,5 · 15,9 / 100 - 15,9 = 47399,1 т;
V6 = R6 • B6 /100 = 47399,1 • 0/100 = 0;
S6 = V1 + V2 +V3 + V4 = 972,36 + 10235,4 + 6682,9 + 14218,9 = 32109,56 т
H6 = H5 - S6 + R6 = 250708,5 - 32109,56 + 47399,1 = 265998,04 т;
КИС = H0 / H4 = 215000 / 249455 = 0,86;
Сумма технологических потерь до варки:
T = R1 + R2 + R3 + R4 +R5;
T = 1080,4 + 11372,7 + 7034,6 + 14967,7 + 1253,5 = 35708,9 т
Соотношения стеклобой/шихта в настоящем производстве составляет:
Y= S6/H6•100 = 32109,56 / 265998,04 • 100 = 12 %.
Составим материальный баланс производства листового полированного стекла и представим в таблице 2.11.
Таблица 2.11 - материальный баланс производства
Материалы, поступающие в печь |
Масса, т |
Готовая продукция и технологические отходы |
Масса, т |
|
Шихта (Н6) |
265998,04 |
Готовая продукция (H0) |
215000 |
|
Возвратный бой |
32109,56 |
Технологические отходы (T) |
35708,9 |
|
Угар (R6) |
47399,1 |
|||
Всего |
298107,6 |
Всего |
298108 |
Исходные данные на стадии подготовки шихты представлены в таблице 2.12.
Таблица 2.12 - Исходные данные на стадии подготовки шихты
№ п/п |
Наименование операции |
Пооперационные потери Pi, % |
Возвратные потери Bi, % |
|
7 |
Загрузка шихты |
0,5 |
- |
R7= H6 • P7 / (100 - P7) = 265998,04• 0,5/(100 - 0,5) = 1366,67 т.
H7= H6 + R7= 25619,42+ 128,74 = 265998,04 + 1366,67 = 267364,71 т.
Исходные данные на стадии подготовки сырьевых материалов представлены в таблице 2.13.
Таблица 2.13 - Исходные данные на стадии подготовки сырьевых материалов
№ п/п |
Наименование операции |
Р, % |
|
8 |
Хранение и обработка кварцевого песка |
0,5 |
|
9 |
Хранение и обработка мела |
0,5 |
|
10 |
Хранение и обработка доломита |
0,5 |
|
11 |
Хранение и обработка соды кальцинированной |
0,5 |
|
12 |
Хранение и обработка полевого шпата |
0,5 |
|
13 |
Хранение и обработка сульфата натрия |
0,5 |
Кварцевый песок:
Qк.п. = H7 • Xк. п. / Мш = 267364,71 • 69,87 / 120,31 = 155271,98 т.
R8 = Qк.п • P8 / (100 - P8) = 155271,98 • 0,5 / 100 - 0,5 = 780,26 т.
H8 = Qк.п + R8= 155271,98 + 780,26 = 156052,24 т.
Мел:
Qмел. = H7 • Xмел. / Мш =267364,71 • 10,44 / 120,31= 23200,79 т.
R9 = Qмел. • P9 / (100 - P9) = 23200,79 • 0,5 / 100 - 0,5 = 116,59 т.
H9 = Qмел. + R9 = 23200,79 + 116,59 = 23317,38 т.
Доломит:
Qдол.= H7 • Xдол. / Мш = 267364,71 • 13,24 / 120,31= 29432,23 т.
R10 = Qдол. • P10 / (100 - P10) = 29432,23 • 0,5 / 100 - 0,5= 147,9 т.
H10 = Qдол. + R10= 29432,23 + 147,9 = 29580,13 т.
Сода кальцинированная:
Qс.к = H4 • Xс.к / Мш = 267364,71 • 21,56/ 120,31 = 47912,75 т.
R11 = Qс.к • P11 / (100 - P11) = 47912,751 • 0,5 / 100 - 0,5= 240,77 т.
H11 = Qс.к + R11 = 47912,75 + 240,77 = 48153,52 т.
Полевой шпат:
Qп.ш. = H7 • Xп.ш. / Мш = 267364,71 • 4,36 / 120,31 = 9689,22 т.
R12 = Qп.ш. • P9 / (100 - P9) = 9689,22 • 0,5 / 100 - 0,5 = 48,69 т.
H12 = Qп.ш. + R9 = 9689,22 + 48,69 = 9737,91 т.
Сульфат натрия:
Qс.н. = H9 • Xс.н. / Мш = 267364,71 • 0,80 / 120,31 = 1777,84 т.
R13 = Qс.н. • P10 / (100 - P10) = 1777,84 • 0,5 / 100 - 0,5 = 8,93 т.
H13 = Qс.н. + R10 = 1777,84 + 8,93 = 1786,77 т.
Потребность в сырьевых материалах представлена в таблице 2.14.
Таблица 2.14 - Потребность в сырьевых материалах
Наименование материала |
Годовая производительность, т |
Суточная производительность, т |
Часовая производительность, т |
|
Кварцевый песок |
155271,98 |
425,4 |
17,725 |
|
Мел |
23200,79 |
63,56 |
2,65 |
|
Доломит |
29432,23 |
80,64 |
3,36 |
|
Сода кальцинированная |
47912,75 |
131,27 |
5,47 |
|
Полевой шпат |
9689,22 |
26,55 |
1,11 |
|
Сульфат натрия |
1777,84 |
4,87 |
0,2 |
2.4 Технологическая схема и основные технологические процессы производства листового полированного стекла
Качество изделий из стекла в значительной степени зависит от качества стекольной шихты. Старая поговорка: «Хорошо приготовленная шихта это наполовину сваренное стекло» остается действительной и сегодня. Шихтой называют однородную смесь предварительно подготовленных и отвешенных по заданному рецепту сырьевых материалов. Состав шихты должен обеспечивать заданный химический состав стекла. В настоящее время стекольная шихта может быть получена различными способами.
Для производства листового стекла используется традиционный «порошковый метод.
Сущность порошкового способа заключается в подготовке исходных сырьевых материалов в виде сухих порошков, их дозировании, смешивании, увлажнении с последующей подачей в стекловаренную печь.
Технологические процессы переработки сырья в составном цехе во
многом определяются условиями его поступления на предприятия. Большое значение имеет объем поставок, влияющий на уровень однородности данного типа сырья, степень измельчения и влажность сырья и другие факторы.
Подготовка кварцевого песка осуществляется по следующей схеме: Железнодорожный вагон > Склад > Мостовой грейферный кран > Бункер расходный > Питатель ленточный > Конвейер ленточный > Барабан сушильный > Элеватор > Сито-бурат > Бункер готового сырья > Шнековый питатель > Дозатор
По железной дороге кварцевый песок поступает на склад, откуда мостовым грейферным краном подаётся в расходный бункер. Из бункера с помощью ленточного питателя и транспортёра материал поступает на сушку в сушильный барабан. Допустимая влажность высушенного кварцевого песка не превышает 0,5 %.
Сушильный барабан отапливается природным газом. Температура газов на входе в барабан 700 100 С, температура газов на выходе 100 10 С. Далее материал посредством элеватора подаётся на сито-бурат, где просеивается до размера зёрен не более 0,8 мм.
Отсев поступает в бункер отсева, а окончательно подготовленный сырьевой материал - в расходный бункер. Дозирование готового материала осуществляется на дозаторе.
Подготовка кальцинированной соды осуществляется по следующей схеме: Железнодорожный вагон > Склад > Кран-балка > Установка для растаривания > Бункер расходный > Шнековый питатель > Сито-бурат Дробилка молотковая > Бункер готового сырья > Шнековый питатель > Дозатор
Кальцинированная сода поступает на склад по железной дороге в мешках. Мостовым грейферным краном материал подаётся на растаривание и далее в расходный бункер соды. Из последнего шнековым питателем материал подаётся на просев в сито-бурат до размера зёрен не более 1,1 мм. Непросеянный материал подвергается измельчению в молотковой дробилке и опять поступает на просев. Подготовленный материал попадает в расходный бункер и далее на дозирование в дозатор.
Подготовка мела осуществляется следующим образом: Железнодорожный вагон > Склад > Кран-балка > Установка для растаривания > Бункер расходный > Шнековый питатель > Сито-бурат > Бункер готового сырья > Шнековый питатель > Дозатор
Подобные документы
Характеристика листового стекла, его свойства и составы. Описание технологической схемы его производства на флоат-линиях. Анализ сырьевых материалов. Обоснование состава шихты. Расчет стекловаренной печи. Подбор основного и вспомогательного оборудования.
курсовая работа [114,1 K], добавлен 06.12.2012Патентно-информационный поиск в области составов и технологии получения медицинского стекла на предприятии ООО "Гродненский стеклозавод". Требования к продукции, составы стекол. Технологические схемы подготовки сырьевых материалов и производства шихты.
отчет по практике [741,0 K], добавлен 07.05.2012Оценка потребности и определение ассортимента выпускаемого листового стекла. Технология производства листового стекла флоат-способом формования на расплаве олова, пути и средства его совершенствования. Теплотехнический расчет стекловаренной печи.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 27.06.2011История возникновения стеклоделия в Кыргызстане и за рубежом, принципы, на которых оно построено. Технологии изготовления стекла, его характеристика, виды, свойства, резка и упаковка. Применение листового стекла в сфере производства и потребления.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 26.04.2011Исследование процесса производства листового стекла. Заливочная и пленочная технологии изготовления триплекса. Безавтоклавная пленочная технология. Резка стекла. Обработка кромки и шлифование торцов. Описание физического процесса растрескивания стекла.
курсовая работа [970,1 K], добавлен 13.11.2016Выбор сырьевых материалов для производства стекла. Технологическая схема приготовления шихты, проведение контроля ее качества, способы транспортировки. Варка стекла в печах периодического и непрерывного действия. Декорированная обработка стеклоизделий.
курсовая работа [380,2 K], добавлен 16.10.2010Разработка рациональной технологической схемы производства строительного закалённого стекла. Закалочные среды и способы закалки стекла; ассортимент выпускаемой продукции. Расчет материального баланса, подбор оборудования. Контроль качества продукции.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 27.03.2013Факторы, влияющие на качество процесса производства листового стекла. Причинно-следственная диаграмма Исикавы и Парето. Причины возникновения мизерных дефектов при изготовлении продукции. ABC-анализ наиболее значимых факторов, влияющих на процесс.
отчет по практике [192,2 K], добавлен 13.07.2014Производство листового стекла. Заливочная, пленочная технология изготовления триплекса. Безавтоклавная пленочная технология. Описание физического процесса растрескивания стекла. Составление операционной карты. Разработка устройства для захвата стекла.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.11.2015Технология и товароведение промышленной продукции на примере стекла армированного листового - регламентирование контроля качества и стандарты его показателей, условия поставок, упаковки, транспортировки, приема, испытания, применения и хранения.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 21.06.2008