Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпора по материал.docx
Скачиваний:
37
Добавлен:
05.11.2018
Размер:
230.94 Кб
Скачать

25) Стекло и стеклянные изделия

Стекло – материал аморфно-кристаллической структуры, получаемый путем переохлаждения расплава, состоящего из различных оксидов.

Независимо от химического состава и температурной области затвердевания, стекло при повышении вязкости приобретает механические свойства твердых тел. В стекле наблюдаются небольшие участки с упорядоченной структурой, отсутствуют видимые кристаллы. Стекло однородно и изотропно. Размягчение и отвердевание происходит в интервале температур. Частицы не имеют строгой ориентации.

7.1.1.Основное сырье для получения стекла

Химический состав сырья зависит от требований, предъявляемых к свойствам изделий, от условий эксплуатации и от способа выработки. Основные оксиды: SiO2, Na2O, K2O, CaO, MgO, Al2O3, Fe2O3, ZnO, Ba2O3, Pb2O3.

Стеклообразующие оксиды. К ним относятся кремнезем и глинозем:

а) кремнезем SiO2 вводится с кварцевым песком. Он придает тугоплавкость, кислотостойкость, снижает хрупкость. Вредными являются примеси в виде оксидов железа, диоксида титана и оксиды хрома, снижающие светопропускание и ухудшающие внешний вид. Зерна песка должны быть однородными и более дисперсными. Однако при наличии пылевидных частиц (менее 0,012 мм) появляется дефект − «мушка»;

б) глинозем Al2O3 вводится с полевошпатными породами. Он замедляет скорость варки, способствует осветлению, повышает термостойкость, придает прочность, твердость и кислотостойкость, снижает склонность к кристаллизации и КЛТР.

Щелочные и щелочноземельные оксиды:

а) Na2O вводится с содой или сульфатом натрия. Он ускоряет стеклообразование, снижает температуру, облегчает осветление массы, снижает кислотостойкость, повышает КЛТР;

б) K2O вводится с поташом. Он придает блеск, снижает склонность к кристаллизации;

в) CaO и MgO вводятся с известняком, мелом, доломитом. Они снижают кислотостойкость и склонность к кристаллизации, осветляют массу.

Специальные оксиды:

а) Ba2O3 и Pb2O3 ускоряют скорость варки, осветляют стекло, придают термостойкость, снижает склонность к кристаллизации;

б) стеклобой (эрклез) ускоряет и удешевляет процесс варки за счет создания эвтектик.

7.1.3. Технология стекла

При всем многообразии стеклянных изделий по свойствам, формам, назначению, виду сырья основные этапы производства являются общими и состоят из следующих операций: подготовка шихты, стекловарение, студка, формование изделий, охлаждение и отжиг.

Подготовка шихты. Включает следующие операции: добыча сырья, сортировка, сушка, измельчение (песок измельчают до размера 0,1…0,4 мм; щелочь измельчают до размера 0,1…1,0 мм), перемешивание, дозирование, брикетирование (увлажнение). Брикетирование производят путем слабого увлажнения массы для исключения потери состава во время транспортирования шихты на последующие технологические операции.

Стекловарение. Производят в печах различного типа, делящиеся по непрерывности работы на печи непрерывного и периодического действия.

Горшковые печи применяют для одновременной варки различной по составу и цвету стекломассы при одной и той же температуре и газовой среде или стекол одинакового цвета. Используются, когда следует изготовить стекла в небольшом количестве. Каждое стекло варится в отдельном шамотном горшке-тигле вместимостью 300…400 кг. Горшковые печи периодического действия.

Ванные печи обладают высокой производительностью, непрерывного действия. Применяются для получения стекол одного состава. Вместимость ванных печей до 1 000 т.

Электрические печи отличаются простотой обслуживания, автоматизацией, малым расходам топлива, высоким КПД. В электрических печах получают тугоплавкие стекла.