Экзаменационный билет n 19

1.Способы ускорения варки, гомогенизации и осветления

Варка стекла происходит в стекловаренных печах (цех стекловарения), в результате получают гомогенный расплав стекломассы. В этом же цехе осуществляется выработка изделий из стекломассы с помощью различных стеклоформующих машин и автоматов.

Способы ускорения варки стекла и повышения его однородности. Скорость силикато- и стеклообразования повышают изменением физического состояния или химического состава шихты и путем применения механических побудителей, ускоряющих растворение зерен песка. К этим способам относятся тонкое измельчение сырьевых материалов и шихты, которое позволяет сократить продолжительность стекловарения или снизить требуемую температуру варки, применение химических ускорителей варки и осветления, повышающих варочную способность печей. При варке стекла для штучных изделий в ванных печах успешно используют бурление. При бурлении стекломассы в зоне максимальных температур создаются два дополнительных «вала» потоков, которые усиливают сыпочный и выработочный циклы. В эти валы вовлекается стекломасса и интенсивно в них усредняется. Усиленные потоки приносят больше тепла шихте, бурление создает и физическую преграду для продвижения шихты и варочной пены; кроме того, перемешивая стекломассу по глубине, оно способствует переносу тепла в глубинные слои расплава.

В непрерывно действующих печах для бурления стекломассы используют вертикальные корундовые сопла в чехлах из жароупорной стали, проходящие через кладку дна печи и выступающие в стекломассу на 50—100 мм. Расстояние от сопел до стен должно быть около 400 мм во избежание разъедания огнеупоров и попадания пузырей, образующихся при бурлении, в опускающиеся потоки. Типовая схема установки сопел. Дно печи в месте установки сопел защищают стеклоустойчивыми огнеупорами, так как вертикальные потоки, создаваемые бурлением, усиливают его разрушение. 

Осветлители способствуют освобождению стекломассы от крупных и мелких пузырей, придают ей однородность. Осветлителями являются сульфат натрия, трехокись мышьяка и селитры.

Для ускорения процесса осветления используют повышение температуры варки при осветлении; удлинение продолжительности варки; создание в печи повышенного давления или разрежения. Процесс осветления ускоряется также, если в шихту вводят осветлители: нитраты, сульфаты, аммонийные соли. При высоких температурах они разлагаются, выделяя в стекломассу большое количество крупных пузырей размером до 1—3 мм, отличающихся по составу от углекислоты, которой пересыщен расплав стекломассы. Углекислота, давление которой низко, стремясь выровнять свое давление, переходит в эти пузырьки. Пузырьки делаются крупнее, подъемная сила их увеличивается, вследствие чего они поднимаются на поверхность и переходят в атмосферу печи. В свою очередь газы, образующиеся при разложении осветлителей, переходят в мелкие пузырьки углекислоты, укрупняют их и способствуют их подъему и удалению из стекломассы. В последнее время, в особенности при варке тарных стекол, для интенсификации процессов осветления применяют бурление стекломассы. Для этого в зону осветления вводят сжатый воздух, который создает в стекломассе большое количество быстро поднимающихся вверх крупных пузырей. При варке стекла может быть применен один из этих приемов или их сочетание.