Описание технологической схемы производства стеклоизделий 

3.1 Подбор и подготовка сырьевых материалов

Стекло – это не что иное, как жидкость в застывшем состоянии. В АО Стекольной компании «САФ» стеклотару производят из следующих компонентов:

1) Песок (SiO₂) – 99% -99.3%( Месторождение - Аральск)

2) Сода(Na₂O)

Дополнительные компоненты :

Полевой шпат Al₂O₃– 22% ( Месторождение - Жартас, фирма Колоннада)

Известняк CaO – 54%-55% (местный)

Доломит MgO 20.5% - 22% ( Месторождение - Киргизия)

Кварцевый песок – это основной ингредиент для производства стекла. Стекло без примесей железа ценится за прозрачность, так как если в стекле содержится железо, стекло будет казаться зеленоватым. Далее следует добавить к песку так называемый карбонат натрия. Карбонат натрия (называемый кальцинированной содой) снижает температуру получения промышленных стекол. Однако он вызывает разъедание стекла водой. Поэтому, чтобы нейтрализовать это явление, в стекло дополнительно вводят оксид кальция, или известь. Для того, чтобы сделать стекло более стойким, в него вводят оксиды магния и/или алюминия. Обычно эти добавки занимают не более 26–30 процентов в составе стекла. Полевые шпаты — это прекрасные носители окиси алюминия с превосходными параметрами плавления.

Для обеспечения постоянства качества стекла необходим контроль за содержанием оксида железа в известняке и его гранулометрическим составом. Добавление доломита в определенном количестве позволяет подавить кристаллизацию, уменьшить расход каустической соды и улучшить условия осветления стекла. Доломит, как источник кальция и магния, выступает также в качестве флюсующей добавки и стабилизатора.

В зависимости от вида и состояния исходных материалов их подвергают различным видам обработки.

Стадия обработки и подготовки сырья включает в себя дробление, сушку, измельчение, просев, дозировку и смешивание компонентов шихты. Дробление и измельчение проводят в молотковых дробилках, сушка - в сушильных барабанах. Составления шихты - это отвешивание компонентов в определенных пропорциях и их перемешивание, с целью получения однородной массы.

3.2 Приготовление шихты

Шихта - это сухая смесь материалов, которые подаются в печь для получения стекломассы. Главное в процессе составления шихты, это отвешивание компонентов в определенных пропорциях и их перемешивание, с целью получения однородной массы. Процесс приготовления шихты автоматизирован.Подготовленное сырье дозируется и конвейерами подается в смесители, где перемешивается и увлажняется шихта.Конвейерные машины — наиболее производительные машины для производства стеклянной тары.Полученная шихта элеваторами транспортируется в цехи выработки. Температура высушенного песка перед составлением шихты не должны превышать 70°С. В случае загрязнения карбонатных материалов посторонними примесями производится их сортировка. Сушка сырьевых материалов производится при температурах, исключающих их термическую диссоциацию. Гидрат окиси алюминия подвергается сушке при температуре не выше 120°С. Особое внимание уделяется качеству смешивания шихты. Не допускается комкование шихты при ее смешивании, транспортировке и хранении. Для более равномерного распределения в шихте кремнефтористый натрий предварительно смешивается с 8 – 10 кратным объемом песка. Во избежание высыхания шихту хранят в геометрически закрытых емкостях. Емкость бункера над загрузчиками составляет не менее получасового запаса шихты. Далее происходит процесс стекловарения.

3.3 Стекловарение

Варка стекломассы происходит в регенеративных печах или ваннах. В течении этого процесса происходят достаточно сложные физико-химические реакции и взаимодействия различных компонентов шихты.

Варка стекла осуществляется при температуре 1350-1400 °С в стекловаренных печах, работающих на природном газе. Для обеспечения стабильной работы стеклоформующих машин поддерживается постоянное расположение границ шихты и варочной пены на зеркале стекломассы – постоянная картограмма зеркала стекломассы. Шихта, поступает из составного цеха, и стекольный бой (привозной и обратный) подаются к печам. Готовая стекломасса, гомогенизированная по температуре и химическому составу, подается питателями в стеклоформующие автоматы.В цехе по производству стеклоизделий расположены стекловаренная печь (СВП), две автоматические установки по выдуванию бутылок и линии для их транспортировки и упаковки.

Признаком хорошей варки является интенсивное выделение газов в виде крупных лопающихся пузырей на поверхности шихты. Варочная пена рыхлая. При варке полубелого бутылочного и тарного стекла обеспечивается высокая общая и удельная производительность печи протяженность зоны варки должна составлять 65 – 75% длины варочного бассейна. Для наблюдения за процессом варки, сжиганием топлива, газовой средой и состоянием зеркала стекломассы , а также для внутреннего осмотра печи предусмотрены закрываемые крышками окна в торцовой загрузочной стенке и в заклиночном ряду между каждой парой грелок. Далее изменение цветового оттенка стекла свидетельствует об измениитеплопрозрачности стекломассы, что может вызвать серьезные нарушения технологического процесса и привести к массовому браку изделий . цвет и оттенки окрашенных , полубелых и обесцвеченных стекол должны быть постоянными. На заводе организован и строго осуществлен ежедневный контроль цвета и цветовых оттенков стекла и проводиться их своевременная корректировка.[2]

3.4 Производство стеклоизделия.

Из печи идет поток огненного стекла, режется на куски и раскаленные стеклянные «колбаски» длиной около 20 см, диаметром около 5 см попадают поочередно в раздаточный механизм установок. Заготовки наверху распределяются по своим траекториям и летят вниз по желобам, попадая в формы.

Стекло, поступает в фидер (каналы подвода стекломассы к машине), вытекает через отверстие (керамическое очко). Для получения «капли» (доза стекла с определенной температурой, формой и весом) используется механизм ножниц, который с заданной скоростью отрезает порции стекла. И через систему каплеприемных лотков поступает в черновую форму машины по производству стеклотары. Работа питателя строго синхронизирована по времени с работой стеклоформующей машины, осуществляющей процесс формования стеклоизделий. Стеклоформующие машины закрывают верхние части форм, поступает сжатый воздух, форма открывается и красные бутылки вынимает «рука» автомата и осторожно ставит на конвейер.От каждой стеклоформующей машины стеклоизделия транспортируются с помощью пластинчатого или цепного конвейера, а затем при помощи сталкивателя попадают в печи отжига. При изготовлении бытовых изделий применяют следующие методы: ручное выдувание, механизированное выдувание, прессовыдувание, прессование, моллирование, центробежная формовка и многоступенчатый метод.

Многорукие манипуляторы у каждой установки расположены с обеих сторон, поэтому работа идет очень быстро, конвейер движется непрерывно, увозя поток раскаленных бутылок в длинные печи отжига.

3.5Отжигстекла

Отжиг, в свою очередь – это дополнительная термическая обработка изделий, необходимая для ослабления остаточного напряжения в бутылке.

Отжиг стекла происходит в печах отжига,снабженных устройствами, позволяющими: вести наблюдение и автоматически регулировать температуру отжига; транспортировать изделия в рабочем туннеле печи; изменять скорость транспортировки изделий в широком диапазоне. На изделия при их прохождении через установки горячего и холодного напыления на горячем и холодном участках печи отжига наносится защитный слой упрочняющих материалов. Изделия в печи транспортируются сетчатым конвейером. После выхода из печи отжига на изделия наносится защитно-упрочняющее покрытие.Рассчитанный режим отжига должен обеспечить снятие внутренних напряжений до значений, гарантирующих сохранность изделий в процессе дальнейшей обработки и эксплуатации.

●температура изделий на входе в печь отжига 400 – 500 град.

●температура изделий на выходе 50 – 80 град.

Из печей отжига изделия, остывая, проходят мимо контролеров, просматривающих их на просвет. После установки бутылок на поддоны, последние ставятся один на другой, образуя большие кубы (паллеты), тут же заплавляемые в полиэтиленовую пленку. Автопогрузчик непрерывно отвозит новые кубы в соседнее складское помещение, откуда производится отгрузка изделий потребителям. Печь закрыта, имеются только открываемые квадратные для загрузки шихты окна (метр на метр), и смотровое круглое отверстие (примерно 10 см диаметром). Никаких газообразных выделений около печи нет. Печь управляется с компьютеризированного пульта одним оператором, который расположен в чистой комнате рядом с печью, за большой стеклянной перегородкой. Отожженные изделия поступают на сортировку и контроль качества

3.6 Сортировка и контроль качества

Сортировка и контроль качества стеклоизделий, выработанных на стеклоформующих машинах, осуществляется контролерами стекольного производства вручную путем визуального осмотра и с помощью инспекционного оборудования: разбраковочного аппарата, проверщика на сжатие, детектора посечки.[3]

Отсортированные изделия и прошедшие ОТК направляются на упаковку.

3.7 Упаковка стеклоизделий

Упаковка стеклоизделий осуществляется на участке пакетирования. Стеклотара подается по системе конвейеров в упаковочную машину, которая упаковывает стеклопродукцию в пакеты из полиэтиленовой пленки. Полученный пакет с помощью рольганга поступает в термоусадочную печь, где пакету придается прочность, а изделиям обеспечивается сохранность без боя. После термоусадки пакеты со стеклотарой ленточным транспортером подаются на склад готовой продукции транспортно-складского цеха.