Вспомогательные материалы стекольного производства

Вспомогательные сырьевые материалы (осветлители, глушители, красители и др.) вводят в шихту для ускорения варки стекла и придания ему требуемых свойств. По назначению их подразделяют на осветлители, обесцвечиватели, глушители, красители, восстановители и окислители. Осветлители (сульфаты натрия и аммония и др.) способствуют удалению из стекломассы газовых пузырьков. Обесцвечиватели погашают или ослабляют нежелательные цветные оттенки. Глушители (соединения фтора, фосфора и др.) делают стекло непрозрачным. К красителям относят соединения кобальта (синий цвет), хрома (зеленый), марганца (фиолетовый), железа (коричневые и сине-зеленые тона) и др.

Подготовка сырьевых материалов в стекольном производстве

Для того чтобы качество сырьевых материалов привести в соответствие с требованиями ГОСТов и ТУ, сырьевые материалы обогащают на месте добычи, на обогатительных фабриках или непосредственно на стекольных заводах. Песок, обогащенный на месте добычи, поступает на завод затаренным в мешки или в вагонах, оклеенных изнутри бумагой. Перед подачей в производство песок подвергают контрольному просеву и при необходимости сушке. Необогащенный песок проходит на заводе следующие виды обработки: обогащение или усреднение, сушку, просеивание. В тех случаях, когда на стекольном заводе используют песок, не однородный по химическому составу и не прошедший обогащение, его целесообразно перемешивать крупными партиями — усреднять. Наилучший способ усреднения — послойный; в этом случае каждую вновь поступившую на завод партию песка равномерно рассыпают поверх ранее прибывшей, образуя таким образом многослойный штабель. Доломит, известняк, поступившие на завод в виде глыб, дробят, сушат, размалывают, просеивают и очищают с помощью магнитной сепарации. Кальцинированная сода поступает в виде мелких гранул, упакованной в бумажные мешки, или россыпью в специальных автомобилях или вагонах-содовозах. Соду, поступившую в мешках, разгружают и перевозят электропогрузчиками, затем на складе растаривают с помощью машин УРМ-1, проводят контрольный просев и направляют в расходный бункер. В тех случаях, когда сода поступает россыпью, ее разгружают и транспортируют с использованием пневмотранспортных установок нагнетающего или вакуумного действия. Просеивают соду на грохотах или виброситах с двойными сетками № 1,3 или № 1,4. Ввиду гигроскопичности сода при длительном хранении слеживается, образуя комки. В этом случае ее дополнительно измельчают на молотковых дробилках, а затем просеивают.

Сульфат натрия поступает на заводы главным образом искусственный, в бумажных мешках, поэтому он подвергается только контрольному просеву через сито № 1,2. Природный сульфат дробят в валково-зубчатой дробилке, после чего сушат в барабане при температуре 650 ... 750°С, а затем вновь измельчают на молотковой дробилке и просеивают.

Пегматит и полевой шпат поступают размолотыми, в бумажных мешках. Их растаривают и просеивают через сито № 07. Для транспортирования материалов в расходные бункера используют преимущественно пневматический транспорт.

Стекольного боя вводят в шихту до 30 %. Подготовка его включает дробление на роторных дробилках ДРС-5 X 5 (размер кусков 30 ... 60 мм), магнитную сепарацию, сортировку и промывку. Транспортируют бой ленточными конвейерами.

Поташ, а также азотнокислые соли натрия, калия, бария и аммония (селитры) поставляют на заводы в бочках. Их растаривают с помощью установки УРБ-1. В связи с тем что материалы комкуются, при просеивании их протирают через сита № 1,4 ... 1,2 с использованием протирочной машины. После просева материалы хранят в плотно закрываемых емкостях.

Токсичные материалы (оксиды мышьяка и др.) обрабатывают по специальным инструкциям.

Процессы, происходящие при варке стекол

Варка стекломассы (стекловарение) – самая сложная операция всего стекольного производства, производится чаще всего в ванных печах непрерывного действия, представляющих собой бассейны, сложенные из огнеупорных материалов. При варке специальных стекол (оптических, цветных и т. п.) используют горшковые печи. При нагревании шихты до 1100...1150⁰С происходит образование силикатов (силикатообразование) сначала в твердом виде, а затем в расплаве. При дальнейшем повышении температуры в этом расплаве полностью растворяются наиболее тугоплавкие компоненты - образуется стекломасса. Эта стекломасса насыщена газовыми пузырьками и неоднородна по составу. Для осветления и гомогенизации стекломассы ее температуру повышают до 1500...1600⁰С. При этом вязкость расплава снижается и соответственно облегчается удаление газовых включений и получение однородного расплава. Стекловарение завершается охлаждением стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоизделий принятым методом (вытягиванием, прокатом, прессованием, литьем, выдуванием и др.). Закрепление формы изделия осуществляют быстрым охлаждением.