Технологічний розрахунок виробництва кришталю

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне агентство з освіти РФ

Білгородський Державний Технологічний Університет ім. В. Г. Шухова

Кафедра ЗХТ

Курсова робота з дисципліни Хімічна технологія тугоплавких неметалевих і силікатних матеріалів

На тему: "Технологічний розрахунок виробництва кришталю"

Виконав

студентка групи

ХТ-31

Сехна Альона

Перевірив: Шиманська М.С.

Белгород2009

План

Введення

Літературний огляд

1. Приготування шихти

1.1 Сировинні матеріали

1.2 Допоміжні речовини

1.3 Одержання, контроль і транспортування шихти

2. Варка скла в печах періодичної та безперервної дії

2.1 Стадії скловаріння

2.2 Декорування обробка скловиробів

Висновок

Список літератури

Введення

Скло є одним з найважливіших штучних матеріалів, що міцно увійшли в побут, культуру і техніку людей усього світу.

Ще трохи більше 100 років тому області застосування скла були досить обмежені. Фактично з нього виготовляли тільки посуд, віконне скло, ювелірні вироби та скла для окулярів, біноклів, мікроскопів і деяких оптичних приладів.

Однак і в той час, тобто до кінця 19 століття, скло вже грало дуже велику роль в технічному і культурному прогресі людства. Найбільші відкриття в області астрономії, мікробіології, зоології, ботаніки та медицини вдалося зробити завдяки створенню складних оптичних приладів, в яких найголовніші деталі - лінзи-були зроблені зі скла. Завдяки склу людство отримало дешеву, красиву і гігієнічну посуд.

Слово "кришталь" є спотворене слово "кристал", під яким у давнину розуміли кварц (гірський кришталь), його приймали за скам'янілу воду. Вже звідси можна бачити, що основною перевагою кришталю завжди вважали його прозорість і білизну. Дійсно, саме прозорість скла є найбільш цінним і характерним їх властивістю. У цьому відношенні скло нерідко порівнюють з алмазом і іншими дорогоцінними мінералами.

У більш пізній час під терміном "кришталь" стали розуміти свинцеві скла (флінти), оскільки за відсутності в ті часи досить чистих матеріалів тільки свинцеві скла вдавалося отримувати цілком безбарвними, тоді як інші скла мали зеленуватий відтінок. Саме у зв'язку з цим і тепер нерідко ототожнюють терміни "кришталь" і "свинцевий кришталь". Більш правильно називати кришталем скло з високим ступенем прозорості та білизни, вважаючи ці дві властивості основними характеристиками кришталевих стекол. Хрусталі слід поділяти на окремі види, що характеризуються складом і залежними від нього іншими властивостями.

Свинцевий кришталь, застосовуваний для виготовлення високосортних художніх виробів і кращої столового посуду, має найбільші білизну, прозорість і показники заломлення і дисперсії.

Вироби з свинцевого кришталю зазвичай обробляються діамантовою гранню, як правило, покриває більшу частину їх поверхні, що додає їм особливу "гру".

Кришталь - це прозоре декоративне скло, блиск якого обумовлений заломленням світла в гранях. Кришталь можна порівняти з діамантом, адже в обох випадках вартість готових виробів залежить від якості ограновування і вихідного матеріалу.

Король Якоб I у зв'язку з активними військовими діями Великобританії заборонив використовувати дерево у виробничих цілях, зробивши виняток лише для кораблебудівників. Заводи, оснащені скляними печами, були переведені на вугілля. І саме у вугільних печах виявився унікальний ефект знебарвлення скла.

У 1676 скляних справ майстер Георг Рейвенскрофтом розробив технологію суміші, що містить оксид свинцю. Це дозволило забезпечити феноменальну для того часу прозорість скла. Кришталь, виготовлений подібним способом, неможливо зруйнувати кислотою і лугом. Зрозуміло, сучасні технології виробництва кришталю набагато досконалішим технології Равенскрофта, але всі вони зобов'язані своїм існуванням саме великому майстру скляної справи.

Кілька століть тому технологія з'явилася у Франції, де вироби з кришталю і стали по-справжньому популярними і затребуваними. Магазин кришталю в Парижі, який пропонував посуд з кришталю, кришталеві вази, фужери став улюбленим місцем відвідин різної гостювала в столиці Франції знаті.

До Росії кришталь прийшов наприкінці вісімнадцятого століття. Російські майстри з притаманною їм вправністю і талантом незабаром оволоділи майстерністю виробництва кришталю, який не поступається знаменитим британським і французьким виробам. Посуд із кришталю, вироблена в Російській імперії, сьогодні є бажаною в колекції будь-якого знаменитого колекціонера виробів з кришталю.

Кришталь за своєю природою є надзвичайно м'яким матеріалом, тому вироби з кришталю при виробництві зазвичай піддаються алмазної ограновуванню. Технологія передбачає обробку обертовими колами штучного алмазу, після чого відбувається полірування кислотами. Це надає оточуючим нас кришталевим вазам, фужери й іншої посуді з кришталю твердості і робить переливи всіх кольорів веселки в її гранях ще більш захоплюючими.

Незважаючи на те, що розвиток скляної індустрії не стоїть на місці, і сьогодні вже пропонуються набагато більш практичні і дешеві матеріали, ніж кришталь, він ще довгий час залишиться популярним на різних прийомах і світських раутах. Вироби із кришталю вражають, передусім, своєю натуральною, природного прозорістю, яку неможливо імітувати за допомогою навіть самої сучасної хімії.

Вироби з кришталю, прикрашаються гравіюванням, огранюванням, різьбленням. Кришталь справді можна назвати "королем скла", адже коли дивишся, як метушливо грають всі кольори веселки в кришталевих гранях, мимоволі згадуєш про діаманти. І це не випадково, оскільки дорогий кришталь відрізняється неймовірною грою світла, що не властиво ні одному існуючого матеріалу, за винятком дорогоцінних каменів. Елітний Кришталь завжди захоплював і в той же час відлякував людини, вселяючи страх своєї загадкової, магічною красою. Стародавні народи брали кришталь за скам'янілий лід, оскільки знаходили його на вершинах високих гір, де лежать вічні сніги. Елітний Кришталь має ідеальну прозорістю - він прозоріше повітря і води. Саме за бездоганну чистоту і прозорість так цінується кришталь і є своєрідним символом цнотливості, скромності і чистоти помислів. Не так давно вироби з кришталю були чимось більшим, ніж предмети побуту, а "вітрини" кухонних шаф, заповнені ними були обов'язковим атрибутом будь-якої квартири - кількість і розмаїтість кришталю в будинку свідчило про соціальний статус господарів. Коли період "розвиненого соціалізму" пішов в історію, виявилося, що кришталеві речі - це красивий посуд, що робить будь-яке застілля урочистим заходом, чудові світильники і люстри, прикрашають вітальні блискучими переливами світла. Безумовно, хтось може сказати, що російська кришталь вже давно вийшов з моди, проте класика, як відомо, не може застаріти. Оригінальні сувеніри, химерні талісмани з огранованого кришталю, модні фігурки європейського і східного зодіакальних циклів, вишукані квіти або букети з кришталю всіляких відтінків і ограновування завжди будуть безпрограшно виглядати в будь-якому інтер'єрі.

Літературний огляд

Скло є одним з найважливіших штучних матеріалів, що міцно увійшли в побут, культуру і техніку людей усього світу. У побуті використовуються найрізноманітніші види виробів зі скла. Це скляний посуд та декоративні вироби: склянки, вироби на ніжці, вази для квітів і фруктів, письмові і туалетні прилади, попільнички, декоративні вироби і т.д.

Ось короткий огляд підприємств виробляють кришталь:

  • ВАТ "Дятьковский Кришталь" - сучасне, яке динамічно розвивається, яке забезпечує виробництво самого широкого спектру продукції з кришталю з більш ніж 200 річною історією.

Дятьковський продукцію знають в Австралії, Великобританії, Угорщини, Йорданії, Італії, Португалії, США, Франції, Японії та інших країнах. Величезний досвід художньої культури, накопичений за два століття, продовжує розвиватися умілими висококласними майстрами, талановитими художниками-дизайнерами і в даний час.

Ручний спосіб є основним методом вироблення та декорування Дятьковський кришталю.

Досвідчені художники створюють оригінальні форми. У поєднанні з класичною огранюванням, виконаної руками чарівників своєї справи, чудових майстрів Дятьковський кришталю, народжується гармонія чистого прозорого матеріалу і виблискуючих малюнків алмазної грані.

Поряд з пошуком нових засобів художньої виразності, цікавих образних та композиційних рішень втіленні творчого задуму, використовуються традиційні методи декорування: гутне техніка, алмазне гранування, гравірування.

Дятьковський кришталь це:

Продукція відмінної якості "на будь-який смак" з дорогоцінного, найчистішого кришталю

Оригінальний дизайн, розроблений талановитими художниками скла

Ручна робота в кращих традиціях Російських майстрів

Більше 200 років на ринках Росії та світу

  • "Борисівський кришталевий завод імені Ф. Е. Дзержинського" - другий за величиною завод в Республіці Білорусь, випусковий посуд і художні вироби зі скла і кришталю. Є одним з найстаріших підприємств скляної промисловості (заснований в 1898 році).

В даний час підприємство виробляє понад 2000 зразків виробів з кришталю і безбарвного скла:

посуд для сервірування столу (келихи, чарки, фужери, вази для крему, вази для цукерок, вази для печива, вази для фруктів, графини, глечики, склянки);

вази для квітів;

сувеніри;

розсіювачі світла для комплектації електротехнічних виробів (люстри, торшери, бра).

Продукція заводу експортується в 16 країн світу. Її асортимент щорічно оновлюється і має зростаючий попит у країнах ближнього і далекого зарубіжжя.

У 24 країнах на міжнародних виставках і ярмарках експонувалися і відзначалися медалями та дипломами кращі вироби заводчан.

Висока якість продукції, сучасний дизайн, повагу і розуміння інтересів замовників - основа багаторічного успіху Борисівського кришталевого заводу.

Талантом і працею майстрів створюється те, що може залишатися корисним, приємним і необхідним на довгі роки.

  • "Первомайський скляний завод" заснований в 1879 році.

Основним напрямом діяльності заводу є виробництво виробів з кришталю (ручним способом і методом пресування з ручною алмазної доопрацюванням) і виробництво виробів зі скла.

"Первомайський скляний завод" пропонує широкий ассорімент оригінальному накладного кришталю і кольорового скла як в традиційному класичному виконанні, так і в нових сучасних формах.

Художники заводу невпинно працюють над впровадженням нових виробів.

Кришталь і скло насиченого синього кольору ніколи не залишать покупців байдужими.

  • Склозавод "Неман" - підприємство з віковими традиціями скловаріння. У 1883 році на березі річки Німан послідовники майстрів знаменитого Дятьковський заводу Юліус Столл і Вільгельм Краєвський організували, виробництво скла.

В даний час - це сучасне технічно оснащене підприємство з виробництва виробів з кришталю, кольорового і безбарвного скла зі всілякими видами декорування. Асортимент підприємства представлений 3000 видами виробів для сервіровки домашнього столу, кафе, ресторанів, інтер'єрів будинків і офісів.

Вироби заводу користуються популярністю в усьому світі. Продукція "Неман" експортується в Росію, Німеччину, Голландію, Бельгію, Болгарію, Грецію, Італію, Францію, США, Канаду, Казахстан, Литву, Латвію, Естонію та інші країни ближнього і далекого зарубіжжя.

Майстерність потомствених склодувів і технологічні можливості заводу удосконалюються відповідно до вимог ринку

  • Кришталевий SWAROVSKI.В будь-якій сфері діяльності є культові імена, які сприймаються людьми, з пошаною і поза обговоренням. Якщо говорити про світ кришталю, то таке ім'я - Swarovski. Цьому бренду вже більше ста лет.С 1992 Swarovski випускає аксесуари для дому, запрошуючи до співпраці відомих дизайнерів Борек СІПЕКО, Андре Путман та ін Камені Swarovski використовують у своїх колекціях Дому Chanel, Christian Dior і багато інших. Нещодавно Swarovski запросила знаменитих дизайнерів Фернандо і Умберто Кампана, Тома Діксона, Вінсента Ван Дуйсеиа та іншу талановиту молодь створити об'єкти під своєю маркою. Легко уявити захоплення професіонала, якому дали досхочу кришталю і сказали: роби все що хочеш, аби тільки це могло служити люстрою. Такий підхід виявився плідним, і результат перевершив всі очікування. Нові люстри найменше схожі на звичних себе. Вийшов захоплюючий світловий атракціон - розлогі гілки, торнадо, водоспади ... Поглянути на блискучі дива в покинутому міланському особняку, розташованому поруч з концептуальним магазином Бруно Райнальді, зібралася вся світська тусовка старенької Європи.

Нещодавно компанія відкрила і ще одну нову сферу застосування свого унікального продукту. Тепер любителі розкоші можуть насолоджуватися переливаються настінними картинами і інкрустованого чарівними стразами меблями. Як і твори великих художників, картини, виконані з кришталю Swarovski, живуть своїм таємним життям: химерні квіти, птахи і тварини як би перебувають у постійному русі, граючи своїми прозорими гранями. Враження від живих картин посилює фібро-оптична підсвічування, що забезпечує ефект глибини.

У 1995 році фірма відсвяткувала своє сторіччя. В австрійському Ваттенсе, де розміщується штаб-квартира компанії, відкрився підземний музей "Кришталеві світи Сваровські". Сьогодні у світі діють 67 фірмових магазинів Swarovski. У Москві вибір виробів достатньо широкий - починаючи від популярних фігурок і закінчуючи ювелірними зразками. Серед Silver Crystal є так звані професійні серії - кришталеві фотоапарати, мікроскопи, скрипки, роялі. Кришталеві друкарська машинка або стільниковий телефон обійдуться в 1444 руб. Символ фірми - маленький лебідь - обійдеться всього в 2385 крб., А для любителів великих форм знайдеться і лебідь-гігант аж за 192 тис. рублів. І, звичайно, є різноманітні прикраси: сережки, браслети, намиста, підвіски і т.д.Хрусталь давно використовують у декоративно-прикладному мистецтві, в тому числі і при виробництві сувенірної продукції, дорогих подарунків клієнтам і керівникам великих компаній, і іншим високопоставленим особам : фужери, чарки, графини, сувеніри з кришталю різних форм, попільнички з кришталю, кришталеві свічники, кришталеві рамки для фотографій, скриньки з кришталю і багато іншого.

1. Виробництво шихти

1.1 Сировинні матеріали

Сировинні матеріали для виробництва скла та скловиробів умовно ділять на дві групи: основні та допоміжні.

Основні матеріали містять оксиди, що утворюють основу скла і визначають його властивості. Допоміжні матеріали являють собою речовини, які вводяться для зміни характеристик скла і прискорення процесу скловаріння (барвники, обесцвечівателі, глушники, окислювачі та відновники, прискорювачі варіння). Сировинні матеріали можуть бути також розділені на природні і синтетичні. У стеклоделия в основному застосовують природні матеріали: кварцовий пісок, вапняки, доломіт, нефеліни, польові шпати. Інші матеріали, як правило, синтетичні: кальцинована сода (карбонат натрію), поташ (карбонат калію), свинцевий сурик та глет (оксиди свинцю), барвники та ін Якість сировинних матеріалів (хімічний і гранулометричний склади, домішки і т.п.) регламентуються відповідними державними стандартами та технічними умовами, які періодично переглядаються і уточнюються.

Основні матеріали

Кремнеземсодержащіе матеріали. Основним матеріалом для введення в скло SiO2 є кварцовий пісок. Якість пісків оцінюють за їх хімічним і зерновим складом. Головна вимога до пісків - максимальний вміст SiO2 і мінімальний вміст фарбувальних домішок. Для скловаріння застосовують піски, що містять не менше 95% кремнезему і регламентований кількість офарблюючих домішок, серед яких найбільш поширеними є оксиди заліза. У пісках можуть міститися також оксиди титану, ванадію, хрому і сульфіди. При виробництві виробів з різних стекол пред'являються різні вимоги до хімічного складу кремнеземсодержащего сировини. Основні з них наводяться у таблиці 1:

Вид скла

Вміст,%


SiO2 (не менше)

Fе2О3 (не більше)

Оптичне

99,8

0,01

свинцевий кришталь

99,8

0,01-0,015

Поліроване і технічне

98,5

0,03-0,07

Віконне

95,0

0,05-0,15

Тарне

95,0

0,05-0,25

Таблиця 1. Вимоги до змісту SiO2 і Fе2О3 в кремнеземсодержащіх матеріалах різних стекол

Піски з підвищеним вмістом домішок збагачують (доцільно робити на місці видобутку), щоб отримати вміст домішок у зазначених кількостях. Вміст у пісках фарбувальних домішок при виробництві високоякісних побутових виробів з свинцевого кришталю і безбарвних Nа-Са-Si-стекол не повинно перевищувати,%: V2О5 - 0,05; TiO2 - 0,05; Сr2О3 - 0,0001, сульфідів - 0, 01-0,001.

При варінні скла важливо враховувати розміри зерен піску, особливо кількісне співвідношення зерен за розмірами. У виробництві листового скла, тари та побутового посуду рекомендується застосовувати кварцові піски, в яких вміст фракцій розміром 0,1-0,5 мм складає 85-90%. Для прискорення процесу склоутворення необхідні дрібні піски з рівномірним гранулометричним складом. Для прискорення процесу варіння краще застосовувати пісок з зернами остроугольной форми, так як в цьому випадку збільшується реакційна поверхня в порівнянні із зернами сферичної форми. Для оптичного та кварцового скла застосовують природний, наприклад, жильний кварц високої чистоти. Останнім часом діоксид кремнію стали виробляти штучно - переважно для виробництва особливо чистого кварцового скла. Синтетичний SiO2 при цьому отримують наступними способами:

1) парофазного синтезом з тетрахлориду кремнію у воднево-кисневому полум'ї

2) прямим окисленням тетрахлориду кремнію в кисневій низькотемпературній плазмі

3) з гелю SiO2 шляхом його висушування, термообробки і плавлення при 1800 ° С;

4) вирощуванням чистих штучних кристалів кварцу (у автоклавах при підвищених температурах і тиску) з наступним термодробленіем та кислотної промиванням.

Перші два способи суміщають з наплавленням блоків кварцового скла.

Гліноземсодержащіе матеріали. Введення Аl2О3 у натрій-кальцій-силікатні скла знижує температурний коефіцієнт лінійного розширення, підвищує хімічну стійкість, покращує механічну і термічну міцність. У виробництві листового скла і склотари для введення Аl2О3 зазвичай застосовують багатокомпонентні гліноземсодержащіе матеріали. У більшості випадків для введення Аl2О3 використовують концентрати польовошпатових, пегматитових і нефелінових гірських порід.

До складу високоякісних стекол Аl2О3 вводять найчастіше чистим технічним глиноземом і іноді гідратом глинозему.

Містять бор матеріали. Введення до складу скла незначної кількості (до 2%) оксиду бору значно полегшує варіння і освітлення скла, знижує температуру варіння, поліпшує фізико-хімічні властивості скла, наприклад, термічну та хімічну стійкість.

Оксид бору вводять борною кислотою Н3ВО3, бурої Na2В4О7. 10Н2О і Бората кальцію. Масове співвідношення борного ангідриду та оксиду кальцію в борате кальцію складає 1,22-1,24.

Натрійсодержащіе матеріали. Основними матеріалами для введення у скло оксиду натрію є карбонат натрію (сода), сульфат натрію і нітрат натрію (селітра). Карбонат натрію містить 58,5 Nа2О і 41,5% СО2, температура його плавлення 854 ° С. Технічний карбонат натрію для виробництва скла повинен містити не менше 95% Nа2СО3 і не більше 1% NaCl. У виробництві побутової посуду зміст Fе (ОН) 3 обмежується 0,01-0,02%. Частковим замінником карбонату натрію може служити сульфат натрію, який зазвичай застосовують у виробництві скляної тари. Температура плавлення сульфату натрію 884 ° С. Розкладання Na2SО4 відбувається при температурі 1200-1220 ° С з великими труднощами, тому потрібне введення відновника.

Оксид натрію частково можна ввести і з гірськими породами, що використовуються для введення інших оксидів, наприклад Аl2О3 (нефеліни, польові шпати, трахити і т.п.).

Натрієву селітру застосовують для введення від 1 до 6% Nа2О. Роль натрієвої селітри визначається її окислюючими дією.

Через більш високу вартість селітри в порівнянні з вартістю іншого натрійсодержащего сировини, її застосування обмежене.

Калійвмісними матеріали. Оксид калію, введений в натрій-кальцій-силікатне скло замість оксиду натрію, покращує його оптичні і виработочние характеристики, хімічну стійкість, колірні характеристики. Сировиною для введення К2О є поташ (карбонат калію) і селітра (нітрат калію). Для підвищення якості скла необхідно, щоб вміст у поташ фарбувальних домішок і сульфату калію було мінімальним. Так при варінні свинцевого кришталю, коли вводять 12-15% К2О з поташем, вміст оксидів заліза в поташ не повинно перевищувати 0,002-0,003%, оксидів хрому - 0,0005%, а сульфат калію зовсім неприпустимий.

Нітрат калію (селітру) застосовують як окислювач для введення від 1 до 6% К2О.

Магнийсодержащем матеріали. Оксид магнію поліпшує кристалізаційні характеристики скла, знижує ТКЛР. В якості сировини для введення в скло зазвичай використовують доломіт СаСО3. МgСO3. Природні доломіти завжди містять домішки піску, глинозему і заліза. Сталість складу та мінімальний вміст шкідливих домішок (сполук заліза) мають важливе значення для виробництва побутової посуду і знебарвленою склотари.

Як матеріали для введення МgО можуть бути також застосовані (за умови постійності складу) магнезит МgСО3, доломітізірованний вапняк і ін

Стронційсодержащіе матеріали. Оксид стронцію при заміні частини лужноземельних оксидів покращує виработочние характеристики, оптичні властивості і хімічну стійкість скла. Можна вводити до 6% оксиду стронцію в скло для побутових виробів і знебарвленого пляшок, особливо малої місткості. Оксид стронцію можна ввести в скло з карбонатом стронцію SrСО3 (стронціанітом) і сульфатом стронцію SrSО4 (Целестином). Основна вимога до цієї сировини - малий вміст оксидів заліза. За умови використання чистої сировини оксид стронцію може вводитися до складу безсвинцевим хрусталей для побутових виробів.

Барійсодержащіе матеріали. При введенні невеликих кількостей ВаО прискорюється варіння, поліпшуються виработочние характеристики, особливо при механізованому формовании. ВаО підвищує показник заломлення і щільність. Для введення в скло оксиду барію найбільш підходящим сировиною є карбонат барію ВаСО3 або мінерал вітерит, можуть також застосовуватися нітрати та сульфати. З карбонатом барію вводиться 77,7% ВаО, а з нітратом барію - 58,6% ВаО.

Свінецсодержащіе матеріали. Оксид свинцю є основним компонентом оптичних і кришталевих стекол і визначає їх високі оптичні властивості. Для введення в скло РbО використовують свинцевий сурик Рb3О4 і свинцевий глет РbО. При розкладанні сурику виділяється кисень, який освітлює скломасу і підтримує окислювальну середу. Перевагами використання свинцевого сурику перед свинцевим глетом є відсутність домішок металевого свинцю і мінімальна можливість відновлення оксидів свинцю.

Вміст фарбувальних домішок у свинецсодержащей сировина повинна бути мінімальним: оксидів заліза - не більше 0,001%, сполук нікелю, кобальту, міді - до 0,0001%.

Комплексним сировиною для введення оксиду свинцю і кремнезему є силікат свинцю з вмістом: РbО 70-71%, SiO2 20-21%. Силікат свинцю являє собою продукт промислової переробки свинцевих Кекова, вміст фарбувальних домішок в ньому перевищує допустимі межі. Матеріал може бути рекомендований для виробництва кольорового скла.

Містять цинк матеріали. Добавка оксиду цинку в скло знижує температурний коефіцієнт лінійного розширення, збільшує коефіцієнт заломлення і хімічну стійкість. Оксид цинку є обов'язковим компонентом селенового рубінового скла. Для введення до складу шихти оксиду цинку використовують цинкові білила (промислове назва оксиду).

1.2 Допоміжні матеріали

Найбільшу групу допоміжних матеріалів представляють барвники, які є сполуками різних металів і розподіляються у склі на іонному, молекулярному і колоїдному рівнях. Малі кількості деяких барвників служать фізичними обесцвечівателямі

У ряді випадку кількість виробів зі скла визначається в основному їх кольором і блиском. Це ставитися до виробів з безбарвного свинцевого кришталю і натрій-кальцій-силікатного скла, але має значення і для скляної тари, наприклад, пляшок для горілки. Светопрозрачность безбарвного скла або колірні відтінки (особливо зелені, блакитні або жовті) знижують якість виробів і в ряді випадків неприпустимі, тому у виробництві побутової посуду, художніх виробів і високоякісної безбарвної склотари велику увагу в першу чергу приділяють чистоті застосовуваного сировини і лише потім - знебарвлення скломаси .

Домішки заліза дають в залежності від ступеня окислення жовто-зелений або синьо-зелений, а в присутності сірки - коричневий відтінок. Оксиди заліза в склі перебувають у стані рухливої ​​рівноваги. Умови рівноваги залежать від складу скла, температури варіння, наявності у склі окислювачів і відновників.

Хімічне знебарвлення здійснюється при введенні кисневмісних сполук: оксиду миш'яку As 2 O 3, селітра (натрієва і калієва), а так само оксидів церію і марганцю.

При застосуванні селітри значна частина кисню виділяється з неї до стадії склоутворення і видаляється з пічними газами. Для додаткового введення кисню та раціонального використання кисню селітри, одночасно з нею вводять у скло оксид миш'яку As 2 O 3. Знебарвлюючий дію миш'яку пояснюється тим, що при порівняно низьких температурах As 2 O 3 окислюється до As 2 O 5 звільняються з селітри киснем. При високих температурах As 2 O 5 дисоціює з виділенням вільного кисню.

Завдяки окислювальному дії сполук миш'яку рівновагу між оксидами заліза зсувається в бік утворення тривалентного заліза. Але знебарвлення скломаси сполуками миш'яку має ряд недоліків (сполуки миш'яку токсичні і вимагають низку заходів безпеки при введення їх у шихту, утворення пухирів, желтеніе скла при дії сонячних променів і т.п.).

Для знебарвлення скла та отримання скловиробів, стійких до дії різних випромінювань, застосовують сполуки церію. Для ефективного знебарвлення скла оксид церію необхідно вводити в кількості, в 3 - 5 разів переважаючим кількість знаходиться у склі оксидів заліза. Рекомендується вводити в шихту від 1 до 2 кг оксиду церію на 1 т піску. З цією кількістю оксиду церію необхідно вводити від 5 до 10 кг селітри, тоді досягається повне хімічне знебарвлення скломаси і потрібно дуже невелика добавка фізичного знебарвлення.

Сутність фізичного знебарвлення полягає в тому, що до складу стекол вводять невелику кількість спеціальних барвників, які забарвлюють скло в колір, додатковий до кольору, створюваному окідамі заліза. Застосування фізичних обесцвечівателей завжди пов'язане зі зниженням світлопропускання скла, в той час як при хімічному знебарвленні воно підвищується. В якості фізичних обесцвечівателей застосовують селен та його сполуки, оксиди нікелю, кобальту, марганцю, неодиму і ербію.

Селен є одним з основних знебарвлюючих матеріалів при варінні безсвинцевим стекол для виробів побутового призначення. Рожеве забарвлення, що створюється в склі елементарним селеном, компенсує синьо-зелене забарвлення, що виходить від домішок заліза. Значним властивістю селену перед іншими обесцвечівателямі є порівняно найменше зниження прозорості скла. Негативною властивістю селену є його значна летючість. У свинецсодержащих складах утворюється помаранчевих селенід свинцю, тому для знебарвлення свинцевих хрусталей селен не застосовують.

Оксид нікелю (II) надає калієвим стеклам фіолетовий колір, який врівноважує жовтуватий відтінок, створюваний оксидом заліза. Обксід нікелю застосовується для знебарвлення натрієвих стекол. Іони нікелю володіють високою поглинаючою здатністю, тому при утворенні оксидом нікелю знижується загальна прозорість стекол і часто проявляється сірий відтінок.

Оксиди кобальту (II) створює синє забарвлення, використовують головним чином як додатковий барвник для усунення жовтуватого відтінку. Дуже інтенсивний і стійкий барвник, вимагає ретельного дозування.

Оксиди неодиму і ербію (III) забарвлюють скло в фіолетовий, пурпуровий і рожеві кольори, додаткові до жовто-зеленого, зеленого та їх відтінків.

Найбільш ефективно знебарвлення, коли стекломасса забарвлена ​​слабо, а зміст обесцвечівателей вибрано в залежності від складу і умов варіння скла. Обесцвечівателі необхідно ретельно важити і звертати увагу на те, щоб вони добре розподілялися в скломасі. Для цього складають обезбарвлюючі суміші, в яких входять ще й інертні матеріали, що вводяться в шихту в досить великих кількостях (крейда, вапняк, доломіт, сода). При неправильному застосуванні обесцвечівателей, вироби при експлуатації зменшують прозорість, набувають кольорові відтінки після впливу сонячних променів або короткочасного інтенсивного ультрафіолетового опромінення. Це явище називається соляризація. Усунути або зменшити її можна правильним застосуванням обесцвечівателей, мінімальним введенням елементів з різним ступенем окислення, особливо миш'яку. Соляризацію можна усунути нагріванням виробів до температури 350 - 400 градусів.

1.3 Одержання, контроль і транспортування шихти

Відважування і змішування матеріалів. На скляних заводах для відважування сировинних матеріалів використовують ваги різноманітних конструкцій. За принципом дії ваги бувають стаціонарними, відважують тільки один сировинний матеріал; рухливими, відважують всі матеріали по черзі (ваги-візок, ваги на монорейці); стаціонарними автоматичними і напівавтоматичними, відважують всі сировинні матеріали по черзі (ваги забезпечені бункером, в який подаються матеріали з витратних бункерів); автоматичними, що встановлені під кожним бункером.

В даний час на великих заводах сировинні матеріали відважують на автоматичних вагах, причому ваги, транспортні засоби і змішувач пов'язані системою автоматики, що забезпечує їх синхронну роботу. Зважені відповідно до рецепта шихти сировинні матеріали перемішують у змішувачах. Контейнерні змішувачі виключають операцію вивантаження шихти. Їх доцільно застосовувати при малому обсязі виробництва і варінні невеликих кількостей різних стекол (наприклад, при варінні забарвлених стекол в Горшкової печі, свинцевого кришталю і т.п.)

Для приготування шихти при механізованому виробництві застосовують тарілчасті змішувачі. У змішувачах типу СТ сировинні матеріали через приймальню воронку завантажують на обертову чашу-тарілку. Перемішування матеріалів здійснюється при одночасному обертанні чаші-тарілки і встановлених з ексцентриситетом по відношенню до осі змішувача лопатей або ковзанок, що мають самостійний привід. На скляних заводах цикл змішування в тарілчастих змішувачах автоматизований.

Рис. 1. Схема технологічної лінії приготування шихти з лінійним розташуванням бункерів сировинних матеріалів

1 - бункера сировинних матеріалів;

2 - автоматичні ваги;

3 - складальний конвеєр;

4 - бункер рукавного перемикача;

5 - змішувач;

6 - шнек;

7 - вагонетка (кюбелях, конвеєр) для транспортування шихти до скловарної печі;

8 - видатковий бункер;

9 - елеватор.

В автоматизованих лініях приготування шихти застосовується лінійна система розташування бункерів сировинних матеріалів, під якими розташовані стаціонарні автоматичні ваги. Один із прикладів такої лінії наведено на рис. 1. З витратних бункерів 1 сировинні компоненти після зважування на автоматичних вагах 2, зсипаються складальним конвеєром 3 в бункер рукавного перемикача 4, з якого потрапляють в один з змішувачів 5, де вони перемішуються і зволожуються. З змішувача шихта вивантажується в бункер шнека 6 і транспортується елеватором 9, який пересипає її у витратні бункери 8, звідки вона транспортується до механізованого завантажувачу скловарної печі вагонетками 7 або транспортером.

Можлива баштова компонування дозувально-змішувального відділення, за якої матеріали після кожного схилу направляються безпосередньо в змішувач, що дозволяє уникнути зайвої транспортування шихти і пилення. На рис. 2 наведена технологічна схема високопродуктивного цеху приготування шихти для чотирьох печей, в яких варять скло різних кольорів з використанням кондиційних сировинних матеріалів.

Рис. 2. Технологічна схема приготування шихти з використанням баштового розташування бункерів сировинних матеріалів для чотирьох скловарних печей

1 - скловарної печі;

2 - конвеєри;

3 - живильники;

4 - бункера шихти;

5 - підйомники;

6 - блок бункерів сировинних матеріалів;

7 - автоматичні ваги;

8 - збірний бункер;

9 - змішувачі;

10 - проміжні бункери сировинних матеріалів;

11 - дробарка;

12 - бункера для барвників.

На заводах, що випускають невеликі партії побутових виробів з різних стекол, для приготування шихти доцільно використовувати контейнери. Шихту із застосуванням контейнерів можна приготувати на потокової лінії (рис. 3).

У цьому випадку контейнери послідовно проходять перший і другий вагові ділянки і ділянка ручного введення малих добавок (барвники, обесцвечівателі і т.п.). Далі контейнери подаються на ділянку змішування шихти, закріплюються в спеціальних пристроях, обертаються протягом певного часу, після чого транспортуються до скловарної печі.

Рис. 3. Технологічна схема дозувально-змішувального відділення із застосуванням контейнерів

1 - контейнер;

2 - перший ваговій ділянку;

3 - розподільчий щит;

4 - другий ваговій ділянку;

5 - ділянку ручного введення малих добавок;

6 - ділянка подачі контейнера вилковим завантажувачем на ділянку змішування;

7 - ділянка змішування матеріалів у контейнерах;

8 - ділянку транспортування контейнерів до скловарної печі;

9 - щит управління;

10 - бункера для сировинних матеріалів;

11 - бункера для піску і скляного бою.

Контроль якості шихти. Готову шихту контролюють на відповідність заданому хімічному складу, вологість, однорідність. Допустимі відхилення від заданого складу компонентів в окремих схилу не повинні перевищувати по піску, соді, поташу ± 1%, по карбонату кальцію і магнію, сурику, глет, вологи ± 0,5%. При роботі автоматизованих ліній вимоги щодо відхилень складу компонентів шихти посилюються, що викликає необхідність застосування кондиційного сировинних матеріалів. Застосування швидкодіючих рентгенівських аналізаторів для експрес-аналізу шихти і скла у поєднанні з комп'ютерною системою розрахунків за складом шихти, дозволяють створити систему управління якістю шихти. Всі розрахунки проводяться на основі вводяться в комп'ютер даних по хімічному складу скла і компонентів шихти, їх кількості, вологості, точності дозування. При цьому корекція рецепта шихти повинна проводитися при зміні складу сировинних матеріалів з ​​урахуванням того, що допустимі коливання вмісту оксидів у склі не повинні перевищувати 0,2-0,3%.

Транспортування готової шихти. Приготовлену шихту і скляний бій подають до скловарних печей в контейнерах, кюбелях, бункерних вагонетках. При великих обсягах подача шихти до скловарних печей здійснюється стрічковими конвеєрами. Можлива подача шихти пневматичним транспортом. При цьому відстань від місця приготування шихти до скловарної печі повинно бути якомога меншим. Тому для сучасних заводів, особливо склотарних, характерна єдина компонування дозувально-змішувального відділення та машино-ного цеху.

Розроблено способи приготування однорідної шихти в результаті проведення реакцій сілікатообразованія в розчинах. Вперше однорідна шихта, відповідна певного складу скла, була отримана способом осадження і низькотемпературних хімічних реакцій. На основі використання цього принципу розроблено нові способи ущільнення, які особливо ефективні для дрібнодисперсних гідротермальних шихт.

Гідротермальний спосіб приготування шихти. Розроблена технологія гідротермального приготування шихти з використанням гірських порід, що містять аморфний кремнезем. Сутністю технології полягає в дворазової обробці подрібненої породи слабкими лужними розчинами в автоклавах при температурі близько 180 градусів. Вільний аморфний кремнезем породи на першій стадії обробки взаємодіє з гідроксидом натрію, утворюючи розчин трисиликат лужного металу (рідке скло). Залишок породи піддається вторинної лужній обробці концентрованим розчином, що дозволяє отримати розчин метасилікат лужного металу і осад гідратованих алюмосилікатів. У розчин вдається перевести близько 80% SiO 2 породи. Силікати лужних лужноземельних металів (основні компоненти шихти) відрізняються досить високим ступенем чистоти, так як фарбувальні речовини при гідротермальної обробці залишаються в осаді лужних алюмосилікатів. Найбільш вигідна комплексна переробка гірських порід, при якій можна отримати шихту для різних видів скла, наприклад, свинцевого кришталю і тарного скла. Оптимальний варіант одержання шихти для свинцевого кришталю забезпечується при використанні KOH і Pb (NO 3) 2. проте ці матеріали дефіцитні, тому зазвичай застосовують NaOH, PbO, Pb 3 O 4 і поташ. гірську породу піддають гідротермальної обробки тільки NaOH. Видалення оксиду натрію з натрієвого скла здійснюється шляхом декарбонізації, тобто взаємодії з вуглекислим газом при введенні оксиду вуглецю, або NaHCO 3, (NH 4) 2 CO 3. Схема гідротермального способу приготування шихти свинцевого кришталю при комплексній переробці перліту:

Вид пороку

Причини виникнення, двоє на стадіях


Приготування шихти

Варка

Освітлення і гомогенізація

охолодження

Камені шіхтние від вогнетривів

Комкование шихти, погане перемішування шихти, грубозернисті компоненти шихти і неоднорідність її гранулометричного складу, наявність сторонніх нерозчинних включень

Неправильне завантаження шихти в піч, недостатня температура або тривалість варіння, швидке просування непроварами частинок, роз'їдання вогнетривів стін варильного басейну і склепіння печі

Швидке просування непроварівшіхс частинок, роз'їдання вогнетривів стін варильного басейну і склепіння печі

Надходження скломаси з вадами з варильного басейну, роз'їдання вогнетривів зводу виработочной частини печі

Продукти кристалізації

---

---

---

Застосування скла, схильного до кристалізації, витримка скломаси при температурах, сприятливих для кристалізації, попадання пилу, осколків скла і т.д.

свиль

Неоднорідність гранулометричного складу, комкование і погане перемішування шихти, розсолення при транспортуванні

Неправильне завантаження шихти в піч, недостатня температура або тривалість варіння, велика в'язкість скломаси, виплавлення компонентів шихти

Недостатнє перемішування скломаси газами або різке падіння температури, розчинення вогнетривів

Передчасне падіння і нерівномірне респределеніе температури, місцеве розчинення вогнетривів, освіта високов'язкої поверхневої плівки

бульбашки

Надмірна кількість газоподібних в шихті, недостатня кількість освітлювачів. Неоднорідність гранулометричного складу шихти

Неправильне завантаження шихти в піч. Недостатня температура, несприятлива атмосфера в печі, виділення газів з вогнетривів.

Недостатня температура, тривалі реакції сілікатообразованія і протікання вторинних реакція. Висока в'язкість скломаси. несприятлива атмосфера в печі

Перебіг вторинних реакцій, несприятлива атмосфера в печі, сильне охолодження скломаси, утворення газів з вогнетривів. потрапляння металевого заліза.

Таблиця-Основні вади скломаси

2. Варка скла в печах періодичної та безперервної дії

Варка скла проводитися в печах різних конструкцій з газовим або електричним обігрівом. По режиму роботи розрізняють періодичні (горшкові) і безперервні (ванні) печі. У деяких випадках застосовуються періодичні ванні печі.

Робота печей характеризується продуктивністю, коефіцієнтом корисної дії і витратою тепла на варіння скла. Коефіцієнт корисної дії Горшкових печей 6 - 8%, періодичних ванних 10 - 15%, безперервних ванних 20 - 60%, електричних 50 - 80%.

Найбільш ефективні за часткою корисно витрачається тепла електричні печі. Однак їх широке застосування в промисловості стримується щодо високої вартості електроенергії в порівнянні з вартістю природного газу.

У сучасних умовах скловарна піч розглядається як агрегат з раціональним використанням енергії. У сучасних печах необхідна для скловаріння енергія виходить при спалюванні природного газу, рідкого палива і при використанні електроенергії. Використання електроенергії для скловаріння найбільш ефективно, але вартість її поки ще вище вартості органічних видів палива. Тому використання електроенергії в скловарних печах, повинно бути економічно виправданим, тобто повинна бути збільшена продуктивність печі, скорочена витрата матеріалів, покращено якість продукції або зменшено виділення шкідливих речовин. При використанні різних видів полум'яних печей потрібно порівнювати питомі витрати тепла на варіння скла. У полум'яно-електричних печах зберігається основне полум'яне паливо, а введення електроенергії визначається економічними міркуваннями. Електроди можуть розташовуватися в зонах варіння, освітлення та гомогенізації і вводитися через дно або стіни печі. Особливо ефективна установка електродів у високопродуктивних проточних печах прямого нагріву і з підковоподібними напрямком полум'я. Повністю електричні печі порівняно невеликою продуктивністю застосовуються при варінні скла для виробів побутового і технічного призначення. За напрвлений процесу варіння електричні печі поділяють на два типи:

1.горізонтальние;

2.вертікальние.

У печах горизонтального типу стадії скловаріння здійснюються послідовно по довжині печі, як у полум'яних ванних печах традиційної конструкції.

У печах вертикального типу процес скловаріння здійснюється за глибиною печі. При цьому шихта і бій завантажуються зверху і варіння відбувається під шаром шихти. Температура над шихтою не перевищує 300 градусів, що значно знижує втрати легколетучих компонентів (B 2 O 3, PbO, Se, Na 2 O та ін.) Вертикальні печі застосовуються для варіння скла з легколетучим або відновлюються компонентами.

Переваги електричної варіння в порівнянні з полум'яною на прикладі варіння свинцевого кришталю продуктивністю 6-8 - т на добу.


Полум'яна піч

Електрична піч

Площа варильної частини, м 2

19

2,4

Тепловиділення варильної частини печі, кВт

784

51

Питома з'їм скломаси, т / м 2 доби

0,405

3,4

Питома витрата тепла на варіння скла, кДж / кг

23150

3960

Коефіцієнт корисної дії,%

8,5

50

Ті хнологія електричної варіння постійно вдосконалюється. Ведуться розробки електричних скловарних печей з питомими зніманням до 15 т / м 2 доби. У майбутньому при отриманні достатньо дешевої електроенергії, електричні печі отримають переважний розвиток.

2.1 Стадії скловаріння

Процес скловаріння протікає в складній обстановці, створюваної поруч хімічних і технологічних факторів.

У реальних виробничих умовах окремі етапи процесу важко виділити ізольовано. Однак для ясного освоєння процесу скловаріння в цілому, знання елементів, з яких він складається, необхідно і важливо.

Процес скловаріння проходить у п'ять етапів.

Перша стадія - сілікатообразованіе - характеризується тим, що до кінця її: а) у шихті не залишається окремих складових її компонентів (немає окремо піску, соди, сульфату, крейди і т.д.), б) більшість газоподібних складових шихти випаровується, в) основні хімічні реакції в твердому стані між компонентами шихти закінчені.

Друга стадія - склоутворення - характеризується тим, що до її кінця маса стає прозорою, тобто в ній відсутні непроварені частки шихти, однак вона пронизана великою кількістю бульбашок і звили, тобто неоднорідна. Для звичайних стекол ця стадія завершується при 1150-1200 С.

Третя стадія - дегазація - характеризується тим, що до її кінця стекломасса звільняється від видимих ​​газових включень, і тим, що встановлюється рівноважний стан між стекломассой і газами, які залишаються в самій скломасі.

Четверта стадія - гомогенізація - характеризується тим, що до її кінця стекломасса звільняється від звили і ставати однорідною. Коливання в показаннях заломлення окремих частин скломаси мінімальні. Так, в оптичному склі ці коливання не перевищують 0,0005.

П'ята стадія - студка - характеризується тим, що температура скломаси знижується на 200 - 300 С для створення необхідної робочої в'язкості. Кожна з перерахованих стадій процесу скловаріння має свої особливості і для проведення кожної з них існує свої оптимальні умови. Шляхи, за яким слід вести практичне скловаріння, повинні бути засновані на теорії скловаріння. Для цього щоб теорія повніше розкрила всі свої сторони питання, необхідно детально:

1.явленія хімічного, фізичного та фізико-хімічного порядку, що відбуваються в процесі склоутворення, тобто:

а) хімічні реакції, що протікають при нагріванні в окремих стеклообразующих компонентах та їх суміші;

б) термофізіку процесів

в) фізико-хімічні взаємодії в скломасі, а так само між стекломассой і атмосферою печі і між стекломассой і вогнетривами.

2.вліяніе різних факторів, що прискорюють процес склоутворення на окремих його етапах і в цілому.

2.2 Декорування обробка скловиробів

Шліфування і поліровованіе малюнків на виробах абразивними інструментами і матеріалами проводитися із застосуванням обертових абразивних кіл та спеціальних щіток з подачею суспензії для полірування матеріалу. При шліфуванні скла відбувається два паралельні процеси: при першому (підготовчому) поверхню скла руйнується на деяку глибину і утворюється система тріщин; при другому (продуктивному) з верхнього шару тріщинуватого видаляються осколки. У результаті утворюється безліч виколок, які надають шліфувальної поверхні шорсткість і матовість.

При механічному поліруванні шліфованої поверхні видаляється кремнекислородним плівка, що утворюється на поверхні скла під дією води. При цьому м'який полірувальником із закріпленими на ньому зернами полірування матеріалу знімає при своєму русі захисну плівку з виступів шліфованої поверхні скла. Після цього оголеній поверхні скла взаємодіє з водою, утворюючи новий шар плівки, який знову знімається полірувальником. Таке чергування процесів відбувається до максимального згладжування виступів і придбання блиску.

Серед наносяться на вироби малюнків розрізняють такі види:

  • Валове і номерне шліфування - найпростіші види неполірованих малюнків, що наносяться на вироби з безбарвного і накладного скла.

  • Шірокополоскостное гранування - прикраса виробів шліфованими і полірованими площинами (вироби з кришталю та накладного скла).

  • Алмазна різьблення - малюнок з різного поєднання прорізаних у склі і полірованих клиноподібних граней, створювати ефектні "гру" світла (вироби з свинцевого кришталю і накладного скла).

Гравірування - спосіб нанесення малюнка глибиною 0,5-5 мм абразивним порошком або твердими абразивними інструментами малих розмірів. Художню гравіювання на дрібних виробах можна виконувати мідними колами малих розмірів, приварених до змінних власникам. У процесі роботи на мідні кола подають суспензію тонкого порошку наждаку або карбіду кремнію в маслі, гасі або їх суміші. Гравірування здійснюється зернами абразивного матеріалу, а мідні кола лише передають тиск цих зерен на скло. На великі вироби гравіровані малюнки наносять за допомогою бормашин, забезпечених гнучким валом. До різновидів гравірування відносять обробка поверхні скловиробів різцями (малювання, вистукування), а також за допомогою ультразвуку і лазерного випромінювання. Гравіровані малюнки зазвичай не полірують.

Хімічна обробка виробів заснована на руйнуванні скла плавиковою кислотою. Існують наступні види хімічної обробки: хімічне полірування малюнків алмазної різьби, матування поверхні скла, декоративне травлення.

Хімічне полірування застосовується головним чином для полірування малюнків алмазної різьблення на виробах з свинцевого кришталю. Полірування здійснюється в суміші плавикової HF і сірчаної кислоти. Головною частиною суміші є плавикова кислота, яка, вступаючи у взаємодію зі склом, розчиняє його, згладжуючи шорсткості шліфованої поверхні. Утворені фториди і кремнефторіда в основному малорозчинних і дуже швидко покривають скла щільним шаром. Введена в поліруючу суміш сірчана кислота взаємодіє з фторидами і кремнефторіда, перетворюючи їх у легкосмиваемие сірчанокислі солі.

Для приготування поліруючих сумішей використовують 40% або 70%-ную плавиковую кислоту і 92-96%-ную сірчану кислоту. Застосовують поліруючі суміші, що містять 1,3-12% HF і 50-60% сірчаної кислоти і мають температуру 50-70 градусів. Для хімічного полірування крім плавикової кислоти можуть бути використані її солі, наприклад, фторид-біфторид амонію. Для полірування використовують такі способи:

1.многоцікловий з промиванням виробів у воді і сірчанокислотному розчині.

2.одноцікловий з промиванням виробів у воді.

Декоративне травлення. Як правило, всі способи декоратівноего травлення передбачають наступні операції: підготовка скла, нанесення захисного покриття, виконання малюнка (якщо він був вже нанесений на попередній операції), власне травлення, відмивання виробів від захисного покриття і остаточна промивка. Рецепт травітельного розчину залежить від хімічного складу скла, виду травлення (світле, матове), виду виробів.

При світлому травленні в результаті хімічних реакцій прагнуть отримати розчинні солі. При цьому малюнок виходить гладким і блискучим. Розчини, що застосовуються для світлого травлення, за складом аналогічні розчинів, що застосовуються для хімічного полірування.

Розрахунок складу скляної шихти

Сировинна шихта представляє собою однорідну суміш сировинних матеріалів, попередньо підготовлених і Зважена по заданому рецепту.

Висновок

Технологічні схеми виробництва різних силікатів, як правило, складаються з однотипних процесів і операцій. До них відносяться чисто механічні операції. Дроблення ---- розмел --- змішання твердих матеріалів при підготовці сировинної суміші --- обробка шихти --- спікання. Підготовка сировинної суміші у виробництві кришталю повинна забезпечити високу інтенсивність наступних високотемпературних процесів випалу і спікання для отримання з заданим складом і властивостями. Для цього роблять тонке подрібнення твердих сировинних матеріалів, точний розрахунок і дозування їх, ретельне перемішування шихти. Центральної стадією виробництва є високотемпературна обробка шихти, при якій відбувається синтез мінералів та освіта склоподібної фази в спеченої матеріалі. У технології кришталю в якості окислів найбільш часто застосовують SiO2, As2O3, K2O, Na2O, ZnO, BaO, РЬО. При нагріванні силікатної шихти, що включає ці оксиди, послідовно відбуваються такі елементарні процеси: видалення вологи фізичної та гідратної, видалення конституційної води і СО2, розпушення кристалічних граток, їх перебудова внаслідок поліморфних перетворень, дифузія реагентів, утворення твердих розчинів, спікання

Na2SO4 + CO-Na2SO3 + CO2

Na2SO4 + H - Na2SO3 + H2O

4Na2SO3 --- 3Na2SO4 + Na2S

Na2S + H2O - Na2O + H2S

Na2O + H2O - 2NaOH

SiO2 + 2NaOH - Na2SiO3 + H2O

Спікання - найважливіший процес, що відбувається при нагріванні суміші твердих речовин. При спіканні в результаті взаємодії між компонентами спека або розплаву утворюються нові хімічні сполуки. При цьому реакція виробництва кришталю виглядає так:

K 2 CO 3 + 6 SiO 2 + PbO = K 2 O * PbO * 6 SiO 2 + CO 2

Список літератури

1. Данилевський В.В. Ломоносов і художнє скло .- М: Вища школа, 1989.

2. Даувальтер О.М. Кришталеві, кольорові і опалові стекла.-М: Освіта, 1990.

3. Китайгородський В.Т. Виготовлення скла .- М: Наука, 1995.

4. Мухленов І.П. Загальна хімічна технологія. - М: Вища школа, 1977.

5. Китайгородський І.І. Технологія скла - М.: вища школа 1970

6.Ю.А.Гулоян Технологія скла і скловиробів - Володимир: Тронзіт-Ікс, 2003.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
135.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Технологічний розрахунок магістрального нафтопроводу
Технологічний розрахунок трубчастої печі
Технологічний розрахунок експлуатаційного підприємства
Технологічний розрахунок черв`яка
Технологічний процес виробництва окатишів
Технологічний процес виробництва кисломолочних напоїв
Технологічний процес виробництва ромової баби
Технологічний розрахунок комплексу ТО з розробкою операційно-технологічної карти
Організація і технологічний розрахунок служби технічного обслуговування на підприємстві
© Усі права захищені
написати до нас