Реферат: Расчет стекловаренного цеха
Прозорість скла споживчої тари оцінюється у більшості стандартів тільки якісно.
В ряді вимог, що висуваються до склотари з точки зору якості її виробки особливе значення мають вимоги до точності виконання геометричних розмірів. При чому точними розмірами повинні бути ті, від яких залежить робота миючих машин та машин для наповнення та закупорки.
Стандарти які діють на території СНД відрізняються від діючих у Європі.
2. Характеристика сировини
Скляна тара має різноманітне призначення, тому до скла, з якого вона виготовляється пред’являються певні вимоги. Комплекс фізико – хімічних властивостей, необхідних для склотари, задовольняється, в основному при використанні скла лужносилікатного складу. Окремі види склотари медичного призначення виготовляють з боросилікатного скла.
Склад тарного скла призначеного для механізованого вироблення масових виробів, по вмісту основних компонентів можна вважати стабілізованим. Деякі відмінності складів скла пов’язані з видом склотари, способом її виготовлення та призначенням. Можливим є застосування добавок деяких оксидів або зміна їх сполучення для поліпшення експлуатаційних і технологічних властивостей скла.
Основні оксиди, що утворюють скло (при виготовленні тари), містяться в ньому в наступних кількостях, (мас. %)
Таблиця 2.1 – хімічний склад забарвленого скла[3].
SiO2 | Al2 O3 | Fe2 O3 | СаО+MgО | Na2 O | SO3 | Cr2 O3 | |
зелене | 71,2 | 1,8 | 0,3 | 12,2 | 14,2 | 0,3 | 0,15 |
оливкове | 71,2 | 1,8 | 0,3 | 12,2 | 14,2 | 0,3 | 0,1 |
коричневе | 71,2 | 2,8 | 0,5 | 11 | 14,2 | 0,3 | 0 |
відхилення, % | ±0,5 | ±0,5 | ±0,04 | ±0,2 | ±0,2 | ±0,02 | ±0,02 |
Вміст лужних оксидів збільшується при виробленні на видувних автоматичних машинах дрібної склотари місткістю до 200 мл, а також склотари з дрібною різьбою на горлі під гвинтовий ковпачок.
Іноді при формуванні вузькогорлої склотари зменшують вміст MgO до 0,8 – 1,5%. Зменшення вмісту MgO до 0,8 – 1,5% у складі скла знижує схильність скломаси до кристалізації в температурному інтервалі формування, що особливо відчувається в складі скла з підвищеним вмістом Al2 O3 .
При варінні безкольорового скла доречно замінити частину Na2 O (до 3%) на К2 О, що широко використовується на провідних підприємствах. Це утворює у склі ефект двох лугів, який дозволяє отримати підвищення хімічної стійкості скла та поліпшити технологічні властивості при підвищеному вмісті лужних оксидів.
2.1. Сировинні матеріали для введення SiO2 .
Кварцовий пісок.
Кварцовий пісок являється основним матеріалом для введення в скло SiO2 . Якість кварцового піска визначається вмістом в ньому кремнезему та домішок. Кварцові піски високої якості повинні містити 99 – 99,8% кремнезему та 1 – 0,2% домішок. Звичайно в кварцовому піску міститься домішки різноманітних мінералів: магнезиту, польового шпату, каоліну, карбонатів кальцію, магнію та ін. Для безкольорового скла найбільш шкідливими домішками є сполучення заліза, які фарбують скло в зелений або жовтий колір. При температурах варіння скла стійкими є дві форми: Fe2 O3 та FeO, при чому, їх вплив на колір скла різний. Fe2 O3 надає склу жовтого кольору, а FeO надає синій. Інтенсивність відтінку, який надає двохвалентне залізо у 15 більше ніж трьохвалентне, а причиною появи зеленого кольору є те, що у склі одночасно можуть існувати обидві оксидні форми. В залежності від того, яка форма переважає скло набуває відповідного жовтувато зеленого, або синювато зеленого кольору Крім сполучень заліза пісок може містити наступні фарбуючи оксиди: Cr2 O3 та ТІО2 .
У виробництві різноманітних видів склотари дозволяється вміст оксидів заліза в піску (в%):для безкольорової склотари до 0,1 для напівбілої склотари до 0,3. Для виробництва склотари, особливо пофарбованої в зелений колір, вміст оксидів заліза не нормується та у зв’язку з цим часто використовуються піски, видобуток яких можна організувати неподалік від скляного заводу. Розміри зерен піску, та особливо кількісне відношення зерен по розмірам, дуже важливо враховувати при варінні скла. У випадку використання однорідних за розмірами зерен піску досягається рівномірне їх розчинення з утворенням гомогенного розплаву. У виробництві склотари бажано вживати такі кварцові піски, в яких вміст фракції розміром 0,2 – 0,5мм складає 85-90%. Бажано вживати дрібний, з гострокутною формою зерен, пісок тому, що в цьому разі значно підвищується швидкість розчинення завдяки збільшенню реакційної поверхні. Це в свою чергу прискорює процес варіння.
Хімічний склад піску(мас. %):
SiO2 – 98,64;
Al2 O3 – 0,44;
Fe2 O3 – 0,65;
в.п.п. – 0,21;
важка фракція – 0,54.
Пісок відповідає ДСТу 22551-77.
2.2. Сировинні матеріали для введення Al2 O3 .
Додавання Al2 O3 в певних кількостях у склад скла сприяє зниженню КТР скла, підвищує механічну та термічну витривалість, поліпшує кристалізаційні властивості. АІ2 О3 вводять у склад скла за допомогою технічного оксиду алюмінію, гідрооксиду алюмінію, польових шпатів, каолінів та ін. Крім того можна застосовувати відходи гірничо-збагачувальних фабрик, полевошпатного та нефелінового концентратів. Для введення АІ2 О3 також використовують пегматити.
Пегматити уявляють собою природну суміш польових шпатів та оксиду кременю. Вміст оксиду алюмінію в них може досягати 20-22%. У вигляді супутніх домішок у пегматитах зустрічаються оксиди заліза, лужноземельних металів, титану. На різницю від польових шпатів, в пегматитах оксиди заліза містяться у вигляді крупнокристалічних включень, і легше піддаються відділенню від основної породи. Al2 O3 вводимо каоліном, що відповідає ДСТу 19609,0-89.
Каолін має наступний хімічний склад(мас. %):
Al2 O3 – 36,7;
Fe2 O3 – 0,52;
CaO – 1,18;
MgO – 0;
SiO2 – 46,35;
в.п.п. – 14,74;