Производство листового стекла флоат-способом

ОАО  «САРАТОВСТРОЙСТЕКЛО»

ПРОИЗВОДСТВО  ЛИСТОВОГО  СТЕКЛА

ФЛОАТ-СПОСОБОМ

УЧЕБНОЕ  ПОСОБИЕ

Саратов –

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                                                     3

Стеклообразное состояние                                                                                                      3

Физико-химические свойства стекла (стекломассы)                                                         6

Технология производства листового стекла                                                                       9

1.Сырьевые материалы, используемые для стекловарения.

Приготовление шихты                                                                                                                9

2.Варка стекла                                                                                                                            14

3.Пороки стекломассы                                                                                                              20

4.Процесс формования стекла на расплаве металла                                                              20

  

            4.1.Способ продольно-поперечного вытягивания                                                     25

5.Пороки стекла, возникающие в ванне расплава                                                                 27

6.Отжиг листового стекла                                                                                                        27

7.Резка и упаковка стекла                                                                                                        30

Список использованных источников                                                                                 33

ВВЕДЕНИЕ

         Стекло – один из самых распространенных материалов, широко используемых в хозяйстве и быту: для остекления зданий, сооружений, транспортных средств. Стеклянная посуда, бутылки, банки, электролампы, осветительная аппаратура, зеркала – необходимые предметы нашего быта.

         Листовое стекло имеет очень широкий ассортимент: бесцветное – полированное, узорчатое, армированное; окрашенное листовое стекло также имеет широкий ассортимент. Из бесцветного и окрашенного стекла изготавливают различные виды строительного стекла – стеклянные блоки, профильное стекло, стеклошифер, стеклоплитки и другие облицовочные материалы. Из листового стекла изготавливают безопасные стекла (закаленное, триплекс) для остекления автотранспорта, самолетов и др.

         В пищевой и химической промышленности применяют трубы, аппараты и реакторы из стекла. Высокопрочные стеклянные нити, вытянутые из расплава стекла используют для изготовления технических тканей - химически стойких, электро-, тепло- звуко- и гидроизоляционных, а также в качестве арматуры при изготовлении стеклопластиков и бетонов. Стеклянные нити используют и в качестве световодов.

СТЕКЛООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ

         Существует четыре агрегатных состояния веществ: плазменное, газообразное, жидкое и твердое. Для твердого состояния веществ характерны две формы – кристаллическая и аморфная. Частный случай аморфного состояния – стеклообразное.

         Для кристаллических твердых веществ характерен геометрический строгий порядок расположения частиц (атомов, ионов) в трехмерном пространстве. Кристаллическое состояние является стабильным при обычных условиях и характеризуется наиболее низкой внутренней энергией. Твердые кристаллические вещества имеют четкие формы, определенную температуру плавления, их физические свойства неодинаковы при измерении в различных направлениях – теплопроводность, скорость растворения и роста кристаллов, показатель преломления и т.д., т.е. они анизотропны.

         Аморфные вещества  – изотропны, их свойства не зависят от того направления, в котором они измеряются. Стеклообразное состояние вещества представляет собой частный случай аморфного состояния твердых тел. Стеклообразное состояние является метастабильным, т.е. характеризуется избытком внутренней энергии. Пространственное расположение частиц вещества, находящегося в стеклообразном состоянии, является неупорядоченным.

            Стеклообразные вещества получаются путем переохлаждения жидких расплавов, которые застывают не кристаллизуясь вследствие интенсивного (быстрого)  нарастания вязкости. Температура понижается постепенно до тех пор, пока стекло не становится хрупким и твердым. А при нагревании твердые стеклообразные вещества постепенно размягчаются, становятся пластичными, а затем превращаются в расплав. С изменением вязкости, непрерывно изменяются и другие физико-химические свойства (это учитывается при выработке стекла тем или иным способом)

         Таким образом, определение стекла, данное комиссией по терминологии при Академии Наук, читается так:

         «Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от их состава и температурной области затвердевания и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым».

         Начало стеклоделия относят к четвертому тысячелетию до нашей эры. О том, как люди научились делать стекло, существуют разные версии. Скорее всего, стеклоделие возникло на базе гончарного ремесла после того, как сосуды из глины научились не только делать прочными при обжиге, но и непроницаемыми для жидкостей, покрывая их стенки стекловидными пленками (глазурями). Для глазурей была использована случайная смесь на основе кварцевого песка и золы, содержащей оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. По мере того как накапливался опыт стекловарения, состав стекла корректировался и приближался к самому легкоплавкому составу, а именно составу тройной эвтектики в системе SiO2 – Na2O – CaO с температурой плавления 725оС. Получение новых составов стекол привело к тому, что к настоящему времени почти все элементы таблицы Д.И. Менделеева опробованы в составах разных стекол.

По основному стеклообразующему оксиду стекла получили названия: силикатные (SiO2), боратные (B2O3), фосфатные (Р2О5) и др. – все эти соединения компонентов с кислородом дали название классу – оксидные стекла,  к которому и относится листовое стекло

         Стекло не имеет определенной температуры плавления или затвердевания. Эти процессы проходят в некотором температурном интервале. При охлаждении расплав переходит из жидкого в пластическое, а затем в твердое состояние, т.е. протекает процесс стеклования – постепенный переход переохлажденной жидкости в стеклообразное состояние. Наоборот, при нагревании стекло из твердого состояния переходит в пластическое, а при более высокой температуре – в жидкое (размягчение стекла).

Свойства стекла определяются не только их химическим составом, но также   температурой, при которой происходила варка стекла, и скоростью охлаждения расплава, т.е. так называемым «тепловым прошлым». Т.е. стекло одного и того же химического состава может иметь различные свойства и структуру в зависимости от его приближения к равновесному. Поэтому так важно соблюдать температурные и временные параметры производства стекла.

Основоположником научного стеклоделия в России является М.В.Ломоносов, организовавший в 1748 г. первую научную лабораторию по химии и технологии стекла.

Основные гипотезы строения стекла

Теории строения стекла – нет, но есть гипотезы, которые объясняют структуру и свойства стекла. Гипотезы строения стекла отражают этапы развития структурных представлений о строении стеклообразных веществ и условиях стеклообразования. Среди них центральное место занимают гипотезы Д.И.Менделеева, А.А.Лебедева, Захариасена, Таммана.

Гипотеза Д.И.Менделеева

В структуре стекла следует различать две составные части: неизменную и изменяемую. Под неизменной частью структуры подразумевается каркас кремнеземистого сплава, изменение которого должно вызывать изменение соединения в целом.

В изменяемой части можно легко проводить замещения, не вызывая существенного изменения соединения в целом. Д.И.Менделеев считал, что «Стекло не есть определенное химическое соединение, а является сплавом оксидов, подобным металлическим сплавам переменного состава». Он высказал предположение о возможном полимерном строении неорганических стекол.

         Кристаллитная гипотеза Лебедева (1932г.)

         По А.А.Лебедеву, структуру стекол следует рассматривать как скопление микроструктурных образований, аналогичных по своим кристаллохимическим характеристикам силикатам и кремнезему.

Микрокристаллические образования в стекле получили название кристаллитов. Кристаллиты – это крайне малые и сильно деформированные структурные образования. В центральной части кристаллит имеет наиболее упорядоченное кристаллическое строение, соответствующее обычному кристаллу, но по мере перехода от центральной части к периферии в структуре кристаллита накапливается все большее число дефектов, отклонений от первичного расположения частиц, так что в периферийной области кристаллита его структура оказывается аморфной. В отличии от микрокристаллов, которые могут образовываться в стекле при кристаллизации, кристаллиты не имеют поверхностей раздела фаз с аморфной составляющей стекла, которая в качестве прослойки находится между кристаллитами. (Инструментально не подтверждено)

         Гипотеза непрерывной неправильной сетки Захариасена (США, 1932г.)

         Структура стекла представляет собой непрерывную трехмерную сетку, в узлах которой расположены атомы, ионы или группы атомов.

Структурная сетка стекла выполнена из тех же координационных полиэдров, что и кристаллическая решетка. Полиэдры соединяются друг с другом вершинами, однако если в кристаллических модификациях кремнезема относительная ориентация двух соседних тетраэдров с общим атомом кислорода будет одинаковой для всей структуры, то в стекле ориентация соседних тетраэдров может изменяться в широких пределах, т.е. структурная сетка стекла несимметрична и не обладает повторяемостью, как в кристаллах.

Гипотеза Таммана

Гипотеза Таммана развила представление о стекле как о переохлажденной жидкости. Возможность перехода жидкости в стеклообразное состояние определяется температурной зависимостью скорости образования центров кристаллизации в единице объема и скорости роста кристаллов на образовавшихся центрах: чем выше скорость охлаждения расплава, тем больше вероятность получения вещества в стеклообразном состоянии.

Тамман ввел понятие об интервале размягчения стекла и о температурах, ограничивающих этот интервал, Tg и Tf. Он считал, что размягчение стекол и изменение физических свойств в интервале размягчения обусловлены тем, что «молекулы стекла начинают вращаться, приобретая таким образом характер движения, свойственный жидким и газообразным состояниям».

         Эти гипотезы нашли свое развитие в Новой теории (гипотеза неоднородного строения стекла).

         В непрерывной беспорядочной сетке стекла существуют отдельные области наибольшей упорядоченности, т.е. стекло неоднородно.

         В настоящее время стекла сложного состава в совокупности рассматривают как взаимный раствор различных структурных образований, среди которых могут находиться и такие, состав которых отвечает определенным химическим соединениям.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОМАССЫ (СТЕКЛА)

1. ВЯЗКОСТЬ, При движении жидкого или пластичного вещества одни слои вещества перемещаются относительно других. При этом они испытывают сопротивление, вызываемое силами внутреннего трения, т.е. вязкость – есть сила трения между слоями. На отдельных этапах варки и выработки вязкость должна поддерживаться в определенных пределах.  В  технологии  стекловарения  зависимость  вязкости  стекла  от  температуры – температурный ход вязкости - является чрезвычайно важной характеристикой, которая задает параметры процесса варки, формования, отжига и  т.д.  На  вязкость  стекла  влияет температура и химический состав стекла. Изменяя содержание в стекле тех или иных компонентов можно изменить вязкость в заданном направлении.

2. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ. Кристаллизация стекла – это один из видов фазового разделения стекла. Поверхностное натяжение жидкости характеризуется работой, которую необходимо совершить для того, чтобы образовать единицу новой поверхности жидкости при постоянной температуре. Действие сил поверхностного натяжения направлено на уменьшение площади поверхности. Поверхностное натяжение расплава стекла в 3-4 раза больше поверхностного натяжения воды, расплавленных солей и близко к поверхностному натяжению расплавленных металлов. Поверхностное натяжение расплава мало зависит от температуры, а в основном зависит от химического состава стекла.

            Al2O3, MgO – увеличивает поверхностное натяжение.

            K2O, Na2O, В2О3, Р2О5 – понижают поверхностное натяжение.

            На поверхностное натяжение может влиять газовая среда: SO3, NH3, HCl и Н2О (пары) снижают поверхностное натяжение.

            Действие сил поверхностного натяжения проявляется на различных стадиях стекловарения. На стадии стеклообразования растворение зерен кварца идет быстрее при низком поверхностном натяжении, при осветлении легче удаляются мелкие пузыри.

            В процессе формования влияние поверхностного натяжения может дать отрицательные результаты – сужение ленты вытягиваемого стекла, свили и др.

3. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СТЕКЛОМАССЫ. Образование кристаллов при переходе стеклообразного вещества в кристаллическое называют кристаллизацией. Условия для кристаллизации стекломассы определяются температурой, соответствующей наивысшей скорости роста кристаллов или образования центров кристаллизации, продолжительностью выдержки стекломассы при этой температуре, а также составом стекла и газовой средой. 

            Фазовое разделение приводит не только к ухудшению или потере прозрачности изделий, но и нарушению технологических режимов выработки и формования. Управляемый процесс кристаллизации дает возможность получить стекла с регулируемой прозрачностью, вплоть до молочно-белого цвета. Склонность к кристаллизации определяется их химическим составом, температурой и давлением в печи. Наиболее опасны зоны студки и выработки.

            Процесс этот теоретически сложный – делится на две стадии – образование центров кристаллизации и рост кристаллов. Обычно это происходит на границе раздела фаз: газовая атмосфера печи – стекломасса; участки соприкосновения с огнеупором; свили; газовые включения и т.д. Сначала в расплаве образуются «зародыши» кристаллов (центры), которые затем растут. Интенсивность кристаллизации определяется скоростью образования центров кристаллизации и скоростью роста кристаллов. По мере охлаждения расплава число центров кристаллизации и скорость роста кристаллов сначала возрастают до максимальных значений, а  затем  уменьшаются.  При  низкой  температуре  образуется

большое количество центров кристаллизации, но  вырасти кристаллы могут только при снижении вязкости, т.е. при повышении температуры.

            Если скорость роста кристаллов велика в широком интервале температур, то стекло легко кристаллизуется. В этом случае кристаллы растут уже при низких температурах, т.е. когда образуются центры кристаллизации.

            В производстве листового стекла кристаллизация всегда нежелательна. Ни один состав стекла не рекомендуют в производство без изучения его кристаллизационной способности.

            Кристаллизация снижает механическую прочность, ухудшает вид изделия.

4. ПЛОТНОСТЬ. Плотность – это количество массы в единице объема. Плотность промышленных  стекол  лежит в пределах  от  2200  до  7500кг/м3.  Плотность зависит от состава, строения пространственного каркаса, «теплового прошлого» и т.д. При нагревании плотность стекол уменьшается. После отжига уменьшается объем и растет плотность стекла. Плотность листового стекла, вырабатываемого на ОАО «Саратовстройстекло» - 2500 +2 кг/м3

5. УПРУГОСТЬ,ХРУПКОСТЬ,ТВЕДОСТЬ. Стекло в области низких температур и высокой вязкости можно рассматривать как твердое, упругое, хрупкое.

            Упругость – характеризует свойство материалов восстанавливать форму и объем после прекращения действия деформирующих сил. Стекло изотропный материал, его упругие свойства не зависят от направления действия сил, поэтому стекло в области  температур ниже температуры стеклования испытывает только упругую деформацию.

            Хрупкость – свойство твердых материалов разрушаться под действием возникающих  в  них  напряжений  без  заметной  пластической  деформации.  Хрупкость характеризует неспособность материала к релаксации напряжений, возникающих в нем при деформации изделий. С ростом внешних усилий внутренние напряжения тоже растут и достигают предела прочности, после чего материал разрушается. Мерой хрупкости материала является сопротивление удару. Хрупкость зависит от состава и «температурного прошлого».

            Твердость – является свойством материала, определяемым способностью сопротивляться  истиранию, т.е. разрушению поверхностного слоя. Это разновидность прочности – характеризует прочность поверхностного слоя при вдавливании. Критерием прочности при вдавливании является предел упругости, превышение которого ведет к разрушению твердого тела или к пластической деформации. Твердость зависит от прочности химических связей материала.

6. ПРОЧНОСТЬ. Прочность – свойство материала сохранять свою целостность под воздействием внешних нагрузок. Мерой прочности является предел прочности – максимальное напряжение, вызывающее разрушение материала под действием статистических нагрузок. Различают предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе, кручении, ударе и т.д. Прочность зависит от наличия дефектов на поверхности стекла, от химического состава и прочности связей в стекле. Повышение прочности стекол – одна из главных задач. На прочность стекла огромное влияние оказывает однородность стекла.

7. ХИМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ. Химическая устойчивость стекла – это его способность противостоять разрушающему действию окружающей среды, т.е. воды, растворов солей, влаги и газов атмосферы, а также действию различных химических реагентов. Химическая устойчивость стекла зависит от  химического состава, параметров его производства и  природы реагентов и условий, при которых они действуют на стекло. Стекло тем более химически устойчиво, чем меньше в нем содержится щелочных компонентов, образующих легко гидролизирующиеся щелочные силикаты. Разрушение стекла химическими реагентами значительно усиливается при повышении их температуры.

8. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. Теплопроводностью называют способность веществ к самопроизвольной передаче тепловой энергии в направлении более низкой температуры за счет колебательного движения частиц. Теплопроводность характеризуется коэффициентом теплопроводности, который показывает, сколько калорий тепла протекает в единицу времени через противоположные грани 1см3 вещества при разности температур между этими гранями 1оС. Теплопроводность стекол зависит от химического состава и растет с повышением температуры. Чем меньше теплопроводность стекла, тем оно менее термостойко, однако более восприимчиво к закалке.

9. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.  К оптическим свойствам стекол относятся пропускание, поглощение, преломление, рассеяние и отражение света, которые являются результатом взаимодействия электромагнитного излучения со стеклом. Для листового стекла толщиной 10 мм пропускание света составляет 88 – 90%, поглощение колеблется от 0,5 до 3% в зависимости от содержания примесей красящих компонентов, отражение равно 8 – 9%. Высокая прозрачность листового  стекла  обусловлена тем, что стекло является однородной и однофазной средой, отсутствуют границы раздела фаз, которые могут вызвать рассеяние света.

 Оптические свойства характеризуются показателем преломления, который выражается отношением синуса угла падения к синусу угла преломления светового луча. Это отношение зависит от природы смежных сред и длин волн лучей, но не зависит от угла падения, т.е. n=const.

Показатель преломления стекла зависит от ряда факторов, главным образом, от плотности стекла, а следовательно от его химического состава и структуры. Чем выше плотность стекла, тем меньше скорость распространения света.

ТЕХНОЛОГИЯ  ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

            К листовому стеклу относится оконное, архитектурно-строительное (узорчатое, армированное) и др.

         Листовым стеклом называют стекло, вырабатываемое в виде плоских стекол, толщина которых по отношению к длине и ширине невелика. Оно служит для остекления оконных и дверных проемов, фонарей верхнего света, витрин, является исходным материалом для стеклопакетов, сталинита и т.д.

         К составам листового оконного стекла предъявляется ряд требований:

1.    

2.    

3.    

4.    

5.    

Современное листовое стекло в своем составе имеет следующие оксиды: SiO2, Na2O, Al2O3, CaO, MgO, Fe2O3, SO3.

Для производства листового стекла используют шихту.

Шихта представляет собой однородную увлажненную смесь предварительно подготовленных сырьевых материалов, составленную в соответствии с заданным рецептом. Рецепт шихты рассчитывается ЦЛ исходя из заданного состава стекла с учетом химического состава сырьевых материалов (кварцевого песка, кальцинированной соды, доломита, карбоната кальция, полевого шпата, сульфата натрия, гранулированного угля).

Увлажнение шихты до 4 – 5% уменьшает пыление и предупреждает или уменьшает расслоение шихты при ее хранении и транспортировании.

Массовая доля влаги в шихте после смешивания, % - 5,0 + 0,2

Массовая доля влаги в шихте на загрузочных карманах ЛТФ-1,2,4, % - 4,6+0,1

В процессе стекловарения происходит угар шихты. Величина угара шихты составляет 17%, соответственно коэффициент угара равен 0,83.

 Шихту загружают в печь, где из нее при соответствующей температуре получают расплав – стекломассу, которую выдерживают в печи достаточное время для того, чтобы она приобрела необходимую однородность. Затем температуру расплава снижают. Это увеличивает его вязкость и дает возможность формовать ленту стекла. После формования ленту стекла подвергают термической обработке, которую проводят медленно и постепенно (отжиг). Окончательная обработка изделий предусматривает резку ленты стекла на заданные размеры и упаковку готового стекла.

1. СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ СТЕКЛОВАРЕНИЯ. ПОДГОТОВКА  ШИХТЫ.

Сырьевые материалы, применяемые для производства стекла, условно делят на основные и вспомогательные.

На ОАО «Саратовстройстекло» для приготовления шихты используются следующие сырьевые материалы: песок, карбонат кальция, доломит, полевой шпат, сода, сульфат натрия, уголь.

К основным сырьевым материалам для производства листового стекла относятся кварцевый песок, сода, доломит, полевой шпат, карбонат кальция. К вспомогательным сырьевым материалам относится сульфат натрия, уголь.

Кремнезем SiO2 – главная составная часть всех силикатных стекол. SiO2 повышает вязкость стекломассы, улучшает механические и химические характеристики, повышает

тугоплавкость стекла и затрудняет его гомогенизацию, уменьшает показатель преломления, температурный коэффициент линейного расширения и плотность,

повышает термостойкость, увеличивает склонность к кристаллизации. Для введения SiO2 используется кварцевый песок. На ОАО «Саратовстройстекло» применяется песок марок ВС-040 1, ВС-050-1, С-070-1.

         Требования, предъявляемые к песку (ГОСТ 22551-77):

Наименование показателя

Норма для марки

ВС-040-1

ВС-050-1

С-070-1

Массовая доля оксида кремния (SiO2),%

Массовая доля оксида железа (Fe2O3),%

Массовая доля оксида алюминия (Al2O3),%

Массовая доля влаги, % не более

в обогащенных песках

в необогащенных песках

Остаток на сите № 08, % не более

в обогащенных песках

в необогащенных песках

Проход через сетку № 01, % не более

в обогащенных песках

в необогащенных песках

98,5+0,2

0,04+0,005

0,6+0,1

0,5

7

0,5

5

5

15

98,5+0,2

0,05+0,005

0,6+0,1

0,5

7

0,5

5

5

15

98,5+0,2

0,07+0,01

0,6+0,1

0,5

7

0,5

5

5

15

Оксид натрия Na2O (плавень) наряду с кремнеземом является важнейшей составной частью стекла.  Na2O  ускоряет  стеклообразование,  понижает  температуру  плавления и вязкость стекла, облегчает процесс осветления. Вместе с тем, Na2O повышает плотность и температурный коэффициент линейного расширения, снижает химическую устойчивость и микротвердость стекла. Сырьевыми материалами, посредством которых в стекло вводится Na2O, являются сода (Na2СО3) (ГОСТ 5100-85) и сульфат натрия (Na2SO4) (ТУ 21-249-00204168-92). Сода может быть тяжелая и легкая. На ОАО «Саратовстройстекло» используется тяжелая сода.

Преимущества тяжелой соды:

1) лучшая теплопроводность за счет меньшей пористости, поэтому быстрее, легче и полнее происходит расплавление шихты;

2) большая объемная масса, что уменьшает пыление соды, шихты;

3) малая гигроскопичность, в связи с чем снижается опасность получения шихты нестабильного состава;

4) меньшая склонность к комкованию и расслоению, что способствует получению однородной шихты.

Легкая сода – имеет высокую дисперсность частиц соды (менее 0,1мм) – что ведет к пылению, способствует расслоению шихты, ухудшает условия труда, ускоряет износ стекловаренной печи и т.д.

Оксид магния MgO вводят в состав стекла доломитом (MgCO3 x CaCO3) (ГОСТ 23672-79). МgО уменьшает температуру плавления стекломассы и склонность к кристаллизации при концентрации до 6% (с увеличением концентрации температура плавления и склонность к кристаллизации повышаются), повышает поверхностное натяжение. При содержании в стекле более 2% оксида магния время провара и осветления увеличивается. Несколько снижает устойчивость стекла к действию воды. Повышает температурный коэффициент  линейного расширения, но меньше, чем СаО.

Оксид кальция CaO вводят в состав стекла  карбонатом кальция (CaCO3) (ТУ 113-08-667-98) . СаО снижает температуру плавления и вязкость, улучшает механические и химические свойства, но усиливает склонность к кристаллизации, повышает плотность.

Оксид алюминия Al2O3 вводят в состав стекла полевым шпатом (K2O x Na2O x Al2O3 x 6SiO2)  (ТУ5726-036-00193861-96). Al2O3 повышает температуру плавления, вязкость и температуру размягчения, повышает поверхностное натяжение, ухудшая проваривание стекломассы и ее гомогенизацию, увеличивает химическую стойкость, улучшает механические свойства и теплопроводность, уменьшает температурный коэффициент линейного расширения и агрессивность расплава, снижает склонность стекла к кристаллизации.

         Установлено, что оптимальными для стекловарения являются кварцевые пески с размером зерен от 0,1 до 0,4мм. Согласно требованиям ГОСТ 22551-77, содержание зерен крупностью более 0,8мм в обогащенных стекольных песках не должно превышать 0,5%, а в природных – 5%. Для зерен размером менее 0,1мм эти показатели составляют соответственно 5 и 15%.

         Для доломита требования к гранулометрическому составу следующие – от 0,6 1,0мм не более 5%; менее 0,1мм не более 10%. Для полевого шпата – более 0,8мм не допускаются вообще; от 0,7 до 0,8мм не более 5%; менее 0,06мм не более 5%.

         Если размеры зерен сырьевых материалов будут больше 0,8мм, то во время варки стекла могут появиться непровары, т.к. крупные зерна провариваются трудно и медленно. Пылевидные зерна – комкуются и в такой стекломассе много «мошки».

Обработка сырьевых материалов и подготовка шихты осуществляется в производстве подготовки шихты № 10.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПОДГОТОВКИ ШИХТЫ

Выгрузка и складирование сырьевых материалов

Обработка и хранение сырьевых материалов

Дозирование и смешивание компонентов шихты

Подача шихты в бункера-накопители

Транспортирование шихты в бункера загрузочных карманов ванных стекловаренных печей

Примечание – Транспортирование шихты:

-        

      печей ЛТФ-1, ЛТФ-2, ЛТФ-4  – ленточными конвейерами;

.

На ОАО «Саратовстройстекло» вырабатывают стекло следующего химического состава:

-SiO2 – 72,7 +0,2 %

-Al2O3 – 1,0 +0,05 %

-СаО – 8,8 +0,2 %

-MgO – 3,7 +0,2 %

-Na2O – 13,3 +0,1 %

-Fe2O3 – не более 0,1%

-SО3 – не более 0,4%

         Поступающие на предприятие сырьевые материалы взвешиваются на вагонных весах для взвешивания в движении. Входной контроль качества сырьевых материалов осуществляется бюро внешней приемки ОТК. Сырьевые материалы хранятся в предназначенных для каждого из них  складах, отсеках, силосах. В зимнее время мерзлый песок перед выгрузкой предварительно рыхлится в полувагоне бурорыхлительной установкой.

         Обработка песка

            Из железнодорожного транспорта или отсеков склада кварцевый песок грейферным краном подается в приемные бункера отделений сушки песка для ЛТФ-1,2 и ЛТФ-6 (в каждом отделении имеется по две линии обработки песка). В зимнее время производится предварительный разогрев песка на решетке бункера с помощью газовых горелок. Из приемных бункеров песок поступает на лотковый питатель, предназначенный для равномерной подачи песка на ленточный конвейер. По ленточному конвейеру песок поступает в сушильные барабаны, которые отапливаются природным газом. Температура отходящих газов должна быть не более 150оС, а температура песка, выходящего из сушильного барабана, должна быть не более 100оС. Из сушильных барабанов песок по течке поступает для просева на грохот. Просеянный песок поступает в расходные бункера дозировочных линий, из которых затем поступает на весовые дозаторы линий дозирования. Из весового дозатора песок проходит через страховочную сетку поступает на сборочный ленточный конвейер. 

Отсевы песка, как после сушильных барабанов, так и после грохотов ссыпаются на складе в специально отведенное место в соответствии с утвержденной схемой склада. Затем грейферным краном грузятся в полувагоны и вывозятся со склада. Отсевы песка с участка ЛТФ подвергаются повторной обработке на участке ДСО. Применение отсевов песка, после повторного просева на участке ДСО, в производстве шихты не допускается.

Поступающие на предприятие мел, сульфат натрия, полевой шпат, кальцинированная сода, гранулированный уголь дополнительной обработке не подвергаются.

Подготовка шихты для линий ЛТФ-1,2,4

Шихта представляет собой однородную увлажненную смесь, полученную при смешивании дозированных обработанных сырьевых материалов (кварцевого песка, кальцинированной соды, доломита, мела, полевого шпата, сульфата натрия, гранулированного угля).

Технологический процесс подготовки шихты производится на дозировочно-смесительных линиях. Дозирование компонентов шихты производится в соответствии с циклограммой отвеса шихты, рассчитанной согласно заданному химическому составу стекла и химическому анализу сырьевых материалов в соответствии с СТП-307.

Подача шихты на стекловаренные печи должна производиться ритмично в соответствии с заданным уровнем стекломассы в ванных печах и съемом стекломассы.

Давление компрессорного воздуха на линии дозирования должно быть 5 кгс/см2.

Воздух должен быть осушен, точка росы должна быть не выше минус 20оС.

                    Технологическая схема подготовки шихты:

                              Дозирование компонентов шихты

                              Транспортирование их в смеситель

                      Увлажнение, смешивание компонентов шихты

                                        Выгрузка из смесителя

                                                             

                 Транспортирование готовой шихты в бункер-накопитель

                                                            

        Транспортирование шихты к загрузочным карманам ванных печей

                                              Дозирование стеклобоя на шихту

                  Подача смеси шихта-стеклобой в загрузочные карманы ванных печей

            Подготовка шихты производится для линий:

            -ЛТФ-1,2 на ДСЛ-1 и ДСЛ-2 на участке ДСО-1;

            -ЛТФ-4 на ДСЛ-1 на участке ДСО-2.

            В состав шихты для линий ЛТФ-1,2,4 входит гранулированный уголь, который выполняет роль восстановителя при стекловарении.

            ДСЛ оборудованы автоматическими дозаторами с тензометрическими датчиками.

            Приготовление отвесов шихты осуществляется в соответствии с циклограммой работы ДСЛ. Циклограмма отвеса шихты включает:

- время дозирования компонентов шихты;

- время разгрузки компонентов шихты в смеситель;

- время смешивания;

- порядок разгрузки компонентов шихты.

            Просыпание материалов на пути движения сборочного ленточного конвейера не допускается.

            Смешивание и транспортировка шихты

Дозированные по заданному рецепту компоненты шихты сборочным ленточным конвейером подаются в смеситель, где они смешиваются и увлажняются. Время смешивания шихты – согласно циклограмме. Вода для увлажнения подается на песок. Включение и выключение насосов для подачи воды производится автоматически в соответствии с циклограммой и заданной влажностью шихты. По истечении времени смешивания в соответствии с циклограммой производится разгрузка смесителя. Из смесителя готовая шихта с помощью винтовых конвейеров и элеваторов подается в бункер-накопитель шихты.

Из бункера-накопителя шихта подается в загрузочные карманы ЛТФ-1,2,4 по ленточным конвейерам с автоматическим дозированием обработанного стеклобоя. В процессе транспортировки шихта подвергается очистке от металлических включений с помощью электромагнитных сепараторов.

Ритмичность загрузки смеси шихта-стеклобой в загрузочные карманы ванных печей ЛТФ-1,2,4 регулируется датчиками управления уровнем смеси шихта-стеклобой.

Допустимые отклонения дозирования компонентов шихты не должны превышать следующих значений:

Наименование компонента

Допустимые отклонения, в %

1.            Кварцевый песок

+ 0,25

2.            Полевой шпат

+ 0,5

3.            Карбонат кальция (мел)

+ 0,5

4.            Доломит

+ 0,5

5.            Кальцинированная сода

+ 0,5

6.            Сульфат натрия

+ 0,5

7.            Гранулированный уголь

+0,1

2. ВАРКА  СТЕКЛА

            Варка стекла производится в ванной регенеративной стекловаренной печи непрерывного действия с поперечным направлением пламени, отапливаемой природным газом, с удельным съемом стекломассы с отапливаемой части:

-для ЛТФ-1 до 1974,12 кг/м2,

-для ЛТФ-2  1899,1 кг/м2,

-для ЛТФ-4 с общей площади печи  1050 кг/м2.

            Фактическая  производительность стекловаренных печей на ОАО «Саратовстройстекло»:

            -на ЛТФ-1       500 т/сут;

            -на ЛТФ-2       350 т/сут;

            -на ЛТФ-4       250 т/сут.

           

Суточный съем стекломассы на стекловаренных печах производств 40, 45, 55

Производство 40  - ЛТФ-4: 250 т/сут для толщины 4мм и 5мм; 190 т/сут для толщины 3мм; 160 т/сут для толщины 2,3 мм.

Расчет количества сваренной стекломассы

  По количеству засыпанной шихты и стеклобоя в стекловаренную печь:

 Q = количество шихты(тн) х коэф.угара + количество стеклобоя (тн), (тн)

Пример:

В стекловаренную печь засыпали за сутки 290тн шихты и 67тн стеклобоя

Угар шихты = 17,08%

                                   Коэффициент угара = (100 – 17,08) : 100 = 0,8292

            Q = 290 х 0,8292 + 67 = 307,468тн

По вытянутому стеклу:

Q = вытянуто стекла (м2) х толщина (м) х плотность стекла (тн/м3),(тн)

 Пример:

Скорость выработки = 720м/ч

Ширина ленты стекла с бортами = 1840мм = 1,84м

За сутки вытянуто стекла 720 х 1,84 х 24 = 31795,2м2

Толщина = 3,84мм = 0,00384м

Плотность стекла = 2,5т/м3

                                    Q = 31795,2 х 0,00384 х 2,5 = 305тн

     

 КИС (коэффициент использования стекломассы)

                                        вытянуто(м2) х толщина (м) х плотность(кг/м3)

                     КИС =  

                                                         съем (кг) х КИО                      

   КИО – коэффициент использования оборудования

Количество вытянутого стекла с учетом КИС и КИО

                                               съем (кг) х КИС х КИО

                 Вытянуто =                                                                  , м2

                                         толщина (м) х плотность (кг/м3)

Пример:

Съем составил 310т/сут

КИС = 0,78

КИО = 0,995

Толщина = 3мм

Плотность = 2,5т/м3

                                                        310 х 0,78 х 0,995

                        Вытянуто =                                                  = 32079м2

                                                            0,003 х 2,5

      Минимальный срок эксплуатации печи – не менее 5 лет. Стекловаренная печь

должна быть выполнена:

-с применением рациональной кладки печи из высококачественных огнеупоров: а) дно печи -  многошамотные брусья, на которые уложена бакоровая плитка; б) стены бассейна, сыпочная арка, влеты горелок – бакор; в) подвесные стены, свод печи, верхняя часть рубашек регенераторов – динас; г) насадки регенераторов – нижние 6 рядов шамотные, затем 16-18 рядов периклазо-хромитовые и 5-6 рядов периклазо-шпинелидные огнеупоры.

-с изоляцией поверхности варочного бассейна печи;

-с применением средств интенсификации процессов стекловарения, нижний подвод газогорелочных устройств с позонной регулировкой;

-с применением рациональной конструкции студочного бассейна (пережим, холодильник, заглубленный в стекломассу).

Конструкция печи делится на верхнее и нижнее строение. К верхнему строению относятся – бассейн с подвесными стенами и сводом, т.е. варочный бассейн, студочный бассейн, пережим и загрузочный карман. Для разделения варочного и студочного бассейна в качестве разделительного устройства применяют протоки, пережим, холодильники. На печах ОАО «Саратовстройстекло» применяют пережим и холодильники. В наших печах глубина варочного бассейна более 1,5 м не применяется:

-ЛТФ-1 : глубина 1450мм, ширина 9800мм, длина 60200мм;

-ЛТФ-2 : глубина 1160мм, ширина 8000мм, длина 59600 мм;

-ЛТФ-4 : глубина 1180 мм, ширина  до 5-ой горелки 8850мм, от 5-ой горелки до пережима 9050мм,  длина 44680мм.

К нижнему строению относятся – регенераторы, подрегенеративные камеры, борова, шиберная система, переводные клапаны, каналы для отвода отходящих газов, фундамент и колонны. Регенераторы – камеры для уменьшения потерь тепла, т.е. горячие отходящие газы, проходя через регенератор нагревают кирпичную кладку, которая в свою очередь после перевода пламени отдает тепло проходящему через регенератор воздуху. 

Горелки – устройства для приема и смешивания топлива и воздуха и подачи смеси в пламенное пространство и организации факела, а также связывающие элементы между верхним и нижним строениями. На наших печах по 6 пар горелок. Для равномерного нагрева шихты и стекломассы делают перевод пламени с одной стороны на другую :

-на ЛТФ-1,2 через 20 мин

-на ЛТФ-4 через 30 мин.

Печь отапливается природным газом.

На наших печах расход газа по зонам следующий:

-на ЛТФ-1  Iзона – 1750+50 нм3/ч; IIзона – 2150+50 нм3/ч; III зона – 200+30 нм3/ч; общий расход 4240+50 нм3/ч.

-на ЛТФ-2  Iзона – 760+30 нм3/ч; IIзона – 1900+100 нм3/ч; III зона – 710+50 нм3/ч

-на ЛТФ-4  Iзона – 650 + 10 нм3/ч; IIзона – 1700 + 30 нм3/ч; III зона – 400 + 50 нм3/ч при съеме 250 т/сут

Стекловаренная печь оснащена автоматизированной системой управления и контроля.

Варка стекла начинается с загрузки шихты и стеклобоя в стекловаренную печь через загрузочный карман с помощью роторных (ЛТФ-1,2,6) и стольного типа (ЛТФ-4) загрузчиков. Содержание боя составляет 15 – 35%. По мере продвижения вдоль стекловаренной печи под действием высоких температур в шихте происходят различные процессы.

Процесс стекловарения состоит из пяти стадий:

1.     

2.     

3.     

4.     

5.     

Силикатообразование – на этом этапе образуются силикаты и другие промежуточные соединения, появляется жидкая фаза за счет плавления эвтектических смесей и солей. Шихта в период нагревания претерпевает изменения. Из нее испаряется влага, обезвоживаются гидраты, разлагаются некоторые соли. Сульфат натрия и кремнезем переходят в другие кристаллические модификации. В процессе полиморфных превращений зерна кварца увеличиваются в объеме и растрескиваются. При температуре  300-400оС начинают взаимодействовать между собой карбонаты и сульфаты – образуются промежуточные сложные соединения и жидкие эвтектики. При дальнейшем повышении температур вступают в реакцию песок и глиноземистые материалы, образующие с солями различные силикаты. Одновременно образуется жидкая фаза, с появлением которой протекание реакций резко ускоряется. Возникшие в шихте силикаты и не прореагировавшие компоненты вместе с жидкой фазой образуют к концу этапа плотную спекшуюся массу. Этап завершается при 950 – 1150оС – для стекол обычного состава.

            На стадии стеклообразования происходит растворение зерен кварцевого песка в силикатном расплаве и одновременно взаимное растворение силикатов друг в друге. Этот процесс имеет двойную природу – химическую и физико-химическую. Зерна песка растворяются в расплаве с образованием силикатов щелочных материалов, но реакция замедляется  из-за накапливания продуктов реакции (силикатов) вокруг зерна кварца. Освобождение зерна кварца от силикатов происходит медленно вследствие движения потоков масс и диффузионных процессов. Скорость стеклообразования зависит от вязкости расплава и поверхностного натяжения. Высокая вязкость затрудняет диффузию, а при увеличении поверхностного натяжения ухудшается смачиваемость зерен песка. На растворение зерен кварца оказывают влияние гранулометрический состав, форма зерен, содержание в зернах кварца примесей. К концу процесса стеклообразования, завершающегося при температурах 1200 – 1250оС, стекломасса становится прозрачной, в ней отсутствуют не проваренные частицы, однако содержится большое количество пузырей и свилей.

            Процесс стеклообразования протекает медленнее, чем силикатообразование и составляет 60 – 70% общего времени, затраченного на процесс стекловарения. Скорость процесса стеклообразования зависит от состава стекла и температуры варки.

            Осветление  -характеризуется выделением из расплава газов, пересыщающих стекломассу после завершения процессов стеклообразования, и протекает при максимальной температуре варки 1560 – 1600оС. Практически на ОАО «Саратовстройстекло» максимальная температура по верхнему строению печи: на ЛТФ1,2 1560оС, на ЛТФ-4 1540оС. Главный источник газов – шихта, в которой газы находятся в химически связанном виде и в виде гидратной влаги. При протекании реакций силикато- и стеклообразования газы выделяются в атмосферу печи, однако часть пузырьков самых разных размеров остается в расплаве. Скорость освобождения стекломассы от пузырей определяется вязкостью стекломассы, размером пузырей, давлением газов в пузырьках. Когда в стекломассе остаются только крупные пузыри температуру постепенно снижают, чтобы прекратить образование новых пузырей, а крупные пузыри выходят из стекломассы и при более низкой температуре. К концу этой стадии стекломасса освобождается от видимых газовых включений.

            Гомогенизация – на этом этапе происходит усреднение расплава по составу, он становится химически однородным. Гомогенизация и осветление протекают одновременно при одних и тех же температурах. Гомогенизации способствуют выделяющиеся из стекломассы газовые пузыри, повышение температуры и связанные с этим понижение вязкости, повышение скорости диффузии и массообмена.           

Студка – это завершающий этап стекловарения. На данном этапе происходит подготовка стекломассы к формованию, для чего равномерно снижают температуру на 300 – 400оС и добиваются необходимой для выработки вязкости стекла.

Главное условие во время охлаждения – непрерывное медленное снижение температуры без изменения состава и давления газовой среды. Нарушение этого условия может вызвать сдвиг установившегося равновесия газов и образование так называемой вторичной мошки.

            Схема процесса варки стекла представлена на рис. 1

           

В стекломассе, находящейся в ванной печи, существуют различные конвекционные потоки. Основные два цикла конвекционных потоков – сыпочный и выработочный, которые направлены по продольной оси бассейна.

Внутри сыпочного цикла стекломасса движется сначала по верху от зоны максимальных температур к загрузочной части печи, тормозя продвижение шихты и варочной пены в сторону выработки и отдавая им часть своего тепла, затем опускается вниз и движется в обратном направлении к зоне максимальных температур, где снова поднимается кверху и замыкает цикл. Внутри выработочного цикла стекломасса движется также, но уже в противоположную сторону – к выработке. Часть стекломассы вырабатывается, а остальная часть опускается вниз и движется обратно в варочную

часть печи к зоне максимальных температур, где поднимается кверху и замыкает выработочный цикл.

            Вертикальная граница раздела этих циклов в зоне максимальных температур называется квельпунктом.

            Процесс гомогенизации стекломассы протекает одновременно с процессами стеклообразования и осветления при высоких температурах. Чем полнее протекают диффузионные процессы в силикатном расплаве на стадиях стеклообразования и осветления, тем однороднее получается  стекломасса, а поскольку для заданного состава стекла скорость диффузии определяется уровнем температур и вязкости, решающим фактором обеспечения химической однородности стекломассы, является повышение температур варки. После окончания процесса осветления, протекающего при максимальных температурах, процесс химической гомогенизации продолжается и при последующем понижении температуры, но менее интенсивно и постепенно затухает.

            В конце варочного бассейна температура стекломассы достигает 1390 – 1400оС. Для интенсификации процесса студки стекломассы на пережиме печи используют заградительное устройство типа холодильник, который погружают в стекломассу на глубину до 450 мм, что в свою очередь, позволяет снизить температуру.        

            По мере продвижения стекломассы к выработке происходит постепенное ее охлаждение. Понижение температуры стекломассы определяется конструкцией студочного бассейна и закладывается при разработке проекта печи.

Для подготовки стекломассы к выработке, выравнивания термической однород-

ности стекломассы применяют вдувание воздуха в подсводовое пространство студочной части печи, что позволяет снизить колебания температуры стекломассы.

3. ПОРОКИ СТЕКЛОМАССЫ

ГАЗОВЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ. Пузыри могут быть различных размеров и формы. Мельчайшие пузыри, размером менее 0,8мм называют «мошкой». Располагаются они на поверхности стекла или в его толще.

Первичные пузыри образуются в результате неполного удаления газообразных продуктов разложения шихты, остаются в стекломассе при затянувшемся осветлении. Это происходит при неравномерном зерновом составе песка, недостатке осветлителей, сухой шихте, недостаточном времени пребывания стекломассы в зонах варки и осветления, низких температурах в зоне осветления, завышенных съемах стекломассы, недостаточном количестве теплоты или ее неправильном распределении по длине зон варки и осветления, что ведет к ослаблению потоков сыпочного цикла. Первичные пузыри обычно имеют мелкие размеры.

            Вторичные пузыри чаще всего возникают при вторичном нагревании стекломассы, содержащей остатки карбонатов и сульфатов натрия. Опасная температура разложения этих остатков 1150-1200оС. Если вторичный нагрев неизбежен, то необходимо избегать перегрева  и  вспенивания  стекломассы.  Вторичные  пузыри  образуются на границе  фаз:

стекломасса – включение; стекломасса – шихтные остатки; стекломасса – свили. Источником пузырей служат также и огнеупоры (вкрапления в огнеупорах железа, углерода и т.д.).

            Чем ближе к месту выработки образуются пузыри, тем больше их размер.

СТЕКЛОВИДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ. Свили – включения стекла другого состава, отличаются от основного стекла по химическому составу и физико-химическим свойствам. Причины их образования – неполное растворение и гомогенизация зерен кварца; неточное дозирование компонентов шихты; плохое смешивание шихты; загрузка боя другого химического состава; вовлечение застойных зон в выработочный поток; неправильное распределение теплоты; свили от огнеупорных материалов; продукты взаимодействия огнеупоров с пылевидными компонентами шихты. Способность свилей растворяться зависит от поверхностного натяжения.

ТВЕРДЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ. Это опасный порок стекломассы. Они вызывают локальные напряжения, которые снижают механическую прочность и термическую устойчивость изделий и часто приводит к самопроизвольному разрушению. Твердые включения могут быть:

-шихтными – непроварившиеся компоненты шихты, которые образуются в результате  содержания примесей тяжелых минералов в песке, неоднородности шихты, не хватки плавней, расслоения шихты, неправильного режима варки, образования кремнеземистая пленка;

            -огнеупорными – образуются в результате использования некачественного огнеупора,  нарушения эксплуатации стекловаренной печи (перелеты пламени, колебание уровня стекломассы и др.), а также в случае попадания  огнеупора в печь со стеклобоем;

            -сульфатными (щелочными);

            -продуктами кристаллизации стекломассы;

            -посторонними загрязнениями («черные точки», металл и др.).

4. ПРОЦЕСС ФОРМОВАНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА НА РАСПЛАВЕ МЕТАЛЛА

Способ формования листового стекла на поверхности расплавленного металла (флоат – процесс) впервые предложили американцы Хил и Хичкок независимо друг от друга в 1902г. Хичкок усовершенствовал свое изобретение в 1925г.

Сущность этого способа непрерывного производства листового стекла состоит в том, что регулируемое количество стекломассы в виде струи поступает из стекловаренной печи на поверхность расплавленного металла и, продвигаясь по ней, превращается в ленту стекла с огненно – полированными поверхностями.

 В результате контакта  нижней поверхности ленты стекла с идеально гладкой поверхностью расплавленного металла и огневой полировки ее верхней поверхности (под действием поверхностного натяжения) достигается исключительное качество поверхности листового стекла.

            Критерии выбора металла: металл должен быть жидким при температурах 600 – 1050оС; должен иметь плотность больше плотности стекла, т.е. больше 2500кг/м3,чтобы удерживать ленту на поверхности; упругость пара при1027 оС должна быть меньше 13,33Па. Этим требованиям отвечает олово (Sn):

            -температура плавления -  232 оС;

            -температура кипения       2623 оС;

            -плотность при 1050оС составляет  6500 кг/м3;

-упругость пара при1027 оС равна 0,25Па.

Первые образцы флоат-стекла были получены в 1953г. английской фирмой «Пилкингтон».

            Процесс формования ленты стекла на расплаве металла осуществляется в ванне расплава, представляющей собой тепловой агрегат, содержащий слой расплавленного металла, защитную восстановительную атмосферу, средства подачи стекломассы и вывода ленты из ванны расплава в печь отжига.

            Подача стекломассы  из стекловаренной печи в ванну расплава осуществляется через сливной узел, состоящий из мелкого выработочного канала, сливного лотка, отсекающего и дозирующего шиберов. С помощью отсекающего шибера производится прекращение подачи стекломассы в ванну расплава. Дозирующим шибером осуществляется регулируемая подача стекломассы в ванну расплава на формование.

 Дно мелкого выработочного канала и лоток выполняются из плавленного огнеупора типа бакор со сроком службы не менее 3-х лет. Шибера изготовлены формованием из порошка кварцевого стекла на кремнеземистой связке. Срок службы шиберов не менее 3-х месяцев.

            Температура стекломассы в выработочном канале поддерживается :

            -на ЛТФ-1    1100 - 1115 оС (в зависимости от задания)

            -на ЛТФ-2    1095 – 1115оС (в зависимости от задания)

            -на ЛТФ-4    1095 - 1160 оС (в зависимости от задания)

Температура на выходе из ванны расплава:

            -на ЛТФ-1      590-610 оС (16 зона по пирометру 620+1оС)

            -на ЛТФ-2      610-620 оС (в зависимости от задания)

            -на ЛТФ-4       620 +5 оС 

            Ванна расплава имеет огнеупорную футеровку, выполненную из шамотных брусьев. Срок службы огнеупоров ванны расплава до капитального ремонта не менее 10 лет. Проектные длина ванн расплава и уровень олова на ОАО «Саратовстройстекло» составляют:

            -ЛТФ-1  длина 49,709 м, уровень олова  50 мм в мелкой части, 70 мм в средней, 100-110 мм в глубокой части;

            -ЛТФ-2  длина 40,4 м, уровень олова  55 мм в мелкой части и 105 мм в глубокой;

            -ЛТФ-4 длина 30,769 м, уровень олова 50 мм в мелкой части и 100 мм в глубокой.

            Ванна расплава снабжена:

-сводовыми нагревателями, обеспечивающими в период разогрева ванны температуру по газовому пространству не менее 1000оС и имеющими срок службы не менее 2-х лет;

            -системой контроля и плавного регулирования электрической мощности нагревателей;

            -системой регулирования потоков расплавленного олова (рассекатели, ограничители);

            -системой телевизионного контроля границ стекломассы в зоне ее максимального растекания, в зонах формования ленты стекла с помощью утоняющих устройств;

            -стационарными контрольно-измерительными приборами для контроля температуры стекла в выработочном канале, температуры олова в ванне, скоростей растягивания ленты утоняющими устройствами, количества и параметров качества защитной атмосферы.

            Процесс формования ленты стекла на расплаве металла делится на следующие технологические операции, которым соответствуют последовательные участки ванны расплава:

- непрерывная регулируемая подача стекломассы из выработочного канала стекловаренной печи и ее слив на расплав олова в головном участке ванны расплава;

- растекание стекломассы на поверхности расплава олова до образования плоского слоя стекла равновесной толщины;

- «активное» формование ленты стекла, где под действием сил вытягивания, прилагаемым к формуемой ленте, она приобретает заданную толщину и ширину;

- охлаждение формуемой ленты до температуры ее выхода из ванны расплава на тянущие валы.           

Стекломассу сливают на расплав олова в головной части с носика лотка. Растекание стекломассы ограничивается задним смачиваемым брусом, рестрикторами и боковыми ограничителями. Стекломасса, которая течет от носика лотка к заднему брусу, образует «затек». Важнейшим требованием в процессе формования ленты стекла, является постоянное движение стекломассы в «затеке», чтобы не допустить ее застоя и кристаллизации. В конце участка растекания поток стекломассы под действием сил тяжести и поверхностного натяжения формуется в плоскопараллельный слой толщиной около 7мм. При свободном растекании равновесие сил, действующих на стекломассу, приводит к установлению толщины слоя 6,5-6,8мм, называемого равновесной толщиной. Непременным требованием для получения ленты стекла с высоким качеством по разнотолщинности является достаточная завершенность процесса растекания.

На участке «активного» формования ленту стекла в вязком состоянии подвергают действию сил вытягивания. Существует два способа вытягивания стекла: способ прямого вытягивания и способ продольно-поперечного вытягивания. Продольное вытягивание осуществляют    действием    сил,    передаваемых    от    роликов    печи    отжига    вдоль

затвердевающей ленты. Продольно-поперечное растягивание ленты выполняют с помощью утоняющих машин.

На участке охлаждения теплосъем осуществляется через футеровку ванны и дополнительно     холодильниками     различных     конструкций.    Величину    теплосъема  

регулируют изменением количества холодильников. Выравнивание температуры олова по ширине ванны может быть достигнуто изменением электронагрева по участкам и установкой ограничителей потоков олова и холодильников.

Для защиты металлического расплава олова от окисления в ванну расплава подается защитная газовая атмосфера, состоящая из азота и водорода. Подача защитной атмосферы в ванну расплава осуществляется через свод.

Станция получения азотно-водородной смеси (АВС) состоит из 8 установок АВУ-450 общей мощностью 3600м3/ч. Станция предназначена для выработки азотно-водородной смеси, которая содержит от 2 до 12% водорода, до 0,0005% кислорода, СО2 – 0,005%, СО – 0,01%, NO 0,0001%, содержание азота от 76 до86%. Давление на выходе со станции до 0,3кгс/см2

Природный газ и компрессорный воздух подается в цех АВС с давлением до 6кгс/см2. РДУКами (регулятор давления универсальный Казанцева) давление понижается и удерживается до рабочего давления 0,9кгс/см2. Далее газ очищается от примесей серы и сернистых соединений на сероочистках. Очищенный от сернистых соединений природный газ подают через инжекционную горелку в смеситель камеры сжигания. Туда же поступает и компрессорный воздух. Продукты сжигания из камеры подаются в конвектор, где происходит окисление окиси углерода до двуокиси углерода. После конвектора полученный газ проходит систему холодильников, циклонных каплеуловителей, где происходит отделение влаги от газа. Полученный газ подается на адсорберы для очистки от двуокиси углерода и оставшейся влаги.

Защитная атмосфера должна отвечать следующим требованиям по содержанию газов и примесей:

-азота – 99-84%;

- водорода – 1-16%;

- кислорода не более 0,0005%;

- влаги – 0,001г/м3 или точка росы – минус 60оС.

Азотно-кислородная станция (АКС) предназначена для получения азота высокой чистоты и оснащена 8 азотными установками типа  А-0,6 с производительностью по азоту 600 м3/час при давлении 5 – 6 кгс/см2 (0,5 – 0,6 мПа) и периодической выдачи 50м3/час азота той же концентрации под давлением 11 – 13 кгс/см2. Получение азота происходит путем охлаждения воздуха с последующим разделением на азот и кислородную фракцию.

Воздух, очищенный в воздушном фильтре от механических примесей и сжатый в компрессоре до давления Р=50 – 70 кгс/см2, после холодильника направляется в блок теплообменников, который состоит из двух параллельно работающих теплообменных аппаратов, имеющих по три секции: ожижительную, детандерную и основную – все три секции смонтированы друг над другом. В качестве обратного потока в первом теплообменнике используется отбросный газ (кислородная фракция после разделения с содержанием кислорода около 60%), во втором – 6-ти атмосферный продукционный азот.

В секциях ожижителя воздух охлаждается до температуры +6-+15оС при этом основная масса содержащихся в воздухе паров воды конденсируется. Из ожижителей воздух поступает во влагоотделитель, где из воздуха выделяется сконденсированная капельная влага и затем периодически удалается через продувочный вентиль. После влагоотделителя воздух направляется в цеолитовый блок очистки. Очищенный воздух возвращается в детандерные секции блока теплообменников, где охлаждается до температуры около –50оС и разделяется на два потока: примерно 27% воздуха отбирается в турбодетандер, а оставшаяся часть дополнительно охлаждается в основных секциях теплообменников. В турбодетандере воздух расширяется до рабочего давления нижней колонны 8 –11 кгс/см2 и за счет совершения внешней работы при расширении охлаждается до температуры около –90оС.

Разделение воздуха происходит в аппарате двукратной ректификации. Ректификация в нижней колонне протекает при давлении 8 –11 кгс/см2, в верхней колонне при давлении 5-6 кгс/см2. Воздух поднимается вверх по колонне в виде насыщенного пара. Навстречу ему по тарелкам стекает жидкость из трубок конденсатора. В результате многократно повторяющегося процесса массообмена пара и жидкости на тарелках колонны происходит постепенное обогащение пара азотом, а жидкости  - кислородом.

В верхней части верхней колонны собирается чистый азот с концентрацией 0,0005% кислорода. Часть этого азота конденсируется в трубках верхнего конденсатора, образуя дополнительную флегму для орошения верхней колонны. Несконденсированный чистый азот из верхней колонны поступает в межтрубное пространство второго теплообменника, нагревается до температуры на 4-6оС ниже, чем температура входящего воздуха и в виде продукта направляется потребителю.

Водородная станция предназначена для получения водорода и оснащена 8 электролизерами СЗУ-40  с производительностью по водороду 40м3/час каждый.

Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через водный раствор щелочи.

Выделяющиеся при электролизе воды водород и кислород вместе с циркулирующим в системе электролитом поступает в разделительные колонки, которые предназначены для отделения газов от щелочи, охлаждения электролита и обеспечения его непрерывной циркуляции. Из разделительных колонок газы поступают в промыватели, где очищаются от щелочного тумана и охлаждаются. Из электролизных отделений водород поступает на очистку от кислорода, которая осуществляется на палладиевом катализаторе в контактном аппарате. На поверхности катализатора кислород, содержащийся в водороде, реагирует с водородом, образуя воду. Понижение в контактном аппарате температуры (температуры выходящего водорода) ниже 100оС недопустимо, т.к. становится возможной конденсация водяных паров на катализаторе.

Перед подачей водорода на первую ступень осушки его необходимо охладить: для чего водород проходит холодильник и влагоотделитель.

Первая ступень осушки водорода осуществляется в отрегенерированном адсорбере с силикагелем. Горячий водород проходит снизу вверх через слой силикагеля, десорбируя из него влагу. Далее водород охлаждается и через влагоотделитель идет на вторую ступень осушки, в предварительно отрегенерированный осушитель. Водород второй ступени осушки поступает в один из осушительных баллонов, заполненных цеолитом. В адсорберах второй ступени осушки осуществляется глубокая осушка водорода, а также очистка водорода от примесей СО и СН. Очищенный и осушенный водород через фильтры подается в газгольдеры, а оттуда потребителю.

Содержание кислорода в газовом пространстве ванны не должно превышать 0,0008%, а содержание влаги не более 0,3г/м3, что соответствует точке росы не выше минус 30оС.

Избыточное давление в ванне расплава должно быть не менее:

-            кгс/м2 на ЛТФ-1;

-          2 на ЛТФ-2;

-          2  на ЛТФ-4.

Выход ленты из ванны расплава на валы печи отжига осуществляется через секцию примыкания (ЛТФ-1). Попадание кислорода воздуха через выходную щель предотвращается путем установки герметизирующих шторок над лентой стекла.

На ЛТФ-2,4 вывод ленты из ванны расплава осуществляется с перегибом при поднятии ленты стекла на приемные валы шлаковой камеры. Высота подъема ленты стекла относительно уровня олова и поверхности приемного вала 35-40мм. Шлаковая камера предназначена для защиты выходного отверстия ванны расплава от проникновения окисляющих примесей (кислорода, сернистых соединений), и создания оптимальных температурных и физико-механических условий перевода ленты стекла с поверхности расплава олова на металлические валы. Приемные валы шлаковой камеры и печи отжига выставлены по радиусу, обеспечивающему равномерное распределение веса ленты стекла на несколько валов при ее выводе из ванны расплава.

Камера состоит из металлического кожуха, который имеет две самостоятельные части: нижнюю и верхнюю, герметично приваренные к торцевым стенкам ванны расплава. Система    герметизации    шлаковой     камеры     состоит    из    специальных    шлюзовых (графитовых) устройств в нижней части и трех регулируемых по высоте шторок в верхней части. В шлаковую камеру перед первым валом снизу подается 50-70м3 защитной атмосферы.

В печь отжига с помощью перфорированных трубок между первыми двумя валами осуществляется подача сернистого газа – SO2, который служит для защиты нижней поверхности ленты стекла от повреждений. На нижней поверхности стекла образуется налет, представляющий собой аморфный безводный тонкозернистый Na2SO4. Сам факт образования на поверхности стекла Na2SO4 указывает на то, что процесс взаимодействия сернистого газа со стеклом сводится к извлечению щелочи из его поверхностного слоя. Налет, который образуется при температуре  600оС и ниже легко удаляется со стекла, оставляя его поверхность абсолютно прозрачной. При более высоких температурах он может вжигаться и тогда его трудно удалить даже при последующей полировке.

4.1 СПОСОБ ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОГО ВЫТЯГИВАНИЯ

Вытягивающая сила лера, действующая в продольном направлении производит уменьшение ширины и толщины вытягиваемой ленты. Сочетание сил в реальном процессе приводит к тому, что увеличение скорости лера вызывает большее уменьшение ширины, чем толщины. Это явление ограничивает производство стекла тонких номиналов способом прямого вытягивания.

Для получения увеличенной ширины ленты используется способ продольно-поперечного вытягивания. При этом подвижные элементы растягивающих машин (РУ) заглубляются в бортовые участки ленты и удерживают их на определенном расстоянии от борта ванны. Направление вращения вала машин совпадает с направлением движения ленты, но линейная скорость ролика меньше скорости ленты, что создает тормозящий эффект, усиливающий продольное вытягивание ленты. Используя несколько пар машин, установленных последовательно по длине ванны, возможно получить широкую ленту тонкого   стекла.   Скорость   растягивающих   машин   определяется  исходя  из  заданных

ширины и толщины конечной ленты стекла. Температура олова в районе установки машин поддерживается на уровне 800-880оС.

Способ продольно-поперечного вытягивания, помимо достижения большей конечной ширины ленты, дает возможность быстро изменять ширину и толщину ленты стекла.

Каждая растягивающая машина должна иметь следующие механизмы:

- подъема и опускания роликов относительно ленты стекла с ручным и электрическим приводом управления;

-установки горизонтальности роликов;

-разворота роликов в горизонтальной плоскости на определенный угол к продольной оси ванны;

-перемещения машин перпендикулярно продольной оси ванны;

-привода вращения роликов с заданной скоростью.

Количество растягивающих устройств на линиях ОАО «Саратовстройстекло» различно и зависит от скорости выработки, толщины ленты стекла :

-на ЛТФ-1    от 1-ой до 5-и пар машин соответственно в 3, 4, 5, 6,7-ой зонах;

-на ЛТФ-2  от 1-ой до 3-х пар машин соответственно в 3, 4 + 2 резервные в 5-ой зоне;

-на ЛТФ-4  от 1-ой до 3-х пар машин соответственно в  3, 4-ой зонах.

Для наблюдения за процессом формования ленты стекла ванна расплава должна оснащаться телевизионной аппаратурой. В системе наблюдения используют промышленные телевизионные установки. Положение ленты в ванне определяется путем оценки по телеэкрану размера свободных полос (расстояние от края ленты до роликов).

Для регулирования потоков олова используют ограничители флажкового типа, устанавливаемые друг против друга с двух сторон ванны.

Схема расстановки оборудования в ванне расплава представлена на рис. 2.

5. ПОРОКИ СТЕКЛА, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ВАННЕ РАСПЛАВА

При выработке стекла флоат-способом протекают сложные физико-химические процессы взаимодействия между расплавленным стеклом и оловом в условиях защитной атмосферы из смеси азота и водорода.

Если содержание кислорода в олове превышает 0,005%, то при снижении температуры в конце флоат-ванны образуется двуокись олова SnO2, которая в виде точек небольшого размера (дросс) прилипает на нижней поверхности ленты стекла в зоне отрыва ленты стекла от расплавленного олова. Часть их переносится на валы печи отжига, вследствие чего на нижней поверхности стекла могут образовываться мелкие выколки.

За  время, которое лента стекла находится в контакте с оловом, поверхность стекла при наличии кислорода поглощает двухвалентное олово. При термической обработке флоат-стекла двухвалентное олово окисляется до четырехвалентного, и на поверхности стекла   образуется  голубоватый  налет   (блюм).  Налет  представляет   собой   скопление микроскопических морщинок, возникающих в результате расширения поверхностного слоя стекла в связи с поглощением кислорода.

Во флоат-ванне, особенно в зоне низких температур, на поверхности олова, а также между   лентой   стекла и оловом  всегда имеются  окислы  олова, что  является  причиной появления на поверхности стекла тончайшей пленки (матовости), которая уменьшает светопрозрачность стекла.

Радикальное решение вопроса ликвидации пороков – блюма, дросса и матовости на нижней поверхности ленты стекла – состоит в полном исключении кислорода и серы из атмосферы флоат-ванны.

В случае горения водорода, попадающего из ванны расплава за шибер, через неплотности в зоне контакта шибера с кладкой или в самой кладке, а также в случае попадания мелких частичек пористого огнеупора на поверхность стекломассы в зоне шиберов могут образовываться мельчайшие пузырьки, называемые «мошкой».

Стекломасса содержит растворенную серу, кислород и его соединения. При контакте горячего стекла с расплавленным оловом сера и кислород, находящиеся в поверхностных слоях стекла, могут вступать во взаимодействие с оловом, образуя окислы и сульфид олова. Сера, находящаяся в олове, может взаимодействовать с водородом, содержащимся в атмосфере ванны, давая сероводород.

 

Защитная атмосфера состоит в основном из азота и водорода. В ней имеются примеси кислорода, водяных паров и др. Назначение водорода – локализовать действие кислорода, который попадает в ванну через неплотности ванны расплава и со стекломассой. Повышение концентрации водорода в атмосфере более 4% в начале ванны и 6-8% в ее конце благоприятно сказывается на уменьшении содержания кислорода. Так как водород хорошо растворим в олове, олово пересыщается водородом и может выделять водород в виде пузырей на контакте со стеклом или огнеупором дна  ванны  расплава.

В этом случае на нижней поверхности ленты стекла могут образовываться открытые пузыри. Поэтому в защитной атмосфере должно содержаться оптимальное количество водорода, обеспечивающее наиболее выгодные условия эксплуатации ванны расплава.

6. ОТЖИГ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА

Отжигом называют процесс устранения остаточных напряжений в стекле путем регулируемого охлаждения (по заданному режиму) от температуры формования до температуры цеха. Отжиг позволяет предотвратить образование временных напряжений, а остаточные напряжения - ослабить до величины, безопасной с точки зрения прочности изделий.

В интервале температур (440-595оС), называемом интервалом стеклования, происходит преобразование стекла из вязко-текучего состояния в твердое (хрупкое). В этом же интервале происходят и основные изменения физических свойств стекла, в частности уменьшение коэффициента термического расширения примерно в два раза.

При образовании перепада температур или его изменении в этом интервале в стекле возникают временные напряжения, которые релаксируют (уменьшаются) вследствие вязкого течения (смещения) слоев относительно друг друга, причем скорость релаксации достаточно велика (минуты) в высокотемпературной области и резко снижается (часы) – в низкотемпературной области. При температуре ниже 440оС напряжения в стекла остаются неизменными пока сохраняется вызвавший их перепад температур.

После окончательного охлаждения стекла до температуры окружающей среды и исчезновения перепада температур, центральные слои стекла теоретически должны были бы  изменить  (уменьшить)  собственные  линейные  размеры,  но,  поскольку  стекло  уже находится в хрупком состоянии и вязкое течение отсутствует, в нем возникают остаточные напряжения (упругие сокращения).

Напряжения в стекле возникают также из-за химической или термической неоднородностей.

Химическая неоднородность – это стекло другого химического состава и, соответственно, других химических свойств, чаще всего проявляющееся в виде свили. Предельный случай этого явления – это включения в стекле.

Термическая неоднородность – это стекло, сформированное в другом термическом цикле стекловарения и обладающее отличающимися от основного стекла физико-химическими свойствами.

Напряжения, возникающие вследствие неоднородностей, производственным отжигом не устраняются.

Остаточные и временные напряжения в ленте стекла подразделяются на «торцевые», представляющие собой напряжения, распределенные по толщине стекла, и «плоскостные», представляющие собой напряжения, распределенные в плоскости ленты стекла по ее ширине.

Последние («плоскостные») напряжения существенно влияют на целостность ленты, качество поперечного раскроя и отбортовку  ленты.

«Торцевые» напряжения всегда присутствуют в стекле любой толщины и любого размера и именно они, при всех остальных одинаковых параметрах, определяют качество раскроя листов стекла.

На основании заданной величины «торцевых» остаточных напряжений рассчитывается температурная кривая листового стекла и, соответственно, длина печи отжига.

Режим отжига зависит от состава и свойств стекла, размеров и толщины изделий. Чтобы определить этот режим, нужно установить две его крайние точки, т.е. тот интервал температур, внутри которого возникают и релаксируют остаточные напряжения. Эти крайние температуры отвечают значениям вязкости стекла 1012 Па х с (ВТО – высшая температура отжига) и 1014 Па х с (НТО – низшая температура отжига).

Режим отжига должен обеспечивать величину остаточных напряжений, определяемую исходя из значения двойного лучепреломления, до 10нм/см на 1мм толщины стекла.

Для получения заданной величины остаточных напряжений стекла медленно охлаждается в интервале температур ответственного отжига.

Режим отжига листового стекла включает три стадии:

-предварительное охлаждение до ВТО (600(610)-570оС);

-ответственный отжиг – это медленное охлаждение до НТО (570-510оС);

-ускоренное охлаждение (510-60оС).

Из ванны расплава лента стекла попадает в печь отжига (лер). Печь отжига предназначена для транспортирования и равномерного охлаждения ленты стекла по заданному режиму от температуры 600оС до 50оС. Процесс отжига является неотъемлемой частью общего технологического процесса выработки листового стекла и полностью определяет качество раскроя ленты стекла и отдельных листов на заданные заготовки.

 Для отжига флоат-стекла применяют печи отжига с принудительной циркуляцией воздуха в воздуховодах и интенсивным охлаждением ленты стекла ниже температуры 250оС на открытом рольганге при помощи воздушного душирования.

Тоннель печи отжига состоит из отдельных секций, выполненных из листовой стали. Секции соединены между собой болтами. Внутренний каркас туннеля (в зонах нагревателей) изготовлен из жаропрочной стали, в остальных зонах из обычной стали. Для теплоизоляции печи используют каолиновую или минеральную вату (рабочая температура до 750оС), которым заполняют пространство между наружным и внутренним металлическими кожухами.

Система транспортирования ленты стекла состоит из металлических и асбестированных валов. В зоне ответственного отжига устанавливаются валы из жаропрочной   стали.    Система     транспортирования     ленты     должна      обеспечивать синхронность движения отдельных частей рольганга во всем диапазоне скоростей выработки ленты стекла.

Охлаждение ленты осуществляется муфельной и воздухоструйной  системами.

Система электронагрева обеспечивает разогрев перед пуском и плавную настройку термического режима печи отжига во всем диапазоне нагрузок.

Температура в печи отжига поддерживается:

-на ЛТФ-1     в1-ой секции  585+10 оС, в 8-ой секции 475 +10оС

-на ЛТФ-2   в «0» зоне 580+15 оС, в 8-ой зоне 310+10 оС (в зависимости от толщины вырабатываемого стекла)

-на ЛТФ-4 в 1-ой зоне  590+20оС, в 8-ой зоне  360+20 оС ( в зависимости от толщины вырабатываемого стекла)

Система КИП и автоматики обеспечивает стационарный контроль температуры по зонам печи и скорости транспортирования ленты стекла.

Печь отжига обеспечивается системой автоматического переключения приводов на питание от аккумуляторной батареи.

Для защиты нижней поверхности ленты стекла от возможных повреждений предусматривается:

-подача сернистого газа в начале печи отжига;

-установка графитовых устройств для снятия скопления «дросса» с валов конвейера печи отжига;

-периодическая выемка первых валов и полирование их поверхности.

7. РЕЗКА И УПАКОВКА СТЕКЛА

После отжига лента стекла подвергается резке, упаковке и отгрузке.

Надрез ленты производится с помощью роликов из твердых сплавов, закрепленных в специальных устройствах. По мере необходимости производится замена и заточка режущих роликов. Ролики не должны иметь отклонений от правильной геометрической формы, должны иметь определенный угол заточки, подобранный для каждой толщины стекла. Для более толстого стекла следует применять ролики с большим углом заточки, чем для тонкого стекла.

Нормальной следует считать резку при соблюдении следующих условий:

-рез по стеклу должен быть ровный;

           -не должна образовываться  стеклянная стружка и пыль;

-стекло должно разламываться по линии реза без образования сколов и т.п.;

-рез должен наноситься при равномерной, постоянной скорости движения стеклореза;

-наклон стеклореза при его движении не должен изменяться;

-рез должен наноситься при постоянном давлении ролика на стекло;

-резка должна проводиться стеклорезом, смоченным в керосине.

 Маркировка нарезанного стекла осуществляется в соответствии с требованиями нормативной документации (ГОСТ 111-2001).

Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяется на марки М0, М1, М2, М3, М4, М5, М6, М7.

Стекло в зависимости от категории размеров подразделяют на:

-стекло твердых размеров (ТР) – стекло, изготовленное и поставленное по спецификации потребителя.

-стекло свободных размеров (СВР) – стекло, изготовленное и поставленное в заводском ассортименте размеров.

В соответствие с ГОСТом  на ОАО «Саратовстройстекло» выпускаются следующие марки стекла:

-в производстве № 40  на ЛТФ-4  - М3, М4;

-в производстве № 45  на ЛТФ-1  - М1, М2, М3, М7;

-в производстве № 55  на ЛТФ-2  - М1, М2, М3.

В соответствие с ГОСТом стекло должно иметь прямоугольную форму, ровные кромки и целые углы. Разность диагоналей не должна превышать следующих значений:

Длина диагоналей

Разность длин диагоналей, мм

ТР

СВР

              До 1000мм включ.

От 1000 до 3500мм включ.

Свыше 3500мм

2

3

5

7

По количеству и размерам допускаемых пороков стекло должно соответствовать следующим требованиям:

Марка стекла

Общее количество допускаемых пороков размером более 0,5 мм на один лист стекла площадью, м2

Размеры пороков, мм, не более

до1

св.1 до5

св.5 до10

св.10 до15

св.15

локаль-ные

линей-ные

М0

0

0

1

2

3

2

5

М1

1

2

3

4

5

2

10

М2

1

3

4

6

7

3

20

М3

1

4

5

8

12

3

30

М4

1

5

6

10

15

3

30

М5

2

7

10

15

20

3

50

М6

2

10

15

20

30

3

100

М7

не нормируется

не нормируется

Примечания:

1.Разрушающие пороки не допускаются.

2.Количество пороков размером до 0,5 мм не нормируются, если расстояние между ними не менее 500 мм. Если расстояние менее 500 мм, количество этих пороков включается в общее количество допускаемых пороков.

3.Допускается по согласованию изготовителя с потребителем устанавливать дополнительные требования к порокам в крае стекла.

Визуальный осмотр листа стекла на предмет определения пороков производится с расстояния  600мм.

Толщина, предельные отклонения по толщине и разнотолщинность одного и того же листа стекла должны соответствовать следующим значениям:

Номинальная толщина, мм

Предельные отклонения

 по толщине, мм

Разнотолщинность стекла,

не более, мм

1,0

1,5

+ 0,1

0,05

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

+ 0,2

0,10

5,0

6,0

7,0

+0,3

0,20

8,0

10,0

+ 0,4

0,30

12,0

15,0

+ 0,6

0,40

19,0

25,0

+ 1,0

0,50

Примечание: Стекло толщиной 2,0-7,0 мм марок М4, М5, М6, М7 допускается изготавливать с предельными отклонениями (+0,2 / -0,4) мм и разнотолщинностью 0,3 мм.

Предельные отклонения размеров по длине и ширине листа не должны превышать следующих значений:

Длина и ширина, мм

Предельные отклонения по длине и ширине, мм

ТР

СВР

До 1000 включ.

Св.1000 до 3500 включ.

Свыше 3500

+ 1,0

+ 2,0

+ 4,0

+ 5,0

Отклонение от плоскостности листа стекла не должно быть более 0,1% длины наименьшей стороны.

Оптические искажения для разных марок стекла должны соответствовать следующим требованиям:

Наименование показателя

Норма ограничения для стекла марок

М0

М1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

Оптические искажения, видимые в проходящем свете для стекла толщиной:

до 2,5 мм

св. 2,5 мм

Не допускаются искажение полос экрана

не нормируется

«зебра»

«кирпичная стена»

Под углом, град.,

менее или равным

более или равным

равным

45

50

40

45

35

40

30

35

45

60

90

Оптические искажения, видимые в отраженном свете

Не допускаются отклонения показателя отраженного растра, мм, более

не нормируется

3

5

7

9

Коэффициент направленного пропускания света должен соответствовать следующим значениям:

Толщина, мм

Коэффициент направленного пропускания света для марок стекла, не менее

1,0

1,5

0,90

2,0

2,5

3,0

0,89

3,5

4,0

5,0

0,88

6,0

0,87

7,0

0,85

8,0

0,83

10,0

0,81

12,0

0,79

15,0

0,76

19,0

0,72

25,0

0,67

            Величина остаточных внутренних напряжений стекла, характеризуемая разностью хода лучей при двулучепреломлении, не должна быть более 70 нм/см.

Стекло упаковывают в дощатые ящики по ГОСТ 4295, специализированные контейнера для листового стекла. При упаковывании в тару должны быть приняты меры по обеспечению сохранности стекла от механических повреждений и атмосферных осадков. Листы стекла должны быть переложены прокладочным материалом. В качестве прокладочного материала применяют бумагу по ГОСТ 16711, ГОСТ 8273 (кроме марок Ж и Е) или любой вид бумаги, не содержащий царапающих включений, порошковые материалы, прокладки на основе полимеров и другие материалы, не содержащие царапающие включения. В качестве упаковочного материала используют бумагу по ГОСТ 515, ГОСТ 8828, полиэтиленовую пленку по ГОСТ 10354 и др., при этом стопу стекла с обеих сторон закрывают упаковочным материалом по влей поверхности стекла, края загибают, образуя пакет. В качестве уплотняющего материала используют древесную стружку по ГОСТ 5244, древесно-волокнистые плиты по ГОСТ 4598, гофрированный картон по ГОСТ 7376 и др. В каждую стопу стекла контейнера или ящика устанавливают листы стекла одной марки, одного размера и толщины. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем устанавливать в одну единицу тары листы стекла разных марок, размеров и толщины. Листы устанавливают так, чтобы исключить возможность смещения отдельных листов стекла относительно стопы.

На каждую единицу тары прикрепляют ярлык, в котором указывают:

-наименование и/или товарный знак предприятия изготовителя;

-условное обозначение стекла;

-количество листов стекла, шт., и общую площадь, м2;

-идентификационный номер продукции, установленный в данную единицу тары, или обозначение упаковщика;

-дату отгрузки.

Допускается в ярлыке указывать дополнительную информацию, расшифровку которой приводят в технической документации изготовителя.

Стекло транспортируют любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующих на данном виде транспорта. При транспортировании тара со стеклом должна быть размещена так, чтобы торцы листов стекла были расположены по направлению движения транспорта, и закреплена так, чтобы исключалась возможность ее перемещения и качания в процессе транспортирования.

Стекло должно храниться в закрытых, сухих, отапливаемых помещениях в распакованном виде, переложенное бумагой или другими прокладочными материалами. При хранении листы стекла должны быть установлены на пирамиды или стеллажи на резиновые, войлочные или деревянные подкладки в наклонном положении с углом наклона к вертикали 10 – 15о.

 Допускается хранить стекло в таре (кроме контейнеров) при условии, что прокладочные, уплотняющие и упаковочные материалы не подвергались увлажнению, при выполнении остальных требований.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.     

2.     

3.     

сырье России, ОАО «Центр информации и экономических исследований стройиндустрии», ВНИИЭСМ, Серия «Промышленные строительные материалы», М., 2001

4.        Под ред. Н.М.Павлушкина. М.:         

Стройиздат, 1983

5.    ГОСТ 111 – 2001  Стекло листовое. Технические условия