3. Производство стекла Состав и классификация стекол Стеклами

Стеклообразователи, создающие основу стекла: оксиды кремния и свинца (II), карбонаты натрия, калия и кальция, сульфаты натрия и бария, борная кислота, бура, оксид алюминия.

Красители, придающие стеклу необходимый цвет: оксиды и соли металлов, образующие в стекле коллоидные раство­ры: меди (I), железа (II), кобальта (II), хрома (III), хлорида зо­лота, сульфата меди (II) и др.

Глушители, делающие стекло матовым и молочным: оксиды мышьяка (III), олова (IV), сульфид олова (II) и др.

Обесцвечиватели, устраняющие желтую и зеленоватую окраску стекла: оксид марганца (IV) и др.

5. Осветлители, удаляющие из стекломассы газовые включения: нитрат натрия, хлорид аммония, оксид мышьяка (III) и др.
В химическое стекло и в стекло пирекс входит также оксид бора (III).


Технологический процесс производства стеклянных изделий
Процесс производства стеклянных изделий показан на рис. 28.6.

Рис. 28.6. Принципиальная схема производства стеклянных изделий

В подготовку компонентов сырья входят операции промывки, сушки, измельчения, классификации и брикетирования веществ. Подготовленные таким образом материалы смешивают в нужных пропорциях для образования однородной смеси – шихты, поступающей на стадию высокотемпературной обработки – варку стекломассы. Все материалы, используемые в стекловарении, должны быть чистыми, однородными по химическому составу и не превышать допустимого предела влажности.
Варка стекломассы – это совокупность сложных физикохимических процессов, протекающих в гетерогенной системе через стадии собственно варки, осветления (гомогенизации) массы и ее охлаждения. Эти процессы начинаются в твердой фазе до расплавления шихты и продолжаются в расплаве. Скорость процесса варки в значительной степени зависит от скорости диффузии компонентов как в твердой, так и в жидкой фазах. В твердой фазе протекают реакции образования силикатов, в жидкой при температуре 1200 – 1240 С – процессы стеклообразования. В табл. 28.3 представлена последовательность процессов, протекающих при варке стекломассы с изменением температуры.
Для варки стекломассы используют стекловаренные печи различной конструкции. Максимальной производительностью обладают ванные печи пламенного типа непрерывного действия. В них шихта разогревается факелами пламени сгорающего в печи газа, направленными перпендикулярно движению шихты.
Теплосодержание газов, выходящих из печи, утилизируется в регенераторах и используется для подогрева воздуха и сгорающего газа. Производительность подобных печей составляет 300 т/сутки. Помимо печей пламенного типа, для варки стекломассы применяют электрические печи сопротивления и печи с комбинированным газоэлектрическим нагревом шихты.

Методы формования стеклянных изделий из стекломассы весьма разнообразны и зависят от их вида и назначения. В каждом методе выбирают определенные температурные и временные условия, обеспечивающие оптимальное значение вязкости стекломассы (), которая зависит от температуры и возрастает по мере охлаждения расплава. В зависимости от состава стекломассы формование изделий производят в интервале температур 800 – 1100