Технология получения стекла
Статьи / Получение и применение стекла / Технология получения стекла
Страница 1

Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов:

1) Получение стекломассы включает операции:

а) подготовки сырых материалов;

Сырые материалы, применяемые для стекловарения, делятся на главные и вспомогательные. Последние служат для улучшения качества стекла и получения стекла с особыми свойствами.

Главные сырые материалы содержат кремнезём, борный и фосфорный гидриды, оксид алюминия, оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов, оксиды свинца, цинка и др.

Кремнезём, являющийся главной частью стекла, вводится в виде молотого кварца.Пригодность песка для стекловарения определяется содержанием в нём примесей и гранулометрическим (зерновым) составом. Вредными примесями являются прежде всего соединение железа и хрома, придающие желтовато-зелёный цвета. Размер зёрен песка для стекловарения должен находиться в пределах примерно 0,2—0,5 мм.

Оксид алюминия, применяемая в производстве большинства промышленных стекол, вводится с глиной, каолином, гидратом окиси алюминия или в виде чистого глинозёма.

Оксид натрия вводится с кальцинированной содой либо (частично) с селитрой. Оксид калия вводится в виде солей — кислой или азотнокислой (селитра); применяется главным образом в производство посуды, цветных, оптических и некоторых технических стекол. Оксид лития используется при выработке опаловых и некоторых специальных стекол и даётся в виде содержащих литий минералов. Оксид кальция вводится преимущественно в виде мела или известняка; оксид магния — в виде доломита, магнезита или жжёной магнезии. Оксид бария применяется в виде углекислого, азотнокислого и (реже) сернокислого бария; используется при производстве оптических стекол и хрусталя. В тех же производствах находит применение оксид свинца, который вводится в виде сурика или глёта. Оксид цинка даётся как таковая или в виде цинковых белил; применяется в производство оптических, химико-лабораторных и некоторых других стекол.

В стекловарении используются также материалы, содержащие одновременно соответственные горные породы, доменный шлак, стеклянный бой и др.

К вспомогательным сырым материалам относятся осветлители, обесцвечиватели, красители, глушители, а также восстановители (углеродистые вещества).

В качество осветлителей, способствующих удалению из стекла пузырей, применяют в небольших количествах сульфаты натрия и аммония, хлористый натрий, трёхокись и пятиокись мышьяка в сочетании с селитрой, плавиковый шпат. Некоторые из этих веществ одновременно являются обесцвечивателями. Химическое действие обесцвечивателей сводится к окислению в стекло соединений железа. При применении физического методов обесцвечивания в шихту вводятся в незначительных количествах вещества, окрашивающие стекломассу в дополнительный к зелёному цвет (селен, соединения кобальта, марганца и др.). В качестве красителей применяют соединения кобальта, никеля, железа, хрома, марганца, селена, меди, урана, кадмия, серу, хлорное золото и др. Рассеивающие свет, т.е. белые, мало прозрачные стекла называются глухими или заглушенными. В зависимости от степени глушения различают молочные (наиболее заглушенные), опаловые и опалесцирующие. В качестве глушителей применяются различные фтористые соединения, фосфаты, соединения сурьмы, олова и др.

Предварительная заготовка и формование горла изделия производятся при этом способе прессованием (в черновой форме), а остальная часть изделия — выдуванием (в чистовой форме).Подготовка сырых материалов заключается в сушке, измельчении в дробилках, просеивании и смешивании в. определённых весовых отношениях. Однородная смесь сырых материалов составляет шихту.

б) смешивания их в определённых соотношениях, в соответствии с заданным химическим составом стекла в однородную шихту;

в) варки шихты в стекловаренных печах для получения однородной жидкой стекломассы.

Стекловарение ведётся при температурах порядка 1400°—1600°. В нём .различают три стадии. Первая стадия — провар, или варка в собственном смысле слова, когда происходит химическое взаимодействие между составными частями шихты и образование вязкой массы. Так как при нагревании из шихты обильно выделяются газы, то в вязкой массе оказывается огромное количество пузырьков.

Во второй стадии, называемой очисткой или осветлением, происходит удаление пузырьков, а также растворение еще оставшихся нерастворёнными зёрен песка; в этой стадии стекло выдерживается в печи в течение нескольких часов при наиболее высокой температуре.

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Цинк (Zincum), Zn
Цинк - химический элемент II группы периодической системы Менделеева; атомный номер 30, атомная масса 65,38, синевато-белый металл. Известно 5 стабильных изотопов с массовыми числами 64, 66, 67, 68 и ...

Ниобий (Niobium), Nb
Нио́бий был открыт в 1801 г. английским учёным Ч. Хатчетом в минерале (колумбите), найденном в бассейне р. Колумбии, и потому получил название «колумбий». В 1844 г. немецкий химик Ге ...

Химия поверхностно-активных веществ
...