ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 141
Скачиваний: 1
ся плотностью 0,5 г/см3. Различают соду природную, добываемую из озер, и искусственную, получаемую на химических заводах из хлорида натрия (поваренной соли) NaCl. Природная сода содер
жит |
до |
15% примесей преимущественно в виде сульфата |
натрия |
||||||||
Na2 S04 , |
хлорида натрия NaCl и нерастворимого остатка. Сода, |
||||||||||
полученная |
искусственно, содержит |
только |
NaCl (до 0,5%), поэто |
||||||||
му |
ее |
в |
основном |
и применяют |
в производстве |
стекла |
для |
||||
получения стеклянных волокон щелочного состава. |
На |
воздухе |
|||||||||
сода поглощает водяные пары, вследствие чего ее |
|
влажность |
|||||||||
обычно составляет |
2—5%. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Нефелиновый концентрат используется для введения в стекло |
|||||||||||
окислов |
щелочных металлов Na2 0 |
и К 2 О . |
Одновременно |
с |
нефе |
||||||
лином в стекло попадает двуокись кремния |
Si0 2 |
и окись |
алюминия |
||||||||
AI2O3. Этот материал применяется для производства |
стеклянных |
||||||||||
волокон |
щелочного состава, в которых допускается |
присутствие |
|||||||||
окислов |
железа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Цирконовый концентрат используется |
для |
введения |
в |
стекло |
двуокиси циркония Zr0 2 . Он представляет собой цирконовый сили кат Zr0 2 - Si0 2 , содержащий 60—65% Z r 0 2 и 35—40% Si02 . Этот материал применяется при производстве стеклянных волокон с по вышенной химической стойкостью.
Карбонат бария ВаСОз служит для введения в стекло окиси
бария ВаО. В стекло из него переходит 77,7% ВаО и |
одновременно |
улетучивается 22,3% С 0 2 . |
ZnO. Исполь |
Окись цинка применяется для введения в стекло |
зуется при получении щелочных химически стойких стеклянных волокон.
Марганцевая руда (концентрат марганцевой руды) служит для
введения в стекло окиси марганца. Содержание окислов |
марганца |
в концентрате руды составляет в пересчете на M n s 0 4 |
60—70%. |
Используется при получении стеклянного волокна щелочного сос тава.
Вспомогательные материалы
Осветлители. Эти материалы добавляют к шихте для улуч шения условий выделения из стекломассы газовых пузырей, а так же для уменьшения количества растворимых в стекле газов. В ка
честве осветлителей используются |
трехокись мышьяка, |
нитраты |
натрия, кальция, калия и сульфат |
натрия. |
|
Т р е х о к и с ь м ы ш ь я к а As 2 0 3 представляет собой |
порошок |
белого или темно-серого цвета; содержание примесей в трехокиси мышьяка невелико. Ее добавляют в шихту одновременно с окисли телями (обычно-—нитратами металлов), которые при нагревании выделяют кислород. Как правило, в шихту добавляют 0,3—0,35% трехокиси мышьяка от массы сваренной стекломассы.
Н и т р а т к а л ь ц и я (кальциевая селитра) Ca(N0 3 ) 2 - 4H 2 0 . Для производства бесщелочного стеклянного волокна применяется технический нитрат кальция, предназначенный для удобрений и
38
содержащий не менее 26% СаО. Материал |
представляет собой |
||
чешуйки светло-коричневого цвета, легко поглощающие |
водяные |
||
пары |
из воздуха (при этом нитрат кальция приобретает |
вид жид |
|
кой |
кашицы). При температуре выше 42°С |
кальциевая |
селитра |
легко плавится и становится непригодной для помола и просева, при обычной температуре она легко растворяется в воде. Шихту увлажняют водным раствором нитрата кальция.
Н и т р а т к а л и я (калиевая селитра) KNO3 .представляет собой белый кристаллический порошок, склонный к комкованию. При нагревании калиевая селитра разлагается на окись калия, кислород и окись азота. Нитрат калия вводят в шихту при производстве
щелочного |
стеклянного |
волокна |
в |
количестве, соответствующем |
|
содержанию в стекле 0,4—0,6% |
К 2 О . |
|
|||
Н и т р а т |
н а т р и я |
(натриевая |
селитра) NaN03 . Так же как |
||
и нитрат калия, при нагревании |
выделяет кислород; |
используется |
|||
в качестве осветлителя |
стекломассы |
при производстве |
стеклянного |
волокна щелочного состава. Количество натриевой селитры, добав ляемой в шихту, соответствует содержанию в стекле 0,5—0,8% окиси натрия.
С у л ь ф а т |
н а т р и я (обезвоженная глауберова |
соль) Na2 S04 |
представляет |
собой белый порошок, склонный к |
комкованию. |
Обычно сульфат натрия содержит 98—99% основного вещества и примеси: 0,03—0,5% NaCl и 0,02—1,6% MgS04 . В шихту вводится сульфат натрия в количестве, соответствующем содержанию в стек ле 0,4—0,5% Na2 0.
В связи с тем что эффект осветления при использовании суль фата натрия ниже, чем при использовании нитратов щелочных и
щелочноземельных |
металлов, |
он сравнительно редко применяется |
|||
для осветления |
стекломассы. |
|
|
||
Ускорители |
варки — вещества, которые интенсифицируют |
про |
|||
цессы при варке стекла, сокращают продолжительность |
варки |
||||
стекла и улучшают его качество. |
|
|
|||
П л а в и к о в ы й |
ш п а т |
(флюорит) CaF2 |
представляют |
собой |
|
белый или темно-серый порошок (природный |
или искусственный). |
||||
Материал содержит в зависимости от марки |
от 70 до 97% |
CaF2 . |
|||
В производстве стеклянного волокна применяется плавиковый |
шпат |
или флюорит марки не ниже Ф-92, содержащий не менее 92% CaF2 . Обычно для ускорения варки, улучшения осветления и ка чества стекла в шихту добавляют CaF2 в количестве, соответствую
щем |
содержанию в стекле от 0,7 до 2% СаО. Из-за летучести фто |
||||
ра в |
стекле остается |
незначительное его количество (0,2—0,5%). |
|||
А м м о н и й н ы е |
с о л и |
(сульфат аммония |
(NH 4 ) 2 S0 4 , |
хлорид |
|
аммония N H 4 C I , нитрат аммония N H 4 N 0 3 ) . Эти соли иногда |
приме |
||||
няют |
для ускорения |
варки |
и дополнительного |
осветления |
стекло |
массы. Соли вводят в шихту в количестве 0,5—1% от массы ших ты. Их используют только для специальных видов стекол, в которых не допускается присутствие окиси кальция и окислов ще лочных металлов.
39
|
ХРАНЕНИЕ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ |
|
Сырьевые материалы на заводских складах должны храниться |
в |
условиях, исключающих попадание в них посторонних примесей, |
а |
также предотвращающих смешение различных материалов. |
|
Кварцевый песок, доломит, известняк, плавиковый шпат хранят |
навалом в отсеках закрытого оклада, разделенных высокими плот ными перегородками.
Борную кислоту, борат кальция, глинозем, цирконовый и нефе линовый концентраты, карбонат бария, окись цинка хранят в за крытых неотапливаемых складах в мешках или другой таре (ба рабаны).
Гигроскопичные материалы (соду, сульфат натрия, нитраты калия, натрия и кальция), способные поглощать влагу, комковаться или даже оплавляться, должны храниться в сухом отапливаемом помещении, причем, например, кальциевую селитру необходимо помещать во влагонепроницаемые мешки.
Ядовитые материалы (мышьяк) хранят в специально оборудо ванных закрытых помещениях в металлических барабанах или бочках. В такие склады допускаются только работники, имеющие на это разрешение.
ОБРАБОТКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Основная часть поступающих на завод сырьевых материалов подвергается в составном цехе предварительной обработке, кото рая включает сушку, измельчение и просев. Для каждого из сырье вых материалов требуются свои условия обработки.
Кварцевый песок. На заводах, производящих стекло для стек лянного волокна, применяют песок, содержащий до 0,2% окислов железа. В таком количестве окислы железа не оказывают отрица тельного влияния на качество стекла и волокна. Обычно кварцевый песок сушат и просеивают через сито №063 . Чаще всего песок
сушат в сушильных барабанах |
(рис. 2.1), представляющих |
собой |
||
вращающиеся металлические |
цилиндры |
диаметром до 1 м и |
дли |
|
ной 5—7 м и установленных |
под углом |
3—5 0 к горизонту. Влаж |
||
ный песок загружается через |
бункер 3 |
в барабан 1. Продукты го |
||
рения, образующиеся в топке 4 |
при сжигании в форсунках жидкого |
или газообразного топлива, просасываются через барабан венти
лятором 6 |
и удаляются |
через циклон 7 в вытяжную |
трубу 2; |
в барабане |
развивается |
температура 600—800 °С. При |
вращении |
барабана песок постепенно пересыпается, передвигается к опущен
ному концу барабана и высыпается в приемник 5. Влажность |
песка |
|
после сушки составляет не |
более 0.2%. Производительность |
бара |
бана при сушке песка — до |
10 т/ч, а при сушке мела и доломита — |
|
до 3—4 т/ч. |
|
|
Песок можно также сушить в сушильной установке с кипящим слоем (рис. 2.2). В этом случае из бункера / через автоматический
40
питатель 4 и клапан 5 в камеру 6 поступает влажный песок; в бун кере имеются два указателя уровня: нижний 3 — для включения питания бункера и верхний 2— для выключения.
В нижнюю часть печи поступают нагретые до 300 °С дымовые газы, которые через отверстия в поде камеры поднимаются вверх
|
Рис. 2.1. Сушильный барабан: |
/ — б а р а б а н ; 2—вытяжная |
труба; 3— бункер; 4 — топка; 5 — приемник; _ б — вентилятор; |
7— циклон.
исоздают кипящий слой. Высушенный в кипящем слое песок уда ляется через сливное отверстие в разгрузочный бункер 7, имеющий регулируемое отверстие, это дает возможность создать в бункере столб песка, достаточный для герметизации печи. Из разгрузочного
бункера песок подается транспортером 8 или по течке поступает на просеивание. Для улавливания пыли служит циклон 10.
Основным преимуществом такой сушилки является ее компакт
ность, |
возможность полной |
автоматизации |
и механизации процес |
|
са сушки. Производительность установки при начальной |
влажности |
|||
сырья |
6,5 и конечной 0,1% |
составляет 5 |
т/ч; расход |
газов при |
41
300 °С равен 3,1 м3/сек; габаритные размеры установки 3,9X2,2Х Х4,5 м.
Высушенный песок просеивается через сито №063 на сите-тря сучке или на сите-бурате, а затем попадает в расходный бункер для песка. Сито-трясучка представляет собой раму, обтянутую сет кой и вмонтированную в герметичный корпус. Сито приводится в движение от коленчатого вала, связанного через тягу с ситом. Сито-бурат представляет собой шестигранный барабан, обтянутый сеткой. Барабан вращается от электрического привода. Просеи ваемый материал пересыпается внутри сетчатого барабана, в ре зультате чего мелкая фракция проходит через отверстия в сетке в расходный бункер, а крупная остается на сите и является отсе вом.
|
|
|
|
|
газы |
|
Рис. 2.2. Сушильная установка |
с кипящим |
слоем: |
||||
/ — бункер; |
2 — верхний |
указатель |
уровня; |
3 — нижний |
указатель уровня; |
|
4 — п и т а т е л ь ; |
5 — к л а п а н ; |
б — камера; |
7— |
разгрузочный бункер; 8 — транспор |
||
|
тер; |
9 — вентилятор; |
10 — циклон. |
|
При варке тугоплавких стекол, используемых для получения некоторых видов непрерывного стеклянного волокна, кварцевый песок измельчается в вибро- и струйных мельницах. В этих мель ницах помол песка совмещен с рассевом молотого песка на части цы необходимых размеров. На рис. 2.3 показана вибрационная мельница непрерывного действия. Песок из приемного бункера 2 поступает через дозатор / в вибрационную мельницу 6. Вентилято ром 4 молотый песок затягивается в классификатор 3, где разде ляется на мелкую и крупную фракции. Крупные частицы попада ют снова в мельницу, мелкие — в циклон 5, а из него в расходный бункер. Основной недостаток вибрационных мельниц — их низкая производительность.
42