Файл: Волгина, Ю. М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов учебник.pdf

1 7

EZZ2

Рис. 61. Подма­ шинная камера установки со ста­ ционарными под­ весными мостами при безлодочном вытягивании ленты стекла (продоль­ ный разрез по ма­ шинному каналу)

Рис. 62. Попереч­ ный разрез подма­ шинной камеры для безлодочного вытягивания ленты стекла

166

массы по глубине машинного канала. Для поддержания стабильной температуры стекломассы, поступающей к луковице, торцовая стена снабжена мощной тепловой изоляцией и резервной системой отопления. Подмашин­ ная камера имеет ширину 600 мм и ограничена мостамиширмами 5, подвешенными на расстоянии 20—25 мм от уровня стекломассы. Луковица ленты стекла образуется с помощью специального шамотного тела 6 со сквозной щелью, погруженного в стекломассу на глубину 70— 80 мм ниже зеркала стекломассы и ориентированного по оси машины. Отформованная лента стекла поступает

вшахту 7 машины ВВС.

Втаких установках для безлодочного вытягивания

ленты стекла бассейн машинного канала имеет длину (по зеркалу) 4000 мм, ширину 2600 мм (для машин с по­ лезной шириной ленты 1600 мм) и глубину 1200 мм.

В установках второго типа (рис. 62) бассейн машин­ ного канала имеет длину 2400 мм и глубину 1200 мм. Выработочная камера отделена от студочной части печи подвесным шамотным швеллерообразным телом 1, по­ груженным в стекломассу на глубину 350—400 мм. Под­ весная конструкция позволяет легко регулировать глу­ бину погружения тела. Торцовая стена 2 машинного ка­ нала имеет тепловую изоляцию. Подмашинная камера 3 шириной 850—950 мм ограничена двумя L-образными шамотными мостами — ширмами 4, подвешенными на расстоянии 20—40 мм от уровня стекломассы. Ширина открытого пространства между этими мостами равна 550 мм. Верхняя часть подмашинной камеры перекрыта щитами 5, представляющими собой систему трубчатых холодильников. По оси подмашинной камеры в стекло­ массу на глубину 60—70 мм погружено широкое шамот­ ное тело 6, нижняя плоскость которого находится при­ близительно на одном уровне с нижним краем швелле­ рообразного разделительного шамотного тела. Шамот­ ное тело обеспечивает необходимую температурную под­ готовку стекломассы, поступающей на формование. Стекломасса поступает в подмашинную камеру снизу вверх как бы через два протока и, огибая шамотное те­ ло, подходит к месту формования с двух сторон. В связи с относительно большой шириной подмашинной камеры и высокой температурой формования в ней устанавлива­ ют (по высоте) четыре пары холодильников 7 различ­ ных сечений.

167

В этой установке при относительно большой глубине канала и небольшой его длине обеспечивается меньший перепад температур стекломассы по длине за счет повы­ шенного притока лучистого тепла к торцовой стене че­ рез стекломассу из центральной части выработочного канала.

При безлодочном способе вытягивания ленты стекла температура в выработочном канале поддерживается бо­ лее высокой, чем при лодочном.

Температура открытой поверхности стекломассы в подмашинной камере установки первого типа 980— 1000° С, а второго — 1040—1050° С. Температура стекло­ массы в выработочном канале перед разделительными стенками подмашинных камер соответственно 1120— 1140° С и около 1200° С.

§ 38. Непрерывный прокат листового стекла

Способом вертикального вытягивания машинами ВВС вырабатывают листовое стекло максимальной тол­ щиной 6 мм. Для получения листового стекла толщиной 6—15 мм применяют способ непрерывного проката. При этом способе получается шероховатая поверхность про­ катанного стекла, поэтому его необходимо шлифовать и полировать на специальных агрегатах или на поточных автоматических линиях конвейерного типа. Способом не­ прерывного проката вырабатывают также армированное стекло с запрессованной в него металлической сеткой, узорчатое и орнаментное листовое стекло, на поверхности которого при формовании создается рифленый рисунок.

Наиболее типичный состав листового стекла, выра­ батываемого способом непрерывного проката, следую­ щий (в %): Si02 — 72—75; А120 8 — 0,1; СаО — 8,5—10; MgO — 0—3,5; Na20 — 13—15; Fe20 3 — 0,05—0,1.

В производстве прокатанного стекла используют крупные ванные печи непрерывного действия с попереч­ ным направлением пламени и общим бассейном, имею­ щие небольшую студочную часть, так как стекло выраба­ тывают при достаточно высоких температурах— 1100— 1200°С (см. рис. 51,г). Студочная часть отделена от ва­ рочной части по стекломассе заградительными лодками, а по газовой среде — сниженным сводом и плоской ар­ кой. В направлении выработки студочная часть посте­ пенно сужается и переходит в выработочную часть, вы­

168

полненную в виде щели, ширина которой соответствует ширине прокатной машины.

На отечественных заводах непрерывный прокат лен­ ты стекла осуществляется машинами НП-1001 и ПЛ-1-160. На машинах НП-1001 получают ленту стекла шириной 3000—3200 мм, а на машинах ПЛ-1-160 —

Рис. 63. Схема непрерывного проката листового стекла

1600—1800 мм; максимальная скорость прокатки состав­ ляет соответственно 180 и 225 м/ч.

Основной формующей частью прокатной машины яв­ ляются полые прокатные вальцы из жаростойкой кова­ ной стали, охлаждаемые внутри водой. Все узлы маши­ ны смонтированы на тележке, представляющей собой жесткую сварную раму на колесах.

Схема непрерывного проката ленты стекла приведена на рис. 63. Стекломасса из выработочной части печи не­ прерывно поступает по сливному брусу 1 в приемный лоток 2 прокатной машины и прокатными вальцами 3, вращающимися в разные стороны, формуется в ленту. Отформованная лента стекла подается на охлаждаемую металлическую плиту 4 и далее по роликам 5 направля­ ется в туннельную печь для отжига и охлаждения.

Температура расплавленной стекломассы у сливного бруса 1100—1250° С, а ленты стекла на выходе из про­ катных вальцов 850—950° С.

В настоящее время разработан конвейерный способ изготовления полированного стекла с помощью расплав­ ленного металла. При таком способе отсутствует поточ­ ная автоматическая линия для шлифовки и полировки прокатанного стекла, так как поверхность ленты стекла получается полированной и без механической обработки. Нижняя поверхность ленты стекла полируется за счет со­

169

прикосновения с расплавленным металлом при движении по его поверхности, а верхняя—за счет огневой поли­ ровки нагретыми газами. На рис. 64 изображена принци­ пиальная схема получения полированного стекла мето­ дом плавающей ленты (флоат-процесс). Из стеклова­ ренной печи 1 расплавленная стекломасса 2 поступает на

Рис. 64. Схема получения полированного стекла способом горячего формования

вальцы 3 прокатной машины и по наклонной плите лента стекла направляется в специальную ванну 4 с расплав­ ленным металлом (оловом или сплавом с преобладанием содержания олова) и движется по его поверхности.

Ванна, представляющая собой электрическую печь с мощными нагревателями, разделена на отдельные зо­ ны— нагревательную /, огневой полировки II и охлаж­ дения III.

Пространство ванны над лентой стекла заполнено защитной атмосферой (смесью азота и водорода). За­ щитная атмосфера предохраняет металл от окисления. Во избежание подсосов холодного воздуха в газовом пространстве ванны поддерживается положительное давление. Огнеупорная кладка стен, свода и бассейна ванны выполняется герметичной и заключается в метал­ лический кожух. На заполнение бассейна ванны требует­ ся около 120 т олова. В ванне лента стекла обогревается снизу расплавленным металлом, а сверху нагретым га­ зом. Температура в нагревательной зоне ванны поддер­ живается около 1000° С. Все неровности и шероховато­

170

сти ленты стекла в этой зоне исчезают и благодаря по­ верхностному натяжению ее толщина получается абсо­ лютно одинаковой. Из зоны огневой полировки лента стекла поступает в зону охлаждения ванны, температу­ ра в которой понижается до 600° С, а затем в печь отжи­ га 5. По выходе из печи лента нарезается на листы за­ данного формата. Установка по производству полирован­ ного стекла способом огневой полировки производитель­ ностью 5 млн. м2 стекла в год работает на Борском сте­ кольном заводе. При этом способе скорость движения ленты стекла достаточно большая. Выработка стекла толщиной 6 мм ведется со скоростью 250 м/ч, а толщи­ ной 5 мм — со скоростью 300 м/ч. Скорость движения ленты при выработке стекла толщиной 3 мм более 500 м/ч. Ширина ленты стекла составляет 3—3,3 м. Про­ изводительность современных установок достигает 700 т стекла в сутки.

§ 39. Механизированная выработка штучных стеклоизделий

Для выработки штучных тарных стеклоизделий су­ ществует много типов стеклоформующих автоматических машин. Работа стеклоформующих машин зависит от со­ става и температурной подготовки стекломассы, а также точности ее дозировки при подаче в черновую форму.

По способу питания стекломассой стеклоформующие машины делятся:

а) на машины с капельным или струйным питанием, имеющие особое устройство для подачи стекломассы — п и т а т е л ь ( фидер);

б) на вакуумные машины, в которых стекломасса по­ ступает в черновую форму засасыванием из специально­ го приемника — в р а щ а ю щ е й с я ч а ши или н е п о д ­ в и ж н о г о вы р а б о т о ч н о г о б а с с е й н а с пе ­ р е м е ш и в а ю щ и м у с т р о й с т в о м .

При выработке стеклоизделий на фидерных машинах стекло должно иметь примерно следующий состав (в %): Si02 — 72,5—73,5; А120 3 — 1,5—3; СаО — 6—6,5; MgO —

171

Питатели-фидеры служат для приема расплавленной стекломассы из выработочной части печи и разделения ее на отдельные порции (капли) с последующей подачей их через определенные промежутки времени в стекло­ формующие машины типа 2ЛАМ, АВ-4, ПВМ-12, В-10. Каждая капля стекломассы, поступающая в машину, должна иметь' определенную форму, постоянный вес и равномерную температуру.

Струйный способ питания стеклоформующих машин имеет ограниченное применение, хотя и высокопроизво­ дителен. Этот способ применяют для питания стекломас­ сой в виде непрерывной струи автомата типа АСШ, вы­ рабатывающего стеклянные шарики.

Существуют различные конструкции капельных пи­ тателей, выпускаемых заводом «Стекломашина»: МП-4, МП-12, ПМ-512, ПМ-521. Кроме этих питателей на на­ ших заводах используют фидеры типа ФМГ конструк­ ции А. П. Галушкина.

Каждый питатель состоит из шамотного канала, при­ мыкающего одним концом к выработочной части бас­ сейна ванной печи и заканчивающегося с противополож­ ного конца чашей с выпускным отверстием — очком в дне; шамотного стержня-плунжера, продавливающего стекломассу через очко; ножниц, отрезающих каплю; отопительной системы.

Питатель или фидер изготовляют из огнеупорных ма­ териалов и снабжают хорошей тепловой изоляцией. Ча­ сти фидера, соприкасающиеся со стекломассой и несу­ щие нагрузку, выкладывают из стойких сортов огнеупо­ ров— высокоглиноземистого, силлиманита и др. Кладку фидера охватывают металлическим кожухом и каркасом. Фидеры опираются на стальную сварную конструкцию, позволяющую регулировать положение фидера подлине и

воздух должны быть предварительно хорошо смешаны. При сжигании жидкого топлива в форсунки высокого давления подают почти весь воздух, необходимый для сжигания, а остальной засасывается извне. Для сжига­ ния газа обычно используют горелки инжекционного ти­ па. Расход тепла на обогрев фидера составляет при вы-

172