Реферат: Вольногорское стекло
Каолін поступає у цементовозах та мішках.
Сульфат привозять у залізничних вагонах у
мішках.
Сода поступає у цементовозах, цистернах
або мішках, розвантажується крізь течку , а потім поступає у силосну
банку.
Доломіт підвозиться залізничними вагонами
та розвантажується у траншею.
Крейда поступає у залізничних вагонах навалом
та у мішках.
Запас підготовлених сировинних матеріалів
становить:
Пісок 2 тижні; каолін 1
місяць; сода 1
місяць; сульфат
натрію 1 місяць доломіт 1
місяць; крейда 1
місяць.
Кварцовий пісок.
Кварцовий пісок являється основним матеріалом
для введення в скло SiO2. Якість кварцового піска визначається
вмістом в ньому кремнезему та домішок. Кварцові піски високої
якості повинні містити 99 – 99.8% кремнезему та 1 – 0.2% домішок.
Звичайно в кварцовому піску міститься домішки різноманітних
мінералів: магнезиту, польового шпату, каоліну, карбонатів
кальцію, магнію та ін. Для безкольорового скла найбільш шкідливими
домішками є сполучення заліза, які фарбують скло в зелений або жовтий
колір. При температурах варіння скла стійкими є дві форми: Fe2O3
та FeO, при чому, їх вплив на колір скла різний. Fe2O3
надає склу жовтого кольору, а FeO надає синій. Інтенсивність відтінку,
який надає двохвалентне залізо у 15 більше ніж трьохвалентне, а причиною
появи зеленого кольору є те, що у склі одночасно можуть існувати
обидві оксидні форми. В залежності від того, яка форма переважає
скло набуває відповідного жовтувато зеленого, або синювато зеленого
кольору Крім сполучень заліза пісок може містити наступні фарбуючи
оксиди: Cr2O3 та ТІО2.
У виробництві різноманітних видів склотари
дозволяється вміст оксидів заліза в піску (в%):для безкольорової
склотари до 0.1 для напівбілої склотари до 0.3.
Для виробництва склотари, особливо пофарбованої
в зелений колір, вміст оксидів заліза не нормується та у зв’язку з
цим часто використовуються піски, видобуток яких можна організувати
неподалік від скляного заводу. Розміри зерен піску, та особливо
кількісне відношення зерен по розмірам, дуже важливо враховувати
при варінні скла. У випадку використання однорідних за розмірами
зерен піску досягається рівномірне їх розчинення з утворенням
гомогенного розплаву. У виробництві склотари бажано вживати
такі кварцові піски, в яких вміст фракції розміром 0.2 – 0.5мм складає
85-90%. Бажано вживати дрібний, з гострокутною формою зерен, пісок
тому, що в цьому разі значно підвищується швидкість розчинення завдяки
збільшенню реакційної поверхні. Це в свою чергу прискорює процес
варіння.
Пісок підприємство видобуває у кар’єрі неподалік.
Хімічний склад піску(у мас. %)
SiO2 – 98.64;
Al2O3 – 0. 44;
Fe2O3 – 0.08;
ТiO2 – 0.12;
в.п.п. – 0.21;
важка фракція – 0.54%.
Пісок відповідає ДСТу 22551-77.
Матеріали, що утримують глинозем.
Додавання Al2O3 в певних
кількостях у склад скла сприяє зниженню КТР скла, підвищує механічну
та термічну витривалість, поліпшує кристалізаційні властивості.
АІ2О3 вводять у склад скла за допомогою технічного
оксиду алюмінію, гідрооксиду алюмінію, польових шпатів, каолінів
та ін. Крім того можна застосовувати відходи гірничо-збагачувальних
фабрик, полевошпатного та нефелінового концентратів. Для введення
АІ2О3 також використовують пегматити.
Пегматити уявляють собою природну суміш
польових шпатів та оксиду кременю. Вміст оксиду алюмінію в них може
досягати 20-22%. У вигляді супутніх домішок у пегматитах зустрічаються
оксиди заліза, лужноземельних металів, титану. На різницю від
польових шпатів, в пегматитах оксиди заліза містяться у вигляді
крупнокристалічних включень, і легше піддаються відділенню
від основної породи
На підприємстві Al2O3 вводять
каоліном, що відповідає ДСТу 19609,0-89.
Каолін має наступний хімічний склад( мас. %):
Al2O3 –36.7;
Fe2O3 – 0.52;
ТiO2 –1.13;
CaO –1.18;
MgO -0;
SiO2 – 46.35;
в.п.п. -13.75;
волога -0.51.
Матеріали, що утримують кальцій.
Оксид кальцію прискорює реакції силікатоутворення,
сприяє полегшенню варіння та освітлення, поліпшує виробку скломаси,
підвищує його хімічну стійкість.
Оксид кальцію вводять у скло за допомогою вуглекислих
солей кальцію, які містять 56% СаО та 44% СО2. на підприємствах
використовують мінеральні різновиди вуглекислого кальцію.
Серед них крейда, вапняк, мармур та вапняковий шпат. В цих мінералах
міститься до 90-98% СаСО3, а все інше –домішки.
На підприємстві оксид кальцію вводять крейдою,
хімічний склад якої відповідає ДСТу 12085-88.
Крейда Слав’янського родовища має наступний
хімічний склад(мас. %):
ΣСаСО3*MgСО3 -96.55;
СаСО3 -95.51;
MgСО3 -1.04;
Fe2O3 –0.03;
волога -0.07.
Крейда Бєлгородського родовища:
ΣСаСО3*MgСО3 -96.65;
СаСО3 -95.65;
MgСО3 -1.00;
Fe2O3 –0.02;
волога -0.08.
Матеріали, що утримують магній.
Оксид магнію сприяє поліпшенню кристалізаційних
властивостей скла, зниженню КТР, підвищенню механічної витривалості.
При одночасному введенні Al2O3 та MgO поліпшується
вироблення скла, підвищується його хімічна стійкість.
В якості сировини для введення MgO звичайно
використовують доломіт - СаСО3*MgСО3 – природній
подвійний карбонат кальцію та магнію. Доломіт це гірська порода,
тому крім СаСО3 і MgСО3 уній містяться домішки
SiO2, Al2O3, Fe2O3. в залежності
від виду та концентрації домішок, доломіт може набувати жовтого,
бурого або сірого кольору. Припустимий вміст оксидів заліза, при
виготовленні тарного скла, складає не більше ніж 0.05%
У чистому вигляді доломіт містить 30.4% CaO,
21.9 MgO та 47.7% СO2. Природні доломіти завжди містять домішки
піску, глинозему і заліза. Тому постійність складу та мінімальний
вміст шкідливих домішок має дуже важливе значення при виготовленні
безбарвної тари. У якості матеріалів за допомогою яких можна
ввести MgO іноді використовують ( за умови постійності хімічного
складу ) магнезит MgСО3, доломітизований вапняк та ін.
На підприємстві MgO вводять доломітом ДСТу 23673.0-79.
Доломіт Докучаєвський(у мас. %)
CaO –34.69;
MgO –13.64;
Al2O3 –0.51;
Fe2O3 –0.24;
SiO2 –4.4.
Доломіт Ново троїцький(у мас. %)
CaO –37.82;
MgO –14.75;
Al2O3 –0.58;
Fe2O3 –0.12;
SiO2 –2.14.
Матеріали, що містять натрій.
Основними матеріалами для введення у скло
оксиду натрію є сода та сульфат. У виготовленні скла в якості основного
сировинного матеріалу, що містить луги, використовують кальциновану
соду, яка містить 58.5 Na2O та 41.5 СO2. температура
плавлення соди 8510С. технічна сода для виготовлення
скла повинна утримувати не менш ніж 95% Na2СO3 і не
більш ніж 1% Na2СІ . Сульфат натрію використовують, як замісник
соди тому, що він менш дефіцитний і більш дешевий. При варінні скла
сульфат важко і повільно розкладається. Сульфат, що не розклався,
неповністю засвоюється скломасою, і за рахунок того, що він має
меншу щільність, випливає на поверхню, утворюючи луг. Для того,
щоб полегшити розкладення сульфату і попередити появу лугу, в
шихту вводять відновлювач (вуглець) у вигляді вугілля, коксу,
антрациту, деревинного вугілля та ін.
Na2O вводять за допомогою сульфату
в кількостях, які залежать від призначення та способу виготовлення
склотари. Таким чином, при виготовленні забарвлених пляшок за допомогою
сульфату вводиться 30% Na2O, і виготовленні напівбілих
пляшок – 25% Na2O, у виробництві безбарвних пляшок – 5%
Na2O.
Оксид натрію частково можна ввести за допомогою
гірничих порід, які використовуються для введення інших основних
оксидів, що утворюють скло, наприклад Al2O3 (нефеліни,
трахіти, польові шпати, та ін.).
На підприємстві оксиди лужних металів вводять
за допомогою соди ДСТу 5100-85 та частково сульфату.
Сода має наступний хімічний склад:
Na2СO3 > 99.2% (після прожарення);
СІ-<0.5;
в.п.п.<0.8;
Сульфат натрію ОАО „Волжский орхиндоз”
ТУ-21-249-0020416892.
Na2SO4 – 99.4%;
Сульфат натрію ВАТ ”Черкаське хімволокно”
ТУу 6-13697008 006-95.
Na2SO4–99.6%;
Процес обробки сировинних матеріалів та
приготування шихти включає наступні основні операції: приймання,
зберігання, обробку сировини, дозування, зволоження, перемішування
доз компонентів шихти.
Обробка сировинних матеріалів виконується
на самостійних технологічних лініях.
Залежно від виду сировинні матеріали піддають
наступному оброблянню: розтарюванню, дробленню, сушінню, здрібненню,
просіванню. Склобій може підлягати магнітній сепарації, здрібненню,
мокрому або сухому очищенню, просіванню.
Розтарювання та розпушення. Для розтарювання
сировини, що поступає в мішках , використовують нестандартні
установки для розтарювання з одночасним руйнуванням. Для руйнування
матеріалів, що злежуються та грудкуються (сода, селітра та ін.)
використовують дезінтегратори, протиральні машини.
Дроблення та помел. Дробленню та помелу піддають:
доломіт, вапняк, крейду, доменний шлак, сульфат натрію, вугілля,
склобій.
Для грубого здрібнення використовують щокові,
молоткові, валкові дробарки.
Для тонкого помелу використовують бігуни,
кульові млини, дезінтегратори.
Сушіння. Сушінню піддають пісок, крейду, вапняк,
доломіт, сульфат натрію, при умові, що їх вологість більша, ніж потрібно
для складання шихти.
Температури сушіння різних матеріалів
відрізняються. Температура сушіння піска становить 700-8000С.
Температура сушіння крейди, доломіту та вапняку не повинна перевищувати
4000С тому, що при більш високих температурах починається
термічна дисоціація цих матеріалів.
Матеріали вапнякової групи сушаться гірше
ніж пісок, тому продуктивність сушильних пристроїв в яких їх сушать
значно менше.
Зволожений сульфат натрію часто висушують
засобом добавки соди, яка поглинає і зв’язує гігроскопічну вологу
сульфату. Якщо вологість сульфату перевищує 20%, то його сушіння
дуже важке тому, що при 32.40С мірабіліт розплавлюється
у власній кристалізаційній воді і цей розплав прилипає до стінок
сушарень. Тому його подають в зону з температурами 650-7000С,
тоді поверхневий шар зерен швидко висушується і вони не прилипають
до стінок сушарень.
Для сушіння сировинних матеріалів використовують
прямоточні сушильні барабани. Допускається сушити сировинні
матеріали у конвеєрних, тунельних печах та опічках.
Просівання. Всі сировинні матеріали просіюють.
використовують плоскі грохоти, що хитаються, сита-бурати, вібраційні
грохоти.
Транспортування. Для транспортування сировинних
матеріалів використовують ковшові елеватори, скіпові підіймачі,
пневмотранспорт, конвеєри стрічкові.
Технологічне обладнання, за допомогою якого
готуються сировинні матеріали представлене на рисунку 2.1.
Для виготовлення шихти використовують
підготовлені сировинні матеріали.
Сульфат натрію та вугілля відважуються та
окремо змішуються. Для зважування сировинних матеріалів використовують
вагові лінії. При дозуванні матеріалів використовують, стрічкові
живильники, електромагнітні хитки.
Для варіння зеленого та оливкового скла в шихту
вводять:
Пісок кварцовий ДСТу 22551-77;
Сода кальцинована ДСТу 5100-85;
Сульфат натрію ДСТу 6318-77;
Доломіт ДСТу 23762-79;
Каолін ДСТу 21285-75;
Крейда ДСТу 12085-88;
Партахром;
Оксид заліза(оливкове скло).
Рецепт шихти на заданий хімічний склад скла
розраховується лабораторією заводу з урахуванням лужності,
вологості сировинних матеріалів. Компоненти шихти відважуються
у відповідності до рецепту і в послідовності, яка вказана у рецептурі.
Для склотарного цеху:
Пісок, каолін, сода, сульфат натрію, крейда,
доломіт, вода.
Вагове дозування компонентів шихти проводиться
на дозуючих лініях, які оснащенні вагами ДВСТ та УЦК-4003 В (п). точність
зважування на цих вагах залежить від межі навантаження. Так , якщо
ваги розраховані на зважування до 100 кг, то точність становить 2
кг, а якщо межа зважування сягає 300 кг, то точність знижується до 5
кг. Точність зважування матеріалів дуже важливий чинник якості
шихти тому, що за добу виготовляється дуже велика кількість шихти.
За добу при співвідношенні шихта-склобій 70:30 в піч №1 завантажується
58т шихти та 19.2 т склобою, а в піч №3 - 114 т шихти та 39.6 т склобою.
Запас шихти у вигляді перехідного об’єму
становить 10 кюбелів.
Барвники (партахром, Fe2O3 (пігмент)) важать
окремо, в лабораторії, розфасовують у мішечки з щільної тканини.
Барвники додають безпосередньо у змішувач, після того, як буде
перемішано всі інші компоненти.
Припустимі відхилення по вазі окремих компонентів
шихти повинні бути:
По піску ±0.2%
По доломіту ±0.2%;
По соді ±0.2%;
По сульфату натрію ±0.2%;
По каоліну ±0.2%;
По крейді ±0.2%;
По партахрому та оксиду заліза відхилення
не допускаються
Приготована шихта повинна забезпечувати
отримання зеленого скла хімічного складу, який приведено в таблицях
2.3 та 2.4.
Таблиця 2.3. – хімічний склад зеленого скла
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
СаО+MgО |
Na2O
|
SO3
|
Cr2O3
|
71.2 |
1.8 |
0.3 |
12.2 |
14.2 |
0.3 |
0.17 |
±0.5% |
±0.5% |
±0.04% |
±0.2% |
±0.2% |
±0.02% |
±0.02% |
Таблиця 2.4 – хімічний склад оливкового скла
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
СаО+MgО |
Na2O
|
SO3
|
Cr2O3
|
71.2 |
1.8 |
0.3 |
12.2 |
14.2 |
0.3 |
0.17 |
±0.5% |
±0.5% |
±0.04% |
±0.2% |
±0.2% |
±0.02% |
±0.02% |
Технологічна схема приготування шихти представлена
на рисунку 2.2
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|