Kako nastaje staklo?

Proces proizvodnje stakla između ostalog uključuje: šaržiranje, taljenje, kalupljenje, žarenje. Konkretan proces je sljedeći:

1. Doziranje. Sve vrste sirovina se važu i ravnomjerno miješaju u stroju za miješanje prema listu materijala. Glavne sirovine stakla su: kvarcni pijesak, vapnenac, feldspat, soda pepeo, borna kiselina i tako dalje.

2. Ulivanje: pripremljene sirovine se zatim zagrijavaju na visokoj temperaturi kako bi se formirala jednolika staklena tekućina bez mjehurića. Ovo je vrlo složen fizički i kemijski reakcijski proces. Taljenje stakla odvija se u peći za taljenje. U osnovi postoje dvije vrste peći za taljenje. Jedna je lončana peć u kojoj se staklo skladišti u lončiću i zagrijava izvan lončića. Mala lončana peć prima samo jedan lončić, a velika može biti i do 20 lončića. Crucible furnace koristi povremeni proces proizvodnje, a sada se na ovaj način proizvode samo optičko staklo i staklo u boji. Druga vrsta peći za taljenje je peć sa spremnikom gdje se stakleni materijal topi u peći i zagrijava otvorenom vatrom na površini staklene tekućine. Temperatura topljenja stakla je uglavnom 1300~1600゜C. Većina ih se zagrijava plamenom, ali manji dio se zagrijava električnom strujom, što se naziva električna peć za taljenje. Danas se peći proizvode kontinuirano. Male peći mogu biti duge nekoliko metara, a velike i više od 400 metara.

3. Kalupljenje. To je pretvorba rastaljenog stakla u čvrsti proizvod fiksnog oblika. Kalupljenje, koje se mora odvijati unutar raspona temperatura, uglavnom je proces hlađenja u kojem staklo prvo prelazi iz viskozne tekućine u plastično stanje, a zatim u krhku krutinu. Postoji ručno i mehaničko oblikovanje. Za ručno oblikovanje, to je radno intenzivno i slabo učinkovito, stoga postupno zastarijeva, osim u nekim posebnim prilikama.

Float staklo se izrađuje izlijevanjem rastaljenog stakla iz peći u komoru koja sadrži sloj rastaljenog kositra. Proces se ponekad naziva i Pilkingtonov proces. Atmosfera unutar komore pažljivo se kontrolira. Staklo pluta na limu i oblikuje se u obliku posude. Širi se od 90 do 140 inča u debljini određenoj u vrijeme proizvodnje. Gornja površina stakla naziva se zračna strana ili zarezna strana. Poliran je vatrom. Donja površina naziva se limena strana. Nije poliran vatrom. Iz komore staklo ulazi u pećnicu koja se zove lehr. Tamo se polako hladi određenom brzinom. Ovaj proces, koji se naziva žarenje, oslobađa staklo unutarnjih naprezanja. Brzina hlađenja ključna je za uspjeh konačnog proizvoda. Staklo izlazi iz lehra na sobnoj temperaturi kao kontinuirana vrpca. Ravna je, s gornje strane pečena, glatke, paralelne površine. Automatski rezači obrezuju rubove i režu staklo na željenu duljinu.

Greške u lijevanju stakla u lončanoj peći.

U procesu lijevanja stakla, vatrostalni materijal i staklena tekućina međusobno djeluju na visokim temperaturama, uzrokujući oštećenje vatrostalnog materijala korozijom. Za staklene peći, korozija vatrostalnog materijala rastaljenim staklom je neizbježna, a intenzitet korozije uglavnom ovisi o fizičkim svojstvima kao što su viskoznost i površinska napetost rastaljenog stakla.

1. Korozija stijenke lončića

S jedne strane, velika količina plina i učinak temperaturne razlike će se osloboditi u procesu lijevanja složenih materijala, bistrenja i homogenizacije staklene tekućine, što će potaknuti nasilno bućkanje staklene tekućine, a učinak miješanja potaknut će bućkanje staklene tekućine, što će imati učinak struganja stijenke lončića i erodirati. Ovi učinci struganja i korozije čine da se površina stijenke lončića stalno ljušti i ulazi u staklenu tekućinu, a oni koji su prekasno difundirani i homogenizirani uzrokovat će stvaranje velikog broja pruga i kvržica na staklu.

2. Korozija izazvana oštricom bućkalice

Kada se oštrica za bućkanje okreće, staklena tekućina se stalno okreće i mali mjehurići u staklenoj tekućini mogu se rekonstituirati i polimerizirati u veliki mjehurić koji se diže i ispušta, jačajući homogenizaciju staklene tekućine. Međutim, budući da je oštrica za bućkanje izrađena od korund mulita, također je stalno nagrizana staklenom tekućinom. Prilikom zamjene oštrice možemo otkriti da su rubovi i kutovi oštrica oštećeni korozijom. To je zbog različite zrnatosti sastava materijala lopatice, različite sile lopatice i različite snage korozije. Neki krupnozrnati vatrostalni materijali koji su otpali u staklenu tekućinu formirat će kamenje i nuklearne čvoriće ne mogu se potpuno rastopiti.

Odgovarajuće mjere

1. Na odgovarajući način smanjiti temperaturu taljenja i bistrenja.

Što je viša temperatura staklene tekućine, to je niža viskoznost i to je korisnija za homogenizaciju. Unatoč tome, njegova korozija na stijenci lončića postaje sve veća i staklo je sklonije nedostacima. Stoga, pod uvjetom da se osigura kvaliteta homogenizacije, temperaturu taljenja treba odgovarajuće smanjiti na 1320 stupnjeva, a temperaturu bistrenja na 1450 stupnjeva kako bi se osiguralo potpuno bistrenje i homogenizacija staklene tekućine.

2. Na vrijeme popraviti ili zamijeniti gornju ciglu

Kako bi se izbjeglo padanje vatrostalnog materijala koji se ljušti u lončić, kada se peć zaustavi, površina opeke na krovu peći je iskrivljena zbog korozije, a dio koji se može oljuštiti treba ukloniti čist. Ako je korozija ozbiljna, novu visokokvalitetnu vatrostalnu opeku treba zamijeniti na vrijeme.

FYI: žarenje

Žarenje je proces toplinske obrade metala, u kojem se metal polako zagrijava do određene temperature, drži dovoljno vremena, a zatim se hladi odgovarajućom brzinom. Svrha je smanjiti tvrdoću i poboljšati obradivost. To je čišćenje zaostalog naprezanja, stabilizacija veličine, smanjenje deformacije i sklonosti pucanju. Također služi za pročišćavanje zrna, podešavanje pripreme i uklanjanje slabosti u pripremi. Točnije rečeno, žarenje je vrsta procesa toplinske obrade materijala, uključujući metalne materijale i nemetalne materijale.