ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

ВЫТЯГИВАНИЕ

Вытягивание листового стекла. Если в текучую стек­ломассу погрузить конец плоского металлического лис­та, а затем поднимать этот лист, то стекломасса прилип­нет к нему и будет вытягиваться вверх в виде плоской ленты. Однако под влиянием сил поверхностного натя­жения лента стекла при вытягивании постепенно сужи­вается по ширине и толщине, пока не превратится в нить круглого сечения. Для получения листов стекла нужно предотвратить сужение, а для этого следует оттягивать' края (борты) ленты. Ленту стекла при вертикальном вытягивании формуют двумя способами: лодочным и безлодочным.

Лодочный способ. Для формования ленты стекла по этому способу используется лодочка — длинный прямо­угольный керамический брус со сквозным продольным вырезом, переходящим в верхней части в узкую щель. Схема вытягивания стекла при помощи лодочки показа­на на рис. 9.1, а. В рабочем положении лодочка 2 по­гружена в бассейн со стекломассой 1, охлажденной до температуры выработки. Лодочка погружена так, что верхняя кромка щели, называемая губами лодочки, на­ходится ниже уровня стекломассы в бассейне и на 40— 50 мм ниже верхней плоскости лодочки, чтобы предот­вратить затекание стекломассы через верх при погружении лодочки. В нерабочем положении лодочка свободно плавает на поверхности расплава,, причем гу­бы ее несколько возвышаются над этой поверхностью.

При нажиме на лодочку сверху она погружается в стекломассу; при этом расплав выступает из щели под влиянием гидростатического напора, сцепляется с опу­щенной в нее металлической гребенкой — «приманкой» и оттягивается кверху с помощью валиков 4 машины вер­тикального вытягивания (ВВС), образуя непрерывную ленту стекла. Чтобы лента стекла не сужалась по ши­рине, ее края (борты) захватывают специальными приспособлениями — металлическими бортодержателя - ми 5, а полотно ленты охлаждают с помощью холо­дильников 3.

Поднимаясь, стекло заходит в промежуток между парными асбестированными валиками машины ВВС, ко­торые, сближаясь, соприкасаются с поверхностью лен­ты. Валики заключены в чугунную шахту. В этой шахте отформованная лента поднимаясь, охлаждается по за­данному режиму — сначала медленно, затем быстрее. По выходе ленты из машины ее разрезают на листы, ко­торые поступают на раскрой, сортировку и упаковку.

В СССР освоен также процесс вертикального вытя­гивания через лодочку цветного, накладного (двухслой­ного) стекла (подробное описание дано в п. 22.2).

Безлодочный способ. По такому способу лента стек­ла формуется со свободной поверхности стекломассы (рис. 9.2). Необходимые для формования ленты вязко­сти получают путём охлаждения определенного участка зеркала стекломассы 1 между подвесными огнеупорны­ми элементами 2 (L-блоками). В стекломассу на глуби­ну 70—120 мм погружают огнеупорное тело 6, направ­ленное вдоль оси машины. Его назначение — быть экра­ном для излучения глубинного расплава и тем самым усиливать охлаждение потоков стекломассы, движущих­ся с обеих сторон к луковице над его поверхностью. Кроме того, луковица становится более устойчивой бла­годаря смачиванию стекломассой твердой поверхности.

Оттягивают ленту кверху, как и при лодочном спо­собе, при помощи асбестированных валиков машины БВВС (безлодочного вертикального вытягивания стек­ла). Поверхность стекломассы и ленты стекла в подма - шинной камере при безлодочном способе вытягивания подвергают более интенсивному охлаждению, чем при лодочном. Благодаря высокоразвитой поверхности ох­лаждения по этому способу можно формовать ленту при более высоких температурах стекломассы по сравнению с лодочным способом. Края ленты удерживают борто - формующими приспособлениями с механическим приво­дом.

Вытягивание труб. Стеклянные трубы можно вытяги­вать методом горизонтального или вертикального вытя­гивания.

Метод горизонтального вытягивания (ГВТ) позволя­ет формовать тонкостенные и толстостенные трубы диа­метром до 40 мм. Схема формования показана на рис. 19.1.

Жидкая стекломасса поступает тонкой струйкой на верхнюю часть медленно вращающегося наклонного ог­неупорного мундштука, обволакивает его равномерным слоем и, стекая с его нижнего конца, подхватывается тянульной машиной. Деформации трубы препятствует подаваемый через отверстия мундштука сжатый воздух. Между камерой и тянульной машиной расположен ка­нал, по которому тянутся и отжигаются трубы.

Диаметр вырабатываемой трубы и толщина ее сте­нок зависят от температуры луковицы, диаметра мунд­штука, угла наклона и частоты вращения мундштука, скорости вытягивания и давления воздуха, подаваемого внутрь мундштука.

Метод вертикального вытягивания (ВВТ), позволя­ющий вытягивать толстостенные трубы диаметром 50— 200 мм, схематически показан на рис. 19.2. Стекломасса поступает в тянульную камеру, в дне которой вмонти­рован шамотный мундштук, перемещающийся в верти­кальной плоскости. Мундштук имеет вертикальный канал, через который продувается воздух. Формование трубы, как и ленты стекла, начинается с погружения в стекломассу приманки (металлического кольца с зубьями). После прилипания к ней стекломассы начина­ется ее подъем. Вокруг мундштука образуется лукови­ца, плавно переходящая в цилиндрическую трубу.

Труба в процессе формования подвергается двухсто­роннему охлаждению. Наружная поверхность ее охлаж­дается кольцевым водяным холодильником, а внутрен­няя — воздухом, подаваемым через мундштук. Диаметр и толщину стенки вытягиваемой трубы регулируют изменением скорости вытягивания, диаметра мундшту­ка, температуры стекломассы в рабочей камере и в лу­ковице, а также высоты расположения холодильника над зеркалом стекломассы.

Вытягивание стеклянных волокон. В современной технике распространены два способа формования стек­лянного волокна: непрерывное его вытягивание из рас­плавленной стекломассы, вытекающей из фильер (от­верстий диаметром 1—2 мм) при помощи намотки ос­тывших нитей на быстро вращающийся барабан, и раздувание струи расплавленной стекломассы паром или горячим воздухом, выходящим с большой скоростью из дутьевого устройства (сопла). Первым способом по­лучают непрерывное волокно, вторым — штапельное.

Наибольшее распространение в настоящее время для выработки штапельного волокна получил центрифугаль­но-дутьевой способ (рис. 9.3). По этому способу стекло­масса в виде струек поступает из выработочного уст­ройства печи 1 в камеру вращающейся стальной цент­рифуги 2 с перфорированными стенками, отбрасывается на стенки и выходит через отверстия (фильтры) 3 в виде волокон 4, которые дополнительно раздуваются пламенными газами, поступающими сверху из кольце­вой горелки 5. Полученные штапельные волокна уно­сятся потоком горячих газов в камеру над лентой кон­вейера и осаждаются на ней.