СОВРЕМЕННОЕ СТЕКЛОТАРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛОТАРЫ

Технология получения стеклотары состоит из двух производственных циклов: цикл технологии получения стекломассы и цикл технологии получения стеклянной тары.

Технологический цикл получения стекломассы включает следующие процессы: подготовка сырьевых материалов, приготовление шихты (смешивание сырья в определённом соотношении в соответствии с заданным химическим составом), варка шихты в стекловаренных печах.

Подготовка сырьевых материалов предусматривает измельчение, растаривание, разрыхление, сушку, сорти­рование и обогащение.

Обработанные сырьевые материалы отвешивают на автоматических весах по заданному рецепту и направляют в смеситель для приготовления шихты. Весы, ленточный конвейер и смеси­тель связаны системой электроблокировки, обеспечивающей их синхрон­ную работу. Взвешенные в соответствии с рецептом шихты сырьевые ма­териалы перемешивают в тарельчатых смесителях. Цикл смеши­вания в смесителях автоматизирован. Новый цикл отвешивания начинается только после того, как все компоненты предыдущего отвеса загружены в смеситель.

Основное требование к шихте – высокая степень однородности. Одно­родная шихта облегчает процесс стекловарения и исключает ряд пороков в готовом стекле. Для обеспечения однородности шихты важное значение имеют ее влажность и зерновой состав сырьевых материалов. Зерна сырье­вых материалов должны иметь определенный размер, так как от этого зависит равномерность их растворения и возможное расслоение шихты. При одинаковом размере зерен компонентов шихта расслаивается тем больше, чем крупнее зерна.

Небольшое количество влаги (3 – 5 %) благо­приятно влияет на однородность шихты. Воду подают непосредственно в смеситель или увлажняют песок при его взвешивании.

Готовую шихту контролируют на соответст­вие заданному химическому составу, влажности, однородности, грануло­метрическому составу, а также на комкование. Контроль качества шихты осуществляется проведением в смену одного полного анализа и четырех анализов щелочности и нерастворимого остатка. Допустимые отклонения от заданного состава компонентов в отдельных отвесах не должны превы­шать по нерастворимому остатку, соде, поташу ± 1 %, по карбонатам кальция и магния, влаге ± 0,5 %.

Приготовленную шихту и стеколь­ный бой подают к стекловаренным печам в контейнерах или бунке­рных вагонетках. Для транспортировки используют электрокары и другие транспортирующие средства. Возможна подача ших­ты к стекловаренным печам ленточными конвейерами. Шихта плавится в электрических ванных печах непрерывного действия. Варка стекломассы осуществляется при температуре 1450 – 1550 °C и представляет многостадийный процесс, включающий этапы силикатообразования, стеклообразования, осветления, гомогенизации и студки.

Этап силикатообразования начинается с момента загрузки шихты в печь при Т = 300 °C, а заканчивается при Т = 800 – 1150 °C. Шихта превращается в фритту (спёкшаяся масса). Из шихты удаляется вода, обезвоживаются гидраты и разлагаются соли. После силикатообразования в расплаве остаётся 25 % непрореагировавшего песка. Стеклообразование заключается в процессе растворения песка в первичном расплаве силиката. Процесс протекает медленно, так как расплав имеет высокую вязкость. Завершаются все химические реакции с образованием силикатов, растворения оксида кремния и выравнивания концентрации. Стекло становится прозрачным, в нём отсутствуют непроваренные частицы шихты, но присутствуют пузыри и оно химически неоднородно. Осветление способствует удалению из стекломассы газовых включений, при этом стекло становится более прозрачным и однородным. Одновременно с осветлением протекает процесс гомогенизации стекломассы, заключающийся в выравнивании химического состава по всему объёму.

Технологический цикл получения стеклянной тары включает следующие процессы: доведение стекломассы до температуры, требуемой условием формования; формование тары; постепенное охлаждение изделий с целью ликвидации возникающих напряжений; термическая, механическая, химическая обработка изделий для придания им заданных свойств.

На выходе из печи поток стекла распределяется по каналу питателя, в котором стекло доводится до кондиции, выравнивается его температурный градиент для обеспечения однородности температуры. Плунжеры системы питателя формируют поток стекла, а механические ножницы режут его на отдельные капли. Затем каплераспределитель направляет капли по системе доставки в черновые формы. Пулька формуется на черновой стороне стеклоформующей машины с последующим переворачиванием на чистовую сторону, где процесс формования заканчивается. Для получения узкогорлой бесцветной тары используется формование методом выдувания.

После выхода из стеклоформующего автомата поверхность стеклотары подвергается обработке парами хлорида олова (IV) SnCl4 при температуре 450–700°С для повышения эксплуатационной надёжности и поступает в печи отжига для снятия остаточного напряжения. Автоматическая система печей отжига даёт полный контроль температурного режима по зонам. После размещения на конвейерной ленте, горячая стеклотара поступает в печь отжига для контролируемого охлаждения и снятия внутренних напряжений.

После печи отжига стеклотара проходит через несколько инспекционных станций, где она проверяется по габаритным размерам, качеству корпуса и горла. После инспекции, стеклотара аккуратно становится на поддоны и перед отправкой на розлив пакуется в защитную термоусадочную плёнку.