ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКЛА И ШЛАКОСИТАЛЛОВ

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРОЦЕССУ ШИХТОВАНИЯ И КАЧЕСТВУ ШИХТЫ

Стекольная шихта представляет собой однородную смесь подготовленных сырьевых материалов, дозирован­ных по заданному рецепту и тщательно перемешанных.

Допустимые отклонения от заданного содержания компонентов в шихте устанавливаются отдельно для каждого вида стекла. Так, для шихты листового и стро­ительного стекла различия в составе отдельных переме­шанных отвесов шихты не должны превышать, % по массе: для нерастворимой в НС1 части шихты (кремне­зема, глинозема, угля), соды (ЫагСОз), сульфата нат­рия и суммы доломита и известняка (мела)±1; для влажности шихты ±0,5. На передовых заводах при надлежащем внимании к качеству сырья и тщательном прйготОвЛбНИи ШИХТЫ оїклонбнйя В составе ОТВесОЁ шихты удается снизить до +0,3.

Кроме постоянства состава шихты в отдельных от­весах крайне важно его постоянство во времени. Для оценки постоянства во времени сравнивают отклонения от заданного состава шихты за определенные проме­жутки времени: за 1 сут и за 5 сут. Отклонения от за­данного состава во времени допускаются меньше, чем в отдельных отвесах, так как они оказывают влияние на большие массы расплава. Так, отклонения среднего состава шихты от заданного рецепта не должны превы­шать, % по массе: за 1 сут по нерастворимому в НС1 остатку +0,6 %, по соде СаС03 и MgC03 +0,5 %; за 5 сут — соответственно ±0,25 и +0,2 %.

Наряду с постоянством химического состава шихта должна иметь и постоянный зерновой состав. Материа­лы, входящие в состав шихты, различают по размерам зерен; это различие всегда должно быть одним и тем же во избежание изменения термических свойств шихты и ее поведения при получении стекломассы.

Однородность и постоянство химического и зерново­го состава шихты прежде всего зависят от постоянства химического состава, гранулометрии и чистоты подго­товленных сырьевых материалов. Однако не меньшее влияние на них оказывает и тщательность приготовле­ния шихты, точность отвешивания (дозирования) ком­понентов, тщательность их перемешивания, отсутствие нарушений однородности шихты (расслаивания) при ее транспортировании, хранении в расходных бункерах и загрузке в печи.

Точность дозирования и отвешивания компонентов оказывает наибольшее влияние на колебания состава шихты во времени из всех параметров технологического процесса составного цеха. Она может ухудшаться не только из-за погрешностей самих весов, но и из-за оши­бок, возникающих при дозировании — подаче материа­лов на весы. Сыпучие материалы (песок, пегматит, до­ломит, известняк) при слишком быстром дозировании или при плохо перекрывающихся затворах бункеров по­ступают на весы в избытке; напротив, малосыпучие ма­териалы (сода, сульфат натрия) задерживаются в бун­керах и течках. Чтобы предотвратить эти явления, ниж­нюю конусную часть бункеров изнутри футеруют глад­кими, износоустойчивыми материалами (плавленым базальтом, листовым винипластом и др.), а снаружи оборудуют вибротолкателями. Для дозирования под бункерами устанавливают порционные питатели, чаще всего вибрационные или роторные с герметически за­крывающимися затворами. Подачу в весы сыпучих ма­териалов (особенно песка) вначале, до высыпания по­рядка 90 % материала, ведут быстро (10 кг/с), затем в 4—5 раз медленнее (2—2,5 кг/с). Для обеспечения необходимой точности (+0,3 %) и чувствительности ве­сов материалы, дозируемые в шихту в разных количест­вах, взвешивают на весах разной грузоподъемности. Механизм весов оберегают от загрязнений, ударов, толчков.

Отвес компонентов шихты с весов передают на сме­шивание с помощью контейнеров-кюбелей или ленточ­ных конвейеров. Отвес материалов должен поступить в смеситель полностью. В этих целях кюбелям придают конусную нижнюю часть, герметически закрывающую­ся, а конвейеры делают в форме лотков с наклоном в сторону выгрузки и накрывают их кожухами. Кюбели и конвейеры должны перемещаться с равномерной ско­ростью, без толчков, а течки для подачи отвеса в сме­ситель должны герметически перекрываться.

Первостепенное влияние на качество шихты оказы­вают качество ее смешения, от которого главным обра­зом зависит однородность шихты в объеме отвеса. Боль­шое значение имеет конструкция смесителя, но прежде всего нужно, чтобы при смешивании участвовали все отвешенные материалы. Они не должны задержи­ваться в загрузочном устройстве смесителя или высы­паться из закрытого смесителя наружу при перемеши­вании. Следует точно соблюдать оптимальную продол­жительность перемешивания, которую на каждом заводе определяют индивидуально для каждого типа смесите­ля, руководствуясь данными об однородности шихты при разном времени ее перемешивания. Для увлажнен­ной шихты это время чаще всего составляет 3—5 мин.

Увлажнение шихты — одна из важнейших техноло­гических операций. Вследствие больших различий в размерах зерен и насыпных весах сырьевых материа­лов, входящих в состав шихты, сухая шихта расслаива­ется и сильно пылит при встряхивании и падении с вы­соты. Увлажнение шихты увеличивает сцепление между зернами разнородных материалов и тем самым предот­вращает расслоение и пыление шихты. Кроме того, увлажненная шихта обладает повышенной теплопро­водностью и реакционной способностью, она быстрее прогревается и переходит в расплав, чем сухая шихта, а получающаяся стекломасса более однородна.

Воду подают в смесители одновременно с материа­лами шихты либо после того, как отвес загрузили и предварительно перемешали всухую. Порядок подачи зависит от типа смесителя. Чтобы увлажнение отвечало своему назначению, следует брать чистую воду, нагре­тую до 60—70°С с тем, чтобы температура увлажнен­ной шихты была не ниже 35—36 °С. Это требование вызвано тем, что сода в шихте частично взаимодейству­ет с водой и гидратируется. При 35—36° С и выше обра­зуется моногидрат соды ЫагСОз-НгО, но большая часть воды в шихте остается в капельно-жидком состоянии. При температуре ниже указанной в шихте кристалли­зуются гидраты соды с более высоким содержанием связанной воды, вплоть до Na2C03-ЮНгО. При этом ка- пельно-жидкая вода переходит в химически связанное состояние, и шихта как бы вновь становится сухой и утрачивает свойства, полученные ею при увлажнении.

При увлажнении шихты воду нужно равномерно и тонко распылять по ее поверхности, чтобы избежать об­разования переувлажненных участков и комков. Не сле­дует допускать попадания воды на стенки и рабочие органы смесителя во избежание налипания на них ко­рок шихты. Так как точность содержания влаги в ших­те нормируется ±0,5 %, то воду в нее подают под дав­лением с помощью автоматических дозаторов и следят за чистотой сопел распылителей.