tehnologie stcla

62
CUPRINS 1. Definirea sticlei. Tipuri principale de sticla Definirea sticlei Tipuri principale de sticle 2. Prepararea amestecului de materii prime pentru fabricarea sticlei 2.1 Criterii pentru alegerea materiilor prime 2.2 Calcularea compozitiei amestecului de materii prime 2.3 Receptionarea si prepararea materiilor prime 2.3.1 Receptionarea materiilor prime 2.3.2 Dozarea materiilor prime 2.3.3 Amestecarea materiilor prime dozate 2.3.4 Conditii de calitate impuse amestecului de materii prime 2.3.5 Oganizarea sectiei de preparare a amestecului de materii prime 3. Topirea sticlei 3.1 incarcarea amestecului de materii prime in cuptor 3.2 Topirea sticlei 3.2.1 Formarea topiturii de sticla 3.2.2 Limpezirae sau afanarea sticlei topite 3.3 Tipuri de cuptoare pentru topirea sticlei 3.3.1 Descrierea cuptorului vana 3.3.2 Temperatura si functionarea cuptorului de vana 4. Fasonarea sticlei topite 4.1 Consideratii generale 4.2 Fasonarea placilor de sticla 4.2.1 Tragerea geamurilor prin procedeul Fourcault 4.2.2 Tragerea geamurilor prin procedeul Pittsbourgh referat.clopotel.ro

Transcript of tehnologie stcla

Page 1: tehnologie stcla

CUPRINS

1. Definirea sticlei. Tipuri principale de sticlaDefinirea sticleiTipuri principale de sticle

2. Prepararea amestecului de materii prime pentru fabricarea sticlei2.1 Criterii pentru alegerea materiilor prime2.2 Calcularea compozitiei amestecului de materii prime2.3 Receptionarea si prepararea materiilor prime

2.3.1 Receptionarea materiilor prime2.3.2 Dozarea materiilor prime2.3.3 Amestecarea materiilor prime dozate2.3.4 Conditii de calitate impuse amestecului de materii prime2.3.5 Oganizarea sectiei de preparare a amestecului de materii prime

3. Topirea sticlei3.1 incarcarea amestecului de materii prime in cuptor 3.2 Topirea sticlei

3.2.1 Formarea topiturii de sticla3.2.2 Limpezirae sau afanarea sticlei topite

3.3 Tipuri de cuptoare pentru topirea sticlei3.3.1 Descrierea cuptorului vana3.3.2 Temperatura si functionarea cuptorului de vana

4. Fasonarea sticlei topite4.1 Consideratii generale4.2 Fasonarea placilor de sticla

4.2.1 Tragerea geamurilor prin procedeul Fourcault4.2.2 Tragerea geamurilor prin procedeul Pittsbourgh4.2.3 Fabricarea placilor de sticla prin laminare4.2.4 Fabricarea placilor de sticla pe baie de metal topit - Pilkington4.2.5 Fabricarea placilor de sticla pentru mijloace de transport

5. Recoacerea produselor din sticla5.1 Formarea tensiunilor la racirea sticlei5.2 Recoacerea sticlei

6. Marcarea, ambalarea si depozitarea marfurilor din sticla6.1 Verificarea calitatii marfurilor din sticla pentru menaj

7. Defectele marfurilor din sticla si cauzele aparitiei lor

8. Bibliografie

113

555667889

1010121213151517

1919202125262829

323233

3434

35

37

referat.clopotel.ro

Page 2: tehnologie stcla

PROCESUL DE FABRICARE A GEAMURILOR

1. DEFINIREA STICLEI. TIPURI PRINCIPALE DE STICLA

1.1 Definirea sticlei

Sticla este un corp amorf, obtinut prin subracirea unei topituri, indifferent de compozitia chimica si domeniul temperaturii de rigidizare a acesteia. In urma cresterii treptate a vascozitatii topiturii la scaderea temperaturii, materialul dobandeste proprietatile unui solid. Trecerea din stare fluida in stare solida trebuie sa fie reversibila. O sticla nu are temperatura fixa de topire. Cand creste temperature, ea se inmoaie, vascozitatea sa scade pana cand ajunge sa fie o topitura fluida.

Se defineste o temperatura de transformare sau de tranzitie vitroasa Tg, care sticla trece din starea de topitura subracita, in starea de solid necristalin si amorf. La aceasta temperatura are loc o variatie discontinua a proprietatii sticlei, fig. 1.

Fig. 1 Variatia densitatii sticlei la cresterea temperaturii

Stare de sticla sau starea vitroasa este o stare metastabila, in timp indelungat, structura dezordonata a sticlei tinde sa dobandeasca un grad de ordonare mai mare, sticlele cristalizeaza (imbatranesc). Procesul se numeste devitrifiere si este favorizat:

de cresterea in anumite limite a temperaturii (mobilitatea entitatii structurale devine mai mare, ceea ce favorizeaza rearanjarea retelei)

de actiunea unor factori exterior, de ex. presiune, atac chimic, lumina puternica

Cristalizarea (imbatranirea) sticlelor este un fenomen nedorit.Vascozitatea sticlei este o proprietate deosebit de importanta de care depinde atat

prelucrarea topiturii de sticla cat si recoacerea produselor fasonate. Vascozitatea sticlei variaza intre 10 Pa.s pentru topitura de sticla si 1018 Pa.s pentru sticla solida. Vascozitatea sticlelor si dependenta de temperatura a acesteia este influentata de caracteristicile compozitionale ale sticlei.

referat.clopotel.ro

Page 3: tehnologie stcla

In functie de vascozitatea sticlei se definesc urmatoarele temperaturi caracteristice. Tab. 1.

Tabelul 1 Variatia vascozitatii in functie de temperaturaVascozitatea, Pa.s

Denumirea temperaturii caracteristice

103 Temperatura optima de prelucrare (prelucrarea este posibila intr-un interval mai larg de 102-108 Pa.s, in functie de procedeul de prelucrare

104 Temperatura de curgere106,6 Temperatura de inmuiere1012 Temperatura superioara de recoacere (detensionarea se realizeaza an

15 minute)1013,5 Temperatura inferioara de recoacere (detensionarea dureaza in jur de

15 ore)In functie de marimea intervalului de temperatura in care vascozitatea sticlei se

situeaza intre 102-108 Pa.s, se deosebesc (fig. 2): sticle lungi, intervalul de temperatura de prelucrarea este mai mare, se

prelucreaza mai usor, contin o proportie mai mare de oxizi alcalini sticle scurte, intervalul de temperatura de prelucrare este mai mic, trebuie

prelucrate rapid, contin o proportie ceva mai mare de oxizi alcalino-terosi.

Fig. 2 Variatia vascozitatii in functie de temperatura pentru sticle lungi si sticle

scurte

Compozitia chimica a sticlei cuprinde in principal:-oxizi acizi, formatori de retea, cum sunt SiO2, B2O3, P2O5, Al2O3

-oxizi alcalini, usureaza topirea (rol de fondant), Na2O, K2O, Li2O-oxizi alcalino-terosi si ai metalelor grele, influenteaza diferite proprietati ale sticlelor cum sunt rezistenta mecanica, stabilitatea chimica, rezistenta la socul termic, proprietati optice, MgO, CaO, BaO, BeO, ZnO, PbO etc.

Proprietatile sticlei:Propritatile fizice, fizico-mecanice si chimice ale sticlei caracterizeaza

comportarea produselor din sticla la diferite solocitari din procesul de utilizare.

referat.clopotel.ro

Page 4: tehnologie stcla

Proprietatile fizice: Masa specifica variaza intre limite largi, de la 2-8 g/cm³ in functie de

compozitia chimica si de viteza de racire. Proprietatile termice sunt exprimate prin conductibilitatea termica,

dilatarea termica, stabilitatea termica.- Dilatarea termica a sticlei este redusa.- Conductibilitatea termica a sticlei este redusa.- Stabilitatea termica reprezinta capacitatea sticlei de a rezista la variatii mari si rapide de temperatura, fara sa se distruga.

Proprietatile optice: Transmisia luminii, exprimata prin coeficientul de transmisie T, este cu

atat mai mare cu cat transparenta sticlei este mai buna. Absorbtia liminii, exprimata prin coeficientul de absorbtie A, este invers

proportionala cu transmisia. Indicele de refractie reprezinta raportul dintre vitaza de deplasare a unei

oscilatii electromagnetice de o anumita lungime de unda, in aer si in materialul studiat.

Reflexia luminii se exprima prin coeficientul de reflexie R.

Conductibilitatea electrica a sticlei este mica la temperatura mediului, de aceea sticla se incadreaza in categoria izolatorilor electrici.

Proprietatile mecanice: Duritatea este importanta atat in timpul utilizarii, cand este supusa operatiilor

de zgariere, afectandu-se aspectul si rezistenta mecanica, cat si in timpul prelucrarii.

Fragilitatea sau rezistenta la soc mecanic este o proprietate negativa a sticlei, din care cauza ii limiteaza utilizarile.

Rezistenta la tractiune a sticlei obisnuite este de 30-100 N/mm², in schimb rezistenta la compresiune este este de 500-2000 N/mm², ceea ce inseamna ca este mult mai mare fata de a altor materiale.

Proprietatile chimice exprima comportarea sticlei la actiunea distructiva a apei, acizilor, bazelor, sarurilor si a gazelor din atmosfera. Stabilitatea chimica are importanta pentru sticla de laborator, pentru articole de menaj si constructii, sticla optica, etc.

1.2 Tipuri principale de sticla

Sticle silico-calco-sodiceCuprind aproape toate sticlele de larg consum (de geam, de menaj, ambalaj,

diferite sticle tehnice). Din cele 3 materii prime principale: cuart (SiO2), calcar (CaCO3) si soda (Na2CO3), primele 2 sunt sensibil mai ieftine dar, o sticla cu continut mai redus de Na2O se topeste mai greu (la temperaturi ami ridicate), deci necesita un consum mare de

referat.clopotel.ro

Page 5: tehnologie stcla

combustibil si are tendinta de cristalizare mai pronuntata, ceea ce ingreuneaza fasonarea. Din aceasta cauza continutul de Na2O este, de regula, in jur de 15%.

Afara de acesti 3 oxizi principali, sticlele silico-calco-sodice contin, de regula, cantitati mici de alti oxizi.

K2O imbunatateste aspectul estetic si micsoreaza duritatea sticlelor, ceea ce usureaza slefuirea.

MgO determina cresterea vascozitatii la temperaturi ridicate, deci sticle, cu MgO sunt sticle mai lungi. In plus, micsoreaza tendinta de cristalizare si timpul fasonarii.

BaO are un efect similar ca MgO (cresterea vascozitatii la temperaturi ridicate si diminuarea tendintei de cristalizare), in plus imbunatateste proprietatile optice si determina cresterea conductibilitatii electrice.

Al2O3 imbunatateste stabilitatea chimica a sticlei.Compozitia sticlelor silico-calco-sodice se incadreaza in urmatoarele limite: SiO2 68-72 %, Na2O 13-16,5 %, CaO 6,5-9 %, K2O 7 %, MgO 4%, Al2O3 5 %.Compozitia sticlei de ambalaj (sticle, borcane, flacoane pentru cosmetica se alege

in functie de 2 criterii: scopul utilizarii- sticlele de vin, bere, apa minerala se fac din sticla verde,

bruna, la acestea, nisipul poate avea un continut mai ridicat de impuritati de fier (pana la 2,5 %) se mai adauga si oxid de crom pentru realizarea culorii verde, pentru borcane de gem, muraturi, etc. se foloseste sticla alba, se limiteaza continutul de impuritati colorante din materiile prime.

conditiile de fasonare- fasonarea se face practic numai la masini automate, ceea ce impune o tendinta de cristalizarea a sticlei foarte redusa.

Pentru sticla de menaj alba (sau semialba), continutul de impuritati de Fe2O3 se limiteaza la maxim 0,5 %.

Sticla plana pentru geam trebuie sa fie incolora, motiv pentru care continutul de Fe2O3 se limiteaza la 0,1 %. Conditiile de fasonare la masinile automate moderne impun acestei sticle o tendinta de cristalizare extrem de mica, ceea ce se realizeaza prin adaugare de 3-3,5 % MgO. De asemenea, trebuie sa fie o sticla curata, ceea ce se realizeaza printr-un continut mai ridicat de oxizi alcalino-terosi (CaO, in jur de 10-11 %).

Sticla tehnica pentru diferite aparate tehnice trebuie sa aiba stabilitate chimica foarte buna (se realizeaza prin adaugare de 3,5-3,5 % Al2O3) si tendinta de cristalizare redusa.

Sticle silico-plumbiceAu proprietati optice deosebite dar o stabilitate chimica mai redusa. Sticla de

cristal poate contine 20-30 % PbO, aproximativ 60 % SiO si pana la 14 % K2O.Sticle borosilicaticeSunt sticle tehnice speciale care au coeficienti de dilatare termica foarte mici, (de

ordinul 10-6-10-7 K-1) si in consecinta, stabilitatea termica foarte buna si stabilitatea chimica buna. Se folosesc pentru:

Aparatura si sticlarie de laborator-termopane, pipete, cilindri gradati, baloane cotate

Aparatura pentru tehnica vidului Sticlarie Pyrex, Jena, Turdaterm

Compozitia lor se incadreaza in limite SiO2 79-81 %, B2O3 12-14,5 %, Al2O3 2-3 %, Na2O 3,3-4,5 %, K2O 0,3-1,5 %, CaO 0,1-0,8 %.

referat.clopotel.ro

Page 6: tehnologie stcla

Sticlele alumino-silicaticeSunt sticle tehnice cu coeficient de dilatare termica, foarte mic (30-50x10-7 K-1) si

temperatura de transformare Tg foarte ridicata, peste 700 °C, ceea ce permite utilizarea lor la temperaturi destul de ridicate. Datorita unui continut redus de alcali au stabilitate hidrolitica foarte buna si conductibilitate electrica mica, chiar proprietati de izolatori electrici. Se utilizeaza pentru componente pentru electronica si electrotehnica, partea interioara de la becuri electrice, fibre de sticla, pentru telefonie, etc. Se da o compozitie de sticla: SiO2 54%, Al2O3 14%, B2O3 7,5%, CaO 22%, MgO 0,4%, R2 0,5%. O asemenea fibra are rezistenta mecanica mare, stabilitate chimica buna si rezistenta electrica mare si metalice.

2. Prepararea amestecului de materii prime pentru fabricarea sticlei

2.1 Criterii pentru alegerea materiilor prime

Criteriul economic impune alegerea preferentiala a materiilor prime, care au un pret de cost mai redus, sunt mai usor de preparat, necesita mai putine operatii de pregatire in interiorul fabricii si se aduc de la distante mici, deci necesita cheltuieli de transport mai reduse.

Criteriul calitatii materiile prime-se prefera de exemplu: un nisip mai colturos fata de unul mai rotunjit, ultimul avand o tendinta de dezamestecare mai mare la topire, reactionand mai lent cu ceilalti componenti. Ca sursa de Al2O3 trebuie examinata posibilitatea utilizarii de feldspat, care aduc totodata si oxizi alcalini, reducandu-se astfel consumul de soda, care este o materie prima mai scumpa.

Criteriul continutului de gaze din amestec. Cantitatea de gaze ce se degaja in procesul topirii influenteaza procesul de limpezire si omogenizare a sticlei. Un continut prea redus de gaze in compozitia amestecului de materii prime determina o agitare redusa in topitura de sticla, bulele de gaz raman mici, ceea ce ingreuneaza iesirea lor la suprafata, sticla ramane neomogena. O cantitatea prea mare de gaze poate avea ca afect retinerea unui numar prea mare de bule in sticla. Se considera ca se obtine o omogenizare si afanare corespunzatoare daca la topitura amestecului, cantitatea de gaze reprezinta aproximativ 15-20 %.

2.2 Calcularea compozitiei amestecului de materii prime

La baza calcularii compozitiei amestecului de materii prime se are compozitia chimica (oxidica) a sticlei. Pentru calcul se considera ca sticla este formata din componenti solizi-oxizi ai diferitelor elemente. In realitate sticla contine si mici cantitati de gaze, care nu s-au degajat in procesul de topire.

Pentru calculul amestecului de materii prime se precizeaza urmatoarele notatii:Sst, Cst, Nst; Mst; Ast – continutul procentual de SiO2, CaO, Na2O, MgO, Al2O3

din sticla

referat.clopotel.ro

Page 7: tehnologie stcla

Si, Ci, Ni, Mi, Ai – continutul de SiO2, CaO, MgO, Al2O3 din celelalte materii prime folosite

N, c, s, d, f – materiile prime nisip, calcar, soda, dolomita, feldspatX, y, z, u, v – proportia diferitelor materii prime in compozitia amestecului de

materii prime.Se scrie urmatorul sistem de ecuatii:

Sst = Sn.x + Sc.y + Ss.z + Sd.u + Sf.vCst = Cn.x + Cc.y + Cs.z + Cd.u + Cf.vNst = Nn.x + Nc.y + Ns.z + Nd.u + Nf.vMst = Mn.x + Mc.y + Ms.z + Md.u + Mf.vAst = An.x + Ac.y + As.z + Ad.u + Af.v

Valorile necunoscutelor x, y, z, u si v, rezultate prin rezolvarea sistemului de ecuatii, reprezinta parti in greutate din materiile prime respective, necesare pentru a obtine o parte in greutate de sticla avand compozitia impusa initial.

In aceasta faza a calculului trebuie sa se tina seama de faptul ca, in timpul topirii, au loc pierderi prin volatilizarea unora din componentii amestecului, de exemplu: B2O3 se volatilizeaza in proportie de pana la 15 %, din cantitatea introdusa, Na2O, pana la 3,2 %, PbO pana la 1,5 %, ZnO pana la 4 %. Pentru a obtine continutul dorit din acesti oxizi, este necesar sa se introduca in amestec un exces, care sa compenseze pierderile prin volatilizare. Pentru amestecul de mai sus, cantitatea de soda va fi:

Z’ = (100 + 3,2)/100 = 1,032z

2.3 Receptionarea si prepararea materiilor prime

2.3.1 Receptionarea materiilor primeNisipul se transporta de la cariera sau de la statia de innobilare la fabrica, in

vagoane de cale ferata inchise sau deschise. Prin urmare, umiditatea sa poate varia intre limite foarte largi. Descarcarea nisipului la fabrica se face prin bascularea vagonului intr-o transee betonata acoperita. Din transee, nisipul este transportat in boxe de beton, cu ajutorul unui pod rulant. Boxele moderne sunt prevazute cu canale practicate in baza usor inclinata, pentru drenarea apei ce se scurge din nisipul umed. In felul acesta, in decurs de 10 zile de depozitare, umiditatea nisipului se reduce la aproximativ 4-5 %, ceea ce nu impiedica desfasurarea operatiilor in continuare. Astfel se poate evita uscarea nisipului in instalatii speciale (uscatoare rotative) si economisi energie termica si electrica. In plus, se simplifica schema fluxului tehnologic, deoarece se elimina uscatoru si utilajele de transport necesare alimentarii si descarcarii sale.

Pentru a indeparta diferite corpuri straine sau granule mari, nisipul se cerne prin site rotative sau vibratoare. Dupa aceasta se trece pritr-un separator magnetic in care se retine pulberea de fier acumulata in procesele anterioare de prelucrare, precum si granulele de nisip impurificate cu fier, sub o forma magnetica. Pentru aceasta se utilizeaza separatoare magnetice cu banda rulanta (fig. 3) sau rotativa (fig. 4).

referat.clopotel.ro

Page 8: tehnologie stcla

Principiul de functionare este acelasi. In dreptul magnetului (2) avand pozitie fixa, impuritatile de fier adera la suprafata cilindrului (1) sau benzii mobile (sensul de miscare este indicat in figuri), sunt transportate pana in zona unde magnetul nu mai exercita forta de atractie si unde se desprind sub greutatea proprie si cad intr-un buncar separat.

Calcarul si dolomita se aduc in fabrica in stare macinata la dimensiuni de aproximativ 0,2 m si se depoziteaza in silozuri. In functie de calitatea sticlei ce urmeaza a se obtine, se supun operatii de deferizare.

Soda si sulfatul de sodiu se aduc in fabrica ambalate in saci. Sunt substante higroscopice, motiv pentru care trebuie depozitate in spatii uscate, bine ventilate. Depozitarea lor o perioda mai indelungata in conditii de umiditate necorespunzatoare determina aglomerarea materialului. In asemenea cazuri devin necesare operatii de uscare, maruntire, cernere si deferizare.

Cioburile de sticla se adauga pentru usurarea topirii amestecului cu materii prime. Rezulta in cadrul procesului de fasonare, din rebuturile si sparturile productiei proprii. Se maruntesc in concasoare cu valturi, se cern si se deferizeaza.

2.3.2 Dozarea materiilor primeLa fabricare sticlei se utilizeaza numai dozarea gravimetrica.In fabricile moderne, cu productie mare, dozarea se face cu cantare automate.

Acestea sunt plasate cate unul la fiecare siloz de materie prima si sunt reglate pentru greutatea materiei prime respective, corespunzatoare la o sarja de amestec brut. Dispozitivul de alimentare introduce in cupa cantarului materiale din siloz. In momentul cand se atinge greutatea prestabilita, alimentarea se opreste, cupa se decupleaza, iar materialul din cupa se rastoarna pe o banda colectoare. Dupa golire, cupa revine in pozitia initiala si ciclul de dozare reincepe. Aceste canatre sunt prevazute cu contoare care inregistreaza cantitatea cantarita precum si numarul de sarje dozate. Prin acest sistem se realizeaza dozarea concomitenta a tuturor componentilor. Dupa colectarea tuturor materiilor prime corespunzatoare unei sarje, banda colectoare se deplaseaza si deverseaza materialul dozat in utilajul de omogenizare.

referat.clopotel.ro

Page 9: tehnologie stcla

Pentru sticlele industriale obisnuite este suficienta o precizie a dozarii de 0,5-1,0 %, pentru sticle cu proprietati deosebite (de exemplu optice sau tehnice), precizia de dozare trebuie sa fie de cel putin 0,2 %.

2.3.3 Amestecarea materiilor prime dozateSe realizeaza intr-un utilaj numit Eirich. Acesta este format dintr-o cutie

cilindrica, numita farfurie, in care se rotesc cateva palete amplasate excentric fata de un ax central. In cutie se mai gasesc 2-6 roti grele, care se rotesc independent, precum si palete fixe pentru desprinderea materialului aderat la pereti. Datorita miscarilor independente ale paletelor si rotilor grele, materialul parcurge traiectorii complicate, in spirala, ceea ce determina o amestecare intensa. In 2-3 minute se obtine o omogenizare foarte buna. Capacitatea amestecatoarelor Eirich variaza intre 250-2,000 kg/sarja, functionarea lor poate fi automatizata in amestecatoare Eirich, montate in paralel. Dupa omogenizare, amestecul este depozitat in silozuri si apoi alimentat in cuptorul de topit sticla.

2.3.4 Conditii de calitate impuse amestecului de materii primeAmestecul de materii prime trebuie:

- sa aibe o compozitie chimica corespunzatoare tipului de sticla care se fabrica- sa fie omogen din punct de vedere chimic- sa nu se stratifice in timpul transportarii si depozitarii- sa asigure o topire rapida si uniforma a incarcaturii

O importanta deosebita pentru calitatea amestecului brut au umiditatea si granulozitatea materiilor prime.

Nu este posibila obtinerea unei compozitii constante in timp a amestecului, daca umiditatea unora din materiile prime variaza (este cazul materialelor higroscopice). Pentru a evita asemenea situatii, materiile prime trebuie pastrate in incaperi usctae, bine aerisite, iar daca este nevoie, sa fie uscate.

Nu este indicat ca amestecul de materii prime sa fie complet uscat, deoarece un amestec putin umed se stratifica mai greu, iar in timpul manipularii se degaja mai putin praf. Apa necesara este introdusa prin intermediul nisipului. Granulele de nisip se acopera cu o pelicula fina de apa, in care se dizolva pana la 5 % din Na2CO3 sau NasSO4 continut in amestec. In jurul granulelor umede adera straturi din ceilalti componenti, ceea ce asigura atat o stabilitate mai buna a amestecului cat si o capacitate de interactiune mai mare a componentilor, in timpul procesului de topire. Pentru dimensiunile uzuale ale granulelor de nisip cantitatea de apa necesara formarii unei pelicule uniforme pe suprafata acesteia si dizolvarii partiale a purtatorului de Na2O este de 3-5 % pentru amestecurile cu Na2CO3 si aproximativ 7% pentru cele cu Na2SO4.

Granulometria amestecului de materii prime influenteaza atat tendinta de stratificare, care creste la granulatii mai grosiere, cat si la comportarea la topire care se inrautateste pentru amestecurile mai grosiere. O granulatie prea fina impune un consum de energie pentru maruntire mai mare, favorizeaza formarea de bule in timpul prepararii si alimentarii in cuptor si accentueaza corodarea refractarelor din bolta cuptorului prin depunerea de praf si topirea acestuia. In prezent se considera urmatoarele dimensiuni optime ale materiilor prime principale: nisip 0,3 mm, calcar, dolomita, soda, fedspat 0,2 mm.

referat.clopotel.ro

Page 10: tehnologie stcla

Pentru a evita stratificarea si dezamestecarea amestecului omogenizat, in timpul transportului si depozitarii, se recomanda urmatoarele masuri:

Timpul de depozitare sa fie cat mai scurt Materialul omogenizat sa nu fie transportat pe distante lungi Materialul omogenizat sa nu fie supus la vibratii sau transportat pneumatic

pe verticalaO metoda foarte eficienta pentru a evita fenomene de dezamestecare consta in

brichetarea amestecului omogenizat, este evident insa ca acesta scumpeste produsul si se justifica mai ales pentru sticle speciale.

2.3.5 Organizarea sectiei de preparare a amestecului de materii primeLa organizarea sectiei de pregatire a amestecului de materii prime este necesar sa

se opteze pentru o amplasare cat mai rationala a silozurilor si a utilajelor, pentru a realiza o suprafata construita cat mai mica si trasee de transport cat mai scurte. Numarul de utilaje se poate realiza prin dispunerea pe verticala a utilajelor care sunt legate functional, astfel incat materiile prime sa se ridice o singura data, iar apoi sa circule prin cadere libera de la un utilaj la altul. La o asemenea dispunere a utilajelor, automatizarea intregii secti este mai usor de realizat.

O atentie deosebita trebuie acordata masurilor de protectia muncii, care constau, in principal, in izolarea partilor in miscare ale utilajelor, precum si masuri pentru evitarea formarii de praf si indepartarea sa imediata din locul, unde se formeaza. Pentru acestea, agregatele in care se poate forma praf, trebuie sa fie bine etansate si sa lucreze la o usoara subpresiune. In incaperi trebuie asigurata o ventilatie corespunzatoare. Personalul care lucreaza in sectie trebuie instruit in mod special cum se manipuleaza substantele toxice (de exemplu: saruri cu plumb, arsen, etc).

In fabricile moderne de sticla, materiile prime sunt aduse gata preparate si pot fi utilizate direct la prepararea amestecului, fara alte operatii pregatitoare. In fig. 5 este prezentat un exemplu de dispunere rationala a silozurilor si utilajelor in sectia de pregatire a amestecului de materii prime.

Toate materiile prime sunt aduse in vagoane de cale ferata V. Nisip este descarcat intr-o hala acoperita (1), prevazuta cu canale pentru drenarea apei si cu un pod rulant cu greifer (2). Cu ajutorul cupei de la podul rulant cu greifer, nisipul poate fi incarcat fie in palnia de alimentare a instalatiei de cernere (3), fie in uscatorul rotativ (4). Dupa cernere, nisipul se trece prin separatorul magnetic (5), iar apoi, cu ajutorul unui elevator, in silozul (6) al instalatiei de dozare. Exceptand podul rulant cu greifer, functionarea liniei poate fi complet automatizata, elementul de control fiind nivelul nisipului din siloz.

Celelalte materii prime se aduc, de regula, in saci si se depoziteaza in boxele (7). Manipularea lor se face cu electrostivuitoare. Sacii se golesc in palniile liniilor de transport si se descarca in silozurile (8) ale instalatiei de dozare, cate unul pentru fiecare tip de materie prima. Capacitatea silozurilui de nisip corespunde necesarului pentru 24 ore, silozurile celorlalte materii prime contin cantitati pentru 2-5 zile.

Din silozuri, materiile prime curg in alimentatoarele cu melc (9) din care trec in cupele cantarelor (10). Curgerea materialelor este usurata de niste placi vibratoare (11), fixate in partea inferioara a silozurilor. Cantarele se descarca pe banda rulanta (12), care cumuleaza toate materiile prime si le transporta in buncarele de alimentare a cuptoarelor sau intr-un siloz tampon.

referat.clopotel.ro

Page 11: tehnologie stcla

referat.clopotel.ro

Page 12: tehnologie stcla

3.Topirea sticlei

3.1 Incarcarea amestecului de materii prime in cuptor

Consideratii privind ritmicitatea alimentariiPentru o functionare uniforma a cuptorului de topit sticla, alimentarea amestecului

de materii prime trebuie sa se fac pe cat posibil continuu in cantitati mici. Acestea trebuie introduse sub forma de brazde sau de straturi subtiri, a caror grosime nu trebuie sa depaseasca 50 mm.

Introducerea periodica, la intervale mai mari, a unor gramezi mari provoaca perturbatii in functionarea cuptorului, deoarece in timpul introducerii amestecului, in cuptor patrund cantitati mari de aer rece, care scade temperatura in zonele invecinate zonei de alimentare. Aceasta expune zidaria refractara la socuri termice puternice, care micsoreaza durata sa de functionare. De asemenea, o cantitate mare de amestec de materii prime determina variatii in nivelul topiturii de sticla, care pot atinge 4-5 mm. Aceste variatii de nivel care determina o accentuare a corodarii refractarelor, deoarece la actiunea coroziva a sticlei se mai adauga un efect mecanic de frecare, care favorizeaza desprinderea bucatilor de refractar slabite.

Procesul de topire a gramezilor mari decurge greu. Acestea se acopera repede cu un strat de sticla topita care impiedica degajarea libera a gazelor din amestecul care se incalzeste. Transmisia caldurii spre interiorul gramezi mari se face incet, asa incat dupa aproximativ dupa 15 minute, temperatura din interior este de numai 400-500 °C, fata de 1400 °C in straturile superioare ale gramezii. Exista pericolul ca portiuni din aceste gramezi grele sa fie antrenate de curentii din topitura de sticla si sa ajunga astfel la masini de fasonare, portiuni de sticla neomogene sau chiar incluziuni netopite, ceea ce da nastere la rebuturi.

Din aceste motive, la alimentarea cuptoarelor de sticla se urmareste introducerea unor straturi subtiri sau gramezi foarte mici. Stratul subtire se topeste superficial, in cateva secunde, astfel incat nu se mai formeaza praf. Grosimea stratului fiind foarte mica, transmisia caldurii se face mult mai bine. Datorita greutatii reduse a stratului subtire, pericolul ca acesta sa se scufunde in topitura de sticla este mult mai mic. De asemenea, variatia nivelului topiturii de sticla din cuptor este nesemnficativa.

Pentru a putea introduce cantitati suficient de mari de amestec sub forma de straturi subtiri, este necesar sa se acopere o suprafata mai mare. Pentru aceasta se amplaseaza mai multe alimentatoare, fiecare cu debit mai mic.

Incarcarea amestecului sub forma de brazde asigura o suprafata mai mare de contact cu gazele fierbinti din cuptorul de sticla, decat la incarcarea in straturi subtiri. Inaltimea brazdelor poate ajunge la 100 mm, ele au sectiune triunghiulara si sunt perpendiculare pe directia de avansare a materialului in cuptor. Amestecul introdus de alimentatoare se deplaseaza in cuptor sub forma unor fasii, a caror grosime scade treptat pana se topeste intregul material.

Tipuri de alimentatoareAlimentatorul cu melc, fig. 6, permite introducerea amestecului sub forma de strat

subtire.

referat.clopotel.ro

Page 13: tehnologie stcla

Fig. 6 Alimentator cu melc1- melcul2- cutia de alimentare3- motor electric de antrenare4- manta de racire cu apa5- topitura de sticla

Partea de carcasa care vine in contact cu atmosfera fierbinte din cuptor este protejata de o manta de racire cu apa. Axul melcului, care este mai putin protejat, se uzeaza repede. Pentru a obtine straturi subtiri, un melc nu trebuie sa introduca mai mult de 900-1000 kg amestec pe ora.

Alimentatorul cu piston, fig. 7 are ca piesa principala un piston cu sectiune dreptiunghiulara (1), ce executa o miscare de dute-vino, fiind miscat de un dispozitiv mecanic (3), actionat de un motor electric. Inaltimea pistonului este de aproximativ 7 cm, latimea 25-100 cm. Cand pistonul este in pozitia retras, in fata lui curge amestecul din palnia de alimentare (2). Prin inatimea pistonului, acest amestec este impins in cuptor. In cazul unei functionari fara intrerupere, amestecul brut formeaza in fata pistonului un strat izolator, care il protejeaza de temperatura ridicata din cuptor.

In functie de latimea pistonului se stabileste numarul de alimentatoare necesare pentru asigurarea unui anumit debit de alimentare. Acest tip de alimentatoare este foarte raspandit, datorita alimentarii corecte sub forma de brazde mici, pe care o asigura.

Fig. 7 Alimentatorul cu piston1- pistonul2- palnia de alimentare3- sistem de antrenare a pistonului

referat.clopotel.ro

Page 14: tehnologie stcla

Alimentatorul cu cupa mobila, fig. 8, este un tip mai vechi dar inca se mai foloseste.

Fig. 8 Alimentator cu cupa mobila1- cupa mobila2- palnia de alimentare3- dispozitiv excentric

Amestecul cade din palnia de alimentare (2) in cupa mobila (1), care este impinsa periodic de un dispozitiv cu excentric (3), spre cuptor si trasa inapoi. In timpul inaintarii, cupa impinge stratul de material spre cuptor si se descarca in timpul retragerii, cupa primeste o noua portiune de amestec din palnia de alimentare. Acest tip de alimentator nu asigura inchiderea suficient de etansa a gurii de alimentare a cuptorului si in timpul functionarii se mai degaja praf.

3.2 Topirea sticlei

Topirea sticlei este un proces complex datorita desfasurarii simultane a diferitelor procese de reactie si de transformari fizice si chimice. Pentru a urmari mai usor procesul de topire a sticlei, se disting 3 etape:

-formarea topiturii de sticla-limpezirea sau afanarea sticlei-omogenizarea sticlei

3.2.1 Formarea topiturii de sticlaOdata cu cresterea temperaturii amestecului alimentat in cuptorul de sticla, au loc

urmatoarele procese principale: Incalzirea amestecului cu eliminarea apei higroscopice Descompunerea unor materii prime, cu degajarea celei mai mari parti din

gazele ce intra in compozitia lor

referat.clopotel.ro

Page 15: tehnologie stcla

Reactii intre oxizii componenti, care intr-o etapa incipienta decurg in faza solida, iar ulterior in prezenta unei cantitati progresiv crescatoare de faza topita, se formeaza silicati si aluminosilicati si alcalino-terosi

Topirea integrala a amesteculuiPentru o sticla formata in principal din SiO2, Na2O, CaO; MgO, succesiunea

acestor procese poate fi reprezentatp schematic ca in tabelul 17,1.Intr-un amestec care, in loc de Na2CO3 contine Na2SO4 procesele de reactie se

complica, datoria tendintei sulfatului de sodiu de a se topi fara a reactiona cu ceilalti oxizi. Topitura de sulfat de sodiu are o solubilitate limitata in topitura de silicati si din aceasta cauzp formeaza discontinuitati compozitionale. Pentru a evita aceste neajunsuri, se introduce carbune fin macinat, care reduce sulfatul de sodiu la Na2S. Au loc urmatoarele reactii:

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

Na2SO4 + Na2S + 2SiO2 → 2Na2SiO3 + SO2 + SDaca se adauga o cantitate prea mica de carbune sau daca acesta se arde inainte de

a reactiona, apare pericolul topirii partiale a sulfatului de sodiu, iar reducerea acestuia in stare topita la sulfat de sodiu este foarte dificila. Arderea prematura a carbunelui se poate evita daca amestecul de materii prime .....sulfat de sodiu se introduce in cuptor direct la temperaturi mai mari de 1.300 °C.

Tabelul 2Domeniul de temperatura

Procese ce au loc

20-300 °C Evaporarea apei higroscopice si incalzirea amestecului300-400 °C Na2CO3 + MgCO3 → Na2Mg(CO3)2 + 2CO2

Na2CO3 + CaCO3 → Na2Ca(CO3)2 + 2CO2

400-750 °C Na2Mg(CO3)2 + 2SiO2 → Na2SiO3 + MgSiO3 + 2CO2

MgCO3 + SiO₂ → MgSiO₃ + CO₂MgCO₃ → MgO + CO₂Na₂Ca(CO₃)₂ + 2SiO₂ → Na₂SiO₃ + CaSiO₃ + 2CO₂Transformari poliforme ale silicei

750-950 °C Na₂CO₃ + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂CaCO₃ → CaO + CO₂

950-1200 °C MgO + SiO₂ → MgSiO₃CaO + SiO₂ → CaSiO₃CaSiO₃ + MgSiO₃ → CaSiO₃∙MgSiO₃

1200 °C la temperatura maxima

Dizolvarea ultimelor granule de nisip si topirea intregului amestec

3.2.2 Limpezirea sau afanarea sticlei topiteIn urma procesului de topire, sticla fluida, dar neomogena, contine cantitati destul

de mari de gaze, provenienta acestora difera.O parte din ele (CO2, SO2, H2O) au fost legate chimic in diferite materii prime. La

descompunerea materiilor prime, cea mai mare parte din aceste gaze se degaja, restul ramane in topitura de sticla, fie legate chimic, daca aceste substante nu s-au descompus complet, fie sub forma de bule, care nu s-au putut degaja din topitura.

referat.clopotel.ro

Page 16: tehnologie stcla

O alta cantitate de gaze este introdusa in topitura de sticla odata cu aerul retinut mecanic intre pulberile amestecului de materii prime.

O a treia sursa de gaze o constituie atmosfera cuptorului ai carei componenti (CO2, SO2, H2O) proveniti din arderea combustibilului, sunt mai mult sau mai putin solubili in topitura de sticla.

Gazele se pot gasi in topitura legate chimic in compusi stabili....temperaturi ridicate (de ex cantitati mici de carbonati, in echilibru cu silicati de oxigen legat in oxizi cu cifra de oxidare mare, SO2 legat in sulfati), in stare dizolvata sau sub forma de bule de diferite marimi. Intre aceste 3 moduri de retinere a gazelor in topitura se stabileste un echilibru dinamic, care depinde in mod esential de temperatura, volumul bulelor de gaz se mareste treptat, vascozitatea topiturii de sticla scade, iar echilibrul se deplaseaza in sensul iesirii gazelor din topitura.

Procesul de degajare a bulelor este influentat negativ de curentii existenti in masa de sticla topita. Daca sticla este impinsa spre partile mai adanci ale cuptorului, iesirea bulelor este impiedicata. Daca topitura este transportata spre zonele mai reci ale cuptorului, echilibrul se deplaseaza spre ditzolvarea si legarea chimica a bulelor de gaz in compozitia sticlei. Acest fenomen de resobtie a gazelor la racire poate fi util atunci cand in topitura raman bule foarte mici, care nu se mai pot elimina. La racirea topiturii, inainte de fasonare, ele se micsoreaza si mai mult, astfel incat sticla se prezinta omogena si transparenta.

Din cele aratate rezulta ca limpezirea sticlei se realizeaza cu atat mai repede, cu cat temperatura topiturii de sticla este mai mare. Cresterea temperaturii este insa limitata de considerente economice si de accentuarea corodarii refractarelor la temperaturi ridicate. Pentru reducerea duratei procesului de limpezire se pot folosi urmatoarele metode:

-introducerea in amestec a unor substante chimice, care degaja cantitati importante de gaze la temperaturi ridicate, asa numitii afananti, bulele mari care se formeaza in felul acesta se ridica repede la suprafata si provoaca curenti ascendenti care antreneaza si bulele mici.

-cuptoarele moderne pot fi prevazute cu sisteme de insuflare de aer sub presiune la baza cuptorului de topit sticla, ceea ce usureaza mult limpezirea sticlei si asigura totodata o buna omogenizare a topiturii.

-in cazul topirii unor cantitati reduse de sticla in creuzete, afanarea se poate face prin introducerea unor materiale organice (o bucata mica de lemn de brad umed sau un cartof bine spalat) care prin ardere, degaja cantitati mari de gaze. Se poate utiliza si amestecarea topiturii cu o bara de lemn de brad umezita.

3.2.3 Omogenizarea sticlei topiteOmogenitatea este o calitate foarte importanta a sticlei. Se poate considera ca

procesul de omogenizare incepe odata cu topirea sticlei si se termina dupa afanarea acesteia. In cazul sticlelor industriale obisnuite se urmareste in primul rand omogenitatea chimica. Intr-o sticla neomogena exista ate, striuri, care reprezinta defapt micro-zone de sticle cu mici diferente de compozitie. Sursele principale ale neomogenitatilor chimice sunt variasii mici in compozitia amestecului brut datorita unor greseli de dozare sau unor fenomene de dezamestecare sau desprinderea unor bucati din refractarele cuptorului.

referat.clopotel.ro

Page 17: tehnologie stcla

Sticla topita are tendinta sa se omogenizeze, dar procesul este foarte lent. Omogenizarea este rezultatul difuziei la nivelul molecular, dar mai ales al agitatiei provocate de degajarea bulelor de gaz in timpul limpezirii. O bula de gaz care trece printr-o micro-zona de compozitie diferita, o antreneaza spre suprafata, prin aceasta zona respectiva se subtiaza si este usurata omogenizarea sa cu masa de sticla topita. Omogenitatea sticlei se verifica periodic prin masurarea unor caracteristici fizice sau prin analize chimice. Astfel, de ex se compara densitatea unor granule obtinute prin macinarea stilei extrase la diferite intervale, sau se masoara indicele de refractie in diferite puncte ale unei placi de sticla. Pentru fiecare tip de sticla sunt precizate limitele admise pentru variatia caracteristicilor importante. De ex pentru sticle optice, variatiile indicelui de refractie nu trebuie sa depaseasca 0,0005 unitati. O metoda foarte simpla de apreciere a omogenitatii sticlei consta in observarea unei retele de linii negre, paralele printr-o placa de sticla. In dreptul neomogenitatilor compozitionale, liniile apar deformate, datorita indicilor de refractie diferiti.

3.3 Tipuri de cuptoare pentru topirea sticlei

Diferitele tipuri de cuptoare pentru topirea sticlei difera intre ele, in principal prin constructie, modul de incalzire, modul de reutilizare a caldurii gazelor arse si modul de functionare.

Dupa modul de functionare se deosebesc: Cuptoare cu creuzete, la care topirea sticlei se face in creuzete din material

refractar, care se introduc in spatiul de lucru al cuptorului, aceste cuptoare se folosesc pentru topirea unor cantitati mici de sticle speciale, de ex sticla optica

Cuptoare vana, la care topirea sticlei se face in bazine zidite din bloc refractar si care functioneaza neintrerupt o perioada indelungata (de ordinul anilor).

Dupa modul de incalzire a spatiuluii de lucru se disting: Cuptoare incalzite cu combustibil conventional, in special gazos si lichid Cuptoare cu incalzire electrica Cuptoare cu incalzire mixta (gazo-electrica).

In functie de modul de reutilizare a caldurii gazelor arse se deosebesc cuptoare cu gratare cu regeneratoare, cu recuperatoare sau cu ambele.

Regeneratoarele constau din camere zidite dib caramizi refractare si umplute cu gratare din material refractar. Prin aceste camere circula alternativ gazele de ardere fierbinti ce ies din cuptor si care incalzesc zidaria si gratarele din material refractar pana la temperaturi ridicate si respectiv aerul ce trebuie preincalzit si care preia caldura inmagazinata in refractare.

Recuperatoarele sunt schimbatoare de caldura ce functioneaza la temperaturi ridicate. In ele sunt montate tuburi din material ceramic sau din fonta sau otel refractar. Gazele calde de la cuptor circula in exteriorul, iar aerul care trebuie preincalzit, in interiorul acestor tuburi. Dupa modul de functionare, cuptoarele pot fi cu functionare continua sau discontinua.

3.3.1 Descrierea cuptorului vana

referat.clopotel.ro

Page 18: tehnologie stcla

In prezent, cuptoarele vana reprezinta singurul tip de cuptor folosit pentru topirea unor cantitati mari de sticla. Cuptoarele vana sunt cu functionare continua si nu se opresc decat pentru reparatii capitale, odata la 1-2 ani de functionare, in functie de compozitia sticlei si de calitatea refractarelor.

Un cuptor vana (fig. 9) este constituit din partea superioara, in care are loc procesul de topire, limpezire si conditionare termica a sticlei si partea inferioara, care cuprinde sistemul de reutilizare a caldurii si conductele pentru combustibil, aer si gazele arse.

Partea superioara a cuptorului este impartita in spatiul de topire si spatiul de prelucrare a sticlei.

Bazinul cuptorului vana (1) se construieste din blocuri sprijinite pe grinzi de otel profilat (2) si pe piloni de zidarie independenti (3). Pentru vatra cuptorului (4) se folosesc blocuri refractare de dimensiuni mari (1000x400x300 mm) iar pentru peretii bazinului (5), blocuri mici (500x400x300 mm). Pentru cresterea duratei de functionare a blocurilor refractare situate la nivelul sticlei, care sunt cel mai intens corodate, se practica racirea lor din exterior cu aer suflat cu ventilatoare (6).

Spatiul deasupra sticlei topite este limitat de peretii laterali si de bolta (7). Aceasta parte a cuptorului este independenta de bazin, este suspendata pe un schelet din otel profilat, prevazut cu elemente individuale de sustinere si de independenta a pozitiei fiecarui bloc refractar, ceea ce permite evitarea aparitiei unor tensiuni in timpul temperarii cuptorului.

Se folosesc arzatoare cu canale (8 si 8’). Bolta si axul arzatoarelor sunt inclinate cu un unghi de 20-25°, astfel incat flacara sa fie orientata spre suprafata topiturii de sticla. In felul acesta, pe langa transmisia caldurii prin radiatie de la flacara si bolta, este intesificata si transmisia caldurii prin convectie, iar refractarele din bolta sunt mai protejate.

referat.clopotel.ro

Page 19: tehnologie stcla

Fig. 9 Schema de principiu a cuptorului vana1- bazinul cuptorului cu vana2- grinzi de otel3- piloni de zidarie4- vatra cuptorului5- peretii cuptorului6- ventilatoare de racire7- bolta cuptorului8, 8’- arzatoare8- regeneratoare9- zona de alimentare10- zona de prelucrare

Regeneratoarele (9 si 9’) de regula sunt plasate lateral pentru a permite accesul sub bazin. Cuptoarele cu regeneratoare sunt prevazute cu un sistem de inversare a flacarii, care permite trecerea periodica a aerului prin regeneratoarele incalzite, respectiv a gezelor de ardere fierbinti prin cele racite in urma trecerii aerului. In mod similar este reglata si functionarea arzatoarelor. In cazul cuptoarelor de dimensiuni mai mici, se utilizeaza recuperatoare in locul regeneratoarelor. O solutie foarte eficienta de

referat.clopotel.ro

Page 20: tehnologie stcla

valorificare a caldurii gazelor arse presupune montarea de recuperatoare in aval de regeneratoare.

In peretii spatiului de topire sunt prevazute deschideri pentru alimentarea amestecului de materii prime (10), pentru masurarea temperaturii, pentru luarea de probe de topitura in vederea efectuarii de analize sau pentru diferite interventii asupra sticlei topite.

In spatiul de prelucrare (11) sunt prevazute canale prin care topitura de sticla este dirijata spre masinile de prelucrare.

Amplasarea laterala a arzatoarelor permite o reglare buna a temperaturii de-a lungul spatiului de topire. Se impune insa o reglare foarte atenta a lungimii flacari, pentru a evita arderea combustibilului in canale sau regeneratoare. Pentru a obtine o flacara scurta trebuie sa se asigure, in spatiul de ardere, o buna amestecare a gazului combustibil cu aerul de combustie, ceea ce se realizeaza folosind viteze mari de iesire a gazelor, din arzator. Aceste considerente limiteaza amplasarea laterala a arzatoarelor doar la cuptoarele de mare capacitate.

3.3.2 Temperatura si functionarea cuptorului vanaIncalzirea initiala a cuptorului vana, numita temperare, este o operatie deosebit de

importanta, de care depinde in mod esential durata de functionare neintrerupta a cuptorului. Ea se face cu multe precautii pentru a evita fisurarea refractarelor sau deformarea boltii. Pentru incalzirea pana la aproximativ 700 °C nu se folosesc arzatoarele principale, care au un debit prea mare, ci niste arzatoare suplimentare, de capacitate mai mica, amplasate la baza regeneratoarelor. Ulterior, acestea se demonteaza.

Regimul de ridicare a temperaturii depinde de natura refractarelor folosite la zidirea cuptorului vana, de dilatatia lor termica si de transformarile structurale pe care le sufera in timpul incalzirii. Odata cu cresterea temperaturii, sistemul de ancorare a boltii se ajusteaza continuu, pentru a evita aparitia unor tensiuni mecanice prea mari si o eventuala modificare a sagetii boltii. Pentru a evita aparitia unui gradient termic prea mare intre suprafata interioara si cea exterioara a zidariei refractare se practica izolarea peretilor si a boltii cu vata de sticla, care ulterior se topeste.

Pe masura incalziri, in cuptor se incarca cioburi de sticla care, prin topire, acopera peretii si vatra cu o glazura, care in continuare poate proteja refractarele de efectul coroziv al topiturii de sticla. Aceasta operatie trebuie efectuata cu anumite precautii, pentru a nu provoca refractarelor un soc termic prin topirea cioburilor de sticla. Cioburile se incarca in cantitati limitate, numai pe randul superior al blocurilor refractare din jurul bazinului, de unde, dupa topire, se preling in jos, glazurand peretii si vatra.

La aprinderea arzatoarelor principale, intensitatea arderii se mareste treptat, pentru a nu provoca socuri termice regeneratoarelor si canalelor de gaze arse. Pana la aproximativ 800 °C, inversarea flacarii se face odata la 4 ore, intre 800-1.000 °C, data la 2 ore, intre 1.000-1.350 °C odata la o ora, peste aceasta temperatura, la fiecare 30 minute.

Durata perioadei de temperare depinde de marimea cuptorului, de natura refractarelor folosite. Pe baza cunostintelor actuale privind comportarea refractarelor la incalzire stabilit cu mare atentie, se poate reduce durata temperarii, chiar si pentru cuptoarele mari, la 6-8 zile. In tabelul 3 se prezinta un exemplu de regim de temperare pentru un cuptor vana de mare capacitate.

referat.clopotel.ro

Page 21: tehnologie stcla

Tabelul 3Intervalul de temperatura (°C)

Viteza de crestere a temperaturii (°C/ora)

Durata (h)

20-110 °C 6 15110-180°C 4 18180-320 °C 3,7 38320-570 °C 10 25570-620 °C 4,6 11620-1100 °C 15 321100-1250 °C 8 191250-1350 °C 6 171350-1420 °C 3,5 20Durata totala a temperarii (ore) 195

Cuptorul astfel pregatit este gata pentru exploatare.Conventional se pot distinge urmatoarele zone in cuptorul vana in functiune:

Zona de alimentare –temperatura este mai redusa, din cauza amestecului rece introdus si din cauza patrunderii de aer rece prin dispozitivul de alimentare

Zona de topire –temperatura ajunge la 1.450 °C, iar grosimea stratului de amestec de materii prime scade treptat pana la topire completa

Zona de limpezire –in aceasta zona se atinge temperatura maxima, 1.465 °C pentru a favoriza degajarea bulelor de gaz si omogenizarea topiturii de sticla

Zona de racire –topitura de sticla se raceste lent pana la aproximativ 1.380 °C, dupa care se raceste repede, pana in apropierea temperaturii de prelucrare

Zona de prelucrare –temperatura depinde de compozitia sticlei si procedesul de fasonare

Sticla avanseaza in cuptor de la alimentare spre partea de prelucrare, unde se extrage. Acest curent principal antreneaza, de regula, o cantitate mai mare de sticla decat poate fi prelucrata, motiv pentru care ia nastere un curent de intoarcere spre capatul de alimentare, care se deplaseaza in profunzimea bazinului de topit sticla.

Datorita diferentelor de temperatura intre sticla topita din centrul bazinului si cea de langa pereti, se formeaza curenti transversali. Toti acesti curenti din topitura de sticla grabesc corodarea refractarelor. Ei pot fi mentinuti in anumite limite acceptabile prin elemente de geometria bazinului de topit sticla si prin respectarea stricta a conditiilor de ardere.

In prezent, functionarea cuptoarelor vana de mare capacitate, cum sunt cele pentru fabricarea geamului sau a sticlariei de ambalaj sau menaj, complet automatizata. Conducerea se face de la un tablou de comanda care centralizeaza toate marimile masurate si permite totodata reglarea diferitilor parametri. Se controleaza in mod continuu urmatoarele marimi principale:

Temperatura sticlei – se masoara cu pirometre cu radiatie totala (ardometre). Tinand seama ca la o functionare normala, raportul intre temperaturile in diferitele puncte ale cuptorului ramane constant, se prefera masurarea temperaturii interioare a boltii in

referat.clopotel.ro

Page 22: tehnologie stcla

mai multe locuri. Aceasta se poate face fie cu pirometre, fie mai operativ, cu termocuple. Masurarea temperaturii cu pirometre se face in timpul inversarii flacarii, in momentul absentei sale, pentru a nu influenta valorile masurate.

Temperatura in regeneratoare se masoara cu termocuple si ofera informatii asupra eficientei preincalzirii aerului de combustie.

Temperatura gazelor arse da informatii privind gradul de utilizare a caldurii in cuptorul vana.

Nivelul topiturii de sticla este o marime deosebit de importanta. In functie de aceasta marime se poate regla debitul de alimentare cu amestec de materii prime. Pentru masurarea nivelului sticlei se poate folosi o luneta prevazuta cu scara micrometrica, se apreciaza nivelul sticlei fata de un reper fix. O solutie mai moderna sunt plutitoarele metalice racite cu apa, care inchide un contact de platina amplasat la un anumit nivel. Prin aceasta se inchide circuitul unui releu care transmite o comanda corespunzatoare la dispozitivul de alimentare cu amestec de materii prime.

In ultima vreme s-au obtinut rezultate bune prin folosirea de surse cu izotopi radioactivi (de ex Co60) amplasate fata in fata cu dispozitive de inregistrare a intensitatii radiatiei (contoare). In momentul cand nivelul sticlei scade sub limita stabilita, intensitatea radiatiei inregistrata de contor creste brusc, iar semnalul respectiv transmite o informatie corespunzatoare la sistemul de alimentare.

4. Fasonarea sticlei topite

4.1 Consideratii generale

Procesul de fasonare se compune din doua faze principale: modelarea obiectului din masa de sticla topita, care se afla in stare

plastica (avand o vascozitate de 10³ Pa.s); fixarea formei prin rigidizarea obiectului in cursul racirii progresive.

Ambele faze depind de variatia vascozitatii cu temperatura care pot fi influentate, in anumite limite, prin modificarea compozitiei sticlei, in sensul de sticle lungi sau sticle scurte.

In prima faza, conditiile de modelare a obiectului si viteza procesului de modelare sunt dependente de vascozitatea topiturii de sticla.In a doua faza, fixarea formei prin racirea obiectului depinde de transportul de calduraade la obiectul de sticla la mediul inconjurator.

Cel mai mare interes practice il prezinta viteza procesului, deci timpul necesar pentru fasonarea unui obiect avand anumite caracteristici dimensionate de complexitatea formei. Toti acesti parametri determina ritmul de functionare a unei masini automate, deci productivitatea sa. Timpul necesar pentru prima faza a procesului de fasonare este, de regula, foarte scurt comparativ cu timpul necesar pentru a doua faza – fixarea formei prin racire. In plus, fixarea formei prin racire este o faza neproductiva, motiv pentru care se urmareste reducerea duratei sale la minimul posibil, prin actionarea asupra diferitilor parametri de care ea depinde, dupa cum urmeaza:

referat.clopotel.ro

Page 23: tehnologie stcla

T1 - temperatura initiala a topiturii de sticla corespunzatoare vascozitatii optime pentru modelare (10³ Pa.s) – poate fi modificata in anumite limite, ca modificarea compozitiei sticlei;

T2 – temperatura la care masa de sticla este suficient de rigida pentru a-si pastra forma – poate fi modificata prin modificarea compozitiei sticlei;m – masa obiectului fasonat, cu cat este mai mare, cu atat rigidizarea dureaza mai mult;

s – suprafata obiectului fasonat, cu cat raportul suprafata/volum este mai mare, rigidizarea are loc mai repede;

c – caldura specifica a sticlei, fiind o proprietate aditionala, poate fi modificata prin modificarea compozitiei sticlei, cu cat este mai mare, continutul caloric al obiectului fasonat este mai mare si rigidizarea prin racire dureaza mai mult;

C – coeficientul de radiatie a suprafetei sticlei, dependent de compozitia si de calitatea suprefetei, cu cat este mai mare, rigidizarea prin racire se face mai repede;

Temperatura mediului exterior – aer la fabricarea geamului sau forma metalica la fasonarea obiectelor de ambalaj si menaj.

Conductibilitatea termica a formelor metalice folosite la fasonarea obiectelor de menaj si ambalaj cu ajutorul masinilor automate, este sensibil mai mare decat conductibilitatea termica a sticlei. Din cauza aceasta, suprafata obiectului in contact cu forma se raceste si se rigidizeaza mult mai repede decat straturile interioare. In cazul obiectelor cu pereti grosi, acest fenomen poate duce la aparitia de tensiuni si deformarea ulterioara a obiectelor, datorita rigidizarii insuficiente a sticlei din zonele interioare.

Reducerea la minim posibil a duratei fazei a doua, in care se ajunge la rigidizarea obiectului, este importanta si prin faptul ca sticla trebuie sa ramana un timp cat mai scurt in domeniul de temperaturi in care viteza de cristalizare este maxima. Cristalizarea sticlei in timpul fasonarii inrautateste o serie de proprietati importante, cum sunt de ex. transparenta sau proprietatile mecanice.

Toate aceste considerente arata ca pentru fasonarea mecanica cu masini automate trebuie preferate “sticle scurte”. Pentru fasonarea prin suflare manuala se obtin rezultate mai bune folosind “sticle lungi”.

4.2 Fasonarea placilor de sticla

Placile de sticla sunt folosite ca ferestre de aproximativ 2000 de ani, dar pana in secolul 20, raspandirea lor a fost destul de restransa, datorita pretului de cost foarte ridicat. La inceput, placile se obtineau prin turnarea topiturii de sticla in rame de dimensiuni dorite, sau se taiau bucati din basici suflate la teava.

In 1910 Colburn, iar in 1913 Fourcault au brevetat procedee de obtinere a placilor de sticla prin tragere, ce le poarta numele. In principiu, procedeul Forcault mai este si azi folosit, desi i s-au adus diferite imbunatatiri si este complet automatizat. Procedeul Colburn nu s-a impus, atat datorita unei complexitati constructive mai mari, cat si datorita calitatii inferioare a placilor de sticla obtinute. Paralel s-a dezvoltat si obtinerea placilor de sticla prin procedee de laminare continua. In 1958, firma engleza Pilkington a pus la punct un procedeu de obtinere a placilor de sticla pe o baie de metal topit, care asigura obtinerea unei calitati deosebite, motiv pentru care s-a impus rapid.

referat.clopotel.ro

Page 24: tehnologie stcla

Principalele calitati cerute sticlei pentru geamuri sunt o tendinta redusa la cristalizare si stabilitatea chimica buna. Aceste conditii sunt satisfacute de sticlele silico-calco-sodice uzuale. Pentru a putea fi obtinute prin tragere sau laminare, sticlele trebuie sa aiba intervalul de rigidizare mic, adica odata cu scaderea temperaturii saa dobandeasca rapid rezistenta mecanica.

Topirea sticlei se face in cuptoare vana, a caror zone de topire poate ajunge la 300 m², iar zona de racire si prelucrare are dimensiuni ce reprezinta 80-150% fata de zona de topire. Zona de topire este separata de zona de racire plutitoare de mica adancime, din material refractar. Sticla este distribuita de masinile de fasonat (prin tragere sau laminare) prin canale amplasate in diferite moduri (in functie de marimea cuptorului).Adancimea canalelor prin care sticla topita ajunge la masinile de laminat variaza intre 0.6-0.9 m, latimea canalelor depinde de latimea benzilor de sticla ce se fasoneaza, putand ajunge la 4.5m.

4.2.1.Tragerea geamurilor prin procedeul FourcaultInstalatia se compune din camera de tras si masina de tras. cuprinde portiunea de canal aflata sub masina de tras care este separata de restul

cuptorului prin blocuri de samota , scufundate in topitura de sticls pe o adancime de 50-140 mm. Prin aceasta, regimul termic al camerei de tras devine independent de cuptor si poate fi reglat cu mare precizie cu ajutorul unor arzatoare suplimentare. La partea superioara, camera de tras acoperita cu placi de samota, care lasa o deschidere cu o latime de 140-180 mm.

Fig. 10 Camera de tras1- duza de tras2- racitoare din tabla3- palca de sticla4- topitura de sticla5- bulb

referat.clopotel.ro

Page 25: tehnologie stcla

In camera de tras (figura 10) se afla duza de tras (figura 11) confectionata din samota. Aceasta este apasata in masa de sticla topita de cele patru parghii reglabile, asezate in cele patru colturi ale duzei. In pozitie normala fanta duzei se afla sub nivelul sticlei, asa incat aceasta are tendinta sa iasa prima datorita presiunii statice – se formeaza asa numitul bulb.

Fig. 11 Duza de tras1- fanta duzei2- parghii de sustinere

In timpul tragerii, placa de sticla are tendinta sa se ingusteze, ceea ce determina ingrosarea marginilor. Din cauza aceasta, o sticla trasa printr-o fanta cu latime egala, se subtiaza mai mult pe mijloc decat pe la margini.Pentru a obtine o grosime cat mai uniforma a placii de sticla pe toata latimea sa, incepand de la aprox. 400 mm de la margine, sectiunea fantei se ingusteaza treptat. Lungimea fantei este cu aprox. 350 mm mai mare decat latimea utila a placii de sticla, pentru a compensa ingustarea acesteia in timpul tragerii ( care este de aprox. 250 mm ) si marginile necorespunzatoare, care se taie ( aprox.50 mm de fiecare parte). Latimea fantei, precum si marimea portiunilor conice, depinde de viteza de tragere, fenomenul de ingustare accentuandu-se pentru viteze de tragere mai mari.Duzele uzuale au fante cu latime de 60-70 mm, iar capetele portiunilor conice ajung la 28-32 mm. In camera de tras sunt amplasate de fiecare parte a placii de sticla, sustinatoare de margine (figura 12), care au rolul de a impiedica ingustarea benzii. Acestea sunt un fel de clesti, prevazute cu role, care culiseaza pe placa de sticla imediat deasupra bulbului.

Fig. 12 sustinatoare de margine

referat.clopotel.ro

Page 26: tehnologie stcla

1- arc2- tija fixa3- tija mobila4- role de sustinere

Efectul de sustinere se datoreaza atat cresterii locale a vascozitatii, datorita eliminarii caldurii prin clestele metallic, cat si actiunii mecanice datorita prelucrarii rolelor pe placi de sticla.

La 40-50 mm deasupra bulbului, de ambele parti ale placii de sticla se afla o pereche de racitoare (figura 10, poz.2). Sunt cutii din tabla, plasate la o distanta de aproximativ 50 mm fata de placa de sticla, care preiau o cantitate mare de caldura fizica a placii de sticla, determinand astfel rigidizarea sa. Ca agent de racire se foloseste apa dedurizata, care se recircula. Diferitele sisteme de administrare si evacuare a apei (fig 13) urmaresc obtinerea unei temperaturi cat de cat uniforme pe toata latimea racitorului si deci, o racire uniforma a benzii.

Fig. 13 Tipuri de racitoare, in diferite sisteme de administrare si evacuare a apei, racirea cea mai uniforma o reprezinta varianta “c”

Inaltimea racitoarelor trebuie sa fie cu atat mai mare, cu cat viteza de tragere este mai mare. In prezent s-a ajuns la inaltimi ale racitoarelor de 300 mm. Se utilizeaza apa dedurizata pentru a evita depunerea de cruste in racitoare. Debitul de apa pentru o pereche de racitoare este de 5-8 m3/h, diferenta de temperatura intre intrare si evacuare este de 15-20ºC.

referat.clopotel.ro

Page 27: tehnologie stcla

Fig. 14 Instalatia de tras Fourcault – camera de tras si masina de tras1- camera de tras2- blocuri refractare (poduri), pentru delimitarea camerei de tras3- duza de tras4- racitoare5- parghii de fixare a duzei6- putul masinii de tras7- valturi de tragere8- placi metalice inclinate pentru oprirea cioburilor la o eventuala

spargere a placilor de sticla9- corniere care impiedica patrunderea cioburilor de sticla in camera de

tras10- platforma superioara, de prelevare a placilor de sticla dupa taiere

Masina de tras (figura 14) consta dintr-o cutie metalica paralelipipedica formata, de regula, din patru chesoane suprapuse si solidarizate intre ele (se numeste putul masinii). Inaltimea totala a masinii ajunge la 9 m. In interior sunt montate 13-25 perechi de valturi orizontale care servesc la tragerea benzilor de sticla. Valturile sunt formate din discuri de azbest puse pe axe cu sectiune plana si apoi strunjite si netezite cu grijs, pentru

referat.clopotel.ro

Page 28: tehnologie stcla

a nu lasa urme pe suprafata plana de sticla. Unul din valturile fiecarei perechi este montat pe lagare fixe si antrenat prin intermediul unor roti dintate conice, de la un arbore vertical care este rotit la randul sau cu ajutorul unui motor electric cu reductor, cu variabila. Cel de al doilea valt al fiecarei perechi este montat pe un oscilant si este apasat pe placa de sticla cu ajutorul unor contragreutati. El primeste miscarea de la valtul fix prin intermediul unor roti dintate simple. De jos si pana la a 12-a pereche de valturi se monteaza, sub fiecarea doua pereche de valturi, niste placi metalice inclinate, care ajung pana in imediata apropiere a placii de sticla. Acestea au rolul de a opri cioburile de sticla in cazul spargerii placii de sticla, pentru a evita patrunderea lor in camera de tras. In interior, peretii putului sunt izolati termic cu placi de azbest. In dreptul fiecarei perechi de valturi sunt prevazute clapete, care permit accesul la valturi.Aceste ferestre servesc totodata la reglarea regimului termic, deoarece putul joaca si rol de cuptor de recoacere. Partea cea mai de sus a masinii de tras nu mai are pereti, asa incat sticla se raceste intens in aer liber. Deasupra ultimei sau penultimei perechi de valturi, de o parte si de alta a benzii, sunt amplasate rotite din otel care, culisand apasat pe placa de sticla, executa taierea sa la latimea dorita. Taierea transversala a benzii continue care iese din masina, pentru obtinerea placilor de dimensiune dorita, se face prin ultima pereche de valturi, cu ajutorul unei rotite de otel fixate pe un disc. Acesta se deplaseaza de-a latul benzii, actionat interminent de un motor electric, care primeste comanda de pornire de la un dispozitiv limitator reglabil, ruperea marginilor si a placilor taiate la dimensiunile dorite se face cu ajutorul unor dispozitive mecanice. In mod normal, instalatia Fourcault functioneaza fara intrerupere (1-2 luni, in mod exceptional chiar pana la 5 luni). Intreruperea devine necesara pentru curatirea fantei duzei, pentru inlocuirea unei duze uzate sau datorita intreruperii accidentale a benzii de sticla. Pentru pornirea masinii, valturile se indeparteaza putin si se coboara un cadru metallic prevazut la partea inferioara cu dinti, asa numitul “pieptene” pana in topitura de sticla. Cu acesta se trage sticla pana in zona de racire rapida cu aer, dupa care pieptenele se desprinde, tragerea in continuare facandu-se cu ajutorul valturilor. Temperatura sticlei topite in canalul de aductiune de la cuptor trebuie sa fie cuprinsa intre 1040-1070ºC, valoarea odata stabilita nu trebuie sa varieze in timp cu mai mult de ±5ºC. Temperatura sticlei din bulb trebuie sa aiba valori cuprinse in intervalul 900º-980ºC. Cu cat temperatura este mai mica, tragerea se poate face cu viteza mai mare. Totodata se accentueaza insa tendinta de cristalizare a sticlei si se reduce durata de functionare neintrerupta a instalatiei Fourcault (datorita depunderii de cristale in fanta duzei) si inrautateste calitatea placii de sticla (prezenta cristalelor pe suprafata fantei imprima urme pe toata lungimea placii de sticla). In dreptul racitoarelor de apa, temperatura benzii de sticla are aproximativ 750ºC, iar la capatul de sus al racitoarelor mai are doar 620-630ºC . In dreptul primei perechi de valturi, temperatura placii de sticla nu trebuie mai mare de 520º-530ºC. La aceasta temperatura, sticla este destul de rigida, astfel incat apasarea valturilor pe placa cu o presiune de aproximativ 0.2 MPa, nu altereaza suprafata acesteia.

referat.clopotel.ro

Page 29: tehnologie stcla

Procesul de fabricatie fiind continuu, recoacerea consta de fapt in racirea controlata a benzii in intervalul dintre temperatura superioara de recoacere 500-530ºC, si cea inferioara 450-470ºC. Regimul de racire trebuie sa asigure diminuarea tensiunilor induse in timpul tragerii, astfel incat valoarea tensiunilor remanente sa se incadreze in domeniul tensiunilor nepericuloase. Sub temperatura inferioara de recoacere nu mai exista pericolul aparitiei de tensiuni remanente periculoase, asa incat racirea se poate face. Temperatura placii de sticla la platforma superioara nu trebuie sa depaseasca 100ºC.

4.2.2 Tragerea geamurilor prin procedeul PittsbourghParticularitatile principale ale acestui procedeu de tragere constau in constructia si

organizarea camerei de tras (figura 15). canalul prin care curge sticla topita din cuptor, este mai scurt si mai adanc decat la procedeul Fourcault, motiv pentru care topitura de sticla are o temperatura mai mare. Astfel se elimina in mare masura pericolul cristalizarii sticlei, ceea ce mareste durata de functionare fara intreruperi a instalatiei.

Duza este inlocuita cu asa numitul „bloc de tras”, o piesa din samota, care are la partea superioara o proeminenta. Blocul de tras este scufundat la o adancime de 70-100 mm sub nivelul sticlei. In zona blocului se realizeaza conditionarea termica a topiturii de sticla. Sticla care se deplaseaza deasupra blocului nu mai primeste caldura prin radiatie de la restul de sticla topita si, fiind in strat subtire, se raceste repede in contact cu aerul.

Figura 15 Instalatia de tras geam dupa procedeul Pittsbourgh1- pereti laterali in forma de L, din material refractar, reglabili pe orizontala si

verticala;2- perete orizontal care opreste radiatia caldurii de la sticla catre partea

superioara a camerei de tras;3- blocul de tras;4- racitoare mari pentru topitura de sticla;

referat.clopotel.ro

Page 30: tehnologie stcla

5- racitoare mici pentru placa de sticla;6,7- racire suplimentara prin tavanul camerei de tras8- role de tras;9- placa de sticla

Datorita temperaturii ridicate a sticlei si a vitezei de tragere mai mari ca la procedeul Fourcault, racirea benzii in camera de tras trebuie sa fie foarte intensa. Pentru aceasta, o pereche de racitoare mari este dispusa la distanta de 40- 50 mm fata de nivelul sticlei topite si la 80 mm distanta fata de placa de sticla ce se trage. Aceste racitoare influenteaza mai ales temperatura topiturii de sticla ce se scurge spre bulb. Pentru racirea benzii de sticla sunt prevazute inca niste perechi de racitoare precum si un al treilea sistem de racire prin tavanul cemerei de tras.

Regimul de functionare al masinii, in special viteza de tragere si grosimea geamului tras sunt puternic influentate de temperatura sticlei topite si depinde de toti factorii care o determina, cum sunt: dimensiunile si adancimea de scufundat a blocului de tras, forma si pozitia racitoarelor pozitia sustinatoarelor de margini, etc. Nu se admit variatii ale regimului de temperatura mai mare de ± 2.5 0C. Aceasta sensibilitate mare a procedeului la variatii de temperatura impune o supraveghere calificata foarte atenta, dar prezinta si avantajele posibilitatii unei reglari rapide si relativ comode a vitezei de tragere si a grosimii benzii de sticla.

Comportarea calitatii geamului tras prin cele doua procedee arata ca in cazul procedeului Foucault, orice neregularitate a fantei duzei si orice corp ce a ajuns in bulb provoaca defecte vizibile pe toata banada trasa. In plus, cristalul sticlei in bulb determina diminuarea calitatii benzii de sticla si impune o frecventa a instalatiei de tras pentru curatirea duzei. Chiar si in conditii normale de functionare, pe suprafata benzii de sticla exista valuri si urme longitudinale care deformeaza imaginea. La aceasta se adauga viteza de tragere mai mica in comparatie cu procedeul Pittsbourgh (70-90 ml/h fata de 120-140 in procedeul Fourcault este totusi raspandit datorita simplitatii constructive, usurintei in exploatare si relativ reduse la variatii de temperatura).

Calitatea geamurilor obtinute prin procedeul Pittsbourgh este superioara deoarece viteza de tragere este mai mare, durata de functionare neintrerupta depaseste luni, deci pe ansamblu productivitatea este sensibil mai mare in continuarea obtinerii unei calitati superioare a produsului fabricat.

4.2.3 Fabricarea placilor de sticla prin laminareLaminarea sticlei se face la temperaturi ridicate, in jur de 1000-1100 0C dupa care

racirea placii pana la temperatura de recoacere se face rapid asemenea regim de temperatura elimina cristalizarea sticlei in timpul fasonarii. Prin laminare, grosimea placii de sticla se poate varia in limite foarte largi.

In figura 16 este prezentata schema de principiu a unei instalatii de laminarea continua a placilor de sticla.

Topirea sticlei se face intr-un cuptor vana, din care sticla topita e orientata spre masina de laminat printr-un canal, in care grosimea stratului de topitura poate fi reglata in functie de grosimea placii de sticla ce se lamineaza. Masina de laminat consta, in principiu, din doua valturi, confectionate din refractar si racite in interior cu apa dedurizata, care se rotesc in sens invers. Distanta intre ele, care imprima grosimea placii

referat.clopotel.ro

Page 31: tehnologie stcla

laminate, este reglabila. Banda de sticla laminata este preluata pe o placa inclinata sau rola metalica, racite puternic cu apa dedurizata pentru a evita aderarea si lipirea sticlei, care este inca destul de moale. In continuare, placa de sticla este preluata de niste role de azbest, care se misca cu o viteza periferica cu aprox. 10% mai mare decat viteza valturilor de laminare, determinand astfel o usoara intindere a benzii pentru a evita indoirea sau ondularea sa sub propria greutate. Dupa aceasta, banda laminata este trecuta pe role in cuptorul de recoacere.

Figura 16 Schema de principiu a unei instalatii de obtinerea placilor de sticla prin laminare continua1-placa de sticla;2 si 3 role de laminare; 4- placa (din material refractar) de scurgere a topiturii din vana de lcuru;5- placa de preluare a topiturii inainte de laminare;6- placa de ecranare a atmosferei din cuptorul vana;7- dispozitiv pentru inglobarea plasei de sarma;8- role de transport care realizeaza intinderea placii de sticla.

Procedeul permite varierea grosimii placii de sticla intre 5 si 15 mm, viteza de laminare ajungand la aprox 250 ml/h (in Japonia exista instalatii de laminare care lucreaza cu viteze de 600ml/h).

Prin acest procedeu se pot obtine placi ornament care au imprimate in relief, pe una sau ambele fete, diferite modele decorative. Aceasta se realizeaza prin inlocuirea valturilor de laminare cu suprafata neteda cu unele avand modelele negative gravate pe suprafata.

Placile de sticla armata au incluse in grosimea lor o retea (plasa) din sarma de otel, cu ochiuri patrate sau hexagonale, care are rolul de a retine cioburile ce se formeaza la spargerea placii de sticla si de a impiedica desprinderea plicii din rama in care este fixata. Asemenea placi se utilizeaza pentru realitarea de despartitori sau acoperisuri la hale industriale.

4.2.4 Fabricarea placilor de sticla pe baie de metal topitProcedeul a fost brevetat in 1959 de catre Pilkington (este cunoscut sub aceasta

denumire) si s-a raspandit foarte repede datorita calitatii placilor de sticla obtinute astfel si datorita productivitatii foarte mari. Calitatea placilor obtinute prin procedeul Pilkington

referat.clopotel.ro

Page 32: tehnologie stcla

este comparabila cu cele mai bune placi obtinute prin laminare, slefuire dar pretul de cost este sensibil mai redus. Schema de principiu a unei instalatii este prezentata in figura 17,

Figura 17 Schema de principiu a instalatiei de obtinere a placilor de sticla pe baia de topit- procedeul Pilkington.

1- canal de aductiune a topiturii de sticla;2- prag de material refractar de staniu topit;4- rezistente electrice pentru incalzirea baii de staniu din material refractar;6- spatiul deasuprra placii de sticla;7,8- admisie pentru amestecul gazos inert format din N2+ 5% H2;9- pradul de compartimentarea bazinului;10- limitatoare care franeaza extinderea;11- rezistenta de incazire din bare de superkanthal;13- banda de valturi de tragere;15- racitoare cu apa pentru reglarea temperaturii;16- elevator pentru ridicarea placii de sticla de pe baia de metal topit;17- cuptor pentru recoacere.

In principiu, sticla topita este turnata (prelinsa), la o temperatura de 10500C, pe o baie de staniu topit. Topitura de sticla are densitate mare topitura de metal, deci pluteste pe suprafata acesteia si se raspandeste, intinzandu-se pana cand grosimea stratului de topitura de sticla atinge o grosime de aprox. 6.3 mm. La aceasta grosime se realizeata un echilibru intre forta gravitationala si tensiunea superficiala a sticlei topite. In contact cu suprafata neteda si lucioasa a topiturii de metal, fata inferioara a placii de sticla se lustruieste perfect. Fata superioara se lustruieste termic sub actiunea caldurii furnizate de bare de superkantal. Prin aceasta, toate denivelarile se netezesc sub actiunea tensiunii superficiale.

Sticla este topita in cuptoare vana de foarte mare capacitate, care pot depasi o productivitate de 600 t/zi. Pentru a exploata la maximum posibilitatile procedeului, trebuie sa se foloseasca o sticla de buna calitate.

Sticla vine de la cuptor prin canalul (1) si este lasata sa curga pe baia de staniu topit peste o piesa refractara (2). Trebuie sa se evite captarea unor bule de gaz intre stratul de sticla si topitura de metal. Stratul de staniu topit (3) are o grosime de aproximativ 30 cm. Bazinul (5) confectionat din material refractar, este acoperit in interior cu o carcasa metalica etansa. In interior este captusit cu placi de grafit, care rezista bine in contact cu metalul topit si nu sunt umectate de sticla topita. In spatiul (6) deasupra placii de sticla se creaza o atmosfera inerta prin insuflarea prin conductele (7) si (8) a unui amestec format

referat.clopotel.ro

Page 33: tehnologie stcla

din N2 cu 4-8% de H2, pentru a impiedica oxidarea staniului, deoarece SnO2, in stare solida la temperatura din bazin, ar adera la suprafata placii de sticla, alterand-o.

Atat bazinul cat si spatiul de deasupra sunt compatrimentate prin pragurile (9), pentru a permite un control riguros al temperaturii de-a lungul bazinului. Incalzirea staniului se realiteaza cu rezistente electrice(4) introduse in bai, iar spatiul de gaze si suprafata sticlei sunt incalzite cu retistente radiante- bare de superkanthal (11). Pentru reglarea temperaturii sunt prevazute racitoarele cu apa (15).

In compartimentul I, suvoiul de sticla fierbinte, mentinut la temperatura ridicata, se imprastie pe suprafata staniului pana la limitatoarele laterale (10), care o impiedica sa atinga peretii. In felul acesta se formeaza banda de sticla (13), de o anumita latime si grosime.

In compartimentul II expansiunea sticlei topite este franata prin racire cu ajutorul racitoarelor (15) si cu ajutorul limitatoarelor (10).

In compatimentul III, temperatura se regleaza la aprox. 850 0C pentru a permite intinderea benzii sub actiunea efortului de tragere dezvoltat de valturile (14). Banda de sticla este retinuta cu ajutorul rolelor metalice (12), controlandu-se astfel intinderea, respectiv grosimea benzii produse. Totodata se grabeste rigidizarea marginilor.

In compartimentul IV se realizeaza racirea treptata a benzii, pana la atingerea unei rigiditati care sa permita placii de sticla de pe baia de staniu topit cu ajutorul valturilor (16). In aceasta zona, temperatura baii de staniu nu trebuie sa coboare sub 600 0C, pentru a evita ridicarea la suprafata a oxigennului dizolvat in baia de staniu (sub forma de SnO), unde formeaza amestec solid, ce adera la placa de sticla. Deci, compozitia sticlei trebuie astfel asa incat la temperatura de 600 0C, placa de sticla sa fie destul de rigida pentru a nu se deforma la ridicarea de pe baia de staniu. In continuare, banda de sticla trecuta intr-un cuptor de recoacere (17), la iesirea din care este taiata la dimensiunile necesare.

4.2.5 Fabricarea placilor de sticla pentru mijloace de transport (autovehivule, trenuri, avioane, vapoare)

Aceste sticle trebuie sa indeplineasca conditii deosebite in ceea ce priveste omogenizarea si proprietatile optice, pentru a nu deforma imaginea, sa nu formeze cioburi ascutite si taioase, periculoase pentru pasageri, categorie aparte sunt sticlele termoabsorbante, care permit trecerea lumii vizibile si doar o mica parte din radiatiile infrarosii. Toate aceste conditii indeplinite de asa numitele sticle de siguranta, care pot fi obtinute prin doua procedee.

Sticla triplex se obtine prin lipirea a doua placi de sticla pe un material trasparent, elastic, dintr-un polimer organic. La spargerea placii cioburile raman lipite de materialul elastic de la mijloc.

Pentru realizarea sticlei triplex se prefera placi de sticla obtinute de un metal topit. Ca material elastic intemediar s-a folosit mult timp celuloza, in timp, aceasta se in galbeneste insa, ceea ce diminueaza trasparenta si inrautatesc aderenta placilor de sticla. Azi se foloseste folie de polivinilbutiral (denumirea comerciala- butafol), groasa de 0.5 mm. la temperaturi mai mari de 100 °C butafolul se inmoaie si adera foarte bine la sticlele silicatice. Procesul tehnologic cuprinde urmatoarele etape:

spalarea si uscarea placilor de sticla; taierea la dimnesiunile cerute (pentru aceasta se folosesc sabloane); asamblarea placii triplex (sticla- folie- sticla);

referat.clopotel.ro

Page 34: tehnologie stcla

presarea preliminara a pachetelor triplex intre valturi, timp in care temperatura creste treptat pana la 100 0C; scopul operatiei este eliminarea unor eventuale bule de aer dintre placi;

controlul vizual al calitatii; presarea pachetelor triplex in autoclava, la aprox. 100 0C si o presiune de

20 atmosfere, mentinandu-se un palier de o oara; ajustarea conturului, fatetarea muchiilor si a colturilor; controlul de calitate final.

Placile triplex trebuie sa aiba o transparenta de cel putin 84%, sa reziste la temperaturi intre -60 0C si +60 0C, sa reziste la soc termic si sa reziste la presiuni unilaterale de pana la 3 atmosfere. Prezinta un dezavantaj important –pretul de cost este desul de ridicat.

Sticla securit se obtine prin tratamente termice de calire a unor placi de sticla de buna calitate.

Rezistenta la compresiune a sticlei este de 15- 20 ori mai mare decat rezistenta la tractiune din incovoiere, astfel incat la aplicarea unei forte exterioare, sticla se va sparge la depasirea valorii corespunzatoare rezistentei la tractiune din incovoiere. Prin tratamentul termic de calire, in placa de sticla iau nastere tensiuni interne remanente, bine controlate. Acestea determina eforturi de comprimare pe ambele suprafete ale placii de sticla si eforturi de intindere in zona interioara. In felul acesta, la aplicare unei forte P pe una din suprafetele placii de sticla (fig. 18), efortul de intindere din incovoiere care apare pe suprafata opusa va fi partial compresat de efortul de comprimare preexistent datorita calirii si deci va fi sensibil mai mic sau chiar nul.

Figura 18 Repartizarea eforturilor intr-o placa de sticla sub actiunea unei forte exterioare P.

In felul acesta, rezistenta la incovoiere a placilor calite poate ajunge de pana la opt ori mai mare decat rezistenta placilor obisnuite, obtinute in urma recoacerii. De asemenea, reistenta la soc termic este de pana la trei ori mai mare. Sticlele securit reprezinta insa un dezavantaj important, in sensul ca o zgarietura ceva mai adanca sau o stirbitura determina distrugerea imediata (sau dupa un timp oarecare) a intregii placi, sub forma de cioburi mici, rotunjite.

Fabricarea sticlei securit consta, in principiu, din incalzirea placii de sticla la o temperatura apropiata de temperatura de inmuiere, urmata de racirea sa rapida cu ajutorul unor jeturi puternice de aer. Toate operatiile de taiere a placii la dimensiunile necesare, fatetarea marginilor si orice alte prelucrari mecanice trebuie facute inainte de calire, deoarece sticla calita se sparge la orice interventie mecanica.

referat.clopotel.ro

Page 35: tehnologie stcla

Calirea se poate face in doua tipuri de instalatii, care se deosebesc prin modul in care este mentinuta placa de sticla: prin suspendarea verticala sau asezare orizontala pe niste suporturi.

Instalatia cu suspendare verticala este prezentata in figura 19.

Figura 19 Sectiune printr-un cuptor vertical de calire a placilor securit.1- izolatie termica;2- material refractar;3- rezistente electrice de incalzire;4- rolele transportorului;5- transportorul monoreil;6- cleste de prindere a placii de sus;7- placa de sticla supusa suspendarii;8- capacul de inchidere a cuptorului;

Placa de sticla este suspendata prin apucarea sa cu ajutorul unui dispozitiv cu varfuri ascutite (clesti), care patrund in adanciturile existente dealungul margini placii. Acest dispozitiv de prindere culiseaza pe niste role monorail aflat deasupra cuptorului.

Dupa ce placa de sticla a stat in cuptor timp suficient de lung pentru a se incalzi uniform, ea este deplasata intre pereti metalici verticali. Acestia sunt prevazuti cu orificii avand un diametru de aprox 5 mm, dispuse regulat la distanta de 25 mm, prin care se insufla aer sub presiune. Calitatea calirii este influentata de presiunea aerului si de placa metalica -sticla. Cei doi pereti metalici executa miscari oscilante cu placa de sticla, in asa fel incat jeturile de aer descriu niste cercuri, care cad uniform pe suprafata placii de sticla.

referat.clopotel.ro

Page 36: tehnologie stcla

Instalatia orizontala are functionare continua si poate fi automatizata. Placile de sticla, aduse la dimnesiunile dorite si finisate pe margini, sunt asezate pe un transportor cu valturi cu ajutorul carora sunt transportate in cuptor. Valturile sunt confectionate din material ceramic rezistent la temperaturile din cuptor si au suprafata foarte neteda, pentru a nu se altera calitatea suprafetei placilor de stica. Cuptorul este de tip tunel. Placile parcurg o distanta de 37 mm in cuptor, timp in care se incalzesc la temperatura necesara tratamentului de calire. Dupa aceasta urmeaza o zona de 25 m lungime in care se face racirea intensa a placilor de sticla cu aer comprimat, insuflat prin duze.

Pentru obtinerea unor placi curbate se poate folosi o instalatie a carei schema de principui este prezentata in figura 20. Principiul se bazeaza pe mularea, respectiv deformarea sub propria greutate, la o temperatura adecvata, a placilor de sticla asezate pe o rama metalica, avand forma si dimensiunile dorite.

Figura 20 Sectiune prin cuptorul pentru obtinerea de placi de sticla curbate prin mulare

1- izolatie termica;2- material refractar;3- rezistente electrice de incalzire;4- carucior cu forma pentru mulare.

Pentru avioane se folosesc ferestre formate din 4-5 placi de sticla, calite in mod diferit si lipite intre ele cu butafol.

Pentru obtinerea placilor din sticla termoabsotbanta, la compozitia obisnuita a unei sticle de geam, se adauga oxizi care absorb puternic in domeniul infrarosu al spectrului, cum sunt FeO, NiO, CoO.

5. Recoacerea produselor din sticla

5.1 Formarea tensiunilor la racirea sticlei

Din cauza racitii rapide in procesul de fasonare, obiectele rezultate prezinta tensiuni interne puternice. Din cauza aceasta devine obligatoriu detensionarea prin recoacere a obiectelor fasonate.

Tensiunile mecanice din obiectele din sticla sau sticla geam, pot fi mai usor masurate prin determinari pe cale optica, de ex masurarea unghiului de refractie.

referat.clopotel.ro

Page 37: tehnologie stcla

Tensiunile mecanice interne sunt determinate de diferente de dilatare, ale diferitelor zone ale aceluias obiect. In functie de cauzele care determina aceste diferente de dilatare, se deosebesc mai multe tipuri de tensiuni interne.

Tensiuni temporare pot aparea intr-un obiect anterior lipsit de tensiuni interne, datorita incalzirii sale neuniforme. Incalzirea locala (de ex prin turnarea unui lichid foarte fierbinte intr-un pahar) provoaca prin dilatare, o crestere de volum locala. Aceasta diferenta de dilatare intre zonele mai fierbinti si cele mai reci da nastere la tensiuni interne. Dupa uniformizarea temperaturii, aceste tensiuni dispar de la sine.

Tensiuni datorita unor neomogenitati compozitionale, stiindu-se ca la compozitii diferite corespund coeficienti de dilatare diferiti. Asemenea tensiuni pot aparea in cazul unor combinatii de sticle intentionat facute, dar si datorita unor neomogenitati sau incluziuni accidentale in masa plastica. Deoarece diferentele de dilatare sunt dependente de temperatura si valoarea tensiunilor interne determinate de neomogenitati de material, sunt dependente de temperatura.

De asemenea, pot aparea diferite tensiuni la fabricarea produselor din sticla.Din cauza fragilitatii sticlei si a sensibilitatii sale mai ales la eforturi de tractiune,

eliminarea tensiunilor interne prin tratamente de recoacere adecvate a obiectelor fasonate este o etapa deosebit de importanta im procesul de fabricatie.

5.2 Recoacerea sticleiDeoarece rezistenta la tractiune a sticlei este relativ mica, obiectele din sticla se

pot sparge atunci cand tensiunile interne sunt prea mari sau cand la ele se adauga si eforturi exterioare. Daca la racirea rapida se produce dupa ce sticla este suficient de rigida, astfel incat sa nu aiba loc modificari structurale, apar doar tensiuni temporare, care persista numai atata timp cat exista diferentele de temperatura.

Tratamentul termic de recoacere urmareste sa asigure racirea obiectelor din sticla in asa fel, incat sa se inlature tensiunile aparute in timpul fasonarii, sa nu ramana tensiuni remanente periculoase, iar tensiunile temporare sa fie mici. Pentru eliminarea unor tensiuni aparute in timpul fasonarii, sticla trebuie tinuta un timp destul de mare la o temperatura suficient de ridicata pentru a asigura relaxarea tensiunilor. Tratamentul termic de recoacere se face intr-un domeniu de temperatura limitat de temperatura superioara de recoacere (corespunzatoare la o vascozitate a sticlei η=1012 Pa.s, cand aceiasi diminuare a tensiunilor interne dureaza de 100 de ori mai mult.

La temperaturi mai mari de temperatura superioara de recoacere, obiectul se poate deforma, iar sub temperatura inferioara de recoacere, recoacerea este foarte lenta.

Procesul de recoacere cuprinde patru etape bine distincte.In prima etapa, obiectul este adus la temperatura de recoacere, dupa aceasta el

trebuie incalzit sau racit in functie de temperatura la care are loc procesul de fasonare si de racirea obiectului in timpul transportarii la cuptorul de recoacere. La fasonarea obiectelor cu ajutorul masinilor automate, temperatura acestora la sfarsitul procesului de fasonare este, de regula, mai mare decat temperatura superioara de recoacere.

In a doua etapa, obiectul este mentinut la temperatura de recoacere, timp suficient de lung pentru eliminarea sau diminuarea la valori nepericuloase a tensiunilor interne.

In etapa a treia, obiectul se raceste lent pana la temperatura inferioara de recoacere, pentru a evita aparitia unor noi tensiuni remanente.

referat.clopotel.ro

Page 38: tehnologie stcla

In ultima etapa, obiectul se raceste rapid pana la temperatura admisa, avand grija ca tensiunile temporare sa nu atinga valori periculoase.

Inlaturarea totala a tensiunilor interne necesita un timp foarte mare de mentinere la temperaturi de recoacere, ceea ce scumpeste foarte mult produsul. Avand in vedere ca sunt periculoase doar tensiunile interne mai mari de 3,5 N/mm2, se admit, pentru produsele industriale obisnuite, tensiuni remanente de aproximativ 3,5 N/mm2.

Stabilirea temperaturii de recoacere si a duratei celor 4 etape a procesului de recoacere (deci viteze de racire sau incalzire admisibile pentru a mentine tensiunile temporare la valori sub limita periculoasa) depinde de caracteristicile compozitionale si termice (capacitate calorica, conductivitate termica) ale sticlei, precum si de caracteristicile dimensiunale ale produsului fabricat. Pentru stabilirea curbei de recoacere s-au propus diferite metode, mai mult sau mai putin empirice, care incearca sa tina seama de factorii amintiti anterior.

Recoacerea produselor din sticla se poate face in cuptoare cu functionare discontinua, de tip camera, sau cu functionare continua, de tip tunel.

Cuptoarele de tip camera se incalzesc pana la temperatura superioara de recoacere, fie cu gaze de ardere fierbinti de la cuptorul vana, fie prin arderea de combustibil in focare proprii. Cea mai avantajoasa este incalzirea electrica cu ajutorul unor rezistente plasate pe peretii interiori. In felul acesta se o obtine o mare uniformitate a temperaturii in spatiul de lucru si o precizie foarte mare, pentru stabilirea curbei de racire. Asemenea cuptoare se folosesc pentru recoacerea de obiecte de dimensiuni mai mari si cu forme mai complicate, care se fabrica in serii mici sau sunt chiar unicate (obiecte de arta, aparate de laborator, lentile pentru telescoape, etc).

Cuptoarele cu functionare continua sunt de tip tunel, avand caracteristici constructive diferite in functie de produsele supuse tratamentului de recoacere. Pentru recoacerea placilor de sticla laminate continuu, cuptorul tunel este prevazut cu un transportor cu role. In domeniul temperaturilor mai ridicate, acestea sunt invelite cu azbest si racite prin interior cu apa. La tragerea verticala a geamului, recoacerea se face in masina de tras a instalatiei.

Pentru obiectele de dimensiuni mici, produse in serie mare, se folosesc cuptoarele tunel cu banda transportoare, formata dintr-o tesatura de otel refractar. Incalzirea se face fie prin arzatoare proprii, fie cu gaze fierbinti de la cuptorul vana. Obiectele supuse recoacerii pot fi in contact direct cu gazele fierbinti sau izolate intr-o mufa. Pentru imbunatatirea randamentului termic se poate face recircularea gazelor fierbinti.

Incalzirea electrica a cuptoarelor tunel de recoacere este cea mai avantajoasa in ceea ce priveste consumul specific de caldura (sub 0,2 MJ/kg, sticla recoapta), precizia de reglare a regimului de temperatura in diferitele zone ale cuptorului si usurinta de a fi complet automatizata. Ca element incalzitoare se utilizeaza spirale din sarma de Cr-Ni, infasurate pe baghete ceramice si fixate individual. Astfel ele pot fi inlocuite cu usurinta din exterior in caz de avarie. Reglarea temperaturii se face prin modificarea curentului de alimentare a rezistentelor.

6 Marcarea, ambalarea si depozitarea marfurilor din sticla

Marcarea produselor din sticla se face prin sablare, imprimare sau prin etichetare, cu specificatii diferite in functie de sortiment.

referat.clopotel.ro

Page 39: tehnologie stcla

Ambalarea se realizeaza cu diferite materiale de protectie, pentru evitarea socurilor mecanice la care produsele din sticla nu rezista.

Transportul articolelor din sticla se face cu containere sau cu alte mijloace de transport, astfel incat sa se evite transbordarile repetate care pericliteaza integrarea produselor.Depozitarea produselor din sticla se face in locuri uscate pentru a le feri de actiunea prelungita a umezelii care poate modifica aspectul, luciul, transparenta si integritatea.

6.1 Verificarea calitatii marfurilor din sticla pentru menajDaca nu se respecta dozajul materiilor prime, temperatura si viteza de topire in

sticla pot sa apara o serie de defecte cum ar fi: -graunti de material netopit -bule incluse de gaze -ate, dungi, valuri

De asemenea in sticla pot exista tensiuni interne provocate de racirea brusca a masei topite.

Topirea se realizeaza in cuptoare cu creuzet, cu functionare discontinua, pentru sticla speciala de calitate superioara sau in cuptoare cu vana cu functionare continua, pentru sticla obisnuita.

Cuptoarele moderne sunt incalzite cu combustibil (0,5 Nm³ CH4/ kg sticla) sau electric si sunt prevazute cu recuperatoare de caldura tip Siemens ( regeneratoare). Capacitatea de productie este de 75- 200 t/24 ore.

Fasonarea pastei de sticla reprezinta procesul de obtinere a produselor din topitura de sticla, utilizand diverse procedee, cujm ar fi:

- Tragerea- pentru foi ( geamuri), baghete, fire, tevi; - Turnarea- pentru lentile, dale etc; - Suflarea- pentru becuri, vase de laborator etc; - Centrifugarea- pentru fibre de sticla, produse din sticla cava.

Fasonarea va fi exemplificata la prezentarea tehnologiei de fabricare a geamurilor.Tratarea si finisarea se aplica produselor de sticla obtinute in etapa anterioara.

Tratarea are scop eliminarea tensiunilor interne existente in sticla solida, aparute la racire si care pot duce la spargerea acesteia. Pentru reducerea tensiunilor interne se aplica diverse tratamente termice cum ar fi:

- Recoacerea- racirea produselor fierbinti imediat dupa fasonare cu viteza mica, astfel incat tensiunea acumulata sa nu depaseasca o valoare critica;

- Calirea- incalzirea sticlei urmata de racirea in aer pentru geamuri, sau in baie de ulei pentru sticle cave.

Prin tratamente termice creste rezistenta mecanica a produselor de sticla.Finisarea se realizeaza cu scopul de a modifica forma si aspectul prin curbare la cald, taiere, slefuire, gravare, colorare, decolorare etc.

7. Defectele marfurilor din sticla si cauzele aparitiei lor

1. Defectele de topitura: Incluziunile de gaze in sticla sunt datorate afinarii necorespunzatoare.

referat.clopotel.ro

Page 40: tehnologie stcla

Incluziunile de sticla in sticla sunt cauzate de neomogenitatea compozitiei chimice a masei sticloase.

Incluziunile de particule solide nevitroase sunt determinate de materiile prime netopite.

Defectele de culoare sunt datorate utilizarii unor cantitati prea mici sau mari de decoloranti.

Stabilitatea chimica necorespunzatoare are drept cauza folosirea unor cantitati necorespunzatoare de stabilizanti.

2. Defectele de fasonare: Defectele de forma sunt abateri de la sectiunea circulara a unor produse, de la axa

de simetrie, planul orizontal al suprafetei sprijin. Defectele de dimensiuni, capacitate si masa sunt datorate nerespectarii limitelor

de toleranta prescrise ale caracteristicilor respective, in operatiile de fasonare. Defectele de integritate sunt datorate unor surplusuri de masa sticloasa,

descontinuitati ale suprafetei sau lipsuri din suprafata produselor.

3. Defectele de recoacere si calire:Defectele de recoacere sunt tensiunile interne si variatiile de culoare.

4. Defectele de finisare: Defectele de slefuire sunt determinate de executarea incompleta a operatiei de

slefuire sau de slefuirea prea adanca. Defectele de polizare sunt datorate neuniformitatii granulatiei materialului abraziv

cu care se executa polizarea. Defectele de amtizare apar atunci cand operatia de matizare nu se executa

corespunzator. Defectele de decorare sunt determinate de nerespectarea modelului de referinta si

utilizarea unor materii colorante cu vascozitate necorespunzatoare.

5. Defectele din timpul manipularii si transportului: Valoarea suprafetei si variatia proprietatilor optice apar datorita hidrolozei sticlei

la contactul indelingat cu umezeala. .Zgarieturile, fisurile si stirbiturile apar atunci cand nu se respecta regulile de

manipulare, transport si depozitare.

referat.clopotel.ro