Листовое строительное стекло реферат

Обновлено: 05.07.2024

Применение листового стекла и его разновидности в строительстве.

Применение и производство листового стекла в строительстве

Сырье для изготовления стекла

Стекло — твердый, аморфный, прозрачный в той или иной области оптического диапазона материал.

Получают стекло из минеральных расплавов, содержащих стеклообразующие элементы (оксиды кремния, оксиды бора) и оксиды металлов (литий, калий, магний, свинец).

По назначению стекло различают

строительное (оконное, узорчатое, стеклоблоки);
тарное;
техническое (кварцевое, светотехническое, стекловолокно);
сортовое.

Основным сырьем для изготовления стекла являются: чистый кварцевый песок, известняк, даламит, натрия карбонат.

Состав стекла

В состав некоторых строительных стекол для улучшения их технических свойств вводят:

оксиды бора — повышается термостойкость;
оксиды алюминия — повышается прочность и химическая стойкость.

Для получения окрашенных стекол применяют перекись марганца, оксиды хрома, кобальта.

Производство стекол

Включает в себя:

подготовка сырьевых материалов (обогащение, сушка и измельчение);
приготовление шихты (смешивание компонентов);
варка стекла в стекловаренных печах;
охлаждение стекломасс;
формование из полученного материала (расплава) изделия;
термическая, механическая и химическая обработка.

Стекло характеризуется

высокая прочность на сжатие (600-1200 МПа);
малая прочность на растяжение (30-90 МПа);
плохо сопротивляется удару (хрупкое);
высокая прозрачность и способность пропускать 84% видимого спектора;
плотность 2.2-2.6 г/см³
низкая теплопроводность;
низкая термостойкость.

Виды листового стекла

Листовое оконное — толщина 2-6 мм, светопропускание 85-90%.

Витринное — толщина 6-10 мм.

Армированное стекло — изготавливается методом горизонтального проката с запрессовкой в расплавленную стекломассу металлической сетки (фонари, двери, перегородки).

Узорчатое стекло — разновидность характеризуется декоративностью, используют в качестве архитектурного оформления дверей и перегородок.

Теплопоглощающее — в составе находятся добавки, которые отражают инфракрасные лучи. Применяется в районах с жарким климатом.

Закаленное — получают путем термической обработки. Этот вид стекла имеет предел прочности на изгиб в 5-8 раз, термостойкость в 2 раза, прочность в 4-6 раз больше по сравнению с обычным стеклом.

В строительстве применяется для устройства дверей, перегородок, кровельных покрытий.

Стеклолит — толщина больше 6 мм, покрыто с тыльной стороны цветными керамическими красками.

Изделия из стекла

пустотелые стеклоблоки;
стеклопакеты;
стеклопрофилит;
дверное полотно;
стеклянные трубы;
облицовочная плитка;
стеклокристаллит.

Развитие науки и технического прогресса — процесс непрекращающийся, касается это и технологий стеклоделия. К началу XXI века в этой промышленной отрасли появилось много новых, имеющих специальные характеристики, видов стекол: солнцезащитные, теплозащитные, токопроводящие, упрочненные, фотохромные, безопасные и так далее. Активно развивается и производство различных изделий, сделанных на основе таких стекол.

Результатом эволюции стекловарения стало, в том числе, существенное изменение взглядов на роль стекла в строительстве. Широкое поле для внедрения инновационных идей открылось архитекторам и строителям, а ученые с энтузиазмом взялись за исследования на тему непосредственного взаимовлияния и тесной взаимосвязи между строительными материалами и архитектурой.

Отныне стекло стало занимать лидирующие позиции среди стройматериалов, берущихся в качестве основы при изготовлении ограждающих конструкций. Сегодня архитекторы все чаще для выражения своего художественного замысла используют светопрозрачные свойства стекла, включая его в сюжетную линию фасадов большей части своих проектов.

С течением времени, такие свойства, как долговечность, прозрачность, бесконечная способность его форм и содержания к перевоплощению делают стекло все более популярным материалом. Спектр его возможностей настолько широк, что делает использование стекла востребованным в самых разных областях, а особенно в строительстве.

Применение стекла в производстве окон

Процесс развития оконной промышленности невозможно представить без стекла, а развитие подразумевает и повышение показателей качества окон.

Помимо уже упомянутых качеств, триплекс также обладает повышенной безопасностью для человека, так как при ударной нагрузке осколки такого стекла не разлетаются, а остаются прочно удерживаемыми защитной пленкой. Многослойные стекла часто применяются в дизайне офисного пространства, в частности, для изготовления интерьерных перегородок.

В случае, если такие стеклянные панели выполнены не прозрачными, а зеркальными или матовыми, это поможет одновременно персонифицировать каждое рабочее место и позволить сотрудникам не чувствовать себя обитателями аквариума.

К слову, аквариумы также делают из триплекса, однако только многотонные, для профессионального использования, поскольку цена такого стекла слишком велика. При производстве домашних аквариумов широко применяются два других вида стекла — акриловое и силикатное, отличающиеся прочностью, простотой в обслуживании и способностью при изготовлении принимать самые разнообразные формы. Именно эти две разновидности стекол обычно защищают объекты наружной рекламы от неблагоприятных погодных условий и вандалов.

Одновременная способность к светопропусканию (высокая степень прозрачности) и сохранению тепла делает стекло особенно актуальным не только в жилых домах, но также в хозяйственных помещениях, например, теплицах. Выигрышные позиции стеклянных теплиц, по сравнению с пленочными, очевидны: через стекло к растениям проникает гораздо больше живительного солнечного света и, в отличие от пленки, стеклянная преграда вполне способна противостоять атаке градом или обильным снегопадом.

Дата публикации статьи: 13 февраля 2017 в 14:31
Последнее обновление: 29 сентября 2021 в 11:43

Романцемент — получают путем обжига известняков, содержащих глинистых не менее 25% при температуре 1000-1200 градусов по Цельсию. Применение:…

К числу выдающихся достижений последнего времени в стеклотехнике, несомненно, относится производство полированного стекла на расплаве олова, заменившее дорогой способ шлифования и полирования на громоздких механических конвейерах. Стекло и изделия на его основе применяют во всех областях современной науки и техники. Стекло превратилось в незаменимый материал строительного и конструкционного назначения.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5
2. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ 7
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
3.1 ВЫБОР СПОСОБА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА………………………………………………………. 10
3.2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА………………………………………………………. 17
3.3 СЫРЬЁ И ПОЛУФАБРИКАТЫ……………………………………..24
3.4 РЕЖИМ РАБОТЫ ЦЕХА (ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА)……………………………………………………………29
3.5 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ГРУЗОПОТОКОВ (ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА)…..………………….………31
3.6 ВЫБОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ………………………………………………………………35
4. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И СЫРЬЯ………………………………….41
5. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………………………..…..51
5.1 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСТНОСТИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ…………………………………51
5.2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСТНОСТИ К ПРОИЗВОДСТВЕННОМУ ОБОРУДОВАНИЮ……………………………………………………….53
5.3 ТРЕБОВАНИЕ БЕЗОПАСТНОСТИ ПО УСТРОЙСТВУ И СОДЕРЖАНИЮ ПОДЪЕЗДНЫХ ДОРОГ, ПУТЕЙ, ПРОЕЗДОВ, ПРОХОДОВ, КОЛОДЦЕВ……………………………………………….54
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56

Работа содержит 1 файл

Технология производства листового стекла - курсовая работа Стас.docx

2. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ 7

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10

3.1 ВЫБОР СПОСОБА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА……………………………………………… ………. 10

3.2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА……………………………………………… ………. 17

3.3 СЫРЬЁ И ПОЛУФАБРИКАТЫ…………………………………….. 24

3.4 РЕЖИМ РАБОТЫ ЦЕХА (ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА)…………………………………………………… ………29

3.5 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ГРУЗОПОТОКОВ (ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА)…..………………….………31

3.6 ВЫБОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ……………………………………………… ………………35

4. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И СЫРЬЯ………………………………….41

5. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ………………………..…..51

5.1 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСТНОСТИ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССАМ…………………………………51

5.2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСТНОСТИ К ПРОИЗВОДСТВЕННОМУ ОБОРУДОВАНИЮ……………………………………………… ……….53

5.3 ТРЕБОВАНИЕ БЕЗОПАСТНОСТИ ПО УСТРОЙСТВУ И СОДЕРЖАНИЮ ПОДЪЕЗДНЫХ ДОРОГ, ПУТЕЙ, ПРОЕЗДОВ, ПРОХОДОВ, КОЛОДЦЕВ……………………………………………….54

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56

Технология производства листового стекла. Курсовой проект / Соловников С.С., гр. ПСИиК-3. — Брест: БрГУ, 2012 — 51 с: 17 табл., 5 источн.

Ключевые слова: листовое стекло, флоат-способ, ванная печь, магнитный сепаратор, силикатообразование, стеклообразование, гомогенизация, студка.

Содержит: номенклатуру продукции, выбор способа производства и технологическую схему, описание технологического процесса, расчёт производительности грузопотоков, выбор технологического оборудования, контроль качества производства и сырья, а так же охрана труда и окружающей среды .

1.ВЕДЕНИЕ

Основными направлениями экономического и социального развития РБ и стран СНГ является развитие производства эффективных строительных материалов, одним из таких материалов является стекло.

Стекло – один из самых распространенных материалов, широко используемых в народном хозяйстве и в быту. Непрерывно возрастающая потребность в стеклоизделиях различного назначения вызывает необходимость увеличения выпуска продукции стекольной промышленности при улучшении ее качества.

Научно-технический прогресс в производстве стекла позволил значительно расширить области его эффективного применения. В последние годы в технике стеклоделия произошли значительные изменения. Появились новые способы производства, новые области применения стекла, увеличилось число составов стекол, все более широко внедряются в практику методы математического планирования и автоматического регулирования процессов стеклоделия.

Огромное значение имеет качество продукции – важнейший показатель деятельности предприятия. Повышение качества продукции в значительной мере определяет выживаемость предприятия в условиях рынка, темпы научно-технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. Рост качества продукции – характерная тенденция работы всех ведущих фирм мира.

Управление качеством – действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества.

Сущность всякого управления заключается в выработке управляющих решений и последующей реализации предусмотренных этими решениями управляющих воздействий на определенном объекте управления. При управлении качеством продукции непосредственными объектами управления, как правило, являются процессы, от которых зависит качество продукции. Они организуются и протекают как на допроизводственной стадии, так и на производственной и после производственной стадиях жизненного цикла продукции.

Система управления качеством продукции представляет собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством[1].

2. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ

Стекло – твердый, прозрачный, однородный и хрупкий материал аморфной структуры, получаемый при остывании неметаллических расплавов. Окислами, расплавы которых при охлаждении переходят в стеклообразное состояние, являются кремнезем (Si0₂), фосфорный ангидрид (Р₂О₅) и борный ангидрид (В₂0₃). Эти окислы носят название стеклообразующих, а стекла, образованные ими, – соответственно силикатными, фосфатными и боратными.

Стекла обладают следующими общими свойствами: изотропностью, т.е. одинаковостью физических свойств по всем направлениям; при нагревании они не плавятся, как кристаллические тела, а постепенно размягчаются и переходят из твердого в жидкое состояние; обратимостью расплавления и затвердения: стекольный расплав, будучи охлажденным, вновь приобретает первоначальные свойства стекла.

В зависимости от своего назначения стекло, и стеклянные изделия можно разделить на строительное и полированное стекло, архитектурно-декоративное, техническое, химико-лабораторное, электровакуумное, оптическое, тарное, посудное и художественное.

Различные стекла отличаются определенными свойствами, которые можно подразделить на: механические, термические, химические, оптические и электрические.

Оконное листовое стекло должно быть бесцветным, прозрачным и достаточно прочным. Оно должно быть дешевым, а, следовательно, в его состав не должны входить дорогостоящие компоненты.

В данном курсовом проекте запроектировано производство листового стекла флоат-способом в соответствие ТКП 45-7.02-147-2009.

Конечным продуктом являются листы размером 3,5×2,25 м толщиной: 4, 5,6, 8, 10 мм.

Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяют на марки М0, М1, М2, М4, М5, М6, М7.

Номинальная толщина

Предельные отклонения по толщине

Разнотолщинность, не более

Отклонения от плоскостности листа стекла не должно быть более 0,1% длины наименьшей стороны.

Норма для стекла марок

Оптические искажения, видимые в проходящем свете для стекла толщиной:

Не допускается искажение полос экрана

Менее или равным

Более или равным

Норма для стекла марок

Оптические искажения видимые в отраженном свете

Не допускаются отклонения показателя отраженного растра, мм, более

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 ВЫБОР СПОСОБА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА

Процесс стекловарения можно классифицировать по способу варки стекла (тип печи) и по способу формования ленты.

Для варки стекла применяют печи периодического и непрерывного действия. Периодические печи могут быть горшковыми и ванными, печи непрерывного действия – ванными.

До недавнего времени стекловаренные печи работали на генераторном газе. В настоящее время в связи с расширением использования природного газа почти все печи переведены на отопление этим дешевым, чистым и высококалорийным топливом. Используется в некоторых случаях и жидкое топливо (мазут, керосин).

Горшковые печи получили свое название от горшков, в которых производится варка стекломассы. Их изготовляют из лучших сортов огнеупорных глин. Емкость горшков может колебаться от 300 до 1000 кг и более.

По количеству горшков печи бывают одно- и двухгоршковые, а также многогоршковые (до 16 горшков).

Печи бывают с нижним (кадиевые) и верхним пламенем. В первом случае подача газа и воздуха в рабочее пространство печи, а также отвод продуктов сгорания осуществляются через вертикальные каналы, расположенные в центре пода; во втором случае – через горелки, расположенные в верхней части боковых стен рабочей камеры.

Нагрев воздуха, идущего на горение, осуществляется за счет тепла отходящих газов в регенеративных или рекуперативных устройствах, размещенных в нижней части печного строения.

Недостатками горшковых печей являются плохое использование площади пода, небольшая производительность (до 10 т/сут), потребность в дорогом и сложном хозяйстве для изготовления горшков, вынужденные перерывы в работе вследствие порчи горшков. Периодичность работы печей приводит к необходимости их охлаждения перед выработкой и разогревания для варки. Это приводит к большой и бесполезной трате тепла. Тепловой коэффициент полезного действия горшковых печей обычно не превышает 8%.

Вследствие таких больших недостатков использование горшковых печей для варки стекла в настоящее время сокращается.

Горшковые печи применяют лишь при варке оптического стекла, требующего высокой однородности и светопрозрачности, а также для цветных и глушеных стекол, производство которых связано с необходимостью обеспечения специальных режимов варки. Иногда их применяют также в случаях, когда требуется одновременно варить, в небольших количествах несколько составов стекол.

Ванные печи непрерывного действия являются наиболее совершенными и поэтому широко распространены в производстве большинства массовых видов стекол (листовое, тарное и др.). В зависимости от вида выпускаемой продукции и способа выработки они могут быть различной производительности и отличаться конструктивными особенностями.

В ванных печах непрерывного действия стекольная шихта загружается определенными порциями с одного торца печи. В другом конце печи непрерывно производится выработка стеклянных изделий из сваренной стекломассы, По своей длине печь условно делится на зоны провара (варки), осветления и гомогенизации, студки и выработки. Необходимая температура в этих зонах поддерживается горелками, расположенными над бассейном.

Зона студки имеет самостоятельную систему отопления или не отапливается вообще. Зона выработки имеет систему для подогрева стекломассы.

Бассейны печей могут иметь разделительные устройства между варочной и выработочной частями в виде глухой стены с протоком или подвесным мостом, заглубленным в стекломассу.

В печах с неразделенным бассейном разделяют только газовую среду. Разделение производят при помощи экрана, выложенного в виде сниженной арки или сниженного свода.

Листовое стекло в зависимости от толщины подразделяют на 6 марок(от 2 до 6) и в зав-ти от светопропускания и наличия дефектов – на 3 сорта. Это основной вид для строительных работ.

Листовое стекло бывает:

- оконное стекло, разделяют в зависимости от толщины марка от 2-6 мм, в зависимости от наличия дефектов на сорта. светопропуск 85%.

- витринное 6-10 мм, меньше дефектов.

- армированное 12,5, 25 – стандартное квадратное. Более термостойкое безопасное.

- солнце- и теплозащитное. Получают, добавляя стекломассу, добавки (хром, кобальт), кто. снижает светопропускание и придает определенный оттенок.

- увиолевое. Получают из шихты с минимальным содержанием примесей. В результате повышается светопропускаемость, пропускание ультрафиолетовых лучей не менее 25%. Применяется в детских учреждениях, садах.

- закаленное. Стекло очень прочное на сжатие, растяжение и изгиб. R_изг=122,5 МПа. Является безопасным.

- многослойное. получают склейкой нескольких листов стекла; например триплекс ( 2 стекла и поливинил бутиральная пленка). Безопасное стекло, используется для автомашин. К нему относится ударопрочное и пуленепробиваемое (получают склейкой закаленных стекол)

- рентгенустойчивое. Для повышения средней плотности вводят оксид свинца 9до 80%) ρ_ср=6200кг/м 3 . При этом оптические показания не уменьшаются. Вводят литий, кадмий, бор для уменьшения ионного излучения.

- термостойкое или (боросиликатное). Выдерживает без повреждений и трещин перепады температур до 200˚С.

- с электропроводящим и светопропускающим покрытием. Наносится на магнетронных установках. Применяется техническое серебро или алюминий d=0,5 мм.Т.к. покрытие является токопроводящим, то при подаче на него напряжения 2-4 В оно предотвращает от запотевания и выполняет функцию греющих видов стекла.

Перспективные виды: 2 осн напр-я 1)получение стекла, кот снизит теплопотери. Селективное стекло – позволяет избирательно пропускать УФ излучение и в тоже время отражают инфракр лучи, исходящие наружу от нагретых тел. Меньшие затраты на отопление, предотвращает запотевание, обеспеч. температурный комфорт.Такие покрытия бывают твердые и мягкие., отличающиеся стоитостью и технологие.Твёрдые – менее эффект, но технологически его легче получить, дороже, неогранич срок хранения. У них не существует проблем с адгезией герметика.

Мягкие - более эффект, дешевле, но только в составе стеклопакетах.. Перспективы применения мягкого покрытия более широкие, т.к. при закалке эффективные сопротивления теплопередаче сохраняется, а негативные характеристики уменьшаются. У таких стекол нет запотевания и они обладают повышенныи тепратурным комфортом.

Аэрозольные и наливные покрытия. Можно наносить на уже существующие покрытия.

Стеклопакеты С тепловым зеркало. R=1,2

Вакуумные стеклопакеты.выполняются с выкупным слоем, толщиной 0,1-0,2 мм и по всему периметру стекла устанавливаются прозрачные проставки (R=1,7…2,3 – теплопередача)

Электро хромныепозволяют изменять светопропускание (от 4-100%).

Стекла-тепловые коллекторы аккумулируют тепловую энергию.

Стеклопакет со специальными гелиями.

– эффект лотоса: плёнка,наносимая на стекло имеет стр-ру в виде чёткой решётки с ячейками меньше молекул воды;

-фотокаталитические: нанесение специальной пленки, в основе которой полимерные соединения иоксиды металлов, кот. обеспечивают при действии ульрафиолетового излучения некоторую подвижность структуры, что позволяет вытеснять загрязнение наружу.

Индивидуальная работа: 28 страниц, 3 таблицы, 5 рисунков.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОСДТВА ЛИСТОВОГО СТЕКЛА, ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ, УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА.

Изучена и описана технология производства листового стекла. Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

Для выявления путей и закономерностей развития технологического процесса последний разбит на составляющие его элементы (переход, ход). Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

1. Технологический процесс производства продукции и его характеристика 6

1.1. Характеристика получаемой продукции. Виды стекла. Свойства. Области применения. Физико-химические свойства стекла. 6

1.2. Характеристика используемого сырья. 13

1.3. Характеристика технологии производства листового стекла. 16

2. Динамика трудозатрат. 19

3. Уровень технологии технологического процесса производства листового стекла. 22

4. Структура технологического процесса производства хлеба 25

4.1 Пооперационная структура технологического процесса производства вафельного листа 25

Список использованной литературы 29

Введение

Стекло – один из самых распространенных материалов, широко используемых в хозяйстве и быту: для остекления зданий, сооружений, транспортных средств. Стеклянная посуда, бутылки, банки, электролампы, осветительная аппаратура, зеркала – необходимые предметы нашего быта. Так же его применяют в строительстве, архитектуре, санитарной технике, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Стекло известно людям около 55 веков. Самые древние образцы обнаружены в Египте. В Индии, Корее, Японии найдены стеклянные изделия, возраст которых относится к 2000 году до нашей эры. Согласно раскопкам, на Руси знали секреты производства стекла более тысячи лет назад.

В любом случае, изобретение стекла в 2200 году до н. э. попало в список самых значимых открытий в истории эволюции материалов. Вслед за керамикой стекло стало вторым обрабатываемым неметаллом из известных на тот момент материалов.

Страной, где изготовление стекла было известно издревле, был Египет. Стеклянные бусы и амулеты находили в гробницах, которые относятся к 7000 году до н. э. Около 1500 года до н. э. египтяне уже делали собственное стекло. Для этого они использовали смесь измельчённой кварцевой гальки и песка. Они также обнаружили, что если прибавить к этой смеси кобальт, медь или марганец, то можно получить стекло голубого, зелёного и пурпурного цветов. После 1200 года до н. э. египтяне научились отливать стекло в стеклянных формах. Но трубка для выдувания стекла была неизвестна вплоть до начала христианской эры, когда её изобрели финикийцы. В некоторых странах мира такими трубками пользуются в стеклодувных мастерских и сейчас.

Большими умельцами по части изготовления стекла были римляне, которые первыми начали делать тонкие оконные стекла. Художественными изделиями из стекла прославилась Венеция. В 13 веке многочисленные заводы по изготовлению изделий из стекла переместились из Венеции на соседний остров Мурано, из-за частых пожаров, вызываемых круглосуточной работой стекловаренных печей. Итальянский Мурано до настоящего времени - центр изготовления штучных изделий из стекла вручную.

В XVI веке стекло уже производили по всей Европе. В настоящее время широко известно своей красотой богемское стекло, выпускаемое в Чехии. Далее благодаря изобретению англичанином Джорджем Равенкрофтом в 1674 г. нового способа производства хрусталя, был получен более качественный состав стекломассы, чем у итальянских мастеров.

Равенкрофт заменил поташ оксидом свинца высокой концентрации и получил стекло с высокими светоотражающими свойствами, которое очень хорошо поддавалось глубокой резке и гравировке. Основными странами производства высококачественной хрустальной столовой посуды из стекла с высоким содержанием свинца стали Швеция, Англяи и Ирландия.

Первое упоминание о русском стекольном заводе - он был построен под Москвой возле деревни Духанино - относится к 1634 году.

И только в конце XIX века стеклоделие из ремесленного стало перерастать в массовое промышленное производство и стало предметом повседневного быта.

Технологический процесс производства продукции и его характеристика

Характеристика получаемой продукции. Виды стекла. Свойства. Области применения. Физико-химические свойства стекла.

Как строительный материал, стекло обладает рядом положительных технических свойств. Физико-механические свойства стекла характеризуются следующими показателями: твёрдость 5-7 по шкале твёрдости: предел прочности при растяжении 30-80 МПа, при сжатии 700-1000 МПа, при изгибе не менее 45 МПа, объёмная масса и плотность 2450-2550 кг/м.куб. Из-за низкого коэффициента теплопроводности и значительного коэффициента расширения стекло имеет малую термостойкость; при сильном и резком нагревании или охлаждении в нём возникают большие напряжения, вызывающие растрескивание изделия.

Листовое оконное стекло – наиболее распространённый вид плоского стекла. Выпускают его толщиной 2-6 мм. Светопропускаемость стекла в зависимости от толщины колеблется от 90 до 85% и понижается с увеличением толщины.

Листовое стекло имеет очень широкий ассортимент: полированное и неполированное витринное, узорчатое (листовое стекло, одна поверхность которого имеет декоративную обработку; большинство узорчатых стекол может использоваться в энергосберегающих или звукопоглощающих стеклопакетах), армированное (в середине листа параллельно его поверхности помещена металлическая сетка с квадратными ячейками), солнцезащитное (покрытие наносится на стекло в процессе производства, путем распыления оксида метала на ленту стекла в печи при температуре около 600оС), теплозащитное. Кроме того, листовое стекло так же делится на окрашенное и бесцветное. Из них изготавливают различные виды строительного стекла – стеклянные блоки, профильное стекло, стеклошифер, стеклоплитку и другие облицовочные материалы. Из листового стекла изготавливают безопасные стекла (закаленное, триплекс) для остекления автотранспорта, самолетов и др.

В соответствии со способом выработки листовое стекло классифицируют на:

тянутое;
прокатное;
полированное.

По назначению стекло классифицируют на:

Оконное – бесцветное прозрачное тянутое листовое стекло с гладкими поверхностями. Основными требованиями предъявляемыми к оконному стеклу, являются высокая светопрозрачность (в зависимости от толщины от 84 до 87 %), достаточная механическая прочность, высокая химическая устойчивость, минимальные неровности на поверхности (полосность или волнистость), вызывающие искажения просматриваемых через стекло предметов, минимальное содержание инородных включений (пузыри, камни).
Витринное – представляет собой бесцветное прозрачное листовое стекло с гладкими плоскостями больших размеров.
Техническое – наиболее высококачественное тянутое полированное стекло.
Мебельное – преимущественно бесцветное прозрачное листовое стекло, неполированное или полированное.
Зеркальное – прозрачное листовое стекло толщиной 4-7,6 мм, высококачественное тянутое, полированное или полученное флоат-способом.
Фотостекло – тонкое тянутое бесцветное листовое стекло, предназначенное для изготовления фотопластинок.

В современном строительстве зачастую используют также и стеклопакеты. Стеклопакеты представляют собой два или несколько листов стекла, герметично соединённых между собой по периметру. Между стёклами имеется плоскость, заполненная сухим воздухом. Стеклопакеты изготавливают из оконного, витринного, армированного, узорчатого и другого стекла толщиной 2-8 мм, расстояние между стёклами может быть 15-20 мм. Стеклопакеты выдерживают большую нагрузку, чем отдельные стёкла той же толщины. Стеклопакеты применяют для остекления промышленных, гражданских и общественных зданий.

Полированное витринное стекло применяют для остекления внутренних и наружных витрин и проёмов магазинов, ресторанов, клубов, выставочных залов, вокзалов и т.п. Полированное витринное стекло используют преимущественно в строительстве первоклассных и уникальных зданий.

Техническое стекло – используют для остекления автомобилей, самолетов, судов, а также для других технических целей.

В пищевой и химической промышленности применяют трубы, аппараты и реакторы из стекла. Высокопрочные стеклянные нити, вытянутые из расплава стекла используют для изготовления технических тканей - химически стойких, электро-, тепло-, звуко- и гидроизоляционных, а также в качестве арматуры при изготовлении стеклопластиков и бетонов. Стеклянные нити используют и в качестве световодов.

Физико-химические свойства стекломассы (стекла).

1. ВЯЗКОСТЬ. При движении жидкого или пластичного вещества одни слои вещества перемещаются относительно других. При этом они испытывают сопротивление, вызываемое силами внутреннего трения, т.е. вязкость – есть сила трения между слоями. На отдельных этапах варки и выработки вязкость должна поддерживаться в определенных пределах. В технологии стекловарения зависимость вязкости стекла от температуры – температурный ход вязкости - является чрезвычайно важной характеристикой, которая задает параметры процесса варки, формования, отжига и т.д. На вязкость стекла влияет температура и химический состав стекла. Изменяя содержание в стекле тех или иных компонентов можно изменить вязкость в заданном направлении.

2. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ. Крист аллизация стекла – это один из видов фазового разделения стекла. Поверхностное натяжение жидкости характеризуется работой, которую необходимо совершить для того, чтобы образовать единицу новой поверхности жидкости при постоянной температуре. Действие сил поверхностного натяжения направлено на уменьшение площади поверхности. Поверхностное натяжение расплава стекла в 3-4 раза больше поверхностного натяжения воды, расплавленных солей и близко к поверхностному натяжению расплавленных металлов. Поверхностное натяжение расплава мало зависит от температуры, а в основном зависит от химического состава стекла.

Al₂O₃, MgO – увеличивает поверхностное натяжение.

На поверхностное натяжение может влиять газовая среда: SO₃, NH₃, HCl и Н₂О (пары) снижают поверхностное натяжение.

Действие сил поверхностного натяжения проявляется на различных стадиях стекловарения. На стадии стеклообразования растворение зерен кварца идет быстрее при низком поверхностном натяжении, при осветлении легче удаляются мелкие пузыри.

В процессе формования влияние поверхностного натяжения может дать отрицательные результаты – сужение ленты вытягиваемого стекла, свили и др.

3. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ СТЕКЛОМАССЫ. Образование кристаллов при переходе стеклообразного вещества в кристаллическое называют кристаллизацией. Условия для кристаллизации стекломассы определяются температурой, соответствующей наивысшей скорости роста кристаллов или образования центров кристаллизации, продолжительностью выдержки стекломассы при этой температуре, а также составом стекла и газовой средой.

Фазовое разделение приводит не только к ухудшению или потере прозрачности изделий, но и нарушению технологических режимов выработки и формования. Управляемый процесс кристаллизации дает возможность получить стекла с регулируемой прозрачностью, вплоть до молочно-белого цвета. Склонность к кристаллизации определяется их химическим составом, температурой и давлением в печи. Наиболее опасны зоны студки и выработки.

Если скорость роста кристаллов велика в широком интервале температур, то стекло легко кристаллизуется. В этом случае кристаллы растут уже при низких температурах, т.е. когда образуются центры кристаллизации.

В производстве листового стекла кристаллизация всегда нежелательна. Ни один состав стекла не рекомендуют в производство без изучения его кристаллизационной способности.

Читайте также: