Технология производства и потребительские свойства стекла строительного профильного

     Основное  минеральное сырье - кварцевые пески - только на единичных месторождениях соответствуют требованиям стекольной технологии. В большинстве случаев их приходится обогащать. Способы обогащения определяются минералогическим и химическим составами природных песков.

    Стеклянную  шихту приготавливают путем тщательного перемешивания предварительно подготовленных и строго отвешенных в определенном соотношении сырьевых материалов, взятых для получения стекла заданного химического состава. Основное требование к шихте - высокая степень однородности. Однородная шихта облегчает процесс стеклообразования и исключает ряд пороков в готовом стекле. С целью сохранения однородности шихты при транспортировке и загрузке в печь производят ее брикетирование и гранулирование. В результате данных операций устраняется пыление шихты - расслаивание, ускоряется провар, благодаря чему улучшается качество стекломассы.

    Приготовленная  шихта подается на варку стекла. Процесс варки стекломассы условно принято делить на три стадии: силикатообразование, стеклообразование и студку. На первой стадии этого процесса - силикатообразовании - уже при температуре 400 °С начинаются реакции в твердой фазе. Затем при нагревании появляется жидкая фаза, и образовавшиеся силикаты превращаются в плотный монолитный спек. При дальнейшем нагревании силикаты расплавляются, и в этом расплаве растворяются наиболее тугоплавкие компоненты Si0₂ и А1₂0₃. Образовавшийся расплав насыщен газовыми пузырьками и неоднороден по составу. Удаление пузырьков и полная гомогенизация расплава осуществляются на второй стадии стекловарения - стеклообразовании. Стеклообразование происходит в 8-9 раз медленнее, чем силикатообразование. На этой стадии температура повышается до 1400 - 1600 °С. Третья стадия - студка - заключительная, стекломасса охлаждается до такой температуры, когда она приобретает оптимальную для принятого метода выработки стекла вязкость.

    Для варки стекла применяют периодические  и непрерывно действующие ванные, а также горшковые печи. Стекловаренная печь - главный агрегат в технологическом  процессе производства строительного  стекла. От работы стекловаренной печи, в которой протекают основные процессы варки и термической подготовки стекломассы для выработки изделий, в решающей степени зависит как количество, так и качество вырабатываемой продукции.

    Стеклопрофилит  изготовляют из термостойкого стекла состава 13в (Si0₂ – 63.5%, Аl₂0₃ – 15.5%, СаО – 13%, MgO – 4%, Na₂0 – 2%) или из обычного известково-натриевого, из которого вырабатывают прокатное листовое стекло.

    Для варки термостойкого стекла применяют  регенеративные печи с бассейном, верхний  ряд которых выложен из плавленых  кварцевых брусьев, для варки стекол щелочных составов - печи как регенеративные, так и прямого нагрева.

    Стеклопрофилит  вырабатывают способом непрерывного проката, который позволяет вырабатывать стекло в достаточно широком диапазоне температур стекломассы. Для проката плоской ленты стекла используют прокатную машину с шириной валков 1,2—1,6 м.

    В производстве профильного стекла применяются  два типа технологических линий: ППС-500 и ПТС-500. Создание двух типов  линий обусловлено применением  различных составов стекла: ППС-500 предназначена для стекла известково-натриевого состава, ПТС-500—для состава стекла 13 В. И та, и другая линии позволяют получать ленту стекла шириной с бортами до 1050 мм, т. е. осуществлять выработку профильного стекла коробчатого сечения шириной 300 мм в один ручей или швеллерного сечения такой же ширины в два ручья. Выпускается также профильное стекло коробчатого сечения со швами на боковых поверхностях.

    Формующее устройство на линии ПТС-500 устанавливают на плите прокатной машины в непосредственной близости от прокатных валков. Это необходимо, так как термостойкое стекло 13в «короткое» и быстро твердеет, а к формующему устройству лента стекла должна подойти пластичной и легко формуемой.

    Формование  стеклопрофилита швеллерного сечения  происходит следующим образом. Края пластичной ленты стекла при подходе к правой и левой графитовым полуформам начинают загибаться, а затем при помощи графитовых вкладышей, роликов и приобретают форму швеллера. Готовый стеклопрофилит поступает на рольный стол и далее в печь отжига.

    Стеклопрофилит  коробчатого сечения формуется  значительно сложнее.

    При помощи полуформ и графитовых вкладышей  кромки загибаемых сторон ленты стекла накладываются друг на друга и  благодаря своей пластичности и  давлению прижимных вращающихся  графитовых роликов свариваются между собой, образуя продольный стык в центре профиля.

    Внутренние  графитовые вкладыши, сцепленные между  собой, препятствуют прогибу верхней  поверхности коробки во время  формования, пока стекло полностью  не затвердеет. Отформованный стеклопрофилит поступает в печь отжига.

 
 
 
 
 

    Блок-схема 4.1 Процесс получения стекла:

    1-подготовка  сырьевых материалов и приготовление  шихты;

    2-варка  стекла; 3-формование стеклянных  изделий (лента стекол);

    4-отжиг  стеклоизделий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Нормативно-технические документы на стекло строительное профильное, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

    ГОСТ 21992-83. «Стекло строительное профильное. Технические условия». Стандарт распространяется на строительное профильное стекло (далее - стекло), предназначенное для устройства светопрозрачных ограждающих конструкций в зданиях и сооружениях различного назначения. Стандарт соответствует СТ СЭВ 2682—80.

    Типы, марки, размеры и форма стекла должны соответствовать указанным в табл. 5.1

    Таблица 5.1 Типы, марки, размеры и форма  стекла.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Основные  отклонения размеров стекла, мм:

    Стекло  может изготавливаться бесцветным и цветным, армированным и неармированным, с гладкой (кованой), рифленой или узорчатой поверхностью.

    Длина стекла должна быть кратной 5 мм.

    Стекло  марок ШП-240 и ШП-300 высотой 35 мм допускается  изготавливать для ремонтных  целей.

    Стекло  должно изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

    Бесцветное  стекло может иметь желтоватый, голубоватый  или зеленоватый оттенок.

    Цвет  и фактура поверхности стекла, рисунок рифленой или узорчатой  поверхности должны соответствовать образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке.

    Для армирования стекла должна применяться  стальная проволока диаметром 0,5 или 0,6 мм с защитным алюминиевым покрытием  или сетки из нее: сварная № 12,5 и 25 или крученая № 20 и 25 по техническим условиям, утвержденным в установленном порядке.

    Примечание. Допускается по соглашению изготовителя с потребителем применять для  армирования стекла первой категории  качества стальную термически обработанную проволоку со светлой поверхностью по ГОСТ 3282—74 и сетку из нее без алюминиевого покрытия.

    Проволочная арматура в армированном стекле должна быть размещена параллельно боковым его поверхностям.

    Примечание. Боковые поверхности стекла марок  ШП-240, ШП-250, ШП-300, ШП-500, КП-2—250, КП-2—300 не армируют.

    Отклонение  от прямого угла, образуемого лицевыми и боковыми поверхностями стекла, не должно превышать ± 2 мм.

    Отклонение  от прямого угла, образуемого плоскостью торцов стекла с его лицевыми и  боковыми поверхностями, не должно превышать ± 2 мм.

    Разность  высот боковых поверхностей стекла не должна превышать 3 мм.

    Лицевая и боковая поверхности стекла должны быть плоскими. Отклонение от прямолинейности  в плоскости (выпуклость или вогнутость) лицевых поверхностей стекла не должно превышать 2 мм по ширине и 4 мм по длине стекла па 1 м его длины и, соответственно, 1 и 2 мм на 1 м длины для стекла высшей категории качества. Отклонение от прямолинейности в плоскости боковых поверхностей стекла не должно, превышать 2 мм на 1 м его длины.

    Сварной шов коробчатого стекла должен быть герметичным, сплошным (не иметь пустот), прямым и находиться посередине лицевой или боковых поверхностей.

    Стекло  должно быть термостойким и выдерживать  перепад температур не менее 40° С.

    Водостойкость стекла должна быть не ниже класса 4/98

    Стекло  должно быть отожжено. Величина остаточных внутренних напряжений при просмотре  в поляризованном свете торцов и  лицевых поверхностей бесцветного  стекла не должна превышать 100 нм на 1 см длины пути света, что соответствует  цветам интерференции — фиолетовому, сочетанию красного с красно-оранжевым и с синим или фиолетовым. Не допускаются цвета интерференции — оранжевый, белый, желтый, зеленый, а также их сочетание с голубым.

    Коэффициент светопропускания пластины, вырезанной из бесцветного стекла с гладкой (кованой) поверхностью, при прохождении сквозь нее параллельного пучка световых лучей с нормальным углом падения к поверхности пластины должен быть не менее 0,75.

    Неармированное  стекло с рифленой или гладкой  поверхностью при испытании на изгиб должно выдерживать кратковременную нагрузку не менее, кПа (кгс/см2):

  1,0 (0,010) - для стекла марок ШП-240, ШП-250;

  1,2 (0,012) - для стекла марки ШП-300;

  7,0 (0,070) - для стекла   марок   КП-1-250,  КП-1-300,КП-2-250, КП-2-300.

    Примечание. Испытание на изгиб стекла марок ШП-500, РП-600, узорчатого и армированного стекла всех марок производится при каждом заказе. Полученные данные указывают в документе о качестве установленной формы.

    Условное  обозначение стекла должно состоять из марки, длины, высоты, толщины, наличия цвета (Ц) и армирования (А), характеристики поверхности (рифленая — Р, узорчатая Уз) и обозначения настоящего стандарта.

    Пример  условного обозначения швеллерного  стекла марки ШП-300, длиной 3600 мм, высотой 40 мм, толщиной 5,5 мм, бесцветного, неармированного, с гладкой поверхностью:

    ШП-300—3600-40—5,5 ГОСТ 21992—83

То же, цветного, армированного, с рифленой поверхностью:

    ШП-300—3600—40—5,5-Ц-А-Р  ГОСТ 21992—83

6. Контроль качества  товара. Требования  нормативно-технических  документов на правила приемки. Хранения. Испытания и эксплуатации товара.

    ГОСТ 21992-83. «Стекло строительное профильное. Технические условия».

    Стекло  должно быть принято техническим  контролем предприятия-изготовителя. Приемку стекла производят партиями.