Природный газ и компрессорный воздух подается в цех АВС с давлением до 6кгс/см2. РДУКами (регулятор давления универсальный Казанцева) давление понижается и удерживается до рабочего давления 0,9кгс/см2. Далее газ очищается от примесей серы и сернистых соединений на сероочистках. Очищенный от сернистых соединений природный газ подают через инжекционную горелку в смеситель камеры сжигания. Туда же поступает и компрессорный воздух. Продукты сжигания из камеры подаются в конвектор, где происходит окисление окиси углерода до двуокиси углерода. После конвектора полученный газ проходит систему холодильников, циклонных каплеуловителей, где происходит отделение влаги от газа. Полученный газ подается на адсорберы для очистки от двуокиси углерода и оставшейся влаги.
Защитная атмосфера должна отвечать следующим требованиям по содержанию газов и примесей:
-азота – 99-84%;
- водорода – 1-16%;
- кислорода не более 0,0005%;
- влаги – 0,001г/м3 или точка росы – минус 60оС.
Азотно-кислородная станция (АКС) предназначена для получения азота высокой чистоты и оснащена 8 азотными установками типа А-0,6 с производительностью по азоту 600 м3/час при давлении 5 – 6 кгс/см2 (0,5 – 0,6 мПа) и периодической выдачи 50м3/час азота той же концентрации под давлением 11 – 13 кгс/см2. Получение азота происходит путем охлаждения воздуха с последующим разделением на азот и кислородную фракцию.
Воздух, очищенный в воздушном фильтре от механических примесей и сжатый в компрессоре до давления Р=50 – 70 кгс/см2, после холодильника направляется в блок теплообменников, который состоит из двух параллельно работающих теплообменных аппаратов, имеющих по три секции: ожижительную, детандерную и основную – все три секции смонтированы друг над другом. В качестве обратного потока в первом теплообменнике используется отбросный газ (кислородная фракция после разделения с содержанием кислорода около 60%), во втором – 6-ти атмосферный продукционный азот.
В секциях ожижителя воздух охлаждается до температуры +6-+15оС при этом основная масса содержащихся в воздухе паров воды конденсируется. Из ожижителей воздух поступает во влагоотделитель, где из воздуха выделяется сконденсированная капельная влага и затем периодически удалается через продувочный вентиль. После влагоотделителя воздух направляется в цеолитовый блок очистки. Очищенный воздух возвращается в детандерные секции блока теплообменников, где охлаждается до температуры около –50оС и разделяется на два потока: примерно 27% воздуха отбирается в турбодетандер, а оставшаяся часть дополнительно охлаждается в основных секциях теплообменников. В турбодетандере воздух расширяется до рабочего давления нижней колонны 8 11 кгс/см2 и за счет совершения внешней работы при расширении охлаждается до температуры около –90оС.
Разделение воздуха происходит в аппарате двукратной ректификации. Ректификация в нижней колонне протекает при давлении 8 –11 кгс/см2, в верхней колонне при давлении 5-6 кгс/см2. Воздух поднимается вверх по колонне в виде насыщенного пара. Навстречу ему по тарелкам стекает жидкость из трубок конденсатора. В результате многократно повторяющегося процесса массообмена пара и жидкости на тарелках колонны происходит постепенное обогащение пара азотом, а жидкости - кислородом.
В верхней части верхней колонны собирается чистый азот с концентрацией 0,0005% кислорода. Часть этого азота конденсируется в трубках верхнего конденсатора, образуя дополнительную флегму для орошения верхней колонны. Несконденсированный чистый азот из верхней колонны поступает в межтрубное пространство второго теплообменника, нагревается до температуры на 4-6оС ниже, чем температура входящего воздуха и в виде продукта направляется потребителю.
Водородная станция предназначена для получения водорода и оснащена 8 электролизерами СЗУ-40 с производительностью по водороду 40м3/час каждый.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через водный раствор щелочи.
Выделяющиеся при электролизе воды водород и кислород вместе с циркулирующим в системе электролитом поступает в разделительные колонки, которые предназначены для отделения газов от щелочи, охлаждения электролита и обеспечения его непрерывной циркуляции. Из разделительных колонок газы поступают в промыватели, где очищаются от щелочного тумана и охлаждаются. Из электролизных отделений водород поступает на очистку от кислорода, которая осуществляется на палладиевом катализаторе в контактном аппарате. На поверхности катализатора кислород, содержащийся в водороде, реагирует с водородом, образуя воду. Понижение в контактном аппарате температуры (температуры выходящего водорода) ниже 100оС недопустимо, т.к. становится возможной конденсация водяных паров на катализаторе.
Перед подачей водорода на первую ступень осушки его необходимо охладить: для чего водород проходит холодильник и влагоотделитель.
Первая ступень осушки водорода осуществляется в отрегенерированном адсорбере с силикагелем. Горячий водород проходит снизу вверх через слой силикагеля, десорбируя из него влагу. Далее водород охлаждается и через влагоотделитель идет на вторую ступень осушки, в предварительно отрегенерированный осушитель. Водород второй ступени осушки поступает в один из осушительных баллонов, заполненных цеолитом. В адсорберах второй ступени осушки осуществляется глубокая осушка водорода, а также очистка водорода от примесей СО и СН. Очищенный и осушенный водород через фильтры подается в газгольдеры, а оттуда потребителю.
Содержание кислорода в газовом пространстве ванны не должно превышать 0,0008%, а содержание влаги не более 0,3г/м3, что соответствует точке росы не выше минус 30оС.
Избыточное давление в ванне расплава должно быть не менее:
- 2,5 – 0,3/+1 кгс/м2 на ЛТФ-1;
- 2,0 кгс/м2 на ЛТФ-2;
- 2,0 кгс/м2 на ЛТФ-4.
Выход ленты из ванны расплава на валы печи отжига осуществляется через секцию примыкания (ЛТФ-1). Попадание кислорода воздуха через выходную щель предотвращается путем установки герметизирующих шторок над лентой стекла.
На ЛТФ-2,4 вывод ленты из ванны расплава осуществляется с перегибом при поднятии ленты стекла на приемные валы шлаковой камеры. Высота подъема ленты стекла относительно уровня олова и поверхности приемного вала 35-40мм. Шлаковая камера предназначена для защиты выходного отверстия ванны расплава от проникновения окисляющих примесей (кислорода, сернистых соединений), и создания оптимальных температурных и физико-механических условий перевода ленты стекла с поверхности расплава олова на металлические валы. Приемные валы шлаковой камеры и печи отжига выставлены по радиусу, обеспечивающему равномерное распределение веса ленты стекла на несколько валов при ее выводе из ванны расплава.
Камера состоит из металлического кожуха, который имеет две самостоятельные части: нижнюю и верхнюю, герметично приваренные к торцевым стенкам ванны расплава. Система герметизации шлаковой камеры состоит из специальных шлюзовых (графитовых) устройств в нижней части и трех регулируемых по высоте шторок в верхней части. В шлаковую камеру перед первым валом снизу подается 50-70м3 защитной атмосферы.
В печь отжига с помощью перфорированных трубок между первыми двумя валами осуществляется подача сернистого газа – SO2, который служит для защиты нижней поверхности ленты стекла от повреждений. На нижней поверхности стекла образуется налет, представляющий собой аморфный безводный тонкозернистый Na2SO4. Сам факт образования на поверхности стекла Na2SO4 указывает на то, что процесс взаимодействия сернистого газа со стеклом сводится к извлечению щелочи из его поверхностного слоя. Налет, который образуется при температуре 600оС и ниже легко удаляется со стекла, оставляя его поверхность абсолютно прозрачной. При более высоких температурах он может вжигаться и тогда его трудно удалить даже при последующей полировке.
СПОСОБ ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОГО ВЫТЯГИВАНИЯ
Вытягивающая сила лера, действующая в продольном направлении производит уменьшение ширины и толщины вытягиваемой ленты. Сочетание сил в реальном процессе приводит к тому, что увеличение скорости лера вызывает большее уменьшение ширины, чем толщины. Это явление ограничивает производство стекла тонких номиналов способом прямого вытягивания.
Для получения увеличенной ширины ленты используется способ продольно-поперечного вытягивания. При этом подвижные элементы растягивающих машин (РУ) заглубляются в бортовые участки ленты и удерживают их на определенном расстоянии от борта ванны. Направление вращения вала машин совпадает с направлением движения ленты, но линейная скорость ролика меньше скорости ленты, что создает тормозящий эффект, усиливающий продольное вытягивание ленты. Используя несколько пар машин, установленных последовательно по длине ванны, возможно получить широкую ленту тонкого стекла. Скорость растягивающих машин определяется исходя из заданных ширины и толщины конечной ленты стекла. Температура олова в районе установки машин поддерживается на уровне 800-880оС.
Способ продольно-поперечного вытягивания, помимо достижения большей конечной ширины ленты, дает возможность быстро изменять ширину и толщину ленты стекла.
Каждая растягивающая машина должна иметь следующие механизмы:
- подъема и опускания роликов относительно ленты стекла с ручным и электрическим приводом управления;
-установки горизонтальности роликов;
-разворота роликов в горизонтальной плоскости на определенный угол к продольной оси ванны;