Расчет стекловаренного цеха (стр. 7 из 15)

4.8. Відпал виробів[5]

Під час формування виробів та їх охолодження між поверхневими та внутрішніми шарами виникає різниця температур, яка пов’язана з низькою теплопровідністю скла. В результаті нерівномірного охолодження внутрішніх за зовнішніх шарів скла в склі виникають напруження стиску та розтягання. швидкість зникнення напруження прямо пропорційна текучості та зворотно пропорційна в’язкості середи.

Після повного охолодження скла, тобто, коли температура по всьому об’єму стане однаковою, напруження, які виникли під час охолодження, або зникають або залишаються. Перше спостерігається, коли процес швидкого охолодження протікає при температурах, що виключають в’язкі деформації. Другий випадок пов’язаний з в’язкими змінами форми скла і дуже розповсюджений при отриманні загартованого або відпаленого скла.

Залишкові внутрішні напруження в склі тим більше, чим більше швидкість охолодження, чим товстіше стінка виробу і чим вище температура, від якої починається охолодження.

Якщо швидко охолоджувати позбавлене напружень скло, починаючи від температур, при яких воно набуває крихкість, тобто, якщо його в’язкість дорівнює10¹³-10¹⁴ Па*с , то незалежно від того, яку швидкість охолодження використано, залишкові напруження в склі вже не виникатимуть.

Відпал скловиробів проводиться в чотири стадії: 1) попередній нагрів або охолодження виробів до вищої температури відпалу; 2) витримка виробів при цій температурі; 3) повільне охолодження, в інтервалі відпалу; 4) швидке охолодження виробів від нижчої температури відпалу до нормальної температури.

Відпал проводять в печах відпалу по попередньо розрахованому режиму. Від склоформувальної машини до печі відпалу вироби подаються у закритих з верху та з боків конвеєрах. Для запобігання виникнення заторів на поворотах до транспортеру та вході в піч відпалу встановлюється диск-ділильник для формування щілин поміж виробами. Переставник формує паралельні ряди виробів з щілинами проміж ними в ряду 5-30 мм. Такі самі щілини підтримує конвеєр печі відпалу. вхід та вихід печі теплоізольовані ”п –подібною” шторкою. Найбільш зручні, прості та ефективні електричні печі відпалу. Вони мають нагрівачі опору, які розміщуються всередині печі та концентруються на тих або інших ділянках печі у відповідності до кривої відпалу.

У виробництві склотари найкращішими себе виявили циркуляційні печі. Вони характерні тим, що для вирівнювання температури в них створюють перемінний рух повітря по висоті тунелю.

Рисунок 4.7. – схема дії конвективного теплообміну

Циркуляційним вентилятором 3 гаряче повітря забирається в верхній частині тунелю і поступає по боковим каналам поступає під конвеєрну стрічку 2, при цьому воно обмиває знизу вверх встановлені на ній вироби. Підігрів циркулюючого повітря здійснюється в бокових каналах за допомогою нагрівачів 1. циркуляційні вентилятори забезпечують вирівнювання температури виробів по довжині та по ширині відповідних секцій печі.

Для забезпечення заданої температури по довжині тунелю одночасно з нагрівачами встановлені охолоджуючі пристрої. Для охолодження передбачені вентилятори 4, які подають зовнішнє повітря у канали, які примикають до нижньої та бокових сторін тієї частини тунелю, що опалюється. Ці вентилятори вмикаються тоді, коли температура в тій чи іншій секції перевищує задану. Контроль за температурою виконується за допомогою термопар. Також можливим є автоматичне регулювання заданого режиму відпалу.

Для кожного типу виробів, тобто для виробів маса та товщина стінок яких відрізняються неістотно розраховується окремий режим відпалу.

Таблиця 4.5 – технічна характеристика печі відпалу

тип печі		ПЕО 323
продуктивність, кг/год		2500
розміри робочого простору, м	висота	0.45
	ширина	1.2
	довжина	16
габарити печі, м	висота	2,51
	ширина	3,26
	довжина	23,67
ширина транспортуючої сітки, м		1800
швидкість сітки, м/хв		0,04-0,8
витрати електроенергії,кВт		250

4.9. Нанесення захисного покриття

Нанесення захисних оксидно металевих покриттів на зовнішню поверхню скляної тари з метою підвищення її експлуатаційної надійності здійснюється шляхом обробляння свіжо відформованих скловиробів пароповітряною сумішшю , яка вміщує тетрахлорид олова або титану, у спеціальному приладі, який монтується на конвеєр, що з’єднує склоформувальну машину та піч відпалу. Через взаємодію пароповітряної суміші з поверхнею скляної тари утворюється захисна плівка з оксиду олова або титану, яка захищає поверхню від впливу навколишніх чинників. Установка монтується на „гарячому конвеєрі” на відстані 1-1,5 м від стола охолодження скловиробів. Контроль кількості стисненого повітря, здійснюється ротаметрами. В конструкції парад бачено підігрів реагенту в випарнику з автоматичним підтриманням заданої температури. Для цього під випарником закріплений вузол підігріву.

Тетраізопропілат титану – світло – жовта рідина, горить, при контакті з водою розкладається і перетворюється в кристалічний гідроокис титану. розчиняється у бензолі, гексані, ацетоні. Температура підігріву тетраізопропілату титану 100-120⁰С. Якщо його перегріти, то він втрачає свої властивості. При нанесенні на вироби, температура яких перевищує 350⁰С розкладається.

Таблиця 4.6 – технічна характеристика устаткування для нанесення захисного покриття

асортимент виробів, які можна оброблювати	скляні пляшки та банки
продуктивність, шт./год	в залежності від продуктивності склоформувальної машини
хімікат для нанесення покриття	тетраізопропілат титану (СН3-СНО-СН3)4Ті
спосіб нанесення покриття	осадження пароповітряної суміші
робоча температура хімікату	в залежності від хімікату
витрати хімікату, л/добу	1,5-2
кількість випарників, шт.	2
місткість випарників, л	6
тиск стисненого повітря, МПа	0,3
витрати стисненого повітря, м3/год	0,25
підігрів реагенту	електричний
живлення системи підігріву
напруження? V	220
частота, Гц	50
потужність нагрівачів, кВт	2 0,75
кількість зон підігріву	2
вентилятор наддуву
оберти двигуна, хв.-1	2800
двигун	5KG 56-2B/6
живлення двигуна
напруження, V	380АС
частота, Гц	50
потужність, кВт	0,12

4.10. Контроль якості виробів[2],[3]

Контроль за якістю починається з вхідного контролю сировинних матеріалів. З кожної завезеної партії сировини відбирається проба та передається у центральну заводську лабораторію, де видається паспорт на сировину, її відповідність нормам та стандартам. Наступний контроль відбувається після змішування шихти. Вона повинна відповідати всім вимогам – однорідності, відповідності паспорту. На однорідність контролюється кожний кюбель. Склад шихти перевіряється раз за зміну. Контроль за якістю скломаси здійснюється скловаром шляхом відбору проб перед протоком, а при необхідності з робочої зони. Контроль проводиться візуально, на провар.

Якість відпалу, яка оцінюється по кількості залишкових внутрішніх напружень та по їх розподіленні у виробі, визначає експлуатаційну надійність скляної тари. Поганий відпал приводить до зниження термостійкості і механічної міцності тари, а часто до її самовільного руйнування без зовнішнього впливу. Останній етап - перевірка виробів на відсутність або наявність подвійних швів, посічок, плям від змащення форм, зморшок, покованості, потертості, задирок, ріжучих швів, слідів від ножиців, недоформованості шийки виробів. Цей контроль проводиться постійно.

Важливе значення має жорстке дотримання стандартних геометричних розмірів і повної сумісності скляної тари. Дефекти геометричних розмірів, а саме: непаралельність торця вінчику площині дна, овальність шийки та корпусу, відхилення вісі шийки від вісі корпусу, відхилення маси від стандарту, зменшення або збільшення наливної ємності виробів контролюються раз на зміну Дефекти виробки склотари визначають її механічну витривалість і термостійкість, можливість її використання на автоматичних лініях розливу, величину втрат склотари та харчових продуктів. Окремі дефекти виробки можуть бути шкідливими для здоров’я споживача(ріжучі шви, задирки та ін).

Якість тари може значно погіршитись при транспортуванні, зберіганні і завантажувально – розвантажувальних роботах. незадовільна упаковка і умови зберігання приводять до появи щербин, відколів, тріщин, потертостей. Кількість бракованих виробів прямо залежить від з’єму скломаси: - зі збільшенням з’єму скломаси підвищується процент браку. Та при максимальних з`ємах процент браку становить 5-7%, а при нормальній роботі - 3-4%.