25.Сырье и способы получения стекла.

Стекло
– тв. аморфный м-л, получаемый при
переохлаждении жид. мин. расплавов.

Сырьем
для производства стекла служат кварцевый
песок(72-75%), кальцинированная сода,
доломит, мел, известняк, полевой шпат,
нефелиновый концетрат. Иногда для
удаления воздушных пузырей в стекломассу
вводят осветители(хлорид или сульфат
натрия),для придания светорассеивающих
св-в –глушители (соединение фтора и
фосфора) и для окрашивания- красители(оксиды
цветных металлов, хлорное золото,соединение
серебра и др.)

Производство
стекла состоит
из подготовки сырьевых материалов(сушка,
дробление,фракционирование),приготовления
шихты, варки стекломассы, изготовления
стеклянных материалов и изделий. Варку
подготовленной шихты производят в
ванных печах непрерывно или периодического
действия при температуре 1400…1500гр. В
процессе нагрева шихты вначале происходит
разложение, затем- плавление составляющих
компонентов. Потом идут сложные реакции
силикато- и стеклообразования, осветление
и гомогенизация расплава. Стекловарение
завершается охлаждением стекломассы
до температуры,позволяющей формировать
из нее изделия. Для оконного стекла- это
950..1100гр.Формирование изделий из
стекломассы производят прессованием,
выдуванием, прокатом, вытягиванием,
центробежным способом , на расплаве
металла. Наиболее распространенное
оконное стекло производят способом
горизонтального вытягивания ленты из
вязкой стекломассы поверх слоя
расплавленного олова, находящегося в
спец.ванне. это так наз. флоат-процесс,
который обеспечивает получение
полированной поверхности листового
стекла.

26.Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла(оконное, витровое, узорчатое, армированное, закаленное, многослойное)- получение,хар-ки и назначение.

Листовое оконное
стекло—
наиболее распостраненный вид плоского
стекла. Его выпускают толщиной 2…6 мм и
более и размером от 250*250 до 2000*2200 мм. Оно
имеет светопропускание 84..90%. Листовое
стекло производят нескольких
разновидностей.

Узорчатое
стекло получают способом непрерывного
проката,причем одна сторона стекла
гладкая, а другая-тисненая, узорчатая.

Армированное
стекло изготавливают методом непрерывного
проката с одновременным закатыванием
внутрь листа металлической сетки.
Армированное стекло может иметь гладкую
или узорчатую поверхность, быть бесцветным
или цветным. Армированное стекло
применяется для остекление фонарей
верхнего стекла,оконных переплетов,
перегородок. Его устанавливают на
эластичных прокладках из морозостойкой
резины или нетвердеющих мастик.

Цветное
листовое стекло получают из окрашенной
стекломассы. Оно может быть однослойным-
окрашенным полностью в массе или
изготовленным из двух слоев, соединенных
при формировании, — основного, более
толстого бесцветного, и тонкого цветного.
Применяют для декоративного остекления
световых проемов помещений, художественного
оформления фасадов и др. целей.

Солнцезащитные
стекла — это
листовые стекла, задерживающие
инфракрасные и другие тепловые лучи.
Их выпускают теплопоглощающими,
окрашенными в массе оксидами металлов,
и солнцезащитными с покрытиями из
оксидов металлов, прозрачными для
видимых лучей и поглощающими часть
инфракрасного солнечного излучения.

Солнцезащитное
теплопоглощающие стекла получают
введением в стекломассу добавок оксида
железа, оксидов меди, кобальта, которые
окрашивают ее в зеленовато-голубоватые
или серые тона. Их светопропускание
составляет 65..75%, пропускание инфракрасных
лучей – 30…35%

К особым видам
теплопоглощающих солнцезащитных стекол
относят фотохромные,
обеспечивающие автоматическое
регулирование теплопоступлений в
помещение. Их получают из
натриево-боро-алюмосиликатного стекла
путем введения добавок серебра, церия,
европия. При воздействии солнечных
лучей они темнеют, при снижении радиации
светопрозрачность восстанавливается.
Применяют их для остекления административных
и производственных зданий.

Солнцезащитные с
покрытиями стекла получают нанесением
на поверхность стекла методом
электромагнитного напыления в вакууме
или в процессе производства горячим
способом тонких прозрачных металлических
покрытий. Наибольшее распостранение
получили стекла с пленочным окисным
покрытием- титановым, кобальтовым,
железистым, оловянно-сурьмяным. Они
снижают теплопотери зимой и теплопоступление
летом в 1.3 раза. При нанесении мягких
пленок стекла используют для получения
стеклопакетов.

Закаленное
стекло получают с помощью термической
обработки листового. Стекло нагревают
до температуры 640гр.а по строго заданному
режиму охлаждают либо в потоке воздуха,
либо при обработке стекла различными
жидкостями и расплавами металлов. Режим
охлаждения выбирают таким образом,
чтобы создать в поверхностном слое
стекла остаточное напряжение сжатие.
В результате прочность на удар и изгиб
по сравнению с обычным стеклом повышается
в 5…6 раз. Применяют его в основном для
остекление транспортных средств. Кроме
закаленного стекла производят и
безопасное стекло триплекс,
состоящее из двух листов оконного
стекла, между которыми имеется полимерная
пленка

27
Изделия из
стекла: блоки, пакеты, профилит, трубы,
плитка.

Стеклянные пустотелые
блоки
производят из обычной (бесцветной или
цветной) стекломассы на пресс-автоматах,
которые формуют половинки блоков и
сваривают и сваривают их при высокой
температуре. При охлаждении до комнатной
температуры в стеклоблоках создается
частичное разрежение, улучшающее его
теплоизоляционные свойства. Блоки
выпускают квадратной (194*194*98 или 244*244*98
мм) и прямоугольной (294*194*98 мм) форм.
Применяют блоки для устройства
светопрозрачных ограждений зданий,
остекления лифтовых шахт, в
архитектурно-декоративных целях.
Ограждение из стеклоблоков выкладывают
на цементном растворе с армированием
стальной проволокой в вертикальном и
горизонтальном направлениях.

Стеклопакеты
изготавливают из герметически соединенных
двух и более листов. Между стеклами
оставляется воздушная прослойка от 9
до 20 мм. Соединение листов в стеклопакет
может осуществляться склейкой, пайкой
или сваркой. Стеклопакеты имеют повышенные
тепло- и звукоизоляционные свойства.
Их применяют для остекления зданий.

Стеклопрофилит
– профильное стекло швеллерного или
коробчатого сечения. Может быть бесцветным
и цветным, неармированным и армированным,
с гладкой, узорчатой и рифленой
поверхностью. Применяют профильное
стекло для устройства ненесущих стен,
перегородок, прозрачных кровель.
Стеклопрофилит устанавливают в
металлическую или железобетонную обойму
в вертикальном положении; швы между
профильными элементами и участки их
сопряжения с материалом обоймы
герметизируют нетвердеющими мастиками
или эластичными прокладками. Ограждения
из стеклопрофилита отличаются высокими
тепло- и звукоизоляционными свойствами
и пропускают внутрь помещения мягкий
рассеянный свет.

Стеклянный трубы
изготавливают из прозрачного стекла
диаметром от 40 до 200 мм и длиной 1500…3000
мм. Они обладают высокой коррозионной
стойкостью, водонепроницаемостью. Их
можно эксплуатировать при температуре
от -50 до +100 градусов Цельсия и давлении
до 0,6 МПа. Стеклянные трубы нашли широкое
применение в химической и пищевой
промышленности.

Плитки
коврово-мозаичные выполняют из глушенного
в массе стекла в виде ковров на бумажной
основе методом непрерывного проката
или прессования из стеклянного порошка
с последующим отжигом. Прокатные плитки
выпускают в основном размером 21*21*4,5 мм,
прессованные – 22*22*5 мм. Применяют их
для наружной отделки зданий.

28
Пеностекло,
стекловолокно, получение, свойства,
применение.

Стекловолокно
получают путем продавливания стекольного
расплава через тончайшие фильеры
(отверстия в твердых материалах) с
последующей вытяжкой и намоткой на
бобины. Диаметр волокна — 3…100 мкм, длина
— до 20 км (для непрерывного волокна).
Более короткие (1…50 см) штапельные
волокна получают раздувом расплава
паром. Из стекловолокна получают
стеклянные ткани и стекловойлок, которые
используют как армирующий компонент
при производстве стеклопластиков или
в качестве основы в рулонных кровельных
и гидроизоляционных материалах (например,
стеклоизол, стеклорубероид).

Пеностекло
имеет ячеистое строение, закрытая
структура, водопоглощение стремится к
0, прочность довольно большая. Пеностекло
— блоки из вспученного в момент нахождения
в расплавленном состоянии стекла. По
структуре и свойствам пеностекло
напоминает вулканическую пемзу и
используется как теплоизоляционный
материал.

Какой песок используется в стекольной промышленности?

Кварцевый песок – основное сырье, из которого производят стекло. Но для применения в стекольной промышленности, сырье должно пройти соответствующую предварительную обработку и соответствовать установленным требованиям.

Положительные качества песка

По сравнению с другими материалами, песок обладает некоторыми важными свойствами, благодаря чему из него можно делать стекло:

• 
  рыхлой и однородной структурой;

• 
  грязеемкостью;

• 
  невосприимчивостью к воздействию химических веществ;

• 
  устойчивостью к механическим факторам.

В составе песка содержится оксид кремния – важный компонент при использовании данного сырья в стекольной промышленности.

Предъявляемые требования к сырью

Стекло делается не из любого песка, а лишь определенных его сортов. Процентное содержание оксида кремния должно быть не менее 95 процентов.

Обратите внимание! Важно учитывать зерновой состав структуры. Размер фракций допускается в пределах от 0,1 до 0,5 мм.

Продукт, пригодный для производства, добывают искусственно, путем дробления кварца до фракций заданных размеров. Дробление выполняется с использованием мощных промышленных установок в заводских условиях.

Особенности предварительной обработки

Перед тем, как сделать стекло из песка, сырье должно пройти предварительную обработку. С отобранным и измельченным материалом поступают следующим образом:

На завершающем этапе обработанный продукт просушивают. В результате дробления, кварцевый состав становится однородным, приобретая мономинеральность с высокой межзерновой пористостью.

Важно! Строительный материал, применяемый в стекольной промышленности, маркируется, с обозначением сорта и процентного содержания окиси железа.

Просеянный, измельченный и обработанный кварц, после разделения по фракциям, фасуют в мешки.

Технология производства стекла из песка

Детальнее о том, как делают стекло из песка. Производство осуществляется на специализированных и оборудованных предприятиях, куда свозится и предварительно обрабатывается сырье.

Процесс изготовления следующий:

1. 
   производится шихта (состав, из которого изготавливается готовый продукт), путем добавления к основному сырью доломита, соды и извести; точный состав шихты зависит от марки производимой продукции;

2. 
   шихта передается в бункеры, из которых помещается в нагревательную печь;

3. 
   после расплавления в печи, стекломасса перетекает в камеру предварительного охлаждения, где остывает до температуры 1000°С;

4. 
   состав передается во флот-ванну с жидким оловом, с охлаждением стекломассы до 600 — 700°С и приобретением листовой структуры за счет растекания по поверхности металла;

5. 
   на завершающем этапе листовой материал окончательно охлаждается и специальными станками нарезается на отдельные листы заданного размера.

Обратите внимание! Важно понимать, при какой температуре песок превращается в стекло. Чтобы обеспечить расплавление шихты, печь должна быть разогрета до температуры от 1200 до 1600°С, в зависимости от сорта изготавливаемой продукции.

Поэтапное охлаждение в процессе производства проводится, чтобы избежать образования кристаллов и обеспечить монолитную структуру материала. Изготовленная продукция проверяется на предмет дефектов. Необходимо исключить трещины, пузырьки, включения соды, обеспечить равномерность толщины. Дефектные места удаляются.

Технология производства стекла достаточно сложна. Качество готовой продукции и свойства произведенного материала во многом зависят от сорта и обработки кварцевого песка.

Почему карбонат калия так важен для современного производства стекла

Карбонат калия широко используется в производстве . Это ключевое сырье для производства таких обычных предметов, как бумага и мыло. Однако одним из наиболее ценных его применений является производство стекла . Но почему?

Производство стекла — это 5000-летняя технология, которая изначально использовалась для изготовления простых предметов, таких как украшения и сосуды для питья, но сегодня стекло должно быть намного прочнее, поскольку оно должно делать гораздо больше.

A 4 ^й век Римский стеклянный сосуд для питья

Сегодня стекло используется в бытовых печах, мебели, ограждениях и стенах в общественных местах, высокотемпературных печах со стеклянными стенками, объективах телескопов и фотоаппаратов, ветровых стеклах автомобилей, научном оборудовании, таком как тест трубки и мензурки, лампочки, телевизоры, а в последнее время — любой из шести миллиардов смартфонов, планшетов, сенсорных экранов и электронных устройств по всему миру.

Достижение этих многочисленных ролей возможно благодаря укрепляющим свойствам , обеспечиваемым карбонатом калия (или K2CO3) .

Существует три элемента для изготовления стекла :

1.       Формовщики: В большинстве типов стекла в качестве формирователя используется кремнезем (в форме песка). Оно составляет большую часть того, что представляет собой стекло.

2.       Флюсы: Используется для контроля температуры плавления формообразователей. Карбонат калия является распространенным флюсом, поскольку он не только помогает контролировать процесс, но также повышает прозрачность, чистоту, стойкость и коэффициент преломления конечного продукта.

3.       Стабилизаторы: Поскольку формирователи и флюсы растворимы в воде, стабилизаторы используются для предотвращения растворения стекла под действием воды или влажности. Они также помогают сделать стекло прочным и водостойким .

Для производства стекла формеры f , флюсы и стабилизаторы измельчаются в мелкий порошок, который сплавляется вместе, а затем плавится.

Регулировка смесей, температуры и скорости охлаждения изменяет свойства производимого стекла. Эксперты Corning (3 ^rd (крупнейший производитель стекла в мире) примечание: « Различные формулы влияют на механические, электрические, химические, оптические и термические свойства производимых стекол . Не существует единого химического состава, характеризующего все стекла ».

Помимо использования в качестве флюса, карбонат калия также используется в дальнейшем процессе для изготовления специального упрочненного стекла .

AG CHEMI GROUP было является надежным и уважаемым поставщиком сырья для промышленности с 1994 года. За это время поставляет качественный K2CO3 производителям стекла в Чехии, Испании, Италии, Германии и Австрии. Чтобы узнать больше о том, что мы можем предложить вашему бизнесу, посетите наш веб-сайт AG CHEMI GROUP или свяжитесь с нами по адресу info@agchemigroup. com  

Чтобы узнать, как карбонат калия можно использовать для изготовления стекла, достаточно прочного для экранов смартфонов и иллюминаторов самолетов. , надо понять как сырье работают на атомарном уровне.

Лист стекла отлично выдерживает сжимающие усилия, но на его поверхности также есть множество мелких (но невидимых невооруженным глазом) дефектов. Эти дефекты делают его очень слабым при воздействии сил натяжения.

Поскольку изготовление стекла без каких-либо дефектов невозможно при современных технологиях, производители используют химию (и, в частности, карбонат калия ) для изготовления сверхпрочного стекла .

Карбонат калия (K2CO3)

Большая часть стекла содержит натрия для снижения температуры плавления кремнезема .

Использование карбоната калия от до упрочнение стекла происходит только после того, как стекло немного остыло и находится в твердом состоянии.

«Погружая кусок стекла в калиевую соль [например, карбонат калия ], некоторые из атомов калия займут место атомов натрия в стекле посредством естественного процесса диффузии. », — объясняет Бен Красноу, старший инженер по оборудованию в Verily (Google Life Sciences). «Как больше атома калия помещаются в места, где раньше находились меньшие атома натрия , это создает эффект, который в основном сжимает стекло, имея внутри него более крупные атомы».

Затем производители стекла позволяют стеклу еще больше остыть. Это останавливает процесс и предотвращает проникновение атомов калия за пределы внешнего слоя. По мере того как более крупные атома калия сжимают стекло вместе, они образуют слой напряжения сжатия, который является прочным, ударопрочная поверхность .

Схема, показывающая охлажденное стекло, помещенное в ванну с карбонатом калия . Схема, показывающая, как диффузия привела к замещению некоторых из атомов натрия на атома карбоната калия на поверхности стекла, увеличивая его прочность при растяжении

Один Аналогия состоит в том, чтобы представить мешок с апельсинами, в котором достаточно места, чтобы толкаться и двигаться. Если бы апельсины заменили грейпфрутами, то сумка была бы настолько полной, что стала бы жесткой и прочной.

Это процесс, используемый для изготовления стекла Gorilla с торговой маркой для высококлассных смартфонов.

Однако карбонат калия не только делает стекло более прочным, но и используется для изготовления других специальных видов стекла , таких как калийное стекло , боросиликатное стекло , оптическое стекло для телескопов и микроскопов, а также свинцовый хрусталь.

Производство стекла — это наука, которая восходит к 3500 г.0003 силикат натрия , силикат кальция и кремнезем , существует тысяча различных подходов и сырья , которые можно использовать.

Благодаря карбонату калия многие из этих рецептов и производственных процессов делают стекло достаточно прозрачным, достаточно прочным и с достаточной термостойкостью для использования в современном мире.

Фото: Википедия, Freepik, freeimages, Мартин Козон на Unsplash и AG CHEMI GROUP

Сырье для стекла и керамики Синтон Кристофер В.

Теперь в одном томе — все сырье, используемое в керамической и стекольной промышленности

Базовое понимание того, откуда берется сырье и как оно обрабатывается, имеет решающее значение для достижения согласованности партии сырья — существенный фактор для поддержания стабильного производства. Решением является Сырье для стекла и керамики s, полный источник актуальной информации и анализа сырья, используемого в стекольной и керамической промышленности.

Сырье для стекла и керамики В разделе представлены все классы материалов, роли, которые они играют, их источники и процессы экстракции, а также вопросы контроля качества и правила, влияющие на отрасль, а также:

• Подробное описание формирования и оценка месторождений сырья и местонахождение важных источников
• Полный анализ всего сырья, используемого в керамической и стекольной промышленности, включая натуральные, переработанные, переработанные и синтетические материалы
• Объяснение сырьевой промышленности, включая вопросы транспортировки, охраны окружающей среды и здоровья, а также спецификации качества

Предисловие.

1 Введение.

2 Источник — Земля, полезные ископаемые и залежи полезных ископаемых.

2.1 Формирование Земли и распределение элементов.

2.2 Горные породы, минералы и минералогия.

2.3 Геологические процессы и формирование месторождений полезных ископаемых.

2.4 Разведка и оценка месторождений.

3 Добыча и переработка полезных ископаемых.

3.1 Горное дело.

3.2 Измельчение.

3.3 Отбор частиц, классификация и разделение.

3.4 Обезвоживание и сушка.

4 Сырьевая промышленность.

4.1 Спрос и доступность ресурсов.

4.2 Отношения между поставщиком и производителем.

4.3 Закупки.

4.4 Транспорт.

5 Материалы природного происхождения.

5.1 Кремний.

5.2 Глина.

5.3 Пирофиллит, тальк и волластонит.

5.4 Полевой шпат и нефелиновый сиенит.

5.5 Известняк, доломит и магнезия.

5.