Лекция 10. Выработка, отжиг и разделка сваренного стекла

Отливка в блок и прокатка в лист стекла

При отливке стекла в блок (рис.10.1) стекло из горшка (2) отливают в разборную металлическую форму (3) установленную на тележке (4). Перед отливкой стекломатериал пристуживают чтобы засвиленные слои стекла остались в горшке. Форму с разлитым горячим стеклом сразу же после отлива помещают в электрическую печь отжига. В зависимости от объема стекловаренного горшка различают стеклоблоки с толщиной 120-300 мм и габаритами в плане 1400´2000 мм.

При прокатке в лист (рис.10.2) стекломатериал из горшка (3) выливают на литейный стол (6) и раскатывают чугунным катком (2). Прокатный лист сталкивают со стола толкателем (1) в печь (5) для отжига. Прокаткой получают листовое стекло толщиной 18-40 мм.

Выработка в брус и плитку

С помощью установки (рис. 10.3) оптическое стекло (1) из ванной печи (1) выливают через трубку (2) на металлический холодильник (3) охлаждаемый проточной водой. Слой стекла соприкасающегося со стенками холодильника охлаждается и образует твердую корку соответствующую по форме желобу холодильника (сечение А-А). В начале выработки вручную с помощью металлических захватов придвигают по графитовому желобу (4) где выравнивание температур внутренних и наружных слоев до соприкосновения с роликами вытяжного устройства (5). Дальше процесс непрерывен: горячий брус раскалывают на мерные куски длинной 0,8-1,2 м и помещают их в печь отжига. Размеры сечения бруса 30-50 мм, ширина 100-150 мм

Грубый отжиг текла

Грубый отжиг стекла применяют для предотвращения его разрушения при охлаждении и дальнейшей холодной разделке на заготовки. Из-за малой теплопроводности стекла при его охлаждении (нагревании) между наружными и внутренними слоями возникает градиент t°=DT. Наличие DТ приводит к возникновению напряжений в стекле, значение которых пропорционально скорости охлаждения и квадрату толщины стекла. Пока стекло находится в упругом хрупком состоянии эти напряжения становятся более упруже и исчезают после выравнивания температуры. При нагревании стекла до интервала температур пластической деформации напряжение ослабляется - релаксируется - и через определенное время зависящее от вязкости стекла исчезает, хотя температурный градиент может оставаться. Температурный интервал в котором возможна релаксация напряжений называется областью отжига. При охлаждении стекла нагретого до пластического состояния наличие температурного градиента приводит к тому что наружные слои затвердевают раньше внутренних и в дальнейшем претерпевают сжатие внутренних более нагретых слоев. Возникающие напряжения при этом не устраняются при выравнивании температур, называются остаточные. Границы области отжига стекла зависят т изменения его температурной вязкости. Верхняя граница (Т_В) температура при которой вязкость стекла 10⁺¹² Па·с, при ней не наблюдается заметной деформации стекла в течении суток. Нижняя граница (Т_Н) - находится на 70-150°С ниже и определяется опытным путем для каждой марки стекла. Отжиг оптического стекла выполняют в камерных электрических печах (рис. 10.4). Такую печь разогревают нагревателем (4) до температуры 200-500°С и с горячим отлитым стеклом устанавливают на подставки (3) и закрывают печь теплоизоляционным колпаком (1). Стекло разогревают до температуры Т_В+(10-20)°С и выдерживают 4-8 часов. Отжиг стекла в области отжига ответственная операция по строго установленному режиму с постоянной скоростью зависящей от марки стекла и размером отжигаемых заготовок. После ответственного охлаждения стекло можно охлаждать с большей скоростью, при которой возникающие упругие напряжения не приводят к разрушению стекла. Качество горяче-обработанного стекла оценивают по двулучепреломлению образцов, откалываемых от отожженного стеклоблока. Охлажденный блок проверяют визуально для определения качества стекла по пузырям и грубым свилям. В маршрутной карте проводят зарисовки блока в двух проекциях с указанием различных имеющихся дефектов. Полученное стекло в виде блока, листа, бруса - сырьевое стекло - полуфабрикат поступает для дальнейшей холодной разделки на заготовки. На заготовки стекло разделывают раскалыванием, распиливанием.