Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2014 в 18:49, реферат
Cea dintai fabrica de sticla cunoscuta din documente in tara noastra se afla langa Targoviste si apartinea lui Matei Voivod (1650). In Moldova, Grigore Ghica a dat un hrisov pentru infiintarea unei fabrici de sticla in satul Calugara din tinutul Romanului (1740). Documentele scrise atesta si sexistenta unei fabrici de sticla din 1727 in localitatea Belin din Crisana.
Introducere
Cea dintai fabrica de sticla cunoscuta din documente in tara noastra se afla langa Targoviste si apartinea lui Matei Voivod (1650). In Moldova, Grigore Ghica a dat un hrisov pentru infiintarea unei fabrici de sticla in satul Calugara din tinutul Romanului (1740). Documentele scrise atesta si sexistenta unei fabrici de sticla din 1727 in localitatea Belin din Crisana.
In secolul XIX s-au construit numeroase fabrici de sticla dintre care unele functioneaza si astazi. Asa sunt fabricele de la Poiana Codrului (Maramures) constituita in 1801, cea de la Tomesti (Banat) din 1804, fabrica de la Avrig din 1830, Padurea Neagra 1840, Azuga 1880 si altele.
In anii 1921-1922 s-au constituit fabricile de sticla de la Turda si Medias ce foloseau drept combustibil gazul metan.
Chimia sticlelor
Sticlele sunt un amestec de dioxid de siliciu si silicatii ai diferitelor metale. Sunt materiale necristalizate (amorfe), cu rezistenta mecanica si duritate mare, cu coeficient de dilatare mic. La temperaturi mai inalte se comporta ca lichidele subracite cu vascozitate mare. Nu au punct de topire definit. Prin incalzire se inmoaie treptat, ceea ce permite prelucrarea sticlei prin suflare, presare, turnare, laminare.
Necesitatile in constructie a sticlei
Sticla este un matereal cu intrebuitare larga in veata cotidiana a omului.Atit in veta de zi cu zi cit si in industrie.Cu placi de sticla transparente sunt la ferestre la cladiri la msini de transport si masini industriale.
O mare intrebuentare sticla o are in industria constructiilor moderne in forma de placi transparente ori cu desene armata profilata in forma de ptofil U si cutie si blocuri din sticla folosite la cladirea pereti intermediari si pereti exteriori.
Sticla informa de placi este folosita in toate ramurile vietii omenesti.Asortimentul de sticla in forma de foi in zilele noastre este foarte larg.
Tipul de baza de sticla este sticla de geam – este folosita la acoperirea geamurilor la casele de locuit si hale idustriale.
Termopan – sunt folosite la ferestre,vitrine,usilor de balcon la cladiri de menire sociala,incaperi principale si auxiliare la incaperi industriale si casede locuit .
Sticla pentru vitrine – se folosesc la acoperirea zonelo comercice si peti la deschideri mari la cladiri comerciale si cladiri sociale.
Sticlade vitrina slefuita se folosesc mai des la constructia cladirilor unicat de clasa intii.In timpul de fata industria sticlei se dezvolta foarte dinamic deoarece creste intrebuintarea acestui produs si produselor din sticla,mai ales sticla in foi.
Intrebuentarea stiklei armate depind de proprietatile insusi ai sticlei.
Densitatea sticlei variaza de la 2200 pina la 7000 kg/m3 in dependenta de masa atomica elementelor ,care intra in componenta sticlei.Cele mai grele sticle sunt acele ce contin o cantitate mare de oxi de plumb, iar cele mai usoare – oxizi cu masa atomica mica oxizi de litiu beriliu bor.
Proprietatile mecanice ;
Proprietatile elastice . Sarcina depusa pe suprafata unui material solid poate produce deformari plastice sau elastice.Deformarea elastica dispare dupa inlaturarea sarcinei,dar la deformarea plastica corpul nu trece la forma initiala.
Modulul de elasticitate al sticlei depinde de compozitia si variaza de la 48000 pina la 83000 Mpa.
Rezistenta la compresiune a sticlei teoretic trebuie sa fie nu mai putin de 10000Mpa.
Duritatea sticlei – este proprietatea sticlei de a se opune la patrunderea altor corpupi in sticla.Cu cit duritatea sticlei este mai mare cu atita mai greu se prelucreza mecanic dar are rezistenta inalta la roadere.
Fragilitatea – sunt caracteristice sticlelor dure .Sticla dura se distruge deodata dupa ce trece limita modulului de deformare elastica.De aceia fragilitatea sticlei se caracterizeza rezistentei ei la sarcina momentana – lovitura.Fragilitatea depinde de forma,dimensiuni,grosime; cu cit grosimea este mai mare creste rezistenta la lovitura.
Proprietatile termice ;
Conductibilitatea termica a sticlei – este proprietatea sticlei de a conduce caldura in directia partii calde spre cea mai rece.Conductebilitetea sticlei creste odata cu cresterea temperaturii masei sticloase,creste de doua ori la temperatura de imuiere.
Rezistenta termica .Produsele din sticla nu rar sunt exploatate in conditii unde variaza brusc temperatura.Rezistenta termica depinde in primu rind de coeficientul de delatare liniara.
Proprietatile optice ;
Reflectarea luminii – este raportul de lumina cantitatii de lumina la suprafata de sticla pe care nimereste.
Dispersia luminii – daca lumina nimereste pe sticla ,avind osuprafata colguroasa ori cre contine o cantitate mare incluziuni,coeficientul de refractare creste de citeva ori razele luminoase sunt indreptate in directii diferite.
Tehnologia de producere a sticlei armate
Topitura din care sunt confectionate produsele din sticla,este produsa din amestscuri de materiale naturale sau artificiale (sarje).Materia prima la producerea sticlei le putem grupa in principale (necesare pentru producerea sticlei cu compozitia chimica data )si auxiliare(folosite la colorarea sticlei de ai reda ne transparenta sau invers ridicarea transparentei,si paentru accelerarea si usurarea de pregatirii topiturii).
Calitatea fiecarii materiei prime trebuie sa satisfaca standartelor date,care depind de intrebuitarea materialului finit produselor din sticla la produceria caruia sunt folosite.Rezistenta mecanica si rezistenta termica a sticlei, atit si infatisarea termenul de lucru produselor depind omoginitatea chimica si fizica a topilurilor.
Pentru formarea topiturilor omogene materia prima trebuie mereu aceias compozitie chimica atit in partiile,care nimeresc in proces de prelucrare atit si in partiile viitoare care nimeresc la producere.In materialele folosite la producerea sticlei incolore,strict se normeaza cantitatea de impuritati care pot colora sticla;oxizi de fier,titan,crom,carbon.In materialele prime se limiteza si continutul de impuritati ca substante greu fuzibileca (corunda AlO3,tircona ZrSiCu,)care greu sau incet se dizolva in topitura de sticla si pot ramine ca incluziuni in produse.Materia prima bine pregatita trebuie sa aiba un continut omogen chimic si permanent in timp si granulometria stabila.Pentru fiecare material se normeaza marimea optima pentru granule la care nu se aglomeraza in boturi si se amesteca cu alte materiale componente ale sarjei,mai putin se evapora la incarcarea in cuptor,activ intra in reactie si se raspindeste omogen in topitura.
Sunt cunoscute doua procedee de intindere a sticlei in foi :
verticala si verticalo – orizontala.Intiderea verticala in rindul sau esta impartita in plutitor si ne plutitor.Dar metoda de extragere vertical – orizontala nu este prea raspindita .
Vom descrie metoda plutitoare.
Compozitia chimica a sticlei trebuie sa fie determinata in dependenta mediului de explotare a produselor din sticla;viteza de topire a materiei prime determinata de practica de producere;temperatura cit mai mica de cristalizare la fasonarea produselor din sticla ;viteza de intarire a masei sticloase.Sarja care merge pentru producerea sticlei nu trebuie sa contina materii deficitare care pot arde ori materii prime toxice .Baza compozitiei sticlei este – sistema –SiO2 – CaO- NaO,unde o prte de CaO este inlocuita cu MgO,o parte de SiO2- cu Al2O3 si o parte de Na2O- cu K2O.Aceste inlocuiri dau posibilitatea de a scade cristalizarea masei sticloase,de ridica viteza de fasonare si de a inbunatati compozitia si rezistententa chimica a sticlei.
In partea de topire a sarjei si canalele ai cuptorului temperatura depind de proprietatile masei sticloase ,numarul si asezarea masinilor de lucru,de dimensiunile partei de axplouatare a cuptorului si canalelor,locu de amplasare a aparatajului de control,vitezii de intindere si cerintele de calitate a sticlei.Pentru sticle obisnuite aceste temperaturi constituie 920-980 de grade C si depind de transparenta sticlei.
Masa sticloasa in drum de la deschiderea in cuptor(pluta )
pina la taierea foilor trece si se raceste,intarinduse ia se transforma in sticla .
In procesul de fasonare,racire si recoacerii banda de sticla trece trei zone de temperatura :zona de la racirea intensiva pina la temperatura cea mai inalta de recoacere.
Recoacerea:
La răcirea sticlei încălzite straturile externe se răcesc mai repede decît cele interne. Diferenţa temperaturii se lămureşte mai întîi de toate prin conductibilitatea termică rea a sticlei. În materiale care conduce bine căldura, de exemplu în metale, straturile externe şi interne se răcesc aproape odată, de aceea diferenţa temperaturii dintre ele este nulă (neimportantă).
În rezultatul răcirii neuniforme a straturilor externe şi interne în sticlă apare tensiunea de compresiune şi întinderea. Cînd procesul de răcire se termină definitiv şi temperatura diferitor straturi ale sticlei se îndreaptă, tensiunile apărute în momentul răcirii, ori rămîn, ori dispar.
Cunoştem două tipuri de tensiune: a) reziduale; b) temporale.
Tensiunile reziduale apar în sticlă în procesul trecerii lui din starea plastică în starea fină, atunci cînd bucăţelele de sticlă treptat îşi pierd mobilitatea.
Tensiunile temporale apar în procesul răcirii îndepărtate a sticlei fine cînd mobilitatea bucăţelelor meseo de sticlă practic e egală cu zero.
În practică confecţionării sticlei tensiunile temporale rar sînt pricina distrugerii fabricatelor aşa că cu înlăturarea gradientului de temperatură ele dispar.
În condiţiile fabricării prin recoacere se subţinţelege întreg procesul de răcire a fabricatului reformat pînă la temperatura normală, pentru care se micşorează tensiunile reziduale şi se preîntîmpină originea tensiunilor temporale distruse.
Recoacerea se consideră calitativă în prezenţa în sticlă a tensiunii în calitate de maximum 5% de tensiuni distruse.
Pentru instalarea regimului recoacerii al fabricat din sticlă stabilesc mai întîi intervalul de temperatură în care pot să apară sau să dispară tensiunile reziduale.
Prin temperatura mare a recoacerii se subînţelege temperatura răspîndită la tenacitatea sticlei 10 la a 13 nz. La această temperatură tensiunile în sticlă se micşorează de 10 ori în timp de 5 min.
Prin temperatura mică a recoacerii se subînţelege temperatura răspîndită la tenacitatea sticlei 10 la a 15 ng. La această temperatură tensiunile se micşorează de 10 ori în timp de 100 ori mai mare decît la temperatura de mai sus a recoacerii în 500 min. Recoacerea poate merge şi mai jos de această temperatură, răspunzînd la tenacitatea sticlei la 10 la 16 ng, doar foarte încet. La această temperatură tensiunile se micşorează de 10 ori în timp de 1000 ore mai mare decît la temperatura de mai sus. Procesul recoacerii la majoritatea fabricatelor din sticlă îl efectuează în 4 etape.
Etapa preîncălzirii sau răcirii – fabricatele trebuie să fie duse pînă la temperatura dată mare a recoacerii.
Etapa temperaturii permanente – prefabricatele se menţin la temperatura înaltă a recoacerii în decursul timpului destul pentru tensiunea micşorată dată.
Etapa temperaturii constante – fabricatele se menţin la temperatura mare a recoacerii într-atît timp ca să fie deajuns pentru micşorarea tensiunii.
Etapa răcirii lentr – fabricatele se răcesc cu o viteză mică în deajuns care nu permite apariţia tensiunilor date pentru această etapă.
Pentru autoclave ce lucrează la temperaturi înalte şi presiuni în condiţiile diferenţierii temperaturilor trebuie sticlă în foi de rezistenţă termică înaltă. Pentru aceste scopuri se utilizează plăci din sticlă cu următoarea componenţă:
Sticla rezistentă cu conţinut în %
SiO2 – 80,2%
B2O3 – 11,6%
Al2O3 + TiO2 + Fe2O3 – 2,4%
SO3 – 0,15%
CaO – 0,3%
MgO – 0,1%
K2O – 1%
Na2O – 4,1%
As2O3 – 0,25%
coeficientul liniar de dilatare termică – 36x10 la a 7, presiunea de lucru – 6Mpa
Sticla cu zerconii
SiO – 61%
Al2O3 + TiO2 + Fe2O3 – 1,5%
CaO – 5%
K2O – 2,5%
Na2O – 11%
ZnO2 – 19%
Coeficientul de dilatare termică – 7,5x10 la a 7
Presiunea de lucru mai mare decît 10 Mpa
Plăcile sînt tăiate din foi obţinute prin metoda laminării periodice sau continuă . După condiţiile de exploatare ele trebuie să suporte tensiuni mecanice şi impactul termic şi acţiunea chimică a apei fierbinţi şi a locurilor de presiune.
Pentru presiunile pînă la 4 MPa sînt utilizabile sticlele puţin cristaline pentru presiuni de pînă la 6 MPa – sticlele alumoborosilicatice. Pentru presiuni de circa 10 MPa – sticle borosilicatice cu conţinut înalt de bioxid de siliciu şi pentru presiuni mai mari de 10 MPa – sticle cu conţinut înalt de zirconiu. Şarja pentru sticlele termorezistente se prepară cu conţinut mare de Zr se introduce cu concentrat de zirconiu iar nisipul este preventiv măcinat în mori vibrante. Masa de sticlă se topeşte în băi periodice cu bazinul căptuşit din grinzi de cuarţ, în cuptoare cu creuzele şi în cuptoare cu băi cu acţiune continuă de dimensiuni mici. Sticlele se topesc la 1580 – 1630 grade C, sticlele cu conţinut înalt de zirconiu la 1500 grade C, sticlele borosilicatice şi cu conţinut înalt de zirconiu se prelucrează prin presare manuală la 1400 – 1420 grade C. După presare sticlele borosilicatice se răcesc cu aer rece şi sînt călite în mod obişnuit. În sticlele termorezistente nu sînt admise bule gazoase, incluziuni şi fibre răsucite, finnd că în jurul lor apar tensiuni care duc la fisurarea articolelor în timpul călirii. Devierile de la dimensiunile nu trebuie să depăşească 0,5 mm. Sticlele termostabile trebuie să reziste la o încălzire rapidă cu duri pînă la temperatura mai sus de 300 grade C.
Materia prima
Sticla ocupa un loc important in cadrul bunurilor de consum, fiind un material de neinlocuit in anumite domenii.
In domeniul sticlariei fine pentru menaj Romania se situeaza intre primii 10 producatori mondiali. Producţia acopera 90% din cererea pietei interne si 85% din produsele executate manual sunt destinate pietei externe. Cele mai multe produse se exporta in tarile Uniunii Europene, dar si in Japonia si SUA.
Sticla este un corp solid, amorf, obtinut prin topirea unui amestec de nisip, soda calcinata, calcar si alte materii prime; prin racirea amestecului topit acesta devine rigid prin creşterea treptata a vascozitatii.
Compozitia chimica a sticlei:
Componenti sticlei se exprima sub forma de oxizi si se impart in 3 categorii:
Compozitia chimica a sticlei se poate exprima prin formula generala:
xRO2 * yR2O * zRO
unde: - x, y, z - reprezinta proportiile fiecarei categorii de oxizi;
- R – radicalul oxizilor acizi, bazici, si ai metalelor alcalino-pamantoase si grele
Rolul materiilor principale si secundare in formarea proprietatilor sale
Materiile prime principale:
Fiecare dintre oxizii stabilizanti confera sticlei anumite proprietati si determina obtinerea unui anumit tip de sticla cu destinatie precisa.
Materiile prime secundare: sunt substante care se adauga in anumite proportii pentru a conferii sticlei anumite proprietati:
Argumentarea tehnico – economica
Productivitatea in 24 ore la un metru de latime a foilor de sticla constituie 1500-2100 m2.
Timpul mediu de lucru ai masinilor intre intervalele de rupere a lentei de sticla pentru inoire nu mai putin de 500 ore iar la producerea sticlei tehnice timpul de lucru este constituit de standardele uzinei dar constituie nu mai putin de 200 ore.
Consumul mediu de combustibil la o tona de sticla constituie circa 450 – 550 kg.
Avantjele procedeului prin pluta :
Simplitatea apratajului folosit, capital mai mic cheltuit la constructia utilajului simplitatea reparetie utilajului;
Dezavantaje procedeului cu pluta ;
Ridicarea densitatii sticlei ,ruperea deasa a lentei de sticla ,viteza mica de intindere lentei de sticla .
Procedeul pri extragerea verticala .
Temperature masei sticloasen care merge la fasonare la extragerea verticala in mediu ajuge la 150 grade C mai ridicata decit la procedeul cu pluta.Masa sticlosa in canalele masinilor laterale cu 10 – 15 grade estemai ridicata decit in fata msinilor central.
Timpur recoacerii nu difera intre aceste doua procedee.
La extragerea verticala timpul de lucru continuu constituie intre intervalele de rupere a lentei constituie circa in mediu 1000 ore .
Consumul de combustibil la 1 tona de produs gata constituie in mediu aceias ca si la procedeul cu pluta.
Stadiile tehnologice principale sunt;
1 . – Recoacere;
2 . – Fasonare;
3 . – Racire;
Controlul calitatii dupa
GOST
Se permit producerea altor marimi dupa preferinta consumatorului.
Devieri de la marimi foilor nu trebuie sa depaseasca,mm;