CÔNG NGHỆ THỦY TINH XÂY DỰNG

Câu 1

: Hãy phân tích các tính chất của thủy tinh tấm cần đạt theo yêu cẩu sử dụng?

Câu 2

: Hãy nêu cơ chế khử màu và cơ chế làm trong thủy tinh khi nấu thủy tinh? Lấy thí dụ minh họa.

Câu 3

: Hãy nêu các giai đoạn chính khi nấu thủy tinh. Biện pháp nâng cao hiệu quả quá trình nấu thủy tinh?

Câu 4

: Hãy nêu các kết cấu chính của lò bể nấu thủy tinh hoạt động liên tục?

Câu 5

: Hãy trình bày các giai đoạn công nghệ trong quá trình nấu thủy tinh trong lò bể?

Câu 6

: Hãy nêu nguyên lý tạo hình tấm thủy tinh theo phương pháp nổi?

Câu 7

: Các bước thực hiện việc thiết kế phối liệu thủy tinh?

Câu 8

: Trình bày quy trình đưa lò bể nấu vào hoạt động?

Câu 9

: Những điểm khác biệt khi làm nguội thủy tinh tấm từ 1200oC đến 600oC ở  trong bể tạo hình nổi và trong các dây chuyền kéo?

Câu 10

:  Phân tích vai trò của nhóm nguyên liệu chính và phụ trong sự tạo thành thủy tinh khi nấu?

Câu 11

: Hãy nêu các phương án thiết kế phân xưởng định lượng và trộn phối liệu thủy tinh?

Câu 12

: Trình bày nguyên lý thiết kế chế độ ủ và làm nguội thủy tinh tấm?

Câu 13

: Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất kính tấm theo phương pháp nổi?

Câu 14

: Phân tích vai trò của các nhóm nguyên liệu sử dụng trong sản xuất thủy tinh?

Câu 15

: Hãy nêu điểm giống và khác nhau trong phương pháp tạo hình thủy tinh tấm theo phương pháp kéo thẳng đứng có thuyền và không có thuyền?

Câu 16

: Quá trình nấu chảy thủy tinh dùng năng lượng diện khác với quá trình nấu chảy thủy tinh bằng nhiệt ngọn lửa như thế nào?

Câu 17

: Trình bày phương pháp cán sử dụng trong sản xuất thủy tinh tấm. Lĩnh vực ứng dụng?

Câu 18

: Hãy nêu hóa học của quá trình làm trong thủy tinh nấu chảy?

Câu 19

: Trình bày các phản ứng khi đốt nóng phối liệu thủy tinh chứa chất tạo màu và chất làm mờ?

Câu 20

: Trình bày quá trình làm đồng nhất thủy tinh trong công nghệ nấu thủy tinh?

Câu 21

: Chế độ nhiệt quá trình nấu thủy tinh trong lò bể hoạt động liên tục?

Câu 22

: Trình bày thiết bị tích và hoàn nhiệt, quy trình vận hành?

Câu 23

: Chế độ ủ và làm nguội dải kính trong phương pháp kéo thẳng đứng?

Câu 24

: Trình bày phương pháp tạo hình thủy tinh tấm “kéo thẳng đứng nằm ngang”?

Câu 25

: Trình bày quá tình ủ các cấu kiện thủy tinh?

Câu 26

: Trình bày kết cấu của bể thiếc và các thông số công nghệ?

Câu 27

: Trình bày các hạng mục công trình cần thiết kế khi đầu tư một nhà máy sản xuất kính tấm xây dựng?

Câu 28

: Công gnhệ sản xuất các loại kính tấm an toàn, nêu thí dụ?

Câu 29

: Các tính chất của thủy tinh ở  trạng thái rắn?

Câu 1: Các tính chất của thủy tinh tấm theo yêu cầu sử dụng

?

a. Tính chất cơ học

-Tỷ trọng của thủy tinh

          Là đại lượng vật lý

qu

an trọng nó có ảnh hưởng đến tính chất quang, tính chất nhiệt, và các tính chất khác của thủy tinh. Tỷ trọng của thủy tinh được xác định bằng khối lượng riêng và khối lượng thể tích riêng.

K

hối lượng riêng của thủy tinh tấm phụ thuộc vào thành phần hoá của chúng và trạng thái của thủy tinh. Tỷ trọng của TT cũng có thể xác định bằng phương phá

nổi hoặc phương pháp cân thủy tĩnh. Tỷ trọng của thủy tinh giảm theo nhiệt độ do độ dãn nở nhiệt của chúng. Các oxyt tạo thành thủy tinh có thể sắp xếp trong dãy sau theo mức độ ảnh hưởng giảm dần của chúng đến tỷ trọng của thủy tinh:

CaO>MgO>Na2O>Al2O3>SiO2

-Môđun đàn hồi (E)

          Tính đàn hồi của vật liệu là khả năng của chúng có thể tự trở lại hình dạng ban đầu của mình sau khi trai

qu

a sự biến dạng đàn hồi.

T

ính đàn hồi có thể đo bằng mô đun đàn hồi hoặc hệ số đàn hồi.

T

ính đàn hồi của thủy tính có ý nghĩa to lớn qua đó có thể đoán được các tính chất nhiệt lý, tính chất cơ lý của thủy tinh cũng như chế độ gia nhiệt, ủ và tôi chúng. Mô đun đàn hồi của thủy tinh nằm trong khoảng 480-830 MPa thấp hơn so với thép và cao hơn so với chì. Khi tăng thành phần của B2O3, Al2O3, CaO thay cho SiO2 thì mô đun đàn hồi tăng, khi tăng nhiệt độ thì mô đun đàn hồi giảm. thông thường mô đun đàn hồi đc xác định phụ thuộc vào độ võng của thanh thủy tinh theo công thức sau:

E= P*l^3/4Fba^3

Ngoài ra mô đun đàn hồi của thủy tinh cũng đc xác định theo nguyên tắc cộng tính trên cơ sở biết thành phần hóa học của thủy tinh và các hệ số tính toán đàn hồi cảu các oxyt trong thủy tinh.

-Độ bền kéo, nén, uốn:

          Độ bền kéo, nén, uốn là các tính chất rất wan trọng của thủy tinh vì thông wa chúng có thể xác đinh đc lĩnh vực sử dụng của thủy tinh. Độ bền nén 5-20 Mpa, kéo 0,35-1Mpa. Độ bền kéo và nén của tt thấp hơn so với độ bền nén từ 10-15 lần. độ bền của tt bé nhất ở 200 độ. Một trong những nguyên nhân của cường độ kéo và uốn của thủy tinh là tồn tại trên bề mặt của thủy tinh các dạng khác nhau của khuyết tật macro và micro. Sự tác động của ngoài lực lâu dài lên thủy tinh sẽ làm giảm cường độ của chúng.

-Độ dòn(D1)

          Là t/c của vl bị phá hủy tức thời khi có tđ của lực va đập.

                   D1=Rn.V/R

Với: Rn: tổng cộng của các lần rơi va đập của quả bi thép cần sd để đập vỡ mẫu          R=∑Ph.

          P: khối lượng quả bi

          h:chiều cao rơi

          Rn:cường độ nén của thủy tinh

          V:thể tích của mẫu

b. Các tính chất nhiệt

-Nhiệt dung riêng (C, J/kg.0C)

          Là lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng một đơn vị khối lượng thủy tinh lên 10C.

Thủy tinh công nghiệp C=300÷1100 J/kg.0C

Thủy tinh tấm C=838÷860 J/kg.0C.

-Độ dẫn nhiệt.

          Được đtr bởi hệ số dẫn nhiệt λ. Hệ số dẫn nhiệt λ là lượng nhiệt trong 1 dvi tgian đi qua 2 bề mặt đối diện nhau của 1 cm3 thủy tinh khi hiệu nhiệt độ giữa các bề mặt là 10C.

          Thủy tinh tấm trong khoảng t0=0÷1000C có λ=0,87÷0,93 W/m. 0C/

-Hệ số dãn nở nhiệt

          Sự nở của TT khi đốt nóng đc biểu thị bằng tỷ số giữa độ dãn dài của mẫu khi đốt nóng lên 10C và chiều dài ban đầu của mẫu:

                   a=∆l/l. ∆t

          α-hệ số dãn nở nhiệt theo chiều dài. Tương ứng hệ số dãn nở nhiệt theo thể tích β:   β≈3 α.

-Độ bền nhiệt(∆t)

          Là knang của TT chống lại sự thay đổi lớn của nhiệt độ:

                   ∆t=0,75Rk.R/ α.E

Trong đó: Rk:cường độ kéo

                 α  : Hệ số dãn nở nhiệt

                  E: modun đàn hồi

                 R : hằng số nhận từ 1,1÷1,2

c. Các tính chất điện.

-Độ thấm điện:

          Độ thấm điện của TT ở nhiệt độ bt không đáng kể, có thể sd TT làm VL cách điện. khi tăng nhiệt độ lên thì độ dẫn điện tăng.

-Độ dẫn điện bề mặt:

          Độ dẫn điện bề mặt của TT xh khi các kết cấu TT txuc với ẩm ở môi trường theo bề mặt.

-Độ thấm điện môi:

          Là đại lượng không thứ nguyên nó chỉ cho thấy thể tích tụ điện giữa hai điện cực là TT lớn hơn bnhiu lần thì tụ điện giữa 2 điện cực của nó là chân không. Có giá trị từ 3,8(TT thạch anh) đến 1,6(TT có hàm lượng chì cao)

          Độ thấm điện môi cần lưu ý khi thiết kế cấp phối TT cho các tbi chân không.

-Tổn thất điện môi:

          Khi sd TT làm các tấm đệm giữa các điện cực của tụ điện, 1 phần năng lượng điện dẫn bị các tấm hấp thụ và sự hấp thụ này tạo ra tổn thất điện môi.

-Độ bền điện môi:

          Là khả năng của TT chịu tđ của điện thế cao không bị phá hủy hoặc giảm tính chất điện môi của mình. Đc đặc trưng bởi tỷ số của hiệu điện thế đánh thủng mẫu thử với chiều dày mẫu thử.

d. Các t/c quang học

-Hệ số khúc xạ(n).

          Tỷ số sin α tạo bởi tia sang tới và phương thẳng đứng của 2 môi trường gọi là hệ số khúc xạ n. n phụ thuộc vào chiều dài bước song ánh sang λ.

          Hệ số khúc xạ của TT tăng khi tăng t0 và gần với vùng nhiệt độ hóa mềm chúng có sự thay đổi đột biến có mối quan hệ với các biến đổi cấu trúc trong TT.

-Sự tán sắc a/sang

          Độ tán sác a/s đc xđ bằng hiệu các thong số kxa tương ứng với các chiều dài song.

          Độ tán sắc trung bình bằng nF-nC, còn độ tán sắc riêng bằng nD-nC và nF- nD

          Hệ số tán sắc V:

                             V=(nD-1)/( nF-nC)

-Hệ số cho qua ánh sáng:

          Đc đặc trưng bởi cường độ dòng a/s đi qua mẫu TT với cường độ dòng a/s đi vào mẫu, thường xuyên  <1. Bởi vì 1 phần dòng a/s đã phản lại từ bề mặt và 1 phần kính đã hấp thụ vào. Hệ số phản chiếu a/s đi từ biên giới phân cách kk TT phụ thuộc vào hệ số kxa của TT. Mlh:

                   K=(nD-1)2/( nD+1)2

-Khúc xạ tia lưỡng chiết.

          Kxa xra trong TT dưới tđ của ngoại lực hoặc khi có trong chúng các  US dư do tôi hoặc ủ không đạt yêu cầu.

          Giá trị US trong TT kxa lưỡng chiết theo CT:

                   ∆=Kd(σy-σx)

e.Tính bền hóa

          Tính bền hóa của TT chống lại moi trường xâm thực có ý nghĩa chủ yếu để giữ đảm bảo chất lượng bề mặt chúng trong đk vận chuyển và bảo quản.

          Độ bền hóa của TT thay đổi lớn khi nhiệt độ thay đổi: khi tăng nhiệt độ lên cứ 10C tốc độ phá hoại của TT tăng lên 15÷30%.

Câu 2:Cơ chế khử màu và làm trong thủy tinh khi nấu

          -Chất làm trong thủy tinh:loại bỏ các bọt khí trong thủy tinh,người ta đưa vào thành phần thuy tinh các chất có khả năng loại dc các bọt khí đó.Cơ chế làm trong thủy tinh:các chất làm trong đưa vào tạo ra các khí khác có bọt khí tương đối lớn nổi lên bề mặt kéo theo các bọt khí khác bay lên.VD:A­s2O3 có

=3,7g/cm3 còn thủy tinh là 2,5 nên khi cho chúng vào thủy tinh đã nấu chảy,chúng dễ dang chìm xuống đáy nồi tạo ra hơi.Số hơi tạo thành nổi lên trên bề mặt dưới dạng các bọt khí lớn.Khi dịch chuyển trong thủy tinh đã nấu chảy sẽ kéo theo các bọt khí nhỏ thoát lên trên bề mặt.

          -Chất khử màu:cho vào thủy tinh nhằm tác dụng với các chất nằm trong thủy tinh để tạo ra các chất khác có màu không có hại.Cơ chế:Dùng phương pháp hóa học và phương pháp vật lí để khử màu cho thủy tinh.

           Phương pháp hóa học:oxit sắt III có thể đưa sang oxit sắt II có tính nhuộm màu nhạt hơn.

           Phương pháp vật lí:khử màu dựa trên cơ sở cho vào phối liệu phụ gia nhuộm màu hỗ hợp thủy tinh chuyển sang màu xanh.

Độ trong của thuỷ tinh trong trường hợp này giảm. Các chất khử màu thường sử dụng là MeO2, Selen, NiO, Co2O3 v.v.

Câu 3: hãy nêu các giai đoạn chính khi nấu thủy tinh, biện pháp nâng cao hiệu quả qua trình nấu thủy tinh?

TL:

* quá trình nấu thủy tinh gồm 5 gd:

1.hình thành hợp chất silicat

2.hình thành chất nấu thủy tinh

3.sự làm trong phối liệu

4.làm đồng nhất hóa chất thủy tinh                                             

5.đông đặc và làm nguội

  Giữa các giai đoạn ko có sự xác định giới hạn về nhiệt độ rõ rang.tất cả các giai đoạn phụ thuộc vào nhau chuyển từ giai đoạn này sang giai đoạn khác  trong khối chất thủy tinh.vì vậy quá trình nấu chất thủy tinh,sự đồng nhất về thành phần hóa của chúng rất quan trọng,mặt khác mỗi giai đoạn đều có những đặc trưng để nhận biết và điều chỉnh.

1.1.giai đoạn hình thành hợp chất silicat:

Giai đoạn hình thành hợp chất silicat diễn ra các quá trình sau:

-)bay hơi ẩm từ phối liệu.

-)phân ly trực tiếp cacbonat,sunfat hình thành muối kép.

-)sự tác động của các thành phần cacbonat,sunfat vào muối kép cùng với cấu tử silic hình thành hợp chất silicat ở pha rắn.

1.2.giai đoạn hình thành chất thủy tinh.

Là giai đoạn kế tiếp của giai đoạn hình thành hợp chất silicat đc đặc trưng bằng sự hòa tan các hạt quắc trong trong chất silicat từ giai đoạn trc;bằng sự đồng đều về nồng độ các hợp chất silicat khác nhau tùy khu vực riêng của chất nóng chảy.

ở cuối giai đoạn hình thành chất thủy tinh nhiệt độ > hơn 1100-1200C và chất thủy  tinh trở nên trong suốt,trog thành phần của nó ko chứa các chất ko nóng chảy.

quá trình hình thành hợp chất thủy tinh xảy ra chậm và kéo dài hơn so với quá trình hình thành hợp chất silicat,chiếm 60-70% thời gian nấu phối liệu trong lò.

1.3.giai đoạn làm trong phối liệu.

Giai đoạn này thủy tinh đc làm trong,đặc trưng bằng sự tách ra các pha khí từ chất nóng chảy;làm bão hòa chất thủy tinh sau khi nấu ở nhiệt độ lớn nhất 1560-1600C.

Cuối giai đoạn này chất thủy tinh đc làm trong và tách ra 1 lg lớn tạp chất khí,các bọt khí có kích thước khác nhau,các bọt khí ở trạng thái hòa tan như CO2,SO2,O2,N2.lúc đầu áp lực khí hòa tan trong chất thủy tinh ở nhiệt độ nấu lớn nhất đc tách ra bằng cách khuêch tán tới bề mặt nóng chảy,tách vào môi trg của lò nấu.

1.4.giai đoạn đồng nhất hóa.

Bọt khí tách ra,chất nóng chảy silicat tiếp xúc với nhau tuy nhiên các chất này có thành phần khác nhua,nhiệt độ nóng chảy khác nhau nên độ nhớt khác nhau vì vậy để chất thủy tinh có đc thành phần đồng nhất thì cần đồng nhất hóa về mặt hóa học,nhiệt độ và độ nhớt.

quá trình này đóng vai trò quan trọng quyết định chất lượng tấm thủy tinh đặc biệt với pp tạo hình kéo.quá trình đống nhất chất thủy tinh xảy ra đồng thời quá trình hình thành chất thủy tinh.

1.5.giai đoạn làm nguội,đông tụ

.

Để có thể tiến hành tạo hình sản phẩm thủy tinh tấm cần phải làm nguội để đông tụ chất thủy tinh đến độ nhớt làm việc:làm đông tụ chất nóng chảy từ trạng thái lỏng sang trạng thái dẻo.để tăng cường quá trình làm nguội chất thủy tinh thì ở trong lò bể đặt các vật chắn mục đích tạo ra dòng đối lưu cũng như để tiến hành làm đồng nhất về độ nhớt và tăng sự truyền nhiệt,giảm nhiêtk của chất nóng chảy thủy tinh.

Câu 4: Nêu các kết cấu chính của lò bể nấu thủy tinh hoạt động liên tục.

Phòng lò

 Phòng lò bao gồm bể nấu (vùng nấu và khử bọt-vùng làm trong), bể gia công (vùng keo tụ và gia công) và khoảng không khí nằm trên bể. Trong bể của bể nấu hoạt động liên tục phân ra các vùng công nghệ: nấu, làm trong, keo tụ và gia công, chúng nằm thứ tự sát nhau trên các đoạn khác nhau dọc theo chiều dài lò. Một phần bể trong đó chứa vùng nấu và làm trong gọi là vùng nấu hay vùng cấp nhiệt, còn phần chứa vùng keo tụ và gia công gọi là phần gia công. Trong phần nấu bể có hình chữ nhật, trong phần gia công-nửa vòng tròn hoặc hình khác để sao cho thuận lợi nhất khi nối với các thiết bị tạo hình và gia công các cấu kiện thuỷ tinh.

Bể thường bố trí trên móng độc lập. Để cấp phối liệu vào bể, ở một đầu của bể bố trí buồng rộng nhô ra. Bể của lò bể được xây từ các viên gạch dài chịu lửa kích thước lớn có các mặt vuông thành sắc cạnh, được gia công tốt. Đáy bể được xây bằng các viên gạch dài kích thước 3004001000 mm (hoặc nhỏ hơn). Cạnh dài của gạch dài cần phải song song với trục dọc của bể. Bề dày của đáy bể 300 mm. Đáy cũng có thể xây bằng gạch dài bề dày 200 mm, lót thêm tấm vật liệu chịu lửa đúc rót độ bền cao bề dày 100 mm và kích thước mặt bằng 500400 mm. Khi lát tấm cần bố trí khe dãn nở nhiệt.

Thành bể xây từ các viên gạch dài khác nhau thí dụ như cao lanh, cao nhôm và nấu

chảy bằng điện chúng thông thường có kích thước 250300 (hoặc 400)500 mm kích

thước gạch dài 250300 tương ứng với bề dày của tường còn 500- theo chiều cao. Các viên gạch dài thạch anh có kích thước khác: bề dày 80-100 mm, chiều dài 600-1000 mm và bề rộng 250 mm. Hợp lý hơn sử dụng cho khối xây thành bể các viên gạch dài kích thước tương ứng với chiều cao của bể. Sự tăng chiều cao các viên gạch dài xây thành bể sẽ giảm chiều dài mạch xây ngang, loại mạch xây này bị vật liệu thuỷ tinh bào mòn mạnh.

Khoảng không ngọn lửa của lò nằm trên bể được giới hạn bởi các tường treo và vòm. Thông thường khoảng không ngọn lửa cần rộng hơn bể 100-300 mm để bố trí cột sắt từ ngoài bể. Trong các lò bể hiện đại thành và vòm của khoảng không ngọn lửa có các cột sắt độc lập. Giữa tường treo và bể còn lại theo phương thẳng đứng một khe hở bề rộng 80-120 mm dùng để theo dõi lò. Để giảm tổn thất nhiệt dùng gạch chịu lửa bịt tạm thời khe này. Trên tường treo của khoảng không ngọn lửa bố trí cửa để nạp phối liệu vào bể, cấp nhiên liệu và không khí cũng như thu hồi khí thải, cửa để lấy thuỷ tinh sang thiết bị gia công và cửa để bố trí thiết bị kiểm tra. Cửa lớn dùng để đưa thuyền vào, cấp phối liệu được đóng bằng tấm chắn làm bằng vật liệu chịu lửa, treo lên blốc dùng dây, được định vị nhờ đối trọng. Tường treo thường được xây bằng gạch chịu lửa đinát bề dày 120 mm dùng chất dính kết là vữa đinát lỏng. Mạch vữa có bề dày không lớn hơn 2 mm. Bề dày tường 500-600 mm. Trong các lò nhỏ tường có thể mỏng hơn 300-380 mm. Trong lò đốt nóng trực tiếp tường đinát có lớp cách nhiệt từ vật liệu nhẹ samốt hoặc đinát.

Vòi đốt.

Vòi đốt của lò nấu thuỷ tinh là thiết bị dùng để nhận và trộn nhiên liệu và không khí và cấp hỗn hợp vào khoảng không ngọn lửa, cũng như dùng để tổ chức ngọn lửa và thu hồi khí thải.

Để đảm bảo trao nhiệt cực đại của nhiệt cho mặt vật liệu thuỷ tinh và thành phần yêu cầu của môi trường khí, ngọn lửa cần có độ dài nhất định, độ trưng, thẳng và tập trung.

ưu việt của vòi đốt ngọn lửa: khả năng tạo ra ngọn lửa có các tính chất và các kích thước cần thiết, tính an toàn của công việc, khoảng điều chỉnh rộng. Sự cháy xẩy ra với hệ số dư không khí

a

= 1,05-1,3.

Để có được ngọn lửa sáng chói khi đốt khí có nhiệt năng cao cần sử dụng vòi đốt ngọn lửa trong đó khí cấp vào với vận tốc không lớn và cháy dần dần, phân giải với sự tách ra một lượng đáng kể bồ hóng.

Tỷ lệ giữa nhiên liệu và không khí được điều chỉnh bằng van, bố trí ở kênh thẳng đứng. Vòm vòi đốt cần có độ nghiêng, để hướng ngọn lửa nhiên liệu lên bề mặt vật liệu thuỷ tinh dưới một góc 20-300. Điều này làm tốt hơn quá trình trao nhiệt.

Khung giằng,  trụ, móng.

Khung giằng thép của lò dùng để nhận lực đạp của vòm và áp lực vật liệu thuỷ tinh, cảnh báo sự phá hoại của khối xây khi thay đổi nhiệt độ, cũng như dùng để treo vòm và tường của khoảng không ngọn lửa. Thông thường khung giằng cấu thành từ các cột thép thẳng đứng (thiết diện cán), giằng trên và dưới. Cột được gắn chặt cứng phía dưới còn trên bố trí giằng có thể hiệu chỉnh nhờ các thanh liên kết thép tròn hoặc thép hình. Đáy bể được giằng để sao cho khi điều chỉnh không thay đổi vị trí của các cột.

Khối xây lò nấu thuỷ tinh được tựa lên móng trực tiếp hoặc qua các trụ trung gian. Móng làm bằng bê tông cốt thép hoặc đá hộc. Thông dụng nhất vẫn là móng bê tông cốt

Câu 5: Các giai đoạn công ngh

ệ

trong quá tr

ì

nh nấu thủy tinh trong l

ò

bể

Phần chính của lò nấu hoạt động liên tục là bể nấu, các quá trình nấu xảy ra trong đó. Phối liệu ở dạng bột sau khi đã trộn đều được nạp vào bể nấu đổ lên bề mặt dòng phối liệu đã nấu chảy. Sau 1 đến 2 phút các hạt liệu được bao bọc bởi một lớp màng liệu đã nóng chảy. Sau 15 đến 20 phút sẽ hình thành các đảo nhỏ trên dòng liệu đã nóng chảy được bao bọc bởi vô số các hỗn hợp liệu đã nóng chảy chứa đầy bọt. Trong vùng nấu cần giữ nhiệt độ cần thiết cho quá trình tạo thành silicat và hình thành thuỷ tinh. Sau đó dòng liệu đã nóng chảy được chảy qua vùng có nhiệt độ cao hơn (nhiệt độ cao nhất). ở đoạn này của bể nấu xuất hiện các bọt khí được tách ra từ bề mặt hỗn hợp phối liệu đã nóng chảy. Đây là vùng làm trong phối liệu hay gọi là vùng khử bọt. Càng gần đến cửa gia công, nhiệt độ hỗn hợp phối liệu nóng chảy giảm dần và tại đây xảy ra quá trình làm đồng nhất phối liệu và làm nguội chúng. ở đoạn này bọt khí ngừng tách ra, ngược lại chúng được hoà tan vào phối liệu.

Không có sự tách biệt rõ ràng giữa vùng làm trong, vùng đồng nhất và vùng keo tụ trong lò hoạt động liên tục. Phần lò nơi thực hiện các công đoạn nấu, làm trong, làm đồng nhất gọi là vùng nấu. Phần lò tại đây cấp thuỷ tinh đã nóng chảy cho quá trình gia công gọi là vùng gia công.

C

âu

6: N

ê

u nguy

ê

n l

ý

tạo h

ì

nh tấm thủy tinh theo phương pháp nổi (phương pháp Float)

Đặc điểm chính của phương pháp float là quá trình tạo hình dải thủy tinh thực hiện trên bề mặt kim loại đã nấu chảy. Dải thủy tinh được tạo thành do kết quả vật liệu thủy tinh tự dàn, tự chảy dưới tác động của trọng lực bản thân trong khuôn có tổ chức,

chảy theo hướng đã quy định, được làm nguội và chuyển sang lò ủ nhiệt. Như vậy bề mặt dưới của dải thủy tinh nhận được rất nhẵn, phẳng do tiếp xúc và in hình trực tiếp với bề mặt phẳng lý tưởng của kim loại đã nấu chảy, còn mặt trên do tác động của lực căng bề mặt của chính vật liệu thủy tinh. Kim loại nấu chảy làm nền thường sử dụng là thiếc.

Thiếc có độ dẫn nhiệt tốt nên tạo cho vật liệu thủy tinh lớp trên có độ đồng nhất về nhiệt cao trong quá trình tạo hình, tạo cho thủy tinh có chất lượng tốt.

Vật liệu thủy tinh đã được nấu chảy trong lò bể theo máng nhỏ rót vào bể thiếc gọi là bể float, được dàn mỏng, làm nguội dải thủy tinh đến nhiệt độ đưa sang lò ủ nhiệt. Bể và kênh rót được che bằng vòm và tường được cách nhiệt, được làm kín. Trên máng rót được bố trí  hai van một van lưu lượng thô và một van hiệu chỉnh tinh lượng vật liệu thủy tinh nấu chảy đi qua. Đồng thời hai van này còn làm nhiệm vụ của tấm kín khí ngăn không gian lò nấuvà bể floát.

Câu 7: Các bước thực hiên việc thiết kế phối liệu thủy tinh

tính thành phần phối liệu dựa trên kết quả phân tích thành phần hoá học các nguyên vật liệu sử dụng và thành phần hoá cho trước của thuỷ tinh biểu thị theo %, dưới dạng công thức phân tử  hoặc theo thành phần khối lượng của phối liệu.

Trong tính toán coi rằng thuỷ tinh chỉ được tạo thành từ  các ôxyt, anhyđrit của các axit tương ứng và nước do quá trình phân giải nhiệt hoàn toàn sự bay đi và sự thăng hoa các ôxyt không đáng kể.

Trong thực tế  các muối cácbônat và nitơrat bị phân giải hầu như hoàn toàn, còn sunfát - không hoàn toàn trong thành phần thuỷ tinh chỉ tính đến một số lượng như SO3 còn lại sau phân giải Na2SO4. Theo số liệu thực nghiệm, khi tính phối liệu nhận đến 0,5% theo khối lượng. Bỏ qua sự bay hơi hay thăng hoa các thành phần nguyên liệu phối liệu sẽ dẫn đến sự sai số không đáng kể, sai số này khá rõ đối với boanhyđrit, flo và một

vài loại vật liệu khác. Sự bay hơi của các ôxyt ZnO – 4; K2O – 5; Na2O: 3-5 đối với sôđa, 5 đối với nátri sunphát, 30 đối với Na2SiF6 Và flo từ 30 đối với thuỷ tinh thông thường, đến 50 đối với thuỷ tinh bền nhiệt, borsilicát không kiềm và ít kiềm; B2O3 từ 11 (với hàm lượng trong thuỷ tinh đến 7% theo khối lượng) đến 15 (với hàm lượng dài hơn); PbO:1,5 – 3.

Phối liệu tính cho 100 phần khối lượng cát hoặc 100 phần khối lượng hỗn hợp thuỷ tinh đã nấu chảy. Thuận lợi nhất là tính cho 100 phần khối lượng, bởi vì theo đó sẽ nhận biết dễ dàng hơn thành phần của thuỷ tinh và sẽ đơn giản hơn nhiều khi tính giá thành của hỗn hợp thuỷ tinh đã nấu.

Tính phối liệu theo thành phần % cho trước của thuỷ tinh thực tế là giải hệ phương trình.

Trong thiết kế cấp phối phối liệu thuỷ tinh theo thành phần cho trước (thành phần theo %) cần xác định các thông số:  thành phần phối liệu tính cho 100 phần khối lượng của thuỷ tinh, thành phần theo tính toán và thành phần lý thuyết của thuỷ tinh, sản lượng thuỷ tinh và mức độ hao hụt khi nấu thuỷ tinh.

Trong các nguyên liệu thành phần dùng trong công nghiệp thuỷ tinh chứa rất nhiều loại vật chất, tính toán phối liệu cần đi đến giải hệ phương trình với số phương trình bằng với số nguyên liệu thành phần. Dựa trên các tài liệu chuyên môn tổng kết về thành phần hoá của các loại thuỷ chúng ta có thể sơ bộ chọn thành phần hoá của loại thuỷ tinh cần thiết kế cấp phối, sau đó dựa trên nguồn nguyên liệu có thể có ở địa phương, tính toán cấp phối cho phối liệu dùng để sản xuất loại thuỷ tinh đã chọn.

Câu 8:quy trình đưa lò bể nấu vào hoạt động

ở giai đoạn tạo thủy tinh trong các lò nấu thủy tinh các quá trình : chuyển động của thủy tinh, chuyển động của khí và trao đổi nhiệt trong khoảng không gian của lò có ý nghĩa rất lơn

* chuyển động của thủy tinh

- Thủy tinh (tt) trong lò bể nằm trong chuyển động liên tục. trong vùng nấu của bể ở một khoảng cách nào đó so với vị trí cấp phối liệu vào bể nhiệt độ cực đại dc duy trì. Trong vùng keo tụ của lò để làm nguội cần giảm nhiệt độ của lò, nhiệt độ thấp nhất dc duy trì ở vùng gia công.

-ở vùng cuối cùng này khối lượng thể tích của thủy tinh lớn hơn so với trong vùng nấu vì vậy chiều cao lớp thủy tinh lớn hơn một giá trị deltaH.

- nhiệt độ và kéo theo là khối lượng thể tích ko đồng đều ko những theo chiều dọc mà còn theo cả chiều ngang, vì vậy xuất hiện dòng ngang. Như vậy phân ra dòng thủy tinh dọc và ngang, thẳng và quay lại, bề mặt và chiều sâu.

- ở vùng nhiệt độ cực đại của thủy tinh về phía cấp phối liệu có dòng thủy tinh chuyển động dọc. dòng này cản thủy tinh chưa nấu chin, cũng như trao đổi nhiệt cho lớp phối liệu dưới và bù trừ sự mất nhiệt vào môi trường xunh quanh. Dòng ngược lại quay lại của thủy tinh từ vùng nấu, theo chúng nối theo là thủy tinh vừa nấu xong, đi lên vùng nhiệt độ cực đại và dịch chuyển sang vùng gia công cũng như quay lại từ cuối vùng lam trong.

-dòng chuyển động về cùng gia công của lỗ ở bộ phận phân chia dịch chuyển xuống độ sâu lớn hoặc bé và đi tiếp, một phần quay trở lại, tốc độ trên bề mặt trong lò đối với thủy tinh tấm đạt đến 30m/h

- tốc độ dịch chuyển của thủy tinh rất phức tạp.

*phương pháp cân bằng nhiệt.

Cân bằng nhiệt vùng riêng của lò và vùng nấu, keo tụ và gia công dược thiết lập có tính đến nhiệt do dòng thủy tinh đem vào và kéo đi. Tuy nhiên có thể xác định gần đúng gia trị của hệ số dòng sử dụng các số liệu của cân bằng nhiêt

*chuyển động của khí

Sự cđ của  không khí và khí đốt  đốt trong lò nấu thủy tinh được thực hiện do kết quả của áp suất tạo ra do thiết bị cấp khí cũng như áp suất thế năng, tạo thành trong thiết bị tích, hoàn nhiệt và vòi đốt.

Không khí đc cấp từ quạt dưới áp lực hoặc do áp suất thế năng vào van đảo chiều hoặc kênh ghi của thiết bị  tích hoàn nhiệt.

Nhiên liệu có nhiệt năng cao khí thiên nhiên hoặc nhiên liệu lỏng. dưới áp lực đi vào buồng hòa trộn sơ bộ của vòi đốt hoặc trực tiếp vào khoảng không ngọn lửa của lò.

Áp suất trong khoang ko của lò ở cao độ thủy tinh giữ ở mức gần bằng ko nên loại trừ đc sự dò ko khí lạnh vào làm lạnh thủy tinh.

Theo chiều dài lò áp suất phụ thuộc công nghệ, đòi hỏi đặc trưng môi trg khí.

Theo hướng ống khói trở lực tăng dần và mức độ chân ko cần tới 200-300Pa

*trao đổi nhiệt trong phòng lò.

Đa số các lò nấu thủy tinh dùng sản phẩm cháy của nhien liệu và sự làm việc của nó phụ thuộc vào khoảng ko ngọn lửa trong lớp phối liệu và thủy tinh.

Câu 10 : Phân tích vai trò của nhóm nguyên liệu chính và phụ trong sự tạo thành thủy tinh khi nấu?

Tl: + Các nguyên liệu chính là những loại vật liệu, được sử dụng cho vào phối liệu thủy tinh phần lớn là các oxyt kim loại kiềm và oxyt axit.Chúng là những nguyên liệu chính, trực tiếp tạo thành thủy tinh khi nấu. Các nguyên liệu tạo thành thủy tinh được đưa vào phối liệu dưới dạng các nguyên liệu thành phần: SiO2 chứa trong cát thạch anh, CaO và MgO chứa trong dolomit, đá vôi; CaO chứa trong đất trắng, Al2O3 và một phần Na2O, K2O, SiO2 chứa trong pecmatit, fenspat; Al2O3 còn chưa trong hydroxyt nhôm kỹ thuật; Na2O chứa trong xoda canxi; K2O trong kali cacbonat, kali hydroxyt; B2O3 chứa trong borac, axit borac; PbO trong minium chì. Các nguyên liệu chứa SiO2 chiếm tới 70% tổng phối liệu, do vậy việc đảm bảo độ sạch của chúng là rất quan trọng.

      + Các nguyên liệu phụ là những loại vật liệu cho chúng vào thành phần phối liệu thủy tinh để làm thay đổi các tính chất của thủy tinh.

Chất làm trong

: người ta đưa vào thành phần thủy tinh các chất có khả năng loại các bọt khí trong thủy tinh khi nấu như oxyt Asen III, nitorat kiềm, natri sunfat, natriclorua, các hợp chất chứa clo. Các chất này ở nhiệt độ cao sẽ phân hủy, tạo ra lượng lớn khí, hơi, số hơi được tạo thành sẽ nổi lên bề mặt dưới dạng các bọt lớn, khi dịch chuyển trong vật liệu thủy tinh nấu chảy các bọt hơi sẽ thu các bọt khí nhỏ tạo thành các bọt lớn dễ dàng thoát lên bề mặt ngoài.

Chất khử màu:

để khử màu người ta sử dụng các chất khác nhau: niken oxyt, niken II oxyt, selen, selen natri, coban oxyt và coban II oxyt, hợp chất của mangan. Quá trình khử màu thực hiện nhằm đảm bảo cho thủy tinh có ánh màu của chất nhuộm màu rất nhạt, nhìn giống vs thủy tinh trong.

Chất nhuộm màu

: để chế tạo thủy tinh màu ng ta cho vào PL các chất nhuộm màu khác nhau, chúng có thể được hòa tan trong quá trình nấu hoặc phân bố đều trong PL và nấu chảy đến dạng các phần tử keo nhỏ, có khả năng hấp thụ chọn lọc các tia ánh sáng. Nếu dùng loại nhuộm màu hòa tan chủ yếu là các oxyt kim loại khác nhau, chúng có khả năng kết hợp với silic oxyt trong PL TT tạo thành các silicat nhuộm màu. Ngoài ra còn tồn tại chất nhuộm màu phi kim loại như than đá, lưu huỳnh, có khả năng nhuộm màu nhờ kết hợp với các oxyt kim loại để tạo thành các sunfit KL.

Chất làm mờ

: các tinh thể CaF2, NaF, các hợp chất fotfo ... đưa vào thành phần PL TT để được kính mờ , tán xạ ánh sáng.

Chất oxy hóa

: sử dụng cho vào PL TT nhằm đảm bảo cho chúng có độ trong suốt ánh sáng và nhiệt, nhằm giữ các oxyt sắt ở dạng Fe2O3, chứ ko ở dạng FeO, thông thường sử dụng anhydrit asen As2O3 hàm lượng khoàng 0,25% KLTT nấu.

Chất khử

: Khi nấu thủy tinh trắng ko màu có thể dùng than đá làm chất khử, ngoài ra có thể sử dụng hợp chất chứa thiếc như thiếc 2 oxyt, mạt thiếc, muối thiếc SnCl2.2H2O.

Câu 11: hãy nêu các phương án thiết kế phân xưởng định lượng và trộn phối liệu thủy tinh?

TL: có 2 phương án

+ PX định lượng và trộn có hệ thống bunke  dự trữ trung gian: thông thường PX được bố trí theo 2 dây chuyền, bố trí 2 silo để tiếp nhận và bảo quản cát, mỗi silo được chia làm 2 nửa để có thể nạp liệu và tháo liệu độc lập. Cát được chở đến PX bằng vagong kín, có hệ thống tháo liệu tự động cấp xuống bunke tiếp nhận, đổ lên băng chuyền tải và đưa qua gầu nâng lên silo chứa. Sô đa cũng có thể cung cấp theo PP này nhưng cần sử dụng phương tiện vận chuyển khí nén. Bunke tiếp nhận và bảo quản đôlômit , đá vôi, pecmatit có thể tích bé hơn. Từ silo vật liệu được vận chuyển bằng hệ thống vít tải hoặc băng tải và gầu nâng lên bunke phân phối của tuyến định lượng và trộn. Cân định lượng tự động được đặt dưới cửa xả của bunke phân phối, các nguyên liệu thành phần sau khi cân xong được xả vào băng tải thu gom nguyên liệu thành phần, và đưa vào máy trộn chu kỳ. Trên một tuyến định lượng và cân được bố trí 2 máy trộn, một máy dự phòng. Phối liệu được trộn kỹ  được xả qua cửa xả sau đó được gầu nâng nâng lên bunke chứa PL đã gia công.

+ PX định lượng trộn không bố trí hệ thống bunke dự trữ trung gian: dc thiết kế dùng trong các dây chuyền sx thủy tinh khi các nguyên liệu ban đầu có chất lượng rất ổn định, thường bố trí 2 tuyến. Các loại vật liệu như sunfat, than, asen dc chứa trong các bunke nhỏ, các nguyên VL đc sử dụng được vận chuyển đến nhà máy bằng đường sắt và đường bộ. Đôlômit bột mịn, đá vôi và fenspat đc xả từ vagong xuống phễu nạp liệu của vít tải vận chuyển đến gầu nâng. Vật liệu đc gầu nâng chuyển lên tầng trên cùng của xưởng cân định lượng trộn PL, được phân vào các silo bằng vít tải. Sô đa được chuyển đến PX bằng vagoong riêng biệt, được vận chuyển lên silo bằng thiết bị khí nén. VL đc cấp vào hệ thống định lượng tự động nhờ thiết bị tiếp liệu kiểu thìa có rung. Sau đó được đưa vào máy trộn bằng băng tải thu liệu, PL được trộn trong máy trộn kiểu thùng. Bột PL sau khi trộn xong được gầu nâng đưa lên bunke phân phối cho bể nấu.

Câu 12: Trình bày nguyên lý thiết kế chế độ

Ủ và làm nguội tấm thủy tinh?

          Trong suốt thời gian dải kính dịch chuyển từ khe hở của thuyền đến độ cao cắt tấm kính, ở độ cao khoảng 5,45m hết thời gian 7 phút, thủy tinh cần làm nguội từ nhiệt độ 900 – 960 đến 120 -180. Cả quá trình làm nguội tấm kính với tốc độ kéo 60m/ giờ kéo dài 7’ còn ở tốc độ kéo 120m/giờ -3,5’. Khi chiều cao tháp tăng lên thời gian làm nguội cần dài hơn. Yêu cầu công nghệ đặt ra làm sao để trong từng trường hợp cụ thể phụ thuộc vcaof bề dày tấm kính, tốc độ kéo, cũng như độ nhớt, các tính chất vật lý khác của thủy tinh, dường cong làm nguội càn thiết lập tối ưu.

          Trong quá trình tạo hình, làm nguội và ủ dải kính trải qua 3 vung nhiệt độ: vùng làm nguộ tích cực từ nhiệt độ mép mỏ cặp tới giới hạn của nhiệt độ ủ, vùng chính ủ nhiệt, tức vùng làm nguội chậm từ giới hạn trên đến giới hạn dưới của nhiệt độ ủ và vùng làm nguội nhanh từ nhiệt độ dưới ủ 120 – 180 tức là có thể cắt thủy tinh thành tấm.giới hạn nhiệt độ trên ủ được hiểu là nhiệt độ tương ứng với độ nhớt của thủy tinh 1012 – 1012,4 Pa.s

Câu 13: Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất kính tấm theo phương pháp nổi

        Bể float

   Bể floát có chiều dài 45 – 55 m và chiều rộng bằng chiều rộng dải thủy tinh phổ biến, bằng 3000 – 3300 mm, trong vùng trước 6000 – 7000 mm và ở các vùng còn lại 4000 – 4500 mm. Bể được lót vật liệu chịu lửa, bền với tác động của thiếc nóng chảy, được bọc bằng vỏ kim loại. Độ sâu lớp thiếc trong bể từ 40 – 100 mm, lượng thiếc trong bể gần 120 tấn. Tường cạnh và vòm bể được xây bằng vật liệu chịu lửa chuyên dụng. Dưới vòm bể theo suốt chiều dài bố trí các thanh đốt nóng bằng điện dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong bể không những theo chiều dài mà còn theo chiều rộng của bể thiếc. Đáy bể được làm nguội bằng không khí lạnh. ở bên hông bể float có các cửa sổ dùng để theo dõi sự chuyển động của dải thủy tinh trong thời gian bể làm việc. Để bảo vệ thiếc không bị ôxy hóa và tránh sự hình thành lớp ôxyt trên bề mặt dưới dải kính, thường xuyên cấp khí trơ gồm nitơ và hyđrô vào lò, giữ cho lò luôn có áp suất dư nhỏ để khí thoát ra qua các kẽ hở không kín của bể, qua các cửa ra của dải thủy tinh  khi đi vào lò ủ. Hàm lượng ôxy chứa trong khí trơ không được vượt quá 0,0001%.

  L

ò ủ

Lò ủ nằm ngang có chiều dài 100 – 120 m. Điều khiển quá trình ủ, phát hiện các sự cố, khuyết tật của thủy tinh, cắt thành kích thước tấm được máy tính điện tử hỗ trợ. Cuối của lò ủ bố trí máy đánh bóng mặt dưới kính để cạo sạch các cặn bẩn (trong nhiều trường hợp không cần dử dụng). Kiểm tra chất lượng thủy tinh và cắt chúng thành kích thước tấm có thể thực hiện trên máy tự động. Trong trường hợp này sử dụng bàn  cắt cơ khí. Cắt và bẻ gãy tấm theo đường cắt trước, đưa dải thủy tinh đến bàn cắt đều thực hiện tự động.

Cuối dây chuyền float bố trí máy rửa và máy sấy. Kính tấm được rửa bằng nước nóng ở nhiệt độ 50 – 800C dùng chổi xoáy. Khi sấy sử dụng khí nóng được lọc sạch bẩn. Cứ mỗi giờ cần kiểm tra tốc độ dây chuyền, bề rộng và chiều dày tấm sự xê dịch sang một bên dải kính. Cứ hai giờ cần kiểm tra mép dải kính, cần phát hiện các vết nứt nhỏ nhờ thiết bị quang học, kiểm tra chất lượng quá trình ủ.

Câu 13: Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất kính tấm theo phương pháp nổi?

      *Khâu chuẩn bị nguyên liệu:

    _Nhận và dự trữ nguyên liệu:bunke,máy nghiền,sàng,thiết bị sấy thùng quay,gầu nâng băng tải…

    _Định lượng nguyên liệu:cân tự động

    _Trộn nguyên liệu:máy trộn

   *Lò nấu:

    _Hệ thống đốt

    _Buồng tích hoàn nhiệt

    _Hệ thống thông gió

    _Hệ thống kiểm tra nhiệt độ đầu dòng chảy

    _Kênh dẫn,kênh gia công

   *Bể thiếc:

    _Hệ thống cấp khí trơ(nitơ,hiđrô),bộ trộn

    _Hệ thống kênh dẫn,van điều tiết…

    _Thiết bị làm lạnh

   *Lò ủ:

    _Lò ủ kín

    _Lò luyện kính

    _Lò ủ làm nguội

    _Hệ thống cung cấp SO2

    _Máy đánh bóng,máy cắt đầu.

   *Khâu cắt và đóng gói:

    _Máy cắt tự động

    _Máy rửa

    _Máy sấy

    _Thiết bị kiểm tra

    _Thiết bị đóng gói,vận chuyển

Câu 14:Phân tích vai trò của các nhóm nguyên liệu sử dụng trong sản xuất thủy tinh.

*Tuyến cát thạch anh(cung cấp SiO2):hàm lượng SiO2 trên 95%.là thành phần cấu thành quan trọng của thủy tinh.hàm lượng chứa trong phối liệu thường chiếm 60-70%.

*Tuyến đôlômit,đá vôi(cung cấp CaO,MgO):

*Tuyến sô đa(cung cấp Na2O):

*Tuyến sunfat(cung cấp NaSO4):mục đích đưa chúng vào phối liệu là tăng cường quá trình làm trong hỗn hợp phối liệu đã nấu chảy.cần có than để làm môi trường khử.nếu thừ than sẽ tạo màu vàng xám cho thủy tinh,nếu thiếu than sẽ tạo ra ăn mòn kiềm cho vật liệu xây lò.Sử dụng sunfat sẽ tăng chi phí nhiên liệu,nguyên liệu,gia công…

*Tuyến pecmatit,fenspat(cung cấp Al2O3,Na2O,K2O,SiO2):

*Tuyến mảnh vụn thủy tinh:

_ tính chất của MgO : làm tăng độ bền hóa và độ bền cơ học của thủy tinh,giảm thien hướng của thủy tinh kết tinh.

_tính chất của Al2O3:làm giảm hệ số nở của thủy tinh,nâng cao độ bền cơ học,làm tăng độ cứng của thủy tinh.

_tính chất của Na2O:ảnh hưởng lớn tới tốc độ tạo thành thủy tinh.,sự làm trong,tăng hệ số nở và giảm độ bền nhiệt của thủy tinh.

_tính chất của K2O:làm giảm thiên hướng tạo thành tinh thể,tăng độ ánh cho thủy tinh.

Câu 15: Hãy nêu điểm giống và khác nhau trong phương pháp tạo hình thủy tinh tấm theo phương pháp kéo thẳng đứng có thuyền và không có thuyền?

Phương pháp kéo thẳng đứng có thuyền

Phương pháp kéo thẳng đứng không thuyền

Các thông số chính quyết định chất lượng

- Mức độ đồng nhất về nhiệt và hóa của thủy tinh

- Mức nhiệt độ của thủy tinh trong kênh gia công

- Chất lượng thuyền được chế tạo.

- Hình dạng của khe hở của thuyền cần phải xác định cho mỗi một trường hợp phụ thuộc vào tính chất của thủy tinh, bề dày của thủy tinh kéo và năng suất.

- Mức độ phân bố nhiệt dộ đồng đều theo chiều dài khe hở.

- khả năng kết tinh của thủy tinh thấp nhất.

- Tính chất lý hóa của thủy tinh.

- Bề rộng bề mặt thủy tinh giữa các Blốc hình chữ L

- Cường độ làm nguội bề mặt thủy tinh hình củ hành và dải thủy tinh trong buông dưới máy.

- Nhiệt độ thủy tinh trong kênh gia công.

- Chiều cao theo các Blốc hình chữ L so với bề mặt thủy tinh.

- Độ sâu dìm vật liệu chịu lửa.

- bề rộng cùng trung tâm vật thể dìm xuống.

- tốc độ kéo của các trục cán máy kéo.

Ưu, nhược điểm

Ưu:

-Kết cấu thiết bị đơn giản

- Chi phí đầu tư ban đầu thấp.

- Vận hành đơn giản, chi phí vận hành thấp hơn.

Nhược:

-Xuất hiện dạng dải rộng kính thường đứt dải kính khi tạo hình.

- Tốc độ kéo thủy tinh không lớn.

- Tăng gợn thủy tinh.

Ưu:

-Tốc độ kéo lớn hơn đặc biệt với trường hợp kéo loại tấm có chiều dầy trên 3 mm.

- Chất lượng dải kính tốt hơn theo bề rộng cũng như lượn sóng.

- Chu kỳ hoạt động của máy liên tục hơn.

- Tiết kiệm nguyên vật liệu chứa kiềm.

Nhược:

-Tăng chi phí đầu tư riêng cho 1 đơn vị sản phẩm.

-Khó kéo loại tấm có chiều dầy mỏng < 2mm.

- rất nhạy với sự biển đổi chế độ nấu và chuẩn bị nhiệt của vật liệu thủy tinh, hệ số sử dụng vật lệu thủy tinh thấp.

Câu 16:  Quá trình nấu thủy tinh dùng năng lượng điện khác với quá trình nấu thủy tinh bằng nhiệt ngọn lửa

D

ù

ng nhiệt ngọn lửa

Bể nấu thuỷ tinh sử dụng nhiệt ngọn lửa có kết cấu phức tạp, bởi vì phải bố trí hệ thống vòi đốt, hệ thống thu hồi tích và hoàn nhiệt sử dụng khói thải bể nấu, hệ thống kho nhiên liệu, cấp nhiên liệu cho bể nấu. Các đường ống dẫn nước và không khí bị bẩn. Điều chỉnh bể nấu phức tạp hơn, điều kiện làm việc của thiết bị gia công và tạo hình sản phẩm thuỷ tinh khụng ổn định. Hệ số nhiệt hoạt động có ích của bể nấu thấp.Hiện nay

í

t sử dụng.

Dù

ng năng lượng điện

Bể nấu thuỷ tinh sử dụng năng lượng điện có kết cấu đơn giản, bởi vì không cần bố trí hệ thống vòi đốt, hệ thống thu hồi tích và hoàn nhiệt sử dụng khói thải bể nấu, hệ thống kho nhiên liệu, cấp nhiên liệu cho bể nấu. Các đường ống dẫn nước và không khí không bị bẩn. Điều chỉnh bể nấu thuận lợi hơn, tạo điều kiện làm việc ổn định cho thiết bị gia công và tạo hình sản phẩm thuỷ tinh. Hệ số nhiệt hoạt động có ích của bể nấu cao (50 – 75%) làm tăng hệ số sử dụng nhiệt sơ cấp. Loại lò điện công suất 100 tấn thuỷ tinh trong một ngày đêm được khai thác có hiệu quả

nhất ở nhiều nhà máy trên thế giới

.

Câu 17: Trình bày phương pháp cán sử dụng trong sx thủy tinh tấm

?

lĩnh vực ứng dụng ?

I.Tạo hình thủy tinh tấm bằng p2 cán ngang liên tục.

1.Tạo hình thủy tinh có vân hoa.

* Nguyên lý tạo hình dải thủy tinh.

P2 cán ngang liên tục là 1 trong những p2 tạo hình thủy tinh tấm theo dây chuyền đơn giản & năng suất cao.Do thủy tinh đươc taọ thành bằng cách cán giữa 2 quả cán vl thủy tinh con dẻo trên máy cán,đc làm lạnh bằng nước sau đó theo con lăn được đưa đến lò ủ.Dải thủy tinh vừa mới tạo hình xong tiếp xúc trục tiếp với con lăn làm lạnh và chúng ko thể tiếp tục nóng chảy do dòng nhiệt tiếp tục truyền từ trong ra ngoài đc va trở thành phôi.

*Lĩnh vưc ứng dụng.

Thủy tinh tạo hình theo phương pháp cán liên tục ko thể sử dụng khi chưa gia công lại nếu chúng dùng cho mục đích cần nhìn xuyên qua chúng,thường2 dùng làm bán thành phẩm cho dây chuyền sx thủy tinh mài,đánh bóng cũng như thủy tinh có cốt,in vân hoa.

2.Tạo hình tủy tinh có cốt.

Thủy tinh có cốt tạo hình theo p2 cán liên tục đc thực hiện trên máy cán như khi sx thủy tinh tấm có hoa vân.Điểm khác biệt của quá trình tạo hình thể hiện ở chỗ trong quá trình cán bên trong dải thủy tinh có cán cốt kim loại ở dạng lưới.Có 2 p2 đưa lưới lên máy cán la trên & dưới.Trong trường hợp thứ nhất tang với cuộn lưới đc bố trí trên sàn thao tác nằm trên máy cán.Khi máy làm việc lưới tự cởi khởi tang nhấn  sâu vào vật liệu thủy tinh nằm trên máng rót bằng quả cán lăn hoặc bằng máy lạnh hình,cùng với tấm thủy tinh đã đc cán xong đi vào lò ủ nhiệt.Nhiệt độ của vl thủy tinh o thước rót khi cấp lưới từ trên là 1140-1150 độ C.Bề rộng tấm thủy tinh cán xong thông thường ko lơn hơn 2000mm.Tốc độ cán từ 150-200m/giờ.Nhươc điểm của cấp lưới từ trên là lưới 1 phần bị oxi hóa khi đốt nóng và chúng tác dụng với khói lò dẫn đến việc tạo thành các bọt và nhuộm thành màu nâu ở những vùng có tiếp xúc lưới với vl thủy tinh,dẫn đến làm hỏng hình dạng bề ngoài của thủy tinh đã gia công.hạn chế này đươc giải quyết khi đưa lươi vào máy cán từ dưới.

Các công đoạn như cắt,bẻ tấm,cắt đúng kích thước,đóng gói kính tấm ko khác so với các công đoạn tương tự công nghẹ cán các tấm thủy tinh in hoa.

*Lĩnh vực ứng dụng.

Mảnh vỡ sản phẩm trong sx tấm thủy tinh có lưới ko sử dụng trong dây chuyền do trong thành phần của chúng có chứa kim loại.Chúng có thể sử dụng trong sx thủy tinh màu tối.

Câu 18 . Hãy nêu hóa học của quá trình làm trong thủy tinh nấu chảy

Giai đoạn nấu chảy thủy tinh và làm trong :

Thủy tinh sau khi xảy ra quá trình phân ly , chất thủy tinh có đọ trong suốt cao , tuy nhiên nó chứa nhiều bọt khí , lượng bọt khí này là các tạp chất , lượng khí tồn tại dưới dạng bọt và hòa tan vào chất nóng chảy vì vậy để tách lượng bọt khí ,người ta phải giảm độ nhớt tạo nên phân áp xuất của bọt khí nhỏ hơn phân áp xuất của bề mặt thoáng thủy tinh , đẩy bọt khí lên phía trên và tách ra ngoài thủy tinh nóng chảy. do đó trong tp chất thủy tinh người ta đưa vào các phụ gia làm trong, các phụ gia này có nhiệm vụ tạo nên môi trường khử , tạo nên áp suất để đẩy các bọt khí nhỏ ở trong chất nóng chảy dịch lên trên bề mặt thoáng của chúng , quá trình này đc diễn ra sau khi xảy ra quá trình phân ly các khí , lượng khí hòa tan và lượng bọt khí nhỏ đc khuếch tán và đẩy lên phía trên , chúng hợp thành bọt khí và quá trình khử tách khí diễn ra chậm người ta phải tăng nhiệt độ để giảm đô nhớt , tốc độ khuếch tán bọt khí được biểu diễn bằng phương trình stock :

ω

= kr2 (ρ1-ρ2) /η

ω: tốc độ khuếch tán cảu các bọt khí lên phía tren bề mặt chất thủy tinh

k : hệ số , k = 1/3 .g

r : bán kính bọt khí

ρ1 , ρ2  mật độ của chất thủy tinh va khí trong bọt khí

η : độ nhớt của chất thủy tinh

Để đẩy nhanh tốc độ khếch tán , pp hiệu quả nhất là giảm η

à

phải tăng nhiệt độ cũng như đưa vào các chất phục gia  để khử bọt khí bằng cách giảm mật độ của khí trong thủy tinh

C

â

u 19:  Trình bày các phản

ứ

ng khi đốt n

ó

ng phối liệu thuỷ tinh tấm chứa chất tạo màu và chất làm mờ.

Các chất tạo màu

khi đốt nóng phối liệu có thể chuyển từ một mức ôxy hoá sang mức khác, tạo thành với các thành phần riêng biệt các hợp chất hoá học và dung dịch rắn, cũng như tham gia vào phản ứng tạo thành silicát. Cụ thể có thể tổng hợp như sau:

Các sắt ôxyt:               Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2;

2Fe2O3

«

4FeO + O2;

         Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O.

Các mangan ôxyt:       4MnO2

2Mn2O3 + O2;

         Mn2O7

Mn2O3 + 2O2;

         2Mn2O3

4MnO + O2.

Các đồng ôxyt:            4CuO

2Cu2O + O2;

         2Cu2O

4Cu + O2;

         CuO + SiO2 = CuSiO3;

         CuO + 2B2O3 = CuB4O7;

         2Cu2O + Sn = 4Cu + SnO2.

Các crôm ôxyt:            4K2CrO4

4K2O + 2Cr2O3 + 3O2;

         2K2Cr2O7

2K2O + 2Cr2O3 + 3O2.

Các coban ôxyt:          2Co2O3

«

4CoO + O2;

         2CoO4

«

6CoO + O2.

Niken ôxyt                  Ni(OH)2 = NiO + H2O

         2Ni2O3

«

4NiO + O2

Tất cả các ôxyt kể trên đều tác dụng với SiO2 tạo thành các silicát

Selen ôxyt và selen kim loại có thể khi đốt nóng tạo thành:

2(2n+ 1)Se + O2 + 4Na2O

«

4NaSen + 2Na2SeO3;

Se + O2 = SeO2;

2Se + 3O2 = 2SeO3;

SeO2 + Na2O = Na2SeO3;

Se + Pb = PbSe.

Các chất làm mờ

– Trong quá trình nấu thuỷ tinh các phản ứng của chất làm mờ sau có ý nghĩa thực tế:

4NaF + SiO2

«

2Na2O + SiF4;

4AlF3 + 3SiO2

«

2Al2O3 + 3SiF4;

2CaF2 + SiO2

«

2CaO + SiF4;

Na2SiF6

«

2NaF + SiF4.

Câu 20:  Trình bày quá trình làm đồng nhất thuỷ tinh trong công nghệ nấu thuỷ tinh.

Quá trình làm đồng nhất thuỷ tinh là quá trình làm đồng nhất theo thành phần hoá của chúng, giảm sự hình thành các gợn xoáy, các lớp phân tầng.

Trong các lò nấu hoạt động theo chu kỳ có thể dùng giải pháp trộn, đảo phối liệu đã nóng chảy. Trong lò hoạt động liên tục có thể kéo dài thời gian phối liệu nằm ở vùng có nhiệt độ cao hoặc thổi vào phối liệu khí nén dưới áp suất cao. Thông thường quá trình làm đồng nhất thuỷ tinh xảy ra do các phần tử hỗn hợp khuếch tán vào nhau khi hỗn hợp có độ nhớt thấp. Để thúc đẩy nhanh quá trình làm đồng nhất phối liệu nóng chảy phối liệu cần được nghiền mịn, cần đảo đều liên tục và quá trình nạp liệu phải phân bố đều vào lò nấu.

Sự tăng đáng kể bề mặt riêng của các lớp xoáy như lực nâng của các bọt khí thúc đẩy nhanh hơn quá trình đồng nhất vật liệu thuỷ tinh. Với mục đích tương tự khi nấu thuỷ tinh quang học thường dùng thiết bị trộn, đảo. Thuỷ tinh quang học là loại có độ đồng nhất cao, không cho phép có gợn xoáy, dao động hệ số khúc xạ tại các vùng khác nhau của thuỷ tinh không lớn hơn

±

0,0005. Sự đồng nhất vật liệu thuỷ tinh có thể thực hiện được trong lò nồi ở chế độ nấu theo chu kỳ, khi tất cả lượng phối liệu đã được chuẩn bị cấp vào các cửa tương ứng, gặp phải khó khăn khi nấu thuỷ tinh trong lò bể hoạt động liên tục chứa 8 – 10 ngày dự trữ vật liệu thuỷ tinh. Vì vậy đối với trường hợp này làm đồng nhất vật liệu thuỷ tinh cần thực hiện bắt đầu trong xưởng phối liệu và trên toàn bộ các giai đoạn công nghệ nấu thuỷ tinh cần xem xét để phối liệu và vật liệu thuỷ tinh hoàn toàn đồng nhất không bị phân tầng.

Sự khuyếch tán trong môi trường nhớt xẩy ra mạnh đến khi kết thúc quá trình hình thành thuỷ tinh chưa kết thúc, vì vậy mẫu thuỷ tinh trước làm trong và đồng nhất là sự bện kiểu tổ ong hoặc búi của các lớp riêng biệt của vật liệu thuỷ tinh khác nhau về thành phần hoá học của mình. Độ dày đặc của lưới tổ ong hoặc búi và khó khăn khắc phục phụ thuộc vào sự chuẩn bị phối liệu và chế độ nhiệt. Sự làm đồng nhất vật liệu thuỷ tinh sẽ tiếp tục trong quá trình làm trong và khi giữ vật liệu thuỷ tinh trong vùng có nhiệt độ cao nhất để thực hiện việc trộn trong quá trình làm đồng nhất bằng cách trộn vật liệu thuỷ tinh, cần thiết thiết kế mới các lò bể nấu thuỷ tinh có công suất lớn. Trong các điều kiện tồn tại, nguyên tắc quan trọng nhất là giữ độ ổn định chế độ nhiệt và chế độ công nghệ. Như vậy quá trình đồng nhất chính là làm đồng đều vật liệu thuỷ tinh và khử các lớp không đồng nhất.

C

â

u 21: Chế độ nhiệt quá trình nấu thuỷ tinh trong lò bể hoạt động liên tục.

            Nấu thủy tinh trong cỏc lũ hoạt động liờn tục về cơ banrdwaj trờn cỏc nguyờn lớ khỏc với nấu thủy tinh trong lũ nồi.sự liờn tục trong quỏ trỡnh nấu cho phộp thiết lập và duy trỡ ổn định chế độ nhiệt và khớ.Ở lũ nấu hoạt động liờn tục,cỏc giai đoạn nấu riờng biệt của quỏ trỡnh nấu thực hiện theo một trỡnh tự nhất định theo chiều dài lũ.Sự vi phạm chế độ cấp liệu vào lũ,gia cụng sản phẩm,khai thỏc và vận hành bể nấu sẽ làm thay đổi hướng của cỏc dũng thủy tinh đó thiết lập và chất lượng thủy tinh kộm đi.

        Cỏc chế độ nhiệt của quỏ trỡnh nấu thủy tinh trờn cỏc bể nấu khỏc nhau là khỏc nhau như:thủy tinh mài nhẵn mặt,kớnh cửa sổ,thủy tinh điện chõn khụng,..

         Nhiệt độ nấu thủy tinh càng cao cỏc quỏ trỡnh tạo thủy tinh ở cỏc giai đoạn xảy ra càng nhanh.Vật liệu chế tạo lũ nấu,thiết bị thu hồi nhiệt cũng như kết cấu lũ phải chịu được nhiệt độ cao.Để giữ được độ ổn định cỏc chế độ nấu thủy tinh cần giữ được ổn định mụi trường khớ trong lũ,lũ nấu cần dễ điều khiển,dễ hiệu chỉnh.Muốn vậy cần giữ vệ sinh cỏc kờnh,buồng tớch hoàn nhiệt theo chế độ bảo dưỡng đó quy định,xử lớ vết nứt,cỏc lỗ hổng,những vị trớ cú thể lọt khớ vào lũ.

          Để giữ ổn định chế độ nhiệt trong bể nấu cần thiết lập chế độ điều khiển tự động.Cỏc thụng số cần điều khiển:Nhiệt độ cỏc vựng trong lũ,ỏp lực mụi trường khớ trong lũ,nhiệt độ đốt núng khớ…

C

â

u 22: Trình bày thiết bị tích và hoàn nhiệt,quy trình vận hành.

Thiết bị tích và hoàn nhiệt là các buồng được xếp vật liệu chịu lửa bên trong dưới dạng ghi lưới làm nhiệm vụ của ắc quy tích nhiệt. Thiết bị tích và hoàn nhiệt làm việc theo chu kỳ tích nhiệt của khí thải và sau đó lại trao nhiệt đã tích cho không khí cần đốt nóng hoặc nhiên liệu khí có nhiệt trị thấp.

Trong từng chu kỳ riêng biệt qua ghi chỉ đi qua một môi trường- hoặc đốt nóng hoặc được đốt nóng. Vì vậy trong thiết bị tích và hoàn nhiệt có thể được đốt nóng khí đốt.

Khói lò - khí thải được thu hồi từ bể nấu 1 qua buồng ghi tích, hoàn nhiệt 2 và 3 trao phần lớn nhiệt của mình. Sau đó khí theo kênh 4 - 7 đi vào kênh thu hồi khói 8 để đi vào ống khói. Khí đốt và không khí theo kênh 9 - 11 đi vào lò qua thiết bị tích và hoàn nhiệt 12 và 13 được đốt nóng lên trong đó Sau một khoảng thời gian ghi của buồng tích nhiệt 2 và 3 được đốt nóng, còn các buồng 12 và 13 lại đang làm nguội. Do vậy mà nhiệt độ của khí thải ngày một tăng, còn nhiệt độ đốt nóng khí và không khí càng giảm. Khi đó chuyển các van 14 và 15 và chiều chuyển động của khí sẽ thay đổi. Khí đốt và không khí được cấp để đốt nóng buồng tích nhiệt 2 và 3, còn khí thải từ lò được hút qua buồng tích hoàn nhiệt 12 và 13.

Trong buồng tích nhiệt và hoàn nhiệt không khí và khí đốt có nhiệt trị thấp được đốt nóng lên đến 900-10000C. Khi sử dụng nhiên liệu có nhiệt trị cao không khí có thể được đốt nóng đến 1000-11500C.

Phụ thuộc vào chiều chuyển động của khí và điều kiện cụ thể (mực nước ngầm, chiều cao xưởng, phương pháp gia công thuỷ tinh,. ..) có thể sử dụng thiết bị tích nhiệt, hoàn nhiệt dạng nằm ngang hoặc thẳng đứng

Để giảm tổn thất nhiệt vào môi trường xung quanh tường của buồng tích hoàn nhiệt được xây từ ba lớp: lớp trong cùng- một viên gạch chịu lửa (thường là gạch samốt), lớp giữa- một viên gạch cách nhiệt (samốt nhẹ, hoặc điatômit) và lớp ngoài cùng- một hoặc một viên rưỡi gạch đỏ. Để tăng độ kín khí của tường thiết bị tích hoàn nhiệt từ ngoài phủ một lớp trát chuyên dụng. Khối xây vật liệu chịu lửa của tường và đặc biệt là vòm các buồng tích hoàn nhiệt thực hiện bằng gạch kích thước lớn bề dày đến 375 mm. Ghi của thiết bị tích hoàn nhiệt xếp bằng gạch chịu lửa samốt, còn ở đoạn có nhiệt độ khí thải trên 1300 -14000C – bằng gạch phosterit, hoặc magiêzit chịu nhiệt, cao nhôm hoặc đinát. Các trụ cuối cùng theo mức độ tác động của phối liệu thuỷ tinh, bề dày gạch xếp ghi được xác định bằng độ bền dưới tải trọng và mức độ tham gia vào trao đổi nhiệt.

Hình 7.31.

Sơ đồ làm việc của thiết bị tích và

hoàn nhiệt

1 - bể nấu; 2, 3 - buồng xếp vật liệu chịu lửa; 4

¸

7- kênh dẫn khí; 8- kênh thu hồi khí thải; 9

¸

11- kênh dẫn khí đốt và không khí; 12, 13- thiết bị tích và hoàn nhiệt; 14, 15- các van điều chỉnh.

Câu 23:

Chế độ ủ và làm nguội dải kính trong phương pháp kéo thẳng đứng?

1-chế độ ủ và làm nguội dải kính trong phương pháp kéo thẳng đứng có thuyền

:

-Trong suốt thời gian dải kính dịch chuyển từ khe hở của thuyền đến cao độ cắt tấm kính,thủy tinh cần phải làm nguội từ nhiệt độ 900-960 độ đến 120-180 độ

-yêu cầu công nghệ làm nguội đặt ra làm sao để trong từng trường hợp cụ thể phụ thuộc vào bề dày tấm kính,tốc độ kéo,độ nhớt,các tính chất khác,đường cong làm nguội cần thiết lập tối ưu đảm bảo ứng suất nhỏ nhất trong dải kính

-trong quá trình tạo hình,làm nguội,ủ dải kính đi qua 3 vùng nhiệt độ:vùng làm nguội tích cực,vùng chính ủ nhiệt(vùng làm nguội chậm) và vùng làm nguội nhanh

-trong quá trình ủ sẽ có sự chênh lệch nhiệt độ nên trong thủy tinh sẽ xuất hiện ứng suất tạm thời,chúng sẽ biến mất khi làm nguội.Tuy nhiên nếu làm nguội nhanh có thể kính dẫn đến nứt,vỡ.

-vùng đầu tiên thủy tinh dc làm nguội khi còn ở trạng thái dẻo từ nhiệt độ 540-560 độ.Tốc độ làm nguội dải thủy tinh trong vùng thứ 1 từ 400-700 độ/phút

-chế độ làm nguội và ủ thủy tinh theo pp này có thể hiệu chỉnh bằng cách:

 a- thay đổi cường độ làm nguội trong buồng dưới máy

 b-đốt nóng dải thủy tinh nằm trong khoang với sự trợ giúp của vòi đốt khí buồng ống có lỗ

 c-đóng hoặc mở cửa theo chiều cao tháp máy

2-chế độ ủ và làm nguội ở phương pháp kéo thẳng đứng không có thuyền

-chế độ ử và làm nguội dải thủy tinh ở phương pháp có thuyền hoàn toàn phù hợp với pp kéo ko thuyền

-tuy nhiên ủ dải thủy tinh ở pp ko thuyền gặp nhiều khó khăn hơn ở pp có thuyền do dải thủy tinh có bề dày ko ổn định ở các thành dải

3-chế độ ủ theo pp kéo thẳng đứng nằm ngang

-dải thủy tinh dc tạo hình xong đưa vào lò ủ nằm ngang.lò dài từ 50-70m,bề rộng tương ứng với bề rộng của dải thủy tinh tạo hình dc,khoảng cách bề mặt tấm kinh tới vòm là 800mm.

-cấp nhiệt cho lò ủ bằng năng lượng điện hoặc sản phẩm cháy vòi đốt khí

Câu24: Phương pháp tạo hình thủy tinh tấm theo pp “kéo thẳng đứng nằm ngang”?

-dải thủy tinh ở đây dc kéo trược tiếp từ bề mặt thủy tinh.điểm khác biệt là sự dụng buồng gia công nhỏ độ sâu 160-200mm nên hạn chế dong đối lưu của thủy tinh khi tạo hình

-ban đầu dải tt tạo hình theo pp thằng đứng đến độ cao 600-650mm khi còn ở trạng thái dẻo được gập uốn sang phương ngang nhờ con lăn bằng ki loại,sau đó dc kéo theo phương nằm ngang đưa vào lò ủ

-chiều cao kéo thủy tinh thấp nên ko xuất hiện ứng suất nên cho phép kéo với vận tốc cao,chiều dày tấm trong khoảng rộng 0,4-20mm,dễ dàng giữ thành cạnh dải thủy tinh.vận tốc con lăn thiết bị ử lớn hơn 3-5% vận tốc dải thủy tinh nên dải thủy tinh dc kéo căng thêm.Để giữ thành mép dải thủy tinh sử dụng con lăn giữ thành quay cưỡng bức

-vận tốc quay của con lăn bằng 20-35% tốc độ kéo dải thủy tinh.các con lăn bố trí trực tiếp gần tường bên hông của bể buồng gia công tạo hình

 Chế độ nhiệt độ tạo hình:

Bắt đầu vung keo tụ của bể 1370 độ,mắt nước vật liệu thủy tinh ở vùng tấm chắn là 1100;vùng    hành 1040.ở con lăn uốn cong 765,ở cửa vào lò ủ 650

-ưu điểm:có thể kéo tấm thủy tinh  bề dày khác nhau tốc độ kéo lớn,hoạt động của dây chuyền theo phương nằm ngang,chất lượng thủy tinh cao,thời gian làm việc liên tục

nhược điểm:buồng gia công có kết cấu công kềnh,năng suất của thiết bị chưa cao

Hướng hoàn thiện:tăng số thiết bị gia công trên 1 lò nấu thủy tinh

Câu 25: Trình bày quá trình ủ các cấu kiện thủy tinh?

          Dải thủy tinh tạo hình xong được ủ trong lò nằm ngang: Lò ủ có chiều dài 50-70m.Bề rộng của lò tương ứng với bề rộng của dải thủy tinh tạo hình được.Khoảng cách bề mặt tấm kính đến vòm khoảng 800mm.

          Có thể cấp nhiệt cho lò ủ bằng năng lượng điện hoặc bằng sản phẩm cháy của vòi đốt khí.

          Theo chiều dài ,lò được chia ra làm nhiều vùng(có thể đến 7 vùng) bằng các van treo.Nhiệt cấp cho lò ủ chủ yếu do tấm thủy tinh đưa vào.Thời gian dải thủy tinh nằm trong lò ủ khoảng 25-35 phút.

Câu 26: Trình bày kết cấu của bể thiếc và các thông số công nghệ.

a. Bể thiếc gồm 3 phần chính: bể, mái bể và lỗ nhìn bên cánh gà.

* Đáy bể:

          Bể thiếc kính float có tổng chiều dài 53,5m gồm 16 gian. Mỗi gian dài 3048mm. Chiều rộng bể 8m. Khối lượng thiếc trong bể 148 tấn.

          Bể rửa bể là 1khoang thiếc lớn chứa thiếc nóng chảy được làm từ thép. Để bảo vệ thép-ở đây gọi là vỏ bể, người ta bố trí các khối đặc biệt bằn thành hang trên toàn bộ vỏ bể và tiếp xúc với vỏ bể, vì thiếc chảy rất dễ dàng ăn mòn thép.

          Chiều dài của bể là chiều tính từ tim của cột đỡ bể thứ nhất cho đến tim của cột cuối cùng. Để cho vỏ co dãn, vỏ bể đc gắn với các con trượt mà đc đặt trên các khung thép của bể thiếc.

Hình : Sơ đồ bể thiếc cùng các chi tiết

 * Mái bể:

          Mái bể là 1 modun khép kín đc làm từ thép mềm với kết cấu kín khí và nó đc treo từ những khung thép đỡ mái đc lắp đặt trên những khung thép đỡ bể. Các khối cách nhiệt đặc biệt đc treo trèn lên vỏ mái và các vật liệu chống nóng nằm trong khoảng trống giữa lớp gạch cách nhiêt và vỏ bể.

          Các thiết bị đốt nóng đc sắp xếp trong mái bể, có tất cả 47 bộ với tổng công suất 6480KW. Mỗi khoang đốt nóng lại đc chia thành các khoang nhỏ. Tỷ lệ mỗi vùng là 150KVA, 120KVA hoặc 100KVA. Thường trong khoảng là 30-40

b. Thông số công nghệ:

          Đối với bể có cs 28 triệu m3/năm (δ=2mm)

-L = 45÷55m

-B = V1=3÷3,3m

          V2=6÷7m

          V3=4÷4,5m

-G = 120 tấn thiếc

-Sân = 40÷100m

Thủy tinh được vận chuyển trên các con lăn kim loại đường kính khoảng 150mm,bố trí trên suốt chiều dài lò ủ,các mép con lăn cách nhau khoảng 300mm.Các con lăn quay nhờ hệ thống truyền động bánh răng hình côn.

          Ở cuối của lò ủ bố trí thiết bị cắt tấm,bẻ gập bavia thành tấm kính,cắt thành kích thước,phân loại,rửa,sấy tấm kính.

Câu 27. Trình bày các hạng mục công trình cần thiết kế khi đầu tư một nhà máy sản xuất kính tấm xây dựng?

Xét nhà máy với dây chuyền kính nổi công suất 28 triệu m2/ năm. Các nguyên liệu chính đc vận chuyển đến nhà máy bằng đường thủy, cần bố trí 1 cầu cảng để bốc rỡ vật liệu. trong trường hợp vận chuyển bằng ôtô cần xấy dựng hệ thống đường giao thông nối với các trục giao thông chính đáp ứng đc cho các loai xe siêu trường, siêu trọng.

Nhà máy bao gồm các hạng mục công trình sau:

-tòa nhà chính: diện tích 55100 m2 , trong đó nhà bao che lò, khu cát , khu đóng gói là 21500 m2 , kho sản phẩm m2

-xưởng phối liệu diện tích 2500 m2

-ống khói và sân bãi chứa nguyên liệu bao gồm: kho chứa cát thạch anh 3500 m2 ,kho chứa quặng đôlômit, fenspat 2300 m2 ,sân để kính vụn 1000 m2 ,sân để fenspat 1620 m2 ,sân đỗ cho các loại xe 2500 m2

- các công trình phụ trợ: trạm điện 2300 m2 ,diện tích bể nước 1000 m2 ,tháp nước trên cao 400 m2 , diện tích nơi chứa dầu 1700 m2 ,diện tích nơi chứa khí hóa lỏng 900 m2

-các công trình khác gồm khu văn phòng hành chính 1580 m2 ,khu vực căng tin 350 m2 ,khu xưởng 300 m2 ,khu thiết bị dự phòng 150 m2 ,nhà bảo vệ 100 m2 ,và khu sân chơi, giải trí tích cực 3500 m2

 CÂu 28: Công nghệ sản xuất các loại kính tấm an toàn, nêu thí dụ.

Kính được gọi là an toan,khi chúng vỡ vụn không tạo ra các mảnh sắc nhọn hoăc chúng được giữ lại .có ba dạng kính an toàn đó là:kính có cốt,kính ba lớp,không có mảnh vụn sắc và kính tôi

 *kính có cốt được chế tạo bằng cách bố trí cốt bên trong tấm kính.khi va chạm loai kính này nứt nhưng không tạo ra mảnh vụn rời,bởi vì các cốt giữ chúng lại

*kính ba lớp không có mảnh vụn là het thống từ hai tấm kính thông dụng được dán với nhau thông qua một lớp trung gian trong suốt đàn hồi có nguồn gốc hưu cơ.nhiều khi sử dụng cả kính nhiều lớp.khi va chạm loại kính này hình thành nhiều vết nứt hướng tâm,các đường đông tâm tròn nhờ có mối liên kết bền vững giữa thủy tinh với lớp dán mà các mảnh vỡ được giữ lại trên lớp keo dán đó

 *kính tôi được sản xuất từ kính thông thường bằng cách gia công nhiệt đặc biệt –gọi la tôi nhờ vậy mà chúng có độ bền cơ học vượt trội so với loại kính thông thường ko tôi và có độ bền cao.khi va chạm rất mạnh loại kính này vỡ ra các hạt nhỏ không có cánh sắc nhọn có khả năng gây thương tích cho con người và đồ vật xung quanh

* ví dụ công nghệ sản xuất kính 3 lớp

-Công nghệ sản xuất kính nhiều lớp :quá trình công nghệ sản xuất kính nhiều lớp chủ yếu sử dụng lớp đệm butaphôn làm lớp dán giữa các lớp.công nghệ lớp dán nghiên cứu áp dụng cho các loại keo xenlulô,xenlô.v

+các công đoạn chính của công nghệ dán kính nhiều lớp gồm :chuẩn bị tấm kính ,chuẩn bị màng dán,chuẩn bị chồng sản phẩm kính dán để gia công avtoclav,gia công avtoclav,sửa kính tấm dán

  Chuẩn bị kính tấm.công đoạn này gồm việc lựa chọn các tấm kính sạch và không có khuyêt tật không cho phép.kính dùng để dán là kính đã đánh bong và kính có chất lượng cao nhu sản xuất theo công nghệ kính nổi,kính cần ko co lẫn đá sạn.đặc biệt chung cần được ủ tốt trong quá trình sản xuất trước đó,kính chọn có thể được cắt lại theo khuân thống nhất

  Chuẩn bị màng dán :màng dán butaphon được dỡ từ cuộn và đưa  lên dây chuyền rửa sấy qua 1 loạt đoạn nối tiếp nhau.ở trong vùng đầu tiên bề mặt màng được làm sạch bang bàn chải tóc sau dó rửa nước được đốt nóng đến các nhiệt độ khác nhau.màng được trục cán có bọc vải cán ép và đua vào phần sấy của dây truyền với nhiệt độ đến 60 độ C thời gian sấy khoảng 30 phút.sau đó màng được cắt theo kích thước khuân.

  Chuẩn bị chồng tấm kính :các chồng được xếp từ hai tấm thủy tinh và màng được cấp lên băng chuyền dưới hai tấm kính đúc áp lực ,ở đây chúng đầu tiên qua trục cán lạnh sau đó qua một loạt trục với sự tăng dần nhiệt độ từ 60 dến 100 độ C các trục cán được bọc cao su tạo lên lực ép 50kN/cm2 sau khi ép chồng kính được đưa vào avtoclav để gia công nhiệt

 Gia công nhiệt avtoclav :la giai đoạn hoàn thành việc dán các tấm kính với nhau:chồng tấm kính được dặt lên xe lăn chuyên dụng có tầng và đưa vào avtoclav hơi nước hoặc khí.mỗi avtoclav có thể chứa đến 100m2 kính.chồng kính được ép trong avtoclav theo chế độ sau.đốt nóng sơ bộ 98-100 độ C trong thời gian 5 đến 10 phút.sau đó tiếp tục thực hiện việc ép trong khoan thời gian 50-60 phút với áp suất 18 at sau khi ép chồng kính được đua ra ngoài và làm ngội trong 10 phút

 Hoàn thiện kính :kính ba lớp sử dụng butaphôn không cần làm đường viền,các cánh mép được mài mòn ,có khi được dánh bong.kính 3 lớp dùng cho oto và máy bay cung được chế tạo uốn công rồi tôi

Câu 29: Các tính chất của thủy tinh ở trạng thái rắn?

1.Tính chất cơ học:

-Tỷ trọng của TT:Tỷ trọng của thủy tinh ảnh hưởng đến tính chất quang,tính chất nhiệt và các tính chất khác của TT.Tỷ trọng của TT đc xác định bằng khối lượng riêng và thể tích riêng.Tỷ trọng của TT có thể xác định theo pp tuyển nổi hoặc pp cân thủy tĩnh.

-Mô đun đàn hồi:Tính đàn hồi của VL là khả năng có thể trở lại hình dáng của mình sau khi đã trải qua sự biến dạng đàn hồi.Tính đàn hồi đc đo bằng mô đun đàn hồi hay hệ số đàn hồi.Tính đàn hồi của TT có ý nghĩa to lớn để xác định các tính chất nhiệt lý, cơ lý của TT cũng như chế độ ủ, tôi của chúng.

Δl=

Δl-độ dãn dài đàn hồi của thanh

p-lực tác dụng

s-diện tích thanh

l-chiều dài thanh

E-mô đun đàn hồi của TT

Thông thường mo đun đàn hồi đc xác định:

E=

  KG/mm2

P-lực tác dụng lên vị trí giữa thanh

L-Khoảng cách giữa 2 gối

F-Độ võng của thanh

b-Chiều rộng thanh thiết diện hình chữ nhật

a-Chiều cao thiết diện thanh

-Độ bền kéo, nén, uốn:Thông qua tính chất này có thể xác định lĩnh vực sử dụng TT. Độ bền của TT kĩ thuật là: nén 5-20MPa, kéo: 0,35-1MPa.Độ bền kéo và uốn của TT thấp hơn so với độ bền nén 10-15 lần. Khi biết thành phần hóa có thể sử dụng quy tắc cộng tính để tính cường độ kéo, nén của TT với độ chính xác là 15-20%.Gia cường hóa học lớp bề mặt bằng cách thay các ion Na bằng Li, K nhờ trao đổi ion

-Độ cứng-độ cứng micro: được xác định bằng cách ép hình chop kim cương lên bề mặt thủy tinh

H=

P-Lực tác dụng lên hình chop lăng trụ kim cương đè lên bề mặt TT

D-Đường chéo thu nhận đc trên vết đè của hình chop kim cương lên bề mặt TT

-Độ dòn: là tính chất của VL bị phá hủy tức thời khi có tác động va đập

Dt=

R-Tổng các lần rơi va đập của quả bi thép cần sử dụng để đập vỡ mẫu

P-Khối lượng của bi

h_Chiều cao rơi

Rn­-Cường độ nén TT

V-Thể tích mẫu

2.Các tính chất nhiệt

-Nhiệt dung riêng:là lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng 1 đơn vị khối lượng lên 10C.Nhiệt dung riêng tăng khi tăng nhiệt độ, trong đó đến 1 giới hạn nhiệt độ Tg nhiệt dung tăng ko đáng kể còn trong khoảng biến đổi cấu trúc bên trong nhiệt dung riêng tăng nhanh

-Độ dẫn nhiệt:Độ dẫn nhiệt đc đặc trưng bằng hệ số dẫn nhiệt λ là lượng nhiệt trong 1 đơn vị thời gian đi qua 2 bề mặt đối diện nhau của 1cm3 TT khi hiệu nhiệt độ giữa 2 mặt là 10C. λ=0,71=>1,34w/m.0

-Độ dãn nở nhiệt:Sự nở của TT khi đốt nóng đc biểu thị bằng tỷ số giữa độ dãn dài của mẫu khi đốt nóng lên 10C và chiều dài ban đầu của mẫu

-Độ bền nhiệt: là khả năng của TT chống lại sự thay đổi lớn của nhiệt độ

Δt=

Rx-Cường độ kéo

Α-Hệ số dãn nở nhiệt

E-Mô đun đàn hồi

R-Hằng số nhận 1,1-1,2

3. Các tính chất điện

-Độ thấm dẫn diện: Độ dẫn điện của TT ở nhiệt độ thường không đáng kể có thể sử dụng làm VL cách điện

-Độ dẫn điện bề mặt: xuất hiện khi các kết cấu TT tiếp xúc với môi trường theo bề mặt

-Độ thấm điện môi:nó cho thấy thể tích tụ điện giữa 2 điện cực là TT lớn hơn bao nhiêu lần tự điện giữa 2 điện cực cua nó là chân ko

-Tổn thất điện môi:Được đặc trưng bằng góc lệch giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế giữa 2 cực của tụ điện

-Độ bền điện môi là khả năng TT chịu tác động của hiệu điện thế cao bị phá hủy hoặc giảm tính chất điện môi của mình.

4. Các tc quang học

-HS khúc xạ:tỷ số sin giữa góc α tạo bởi tia sáng và phương thẳng đứng

-Sự tán sắc ánh sáng: bằng hiệu các thong số khúc xạ tương ứng với chiều dài song

-HS cho qua ánh sáng được đặc trưng bằng tỉ số giữa cường độ dòng ánh sáng đi qua tấm mẫu TT với cường độ dòng ánh sáng đi qua mẫu,thường <1

-Khúc xạ tia lưỡng chiết

-Tính bền hóa

.