ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оборудование для отжига стеклянных изделий из "Стеклянная аппаратура для производства чистых веществ" Отжиг стеклянных изделий является одной из заключительных и необходимых операций для подавляющего большинства продукции самого разнообразного назначения. Основная задача отжига — ослабить до минимума или полностью снять остаточные напряжения, возникающие при изготовлении изделий. Различают два вида отжига первичный, который проводится непосредственно после изготовления изделия, пока оно еще не остыло, и вторичный — после полного остывания изделия, с последующим разогревом изделия до нужной температуры. [c.141] Отжиг стеклянных изделий представляет довольно сложный процесс, состоящий из следующих последовательных операций доведения температуры изделия до заданной (нагрев или охлаждение стекла производится со скоростью, не вызывающей перенапряжений в изделии и его разрушение) выдержки изделия при постоянной заданной температуре в течение времени, необходимого для снижения остаточных напряжений в стекле до определенной величины медленного охлаждения стекла со скоростью, препятствующей появлению новых напряжений после снижения температурь изделий до определенного уровня скорость их охлаждения увеличивается до максимальной величины, при которой остаточные напряже ия не превышают заданной величины. [c.142] После изготовления сте лянного изделия в нем происходит постепенное самопроизвольное снятие внутренних напряжений. Однако естественный процесс рела1 сации длителен для ускоре- ия этого процесса и делается отжиг изделий, т. е. ускоренная релаксация. Относительная скорость релаксации подсчитывается в завис мости от изменения напряжений в стенках стеклянного изделия. Полным временем релаксации считается время, необходимое для уменьшения первоначального напряжения в изделии в 10 раз. Существует много приближенных методов для определения скорости релаксации напряжений в зависимости от режимов отжига изделия. [c.142] Полный отжиг стеклянного изделия состо1 т из разогрева его до температуры отжига, выдержки при этой температуре для уничтожения остаточных напряжений, медленного охлаждения изделия от максимальной температуры до минимальной с заданной скоростью и быстрого охлаждения со скоростью, при которой временные напряжения не превышают допустимых. [c.142] Для расчета отжига изделия наибольшие трудности представляет учет влияния формы изделия и толщины его стенок. Полный режим отжига изделия рассчитывается по этапам, каждый из которых имеет свою специфику. [c.142] Расчет предварительного разогрева (охлаждения) изделия связан с возникновением температурных напряжений, которые при высокой скорости температурного воздействия на стекло могут превысить допустимые и разрушить изделие. Поэтому прп подсчете скорости нагрева стекла целесообразно прин1 мать допустимые суммарные напряжения в 4—5 раз меньше разрушающих. Полученные конечные напряжения в изделии будут исходными для расчета следующего этапа отжига. [c.142] Релаксация напряжений в стеклянном изделии может происходить и при неизменной температуре наибольший интерес для расчета отжига представляет равномерно меняющаяся температура. По формулам Б работе [81] можно подсчитать величину остаточных напряжений через любой промежуток времени и при переменной температуре охлаждения. [c.143] Нормы допускаемых напряжений задаются техническими условиями в зависи-.мости от вида, назначения и условий работы стеклянного изделия. [c.143] Медленное охлаждение изделия менее изучено. Рассчитываются температуры и напряжения в конце второго и третьего этапа отжига. [c.143] Расчеты быстрого охлаждения изделия сводятся к определению максимальной скорости охлаждения, при которой изделие не могло бы разрушиться в результате возникающих временных напряжений. Напряжения, связанные с релаксацией, на этом этапе незначительны. [c.143] В качестве примера рассмотрим зависимость скорости отжига стеклянного изделия от толщины стенки (рис. 86). [c.143] Время выдержки изделий при постоянной температуре (время отжига) примерно пропорционально толщине стенки изделия (в данных опытах толщина стенок полых изделий составляла 6 8 и 10 мм). [c.143] К печам периодического действия относятся камерные. Эти печи малопроизводительны, они используются в основном для отжига в узком интервале температур и отжига крупных изделий. [c.144] В промышленности для отжига стеклянных изделий используются в основном следующие типы непрерывно действующих печей вагонеточные с горизонтальным перемещением стеклянных изделий горизонтальные конвейерные с непрерывным перемещением стеклянных изделий на различных конвейерах (сетчатых, пластинчатых, роликовых и др.) вертикальные конвейерные с конвейерами люлечного типа. Печи периодического действия используются для отжига небольших партий крупных изделий, у которых резко выраженная разнотолщинность стенок, сложная конструкция, значительные общие габариты, а также если требуются специальный тонкий отжиг, при котором скорость охлаждения небольшая (около 1 град1н). [c.144] Перечисленные требования затрудняют использование обычных печей непрерывного действия и вынуждают конструировать специальные печи. Периодически работающие печи намного проще и дешевле непрерывно действующих, но имеют более высокий удельный расход топлива, их эксплуатация требует применения тяжелого ручного труда, они малопроизводительны. [c.144] Производство крупной и сложной стеклянной аппаратуры для получения чистых веществ имеет индивидуальный характер. Обычно получаемые стеклянные блоки и узлы имеют сложную конфигурацию, значительную разнотолщинность и т. п. Поэтому для их отжига используют камерные печи, хотя они и имеют ряд существенных недостатков. [c.144] Камерная печь (рис. 87) имеет рабочую камеру а для отжига изделий размерами примерно 2500 X 3000 X 700 мм, в которую подаются газы из двух топок через распределительные отверстия. Отвод газов производится через отверстия б, подподовые каналы в в дымовую трубу г. Для регулирования температуры в рабочей камере в боковых стенках сделаны вертикальные каналы, по которым пропускается холодный воздух. Под печи сделан плоским на нем устанавливаются отжигаемые изделия в один или несколько рядов по высоте, в зависимости от их габаритов, конфигураций и режима отжига. Для уменьшения деформаций нижнего ряда изделий на под насыпается подушка из шамотной крошки. [c.144] Основные характеристики отжигательных печей приведены в табл. 45. [c.144] Полное время отжига колеблется от 24 до 72 я. Свод печи — обычно арочного типа. [c.144] Более равномерная температура в рабочей камере получается при электрическом обогреве печей максимальные размеры рабочих камер таких печей 1800 X 900 X 600 мм. Печи с электрическим обогревом используются для стеклянных изделий средних размеров, нуждающихся в высококачественном отжиге. Нагрев в печах осуществляется нагревателями, установленными вдоль боковых стенок, пода, свода и задней стенки рабочей камеры. Режим отжига регулируется, как и в обычных камерных печах, холодным воздухом, пропускаемым по каналам вдоль стен камеры. Общий недостаток камерных печей связан с отсутствием регулировки режима отжига стеклянных изделий ниже некоторой предельной температуры, зависящей от конструкции печи. [c.145] Вернуться к основной статье