Câu 1: Các tính chất cần đạt được của thủy tinh tấm theo yêu cầu sử dụng?

a. Tính chất cơ học

-Tỷ trọng của thủy tinh

          Là đại lượng vật lý wan 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.khối 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 phác 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 wa sự biến dạng đàn hồi. tính đàn hồi có thể đo bằng mô đun đàn hồi hoặc hệ số đàn hồi. tính 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 g=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. §é trong cña thuû tinh trong tr­êng hîp nµy gi¶m. C¸c chÊt khö mµu th­êng sö dông lµ MeO2, Selen, NiO, Co2O3 v.v.

Câu 3:hãy nêu các giai đoạn chính khi nấu thủy tinh,biện pháp nâng cao hiêu quả quá 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.

Phßng lß

 Phßng lß bao gåm bÓ nÊu (vïng nÊu vµ khö bät-vïng lµm trong), bÓ gia c«ng (vïng keo tô vµ gia c«ng) vµ kho¶ng kh«ng khÝ n»m trªn bÓ. Trong bÓ cña bÓ nÊu ho¹t ®éng liªn tôc ph©n ra c¸c vïng c«ng nghÖ: nÊu, lµm trong, keo tô vµ gia c«ng, chóng n»m thø tù s¸t nhau trªn c¸c ®o¹n kh¸c nhau däc theo chiÒu dµi lß. Mét phÇn bÓ trong ®ã chøa vïng nÊu vµ lµm trong gäi lµ vïng nÊu hay vïng cÊp nhiÖt, cßn phÇn chøa vïng keo tô vµ gia c«ng gäi lµ phÇn gia c«ng. Trong phÇn nÊu bÓ cã h×nh ch÷ nhËt, trong phÇn gia c«ng-nöa vßng trßn hoÆc h×nh kh¸c ®Ó sao cho thuËn lîi nhÊt khi nèi víi c¸c thiÕt bÞ t¹o h×nh vµ gia c«ng c¸c cÊu kiÖn thuû tinh.

BÓ th­êng bè trÝ trªn mãng ®éc lËp. §Ó cÊp phèi liÖu vµo bÓ, ë mét ®Çu cña bÓ bè trÝ buång réng nh« ra. BÓ cña lß bÓ ®­îc x©y tõ c¸c viªn g¹ch dµi chÞu löa kÝch th­íc lín cã c¸c mÆt vu«ng thµnh s¾c c¹nh, ®­îc gia c«ng tèt. §¸y bÓ ®­îc x©y b»ng c¸c viªn g¹ch dµi kÝch th­íc 3004001000 mm (hoÆc nhá h¬n). C¹nh dµi cña g¹ch dµi cÇn ph¶i song song víi trôc däc cña bÓ. BÒ dµy cña ®¸y bÓ 300 mm. §¸y còng cã thÓ x©y b»ng g¹ch dµi bÒ dµy 200 mm, lãt thªm tÊm vËt liÖu chÞu löa ®óc rãt ®é bÒn cao bÒ dµy 100 mm vµ kÝch th­íc mÆt b»ng 500400 mm. Khi l¸t tÊm cÇn bè trÝ khe d·n në nhiÖt.

Thµnh bÓ x©y tõ c¸c viªn g¹ch dµi kh¸c nhau thÝ dô nh­ cao lanh, cao nh«m vµ nÊu ch¶y b»ng ®iÖn chóng th«ng th­êng cã kÝch th­íc 250300 (hoÆc 400)500 mm kÝch th­íc g¹ch dµi 250300 t­¬ng øng víi bÒ dµy cña t­êng cßn 500- theo chiÒu cao. C¸c viªn g¹ch dµi th¹ch anh cã kÝch th­íc kh¸c: bÒ dµy 80-100 mm, chiÒu dµi 600-1000 mm vµ bÒ réng 250 mm. Hîp lý h¬n sö dông cho khèi x©y thµnh bÓ c¸c viªn g¹ch dµi kÝch th­íc t­¬ng øng víi chiÒu cao cña bÓ. Sù t¨ng chiÒu cao c¸c viªn g¹ch dµi x©y thµnh bÓ sÏ gi¶m chiÒu dµi m¹ch x©y ngang, lo¹i m¹ch x©y nµy bÞ vËt liÖu thuû tinh bµo mßn m¹nh.

Kho¶ng kh«ng ngän löa cña lß n»m trªn bÓ ®­îc giíi h¹n bëi c¸c t­êng treo vµ vßm. Th«ng th­êng kho¶ng kh«ng ngän löa cÇn réng h¬n bÓ 100-300 mm ®Ó bè trÝ cét s¾t tõ ngoµi bÓ. Trong c¸c lß bÓ hiÖn ®¹i thµnh vµ vßm cña kho¶ng kh«ng ngän löa cã c¸c cét s¾t ®éc lËp. Gi÷a t­êng treo vµ bÓ cßn l¹i theo ph­¬ng th¼ng ®øng mét khe hë bÒ réng 80-120 mm dïng ®Ó theo dâi lß. §Ó gi¶m tæn thÊt nhiÖt dïng g¹ch chÞu löa bÞt t¹m thêi khe nµy. Trªn t­êng treo cña kho¶ng kh«ng ngän löa bè trÝ cöa ®Ó n¹p phèi liÖu vµo bÓ, cÊp nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ còng nh­ thu håi khÝ th¶i, cöa ®Ó lÊy thuû tinh sang thiÕt bÞ gia c«ng vµ cöa ®Ó bè trÝ thiÕt bÞ kiÓm tra. Cöa lín dïng ®Ó ®­a thuyÒn vµo, cÊp phèi liÖu ®­îc ®ãng b»ng tÊm ch¾n lµm b»ng vËt liÖu chÞu löa, treo lªn blèc dïng d©y, ®­îc ®Þnh vÞ nhê ®èi träng. T­êng treo th­êng ®­îc x©y b»ng g¹ch chÞu löa ®in¸t bÒ dµy 120 mm dïng chÊt dÝnh kÕt lµ v÷a ®in¸t láng. M¹ch v÷a cã bÒ dµy kh«ng lín h¬n 2 mm. BÒ dµy t­êng 500-600 mm. Trong c¸c lß nhá t­êng cã thÓ máng h¬n 300-380 mm. Trong lß ®èt nãng trùc tiÕp t­êng ®in¸t cã líp c¸ch nhiÖt tõ vËt liÖu nhÑ samèt hoÆc ®in¸t.

Vßi ®èt.

Vßi ®èt cña lß nÊu thuû tinh lµ thiÕt bÞ dïng ®Ó nhËn vµ trén nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ vµ cÊp hçn hîp vµo kho¶ng kh«ng ngän löa, còng nh­ dïng ®Ó tæ chøc ngän löa vµ thu håi khÝ th¶i.

§Ó ®¶m b¶o trao nhiÖt cùc ®¹i cña nhiÖt cho mÆt vËt liÖu thuû tinh vµ thµnh phÇn yªu cÇu cña m«i tr­êng khÝ, ngän löa cÇn cã ®é dµi nhÊt ®Þnh, ®é tr­ng, th¼ng vµ tËp trung.

­u viÖt cña vßi ®èt ngän löa: kh¶ n¨ng t¹o ra ngän löa cã c¸c tÝnh chÊt vµ c¸c kÝch th­íc cÇn thiÕt, tÝnh an toµn cña c«ng viÖc, kho¶ng ®iÒu chØnh réng. Sù ch¸y xÈy ra víi hÖ sè d­ kh«ng khÝ a = 1,05-1,3.

§Ó cã ®­îc ngän löa s¸ng chãi khi ®èt khÝ cã nhiÖt n¨ng cao cÇn sö dông vßi ®èt ngän löa trong ®ã khÝ cÊp vµo víi vËn tèc kh«ng lín vµ ch¸y dÇn dÇn, ph©n gi¶i víi sù t¸ch ra mét l­îng ®¸ng kÓ bå hãng.

Tû lÖ gi÷a nhiªn liÖu vµ kh«ng khÝ ®­îc ®iÒu chØnh b»ng van, bè trÝ ë kªnh th¼ng ®øng. Vßm vßi ®èt cÇn cã ®é nghiªng, ®Ó h­íng ngän löa nhiªn liÖu lªn bÒ mÆt vËt liÖu thuû tinh d­íi mét gãc 20-300. §iÒu nµy lµm tèt h¬n qu¸ tr×nh trao nhiÖt.

Khung gi»ng,  trô, mãng.

Khung gi»ng thÐp cña lß dïng ®Ó nhËn lùc ®¹p cña vßm vµ ¸p lùc vËt liÖu thuû tinh, c¶nh b¸o sù ph¸ ho¹i cña khèi x©y khi thay ®æi nhiÖt ®é, còng nh­ dïng ®Ó treo vßm vµ t­êng cña kho¶ng kh«ng ngän löa. Th«ng th­êng khung gi»ng cÊu thµnh tõ c¸c cét thÐp th¼ng ®øng (thiÕt diÖn c¸n), gi»ng trªn vµ d­íi. Cét ®­îc g¾n chÆt cøng phÝa d­íi cßn trªn bè trÝ gi»ng cã thÓ hiÖu chØnh nhê c¸c thanh liªn kÕt thÐp trßn hoÆc thÐp h×nh. §¸y bÓ ®­îc gi»ng ®Ó sao cho khi ®iÒu chØnh kh«ng thay ®æi vÞ trÝ cña c¸c cét.

Khèi x©y lß nÊu thuû tinh ®­îc tùa lªn mãng trùc tiÕp hoÆc qua c¸c trô trung gian. Mãng lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp hoÆc ®¸ héc. Th«ng dông nhÊt vÉn lµ mãng bª t«ng cèt

Câu 5: Các giai đoạn công nghê.trong quá trình nấu thủy tinh trong lò bể

PhÇn chÝnh cña lß nÊu ho¹t ®éng liªn tôc lµ bÓ nÊu, c¸c qu¸ tr×nh nÊu x¶y ra trong ®ã. Phèi liÖu ë d¹ng bét sau khi ®· trén ®Òu ®­îc n¹p vµo bÓ nÊu ®æ lªn bÒ mÆt dßng phèi liÖu ®· nÊu ch¶y. Sau 1 ®Õn 2 phót c¸c h¹t liÖu ®­îc bao bäc bëi mét líp mµng liÖu ®· nãng ch¶y. Sau 15 ®Õn 20 phót sÏ h×nh thµnh c¸c ®¶o nhá trªn dßng liÖu ®· nãng ch¶y ®­îc bao bäc bëi v« sè c¸c hçn hîp liÖu ®· nãng ch¶y chøa ®Çy bät. Trong vïng nÊu cÇn gi÷ nhiÖt ®é cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh t¹o thµnh silicat vµ h×nh thµnh thuû tinh. Sau ®ã dßng liÖu ®· nãng ch¶y ®­îc ch¶y qua vïng cã nhiÖt ®é cao h¬n (nhiÖt ®é cao nhÊt). ë ®o¹n nµy cña bÓ nÊu xuÊt hiÖn c¸c bät khÝ ®­îc t¸ch ra tõ bÒ mÆt hçn hîp phèi liÖu ®· nãng ch¶y. §©y lµ vïng lµm trong phèi liÖu hay gäi lµ vïng khö bät. Cµng gÇn ®Õn cöa gia c«ng, nhiÖt ®é hçn hîp phèi liÖu nãng ch¶y gi¶m dÇn vµ t¹i ®©y x¶y ra qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt phèi liÖu vµ lµm nguéi chóng. ë ®o¹n nµy bät khÝ ngõng t¸ch ra, ng­îc l¹i chóng ®­îc hoµ tan vµo phèi liÖu.

Kh«ng cã sù t¸ch biÖt râ rµng gi÷a vïng lµm trong, vïng ®ång nhÊt vµ vïng keo tô trong lß ho¹t ®éng liªn tôc. PhÇn lß n¬i thùc hiÖn c¸c c«ng ®o¹n nÊu, lµm trong, lµm ®ång nhÊt gäi lµ vïng nÊu. PhÇn lß t¹i ®©y cÊp thuû tinh ®· nãng ch¶y cho qu¸ tr×nh gia c«ng gäi lµ vïng gia c«ng.

Câu 6: Nêu nguyên lí tạo hình tấm thủy tinh theo phương pháp nổi (phương pháp Float)

§Æc ®iÓm chÝnh cña ph­¬ng ph¸p float lµ qu¸ tr×nh t¹o h×nh d¶i thñy tinh thùc hiÖn trªn bÒ mÆt kim lo¹i ®· nÊu ch¶y. D¶i thñy tinh ®­îc t¹o thµnh do kÕt qu¶ vËt liÖu thñy tinh tù dµn, tù ch¶y d­íi t¸c ®éng cña träng lùc b¶n th©n trong khu«n cã tæ chøc, ch¶y theo h­íng ®· quy ®Þnh, ®­îc lµm nguéi vµ chuyÓn sang lß ñ nhiÖt. Nh­ vËy bÒ mÆt d­íi cña d¶i thñy tinh nhËn ®­îc rÊt nh½n, ph¼ng do tiÕp xóc vµ in h×nh trùc tiÕp víi bÒ mÆt ph¼ng lý t­ëng cña kim lo¹i ®· nÊu ch¶y, cßn mÆt trªn do t¸c ®éng cña lùc c¨ng bÒ mÆt cña chÝnh vËt liÖu thñy tinh. Kim lo¹i nÊu ch¶y lµm nÒn th­êng sö dông lµ thiÕc.

ThiÕc cã ®é dÉn nhiÖt tèt nªn t¹o cho vËt liÖu thñy tinh líp trªn cã ®é ®ång nhÊt vÒ nhiÖt cao trong qu¸ tr×nh t¹o h×nh, t¹o cho thñy tinh cã chÊt l­îng tèt.

VËt liÖu thñy tinh ®· ®­îc nÊu ch¶y trong lß bÓ theo m¸ng nhá rãt vµo bÓ thiÕc gäi lµ bÓ float, ®­îc dµn máng, lµm nguéi d¶i thñy tinh ®Õn nhiÖt ®é ®­a sang lß ñ nhiÖt. BÓ vµ kªnh rãt ®­îc che b»ng vßm vµ t­êng ®­îc c¸ch nhiÖt, ®­îc lµm kÝn. Trªn m¸ng rãt ®­îc bè trÝ  hai van mét van l­u l­îng th« vµ mét van hiÖu chØnh tinh l­îng vËt liÖu thñy tinh nÊu ch¶y ®i qua. §ång thêi hai van nµy cßn lµm nhiÖm vô cña tÊm kÝn khÝ ng¨n kh«ng gian lß nÊu vµ bÓ flo¸t.

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

tÝnh thµnh phÇn phèi liÖu dùa trªn kÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn ho¸ häc c¸c nguyªn vËt liÖu sö dông vµ thµnh phÇn ho¸ cho tr­íc cña thuû tinh biÓu thÞ theo %, d­íi d¹ng c«ng thøc ph©n tö  hoÆc theo thµnh phÇn khèi l­îng cña phèi liÖu.

Trong tÝnh to¸n coi r»ng thuû tinh chØ ®­îc t¹o thµnh tõ  c¸c «xyt, anhy®rit cña c¸c axit t­¬ng øng vµ n­íc do qu¸ tr×nh ph©n gi¶i nhiÖt hoµn toµn sù bay ®i vµ sù th¨ng hoa c¸c «xyt kh«ng ®¸ng kÓ.

Trong thùc tÕ  c¸c muèi c¸cb«nat vµ nit¬rat bÞ ph©n gi¶i hÇu nh­ hoµn toµn, cßn sunf¸t - kh«ng hoµn toµn trong thµnh phÇn thuû tinh chØ tÝnh ®Õn mét sè l­îng nh­ SO3 cßn l¹i sau ph©n gi¶i Na2SO4. Theo sè liÖu thùc nghiÖm, khi tÝnh phèi liÖu nhËn ®Õn 0,5% theo khèi l­îng. Bá qua sù bay h¬i hay th¨ng hoa c¸c thµnh phÇn nguyªn liÖu phèi liÖu sÏ dÉn ®Õn sù sai sè kh«ng ®¸ng kÓ, sai sè nµy kh¸ râ ®èi víi boanhy®rit, flo vµ mét vµi lo¹i vËt liÖu kh¸c. Sù bay h¬i cña c¸c «xyt ZnO – 4; K2O – 5; Na2O: 3-5 ®èi víi s«®a, 5 ®èi víi n¸tri sunph¸t, 30 ®èi víi Na2SiF6 Vµ flo tõ 30 ®èi víi thuû tinh th«ng th­êng, ®Õn 50 ®èi víi thuû tinh bÒn nhiÖt, borsilic¸t kh«ng kiÒm vµ Ýt kiÒm; B2O3 tõ 11 (víi hµm l­îng trong thuû tinh ®Õn 7% theo khèi l­îng) ®Õn 15 (víi hµm l­îng dµi h¬n); PbO:1,5 – 3.

Phèi liÖu tÝnh cho 100 phÇn khèi l­îng c¸t hoÆc 100 phÇn khèi l­îng hçn hîp thuû tinh ®· nÊu ch¶y. ThuËn lîi nhÊt lµ tÝnh cho 100 phÇn khèi l­îng, bëi v× theo ®ã sÏ nhËn biÕt dÔ dµng h¬n thµnh phÇn cña thuû tinh vµ sÏ ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu khi tÝnh gi¸ thµnh cña hçn hîp thuû tinh ®· nÊu.

TÝnh phèi liÖu theo thµnh phÇn % cho tr­íc cña thuû tinh thùc tÕ lµ gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh.

Trong thiÕt kÕ cÊp phèi phèi liÖu thuû tinh theo thµnh phÇn cho tr­íc (thµnh phÇn theo %) cÇn x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè:  thµnh phÇn phèi liÖu tÝnh cho 100 phÇn khèi l­îng cña thuû tinh, thµnh phÇn theo tÝnh to¸n vµ thµnh phÇn lý thuyÕt cña thuû tinh, s¶n l­îng thuû tinh vµ møc ®é hao hôt khi nÊu thuû tinh.

Trong c¸c nguyªn liÖu thµnh phÇn dïng trong c«ng nghiÖp thuû tinh chøa rÊt nhiÒu lo¹i vËt chÊt, tÝnh to¸n phèi liÖu cÇn ®i ®Õn gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh víi sè ph­¬ng tr×nh b»ng víi sè nguyªn liÖu thµnh phÇn. Dùa trªn c¸c tµi liÖu chuyªn m«n tæng kÕt vÒ thµnh phÇn ho¸ cña c¸c lo¹i thuû chóng ta cã thÓ s¬ bé chän thµnh phÇn ho¸ cña lo¹i thuû tinh cÇn thiÕt kÕ cÊp phèi, sau ®ã dùa trªn nguån nguyªn liÖu cã thÓ cã ë ®Þa ph­¬ng, tÝnh to¸n cÊp phèi cho phèi liÖu dïng ®Ó s¶n xuÊt lo¹i thuû tinh ®· chän.

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

   BÓ flo¸t cã chiÒu dµi 45 – 55 m vµ chiÒu réng b»ng chiÒu réng d¶i thñy tinh phæ biÕn, b»ng 3000 – 3300 mm, trong vïng tr­íc 6000 – 7000 mm vµ ë c¸c vïng cßn l¹i 4000 – 4500 mm. BÓ ®­îc lãt vËt liÖu chÞu löa, bÒn víi t¸c ®éng cña thiÕc nãng ch¶y, ®­îc bäc b»ng vá kim lo¹i. §é s©u líp thiÕc trong bÓ tõ 40 – 100 mm, l­îng thiÕc trong bÓ gÇn 120 tÊn. T­êng c¹nh vµ vßm bÓ ®­îc x©y b»ng vËt liÖu chÞu löa chuyªn dông. D­íi vßm bÓ theo suèt chiÒu dµi bè trÝ c¸c thanh ®èt nãng b»ng ®iÖn dïng ®Ó ®iÒu chØnh nhiÖt ®é trong bÓ kh«ng nh÷ng theo chiÒu dµi mµ cßn theo chiÒu réng cña bÓ thiÕc. §¸y bÓ ®­îc lµm nguéi b»ng kh«ng khÝ l¹nh. ë bªn h«ng bÓ float cã c¸c cöa sæ dïng ®Ó theo dâi sù chuyÓn ®éng cña d¶i thñy tinh trong thêi gian bÓ lµm viÖc. §Ó b¶o vÖ thiÕc kh«ng bÞ «xy hãa vµ tr¸nh sù h×nh thµnh líp «xyt trªn bÒ mÆt d­íi d¶i kÝnh, th­êng xuyªn cÊp khÝ tr¬ gåm nit¬ vµ hy®r« vµo lß, gi÷ cho lß lu«n cã ¸p suÊt d­ nhá ®Ó khÝ tho¸t ra qua c¸c kÏ hë kh«ng kÝn cña bÓ, qua c¸c cöa ra cña d¶i thñy tinh  khi ®i vµo lß ñ. Hµm l­îng «xy chøa trong khÝ tr¬ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 0,0001%.

  Lò ủ

Lß ñ n»m ngang cã chiÒu dµi 100 – 120 m. §iÒu khiÓn qu¸ tr×nh ñ, ph¸t hiÖn c¸c sù cè, khuyÕt tËt cña thñy tinh, c¾t thµnh kÝch th­íc tÊm ®­îc m¸y tÝnh ®iÖn tö hç trî. Cuèi cña lß ñ bè trÝ m¸y ®¸nh bãng mÆt d­íi kÝnh ®Ó c¹o s¹ch c¸c cÆn bÈn (trong nhiÒu tr­êng hîp kh«ng cÇn dö dông). KiÓm tra chÊt l­îng thñy tinh vµ c¾t chóng thµnh kÝch th­íc tÊm cã thÓ thùc hiÖn trªn m¸y tù ®éng. Trong tr­êng hîp nµy sö dông bµn  c¾t c¬ khÝ. C¾t vµ bÎ g·y tÊm theo ®­êng c¾t tr­íc, ®­a d¶i thñy tinh ®Õn bµn c¾t ®Òu thùc hiÖn tù ®éng. Cuèi d©y chuyÒn float bè trÝ m¸y röa vµ m¸y sÊy. KÝnh tÊm ®­îc röa b»ng n­íc nãng ë nhiÖt ®é 50 – 800C dïng chæi xo¸y. Khi sÊy sö dông khÝ nãng ®­îc läc s¹ch bÈn. Cø mçi giê cÇn kiÓm tra tèc ®é d©y chuyÒn, bÒ réng vµ chiÒu dµy tÊm sù xª dÞch sang mét bªn d¶i kÝnh. Cø hai giê cÇn kiÓm tra mÐp d¶i kÝnh, cÇn ph¸t hiÖn c¸c vÕt nøt nhá nhê thiÕt bÞ quang häc, kiÓm tra chÊt l­îng qu¸ tr×nh ñ.

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

Dùng nhiệt ngọn lửa

BÓ nÊu thuû tinh sö dông nhiệt ngọn lửa cã kÕt cÊu phức tạp, bëi v× phải bè trÝ hÖ thèng vßi ®èt, hÖ thèng thu håi tÝch vµ hoµn nhiÖt sö dông khãi th¶i bÓ nÊu, hÖ thèng kho nhiªn liÖu, cÊp nhiªn liÖu cho bÓ nÊu. C¸c ®­êng èng dÉn n­íc vµ kh«ng khÝ bÞ bÈn. §iÒu chØnh bÓ nÊu phức tạp h¬n, ®iÒu kiÖn lµm viÖc của thiÕt bÞ gia c«ng vµ t¹o h×nh s¶n phÈm thuû tinh không æn ®Þnh. HÖ sè nhiÖt ho¹t ®éng cã Ých cña bÓ nÊu thấp.Hiện nay ít sử dụng.

dùng năng lượng điện

BÓ nÊu thuû tinh sö dông n¨ng l­îng ®iÖn cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, bëi v× kh«ng cÇn bè trÝ hÖ thèng vßi ®èt, hÖ thèng thu håi tÝch vµ hoµn nhiÖt sö dông khãi th¶i bÓ nÊu, hÖ thèng kho nhiªn liÖu, cÊp nhiªn liÖu cho bÓ nÊu. C¸c ®­êng èng dÉn n­íc vµ kh«ng khÝ kh«ng bÞ bÈn. §iÒu chØnh bÓ nÊu thuËn lîi h¬n, t¹o ®iÒu kiÖn lµm viÖc æn ®Þnh cho thiÕt bÞ gia c«ng vµ t¹o h×nh s¶n phÈm thuû tinh. HÖ sè nhiÖt ho¹t ®éng cã Ých cña bÓ nÊu cao (50 – 75%) lµm t¨ng hÖ sè sö dông nhiÖt s¬ cÊp. Lo¹i lß ®iÖn c«ng suÊt 100 tÊn thuû tinh

trong mét ngµy ®ªm ®­îc khai th¸c cã hiÖu qu¶

 nhÊt ë nhiÒu nhµ m¸y trªn thÕ giíi

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

Câu 19:  Tr×nh bµy c¸c ph¶n ­ng khi ®èt nóng phèi liÖu thuû tinh tÊm chøa chÊt t¹o mµu vµ chÊt lµm mê.

C¸c chÊt t¹o mµu khi ®èt nãng phèi liÖu cã thÓ chuyÓn tõ mét møc «xy ho¸ sang møc kh¸c, t¹o thµnh víi c¸c thµnh phÇn riªng biÖt c¸c hîp chÊt ho¸ häc vµ dung dÞch r¾n, còng nh­ tham gia vµo ph¶n øng t¹o thµnh silic¸t. Cô thÓ cã thÓ tæng hîp nh­ sau:

C¸c s¾t «xyt:                Fe2O3 + CO = 2FeO + CO2;

         2Fe2O3 « 4FeO + O2;

         Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O.

C¸c mangan «xyt:        4MnO2 ® 2Mn2O3 + O2;

         Mn2O7 ® Mn2O3 + 2O2;

         2Mn2O3 ® 4MnO + O2.

C¸c ®ång «xyt:            4CuO ® 2Cu2O + O2;

         2Cu2O ® 4Cu + O2;

         CuO + SiO2 = CuSiO3;

         CuO + 2B2O3 = CuB4O7;

         2Cu2O + Sn = 4Cu + SnO2.

C¸c cr«m «xyt:            4K2CrO4 ® 4K2O + 2Cr2O3 + 3O2;

         2K2Cr2O7 ® 2K2O + 2Cr2O3 + 3O2.

C¸c coban «xyt:           2Co2O3 « 4CoO + O2;

         2CoO4 « 6CoO + O2.

Niken «xyt                  Ni(OH)2 = NiO + H2O

         2Ni2O3 « 4NiO + O2

TÊt c¶ c¸c «xyt kÓ trªn ®Òu t¸c dông víi SiO2 t¹o thµnh c¸c silic¸t

Selen «xyt vµ selen kim lo¹i cã thÓ khi ®èt nãng t¹o thµnh:

2(2n+ 1)Se + O2 + 4Na2O « 4NaSen + 2Na2SeO3;

Se + O2 = SeO2;

2Se + 3O2 = 2SeO3;

SeO2 + Na2O = Na2SeO3;

Se + Pb = PbSe.

C¸c chÊt lµm mê – Trong qu¸ tr×nh nÊu thuû tinh c¸c ph¶n øng cña chÊt lµm mê sau cã ý nghÜa thùc tÕ:

4NaF + SiO2 « 2Na2O + SiF4;

4AlF3 + 3SiO2 « 2Al2O3 + 3SiF4;

2CaF2 + SiO2 « 2CaO + SiF4;

Na2SiF6 « 2NaF + SiF4.

Câu 20:  Tr×nh bµy qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt thuû tinh trong c«ng nghÖ nÊu thuû tinh.

Qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt thuû tinh lµ qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt theo thµnh phÇn ho¸ cña chóng, gi¶m sù h×nh thµnh c¸c gîn xo¸y, c¸c líp ph©n tÇng.

Trong c¸c lß nÊu ho¹t ®éng theo chu kú cã thÓ dïng gi¶i ph¸p trén, ®¶o phèi liÖu ®· nãng ch¶y. Trong lß ho¹t ®éng liªn tôc cã thÓ kÐo dµi thêi gian phèi liÖu n»m ë vïng cã nhiÖt ®é cao hoÆc thæi vµo phèi liÖu khÝ nÐn d­íi ¸p suÊt cao. Th«ng th­êng qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt thuû tinh x¶y ra do c¸c phÇn tö hçn hîp khuÕch t¸n vµo nhau khi hçn hîp cã ®é nhít thÊp. §Ó thóc ®Èy nhanh qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt phèi liÖu nãng ch¶y phèi liÖu cÇn ®­îc nghiÒn mÞn, cÇn ®¶o ®Òu liªn tôc vµ qu¸ tr×nh n¹p liÖu ph¶i ph©n bè ®Òu vµo lß nÊu.

Sù t¨ng ®¸ng kÓ bÒ mÆt riªng cña c¸c líp xo¸y nh­ lùc n©ng cña c¸c bät khÝ thóc ®Èy nhanh h¬n qu¸ tr×nh ®ång nhÊt vËt liÖu thuû tinh. Víi môc ®Ých t­¬ng tù khi nÊu thuû tinh quang häc th­êng dïng thiÕt bÞ trén, ®¶o. Thuû tinh quang häc lµ lo¹i cã ®é ®ång nhÊt cao, kh«ng cho phÐp cã gîn xo¸y, dao ®éng hÖ sè khóc x¹ t¹i c¸c vïng kh¸c nhau cña thuû tinh kh«ng lín h¬n ±0,0005. Sù ®ång nhÊt vËt liÖu thuû tinh cã thÓ thùc hiÖn ®­îc trong lß nåi ë chÕ ®é nÊu theo chu kú, khi tÊt c¶ l­îng phèi liÖu ®· ®­îc chuÈn bÞ cÊp vµo c¸c cöa t­¬ng øng, gÆp ph¶i khã kh¨n khi nÊu thuû tinh trong lß bÓ ho¹t ®éng liªn tôc chøa 8 – 10 ngµy dù tr÷ vËt liÖu thuû tinh. V× vËy ®èi víi tr­êng hîp nµy lµm ®ång nhÊt vËt liÖu thuû tinh cÇn thùc hiÖn b¾t ®Çu trong x­ëng phèi liÖu vµ trªn toµn bé c¸c giai ®o¹n c«ng nghÖ nÊu thuû tinh cÇn xem xÐt ®Ó phèi liÖu vµ vËt liÖu thuû tinh hoµn toµn ®ång nhÊt kh«ng bÞ ph©n tÇng.

Sù khuyÕch t¸n trong m«i tr­êng nhít xÈy ra m¹nh ®Õn khi kÕt thóc qu¸ tr×nh h×nh thµnh thuû tinh ch­a kÕt thóc, v× vËy mÉu thuû tinh tr­íc lµm trong vµ ®ång nhÊt lµ sù bÖn kiÓu tæ ong hoÆc bói cña c¸c líp riªng biÖt cña vËt liÖu thuû tinh kh¸c nhau vÒ thµnh phÇn ho¸ häc cña m×nh. §é dµy ®Æc cña l­íi tæ ong hoÆc bói vµ khã kh¨n kh¾c phôc phô thuéc vµo sù chuÈn bÞ phèi liÖu vµ chÕ ®é nhiÖt. Sù lµm ®ång nhÊt vËt liÖu thuû tinh sÏ tiÕp tôc trong qu¸ tr×nh lµm trong vµ khi gi÷ vËt liÖu thuû tinh trong vïng cã nhiÖt ®é cao nhÊt ®Ó thùc hiÖn viÖc trén trong qu¸ tr×nh lµm ®ång nhÊt b»ng c¸ch trén vËt liÖu thuû tinh, cÇn thiÕt thiÕt kÕ míi c¸c lß bÓ nÊu thuû tinh cã c«ng suÊt lín. Trong c¸c ®iÒu kiÖn tån t¹i, nguyªn t¾c quan träng nhÊt lµ gi÷ ®é æn ®Þnh chÕ ®é nhiÖt vµ chÕ ®é c«ng nghÖ. Nh­ vËy qu¸ tr×nh ®ång nhÊt chÝnh lµ lµm ®ång ®Òu vËt liÖu thuû tinh vµ khö c¸c líp kh«ng ®ång nhÊt.

Câu 21: Chế ®é nhiÖt qu¸ tr×nh nÊu thuû tinh trong lß bÓ ho¹t ®éng liªn tôc.

            Nấu thủy tinh trong các lò hoạt động liên tục về cơ banrdwaj trên các nguyên lí khác với nấu thủy tinh trong lò nồi.sự liên tục trong quá trình nấu cho phép thiết lập và duy trì ổn định chếđộ nhiệt và khí.Ở lò nấu hoạt động liên tục,các giai đoạn nấu riêng biệt của quá trình nấu thực hiện theo một trình tự nhất định theo chiều dài lò.Sự vi phạm chếđộ cấp liệu vào lò,gia công sản phẩm,khai thác và vận hành bể nấu sẽ làm thay đổi hướng của các dòng thủy tinh đã thiết lập và chất lượng thủy tinh kém đi.

        Các chếđộ nhiệt của quá trình nấu thủy tinh trên các bể nấu khác nhau là khác nhau như:thủy tinh mài nhẵn mặt,kính cửa sổ,thủy tinh điện chân không,..

         Nhiệt độ nấu thủy tinh càng cao các quá trình tạo thủy tinh ở các giai đoạn xảy ra càng nhanh.Vật liệu chế tạo lò nấu,thiết bị thu hồi nhiệt cũng như kết cấu lò phải chịu được nhiệt độ cao.Để giữđược độổn định các chếđộ nấu thủy tinh cần giữđược ổn định môi trường khí trong lò,lò nấu cần dễđiều khiển,dễ hiệu chỉnh.Muốn vậy cần giữ vệ sinh các kênh,buồng tích hoàn nhiệt theo chếđộ bảo dưỡng đã quy định,xử lí vết nứt,các lỗ hổng,những vị trí có thể lọt khí vào lò.

          Để giữổn định chếđộ nhiệt trong bể nấu cần thiết lập chếđộđiều khiển tựđộng.Các thông số cần điều khiển:Nhiệt độ các vùng trong lò,áp lực môi trường khí trong lò,nhiệt độđốt nóng khí…

Câu 22: Tr×nh bµy thiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt,quy tr×nh vËn hµnh.

ThiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt lµ c¸c buång ®­îc xÕp vËt liÖu chÞu löa bªn trong d­íi d¹ng ghi l­íi lµm nhiÖm vô cña ¾c quy tÝch nhiÖt. ThiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt lµm viÖc theo chu kú tÝch nhiÖt cña khÝ th¶i vµ sau ®ã l¹i trao nhiÖt ®· tÝch cho kh«ng khÝ cÇn ®èt nãng hoÆc nhiªn liÖu khÝ cã nhiÖt trÞ thÊp.

Trong tõng chu kú riªng biÖt qua ghi chØ ®i qua mét m«i tr­êng- hoÆc ®èt nãng hoÆc ®­îc ®èt nãng. V× vËy trong thiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt cã thÓ ®­îc ®èt nãng khÝ ®èt.

Khãi lß - khÝ th¶i ®­îc thu håi tõ bÓ nÊu 1 qua buång ghi tÝch, hoµn nhiÖt 2 vµ 3 trao phÇn lín nhiÖt cña m×nh. Sau ®ã khÝ theo kªnh 4 - 7 ®i vµo kªnh thu håi khãi 8 ®Ó ®i vµo èng khãi. KhÝ ®èt vµ kh«ng khÝ theo kªnh 9 - 11 ®i vµo lß qua thiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt 12 vµ 13 ®­îc ®èt nãng lªn trong ®ã Sau mét kho¶ng thêi gian ghi cña buång tÝch nhiÖt 2 vµ 3 ®­îc ®èt nãng, cßn c¸c buång 12 vµ 13 l¹i ®ang lµm nguéi. Do vËy mµ nhiÖt ®é cña khÝ th¶i ngµy mét t¨ng, cßn nhiÖt ®é ®èt nãng khÝ vµ kh«ng khÝ cµng gi¶m. Khi ®ã chuyÓn c¸c van 14 vµ 15 vµ chiÒu chuyÓn ®éng cña khÝ sÏ thay ®æi. KhÝ ®èt vµ kh«ng khÝ ®­îc cÊp ®Ó ®èt nãng buång tÝch nhiÖt 2 vµ 3, cßn khÝ th¶i tõ lß ®­îc hót qua buång tÝch hoµn nhiÖt 12 vµ 13.

Trong buång tÝch nhiÖt vµ hoµn nhiÖt kh«ng khÝ vµ khÝ ®èt cã nhiÖt trÞ thÊp ®­îc ®èt nãng lªn ®Õn 900-10000C. Khi sö dông nhiªn liÖu cã nhiÖt trÞ cao kh«ng khÝ cã thÓ ®­îc ®èt nãng ®Õn 1000-11500C.

Phô thuéc vµo chiÒu chuyÓn ®éng cña khÝ vµ ®iÒu kiÖn cô thÓ (mùc n­íc ngÇm, chiÒu cao x­ëng, ph­¬ng ph¸p gia c«ng thuû tinh,. ..) cã thÓ sö dông thiÕt bÞ tÝch nhiÖt, hoµn nhiÖt d¹ng n»m ngang hoÆc th¼ng ®øng

§Ó gi¶m tæn thÊt nhiÖt vµo m«i tr­êng xung quanh t­êng cña buång tÝch hoµn nhiÖt ®­îc x©y tõ ba líp: líp trong cïng- mét viªn g¹ch chÞu löa (th­êng lµ g¹ch samèt), líp gi÷a- mét viªn g¹ch c¸ch nhiÖt (samèt nhÑ, hoÆc ®iat«mit) vµ líp ngoµi cïng- mét hoÆc mét viªn r­ìi g¹ch ®á. §Ó t¨ng ®é kÝn khÝ cña t­êng thiÕt bÞ tÝch hoµn nhiÖt tõ ngoµi phñ mét líp tr¸t chuyªn dông. Khèi x©y vËt liÖu chÞu löa cña t­êng vµ ®Æc biÖt lµ vßm c¸c buång tÝch hoµn nhiÖt thùc hiÖn b»ng g¹ch kÝch th­íc lín bÒ dµy ®Õn 375 mm. Ghi cña thiÕt bÞ tÝch hoµn nhiÖt xÕp b»ng g¹ch chÞu löa samèt, cßn ë ®o¹n cã nhiÖt ®é khÝ th¶i trªn 1300 -14000C – b»ng g¹ch phosterit, hoÆc magiªzit chÞu nhiÖt, cao nh«m hoÆc ®in¸t. C¸c trô cuèi cïng theo møc ®é t¸c ®éng cña phèi liÖu thuû tinh, bÒ dµy g¹ch xÕp ghi ®­îc x¸c ®Þnh b»ng ®é bÒn d­íi t¶i träng vµ møc ®é tham gia vµo trao ®æi nhiÖt.

H×nh 7.31. S¬ ®å lµm viÖc cña thiÕt bÞ tÝch vµ

hoµn nhiÖt

1 - bÓ nÊu; 2, 3 - buång xÕp vËt liÖu chÞu löa; 4¸7- kªnh dÉn khÝ; 8- kªnh thu håi khÝ th¶i; 9¸11- kªnh dÉn khÝ ®èt vµ kh«ng khÝ; 12, 13- thiÕt bÞ tÝch vµ hoµn nhiÖt; 14, 15- c¸c van ®iÒu chØnh.

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