Кондиционирование стекломассы

Как сказано выше, одной из основных функций фидера является доставка стекломассы от выработочной части печи к очку без потери ею термической однородности, под которой понимают отсутствие в ней термических градиентов.

Термическая неоднородность формуемой стекломассы, как правило, является следствием нарушения нормального протекания процессов ее охлаждения и гомогенизации в зоне выработки печи, выработочных каналах питателя, хотя иногда сказываются и отклонения в процессе варки.

В последнее время в связи с повышением требований к качеству изделий, повышаются и требования к однородности стекломассы.

Если капля имеет неравномерное распределение температуры по объему, то из нее нельзя получить изделие с однородной толщиной стенки. Обычный брак изделий в этом случае: заливы (утолщенная стенка) и продутость (тонкая стенка). В этом случае также создаются условия для возникновения термических посечек (тонких трещин) на поверхности изделий. Брак также получают при отклонении температуры капли от оптимальной. «Горячая» капля имеет вытянутую форму и при падении в черновую форму образует складки, морщины, что неблагоприятно влияет на процесс формования, к тому же имеет место перегрев форм, в связи с чем приходится снижать скорость работы автоматов из-за прилипания стекла к металлу и деформации изделий. При «холодной» капле имеет место кованость поверхности, посечки и другие виды брака. В связи с этим, во-первых, необходимо предпринимать меры по выравниванию температуры в объеме стекломассы, другими словами, добиваться ее гомогенизации, а во-вторых, следует формовать изделия при оптимальной температуре капли.

Процесс устранения температурных градиентов в стекломассе часто называют кондиционированием.

Распределение температуры в потоке стекломассы в канале питателя определяется ее физическими свойствами, а они таковы, что типичным является параболическое распределение температуры по сечению потока. У стенок и дна канала скорость движения стекломассы замедлена и температура ее снижается вследствие потерь в окружающую среду. Напротив, центральная часть потока перемещается с большой скоростью и имеет более высокую температуру. Одним из средств выравнивания температуры по сечению канала является применение систем обогрева канала питателя и чаши.

С другой стороны, стекломасса в фидере должна быть охлаждена до температуры формования, в связи с чем одним из главных требований к нагревательному каналу питателя является высокая эффективность теплоотвода для студки стекломассы. Раннее (по потоку стекломассы) начало охлаждения при высокой интенсивности теплоотвода важно с точки зрения сокращения длины зоны охлаждения, а значит – и канала фидера. Поэтому в конструкциях питателей используются мощные системы охлаждения, например, с принудительным движением охлаждающего воздуха. Практика эксплуатации фидеров показала, что при этом охлаждении следует сосредотачивать в центральной, наиболее скоростной зоне потока стекломассы и принимать меры по предотвращению переохлаждения периферийных зон с медленно текущей стекломассой.

Таким образом, в канале фидера одновременно обогреваются пристенные слои стекломассы и охлаждаются центральные. Установлено, что это и приводит к выравниванию температуры в объеме потока.

Способность стеклоформующих машин производить стеклянные изделия соответствующего качества, главным образом, зависит от степени кондиционирования стекломассы, обеспечиваемой питателем. Термическая однородность стекломассы достигается путем ее охлаждения и нагрева в питателе.

Поиск по сайту: