Как устранить пороки в стекле?

Лес Гаскелл* представляет специальную систему диспергирования стеклообразных включений (свилей) в стекломассе, разработанную для устранения пороков стекла типа «кошачий след» за счет непрерывного дренирования свилей и механического перемешивания стекломассы



Производитель высококачественных огнеупоров компания Parkinson-Spencer Refrac tories (PSR) является глобальным поставщиком широкого ассортимента специальных огнеупоров исключительно для стекольной промышленности, вместе с системами кондиционирования стекломассы.

Диспергирование свилей
Система диспергирования (рассеивания в массе расплава стекла) стеклообразных включений (свилей) компании PSR обеспечивает решение проблемы образования пороков стекла типа «кошачий след». Этот порок связан с образованием в стекломассе видимых «нитей» или серии «волокон» чужеродного стекла, называемых свилями. Они могут быть поверхностными или находиться в массе стекла, проявляясь на изделиях из стекла, в частности на стеклотаре и тонкой выдувной стеклопосуде, в виде царапин от когтей кошки на боковой стороне изделия. Свили определяются как визуальный дефект стекла в виде прозрачных волнистых нитей, которые не оказывают существенного влияния на прочность самого изделия, несмотря на то, что стекловидные включения часто могут быть «рельефными» и ощущаться ногтем на поверхности как выступающие наплывы. Но они могут вызывать проблемы при последующей маркировке или нанесении декора на поверхности изделия.

Свили являются стеклообразными прозрачными локальными неоднородностями в стекломассе. Эти включения чужеродного стекла имеют химический состав, отличающийся от основной массы расплава производимого стекла и, следовательно, различные физические и химические свойства. Такое поверхностное включение является стеклом, обогащенным глиноземом и/или цирконием (обычно от 2 до 6% по сравнению с базовым стеклом), которое образуется из-за растворения огнеупоров в процессе производства стекломассы. Свиль более вязкая, чем базовый расплав стекла, и ее появление на стеклянном контейнере обусловлено наличием свили на поверхности капли, подаваемой питателем. В свою очередь, такие свили концентрируются в нижней части стекломассы на каплеобразующем фидере и в канале питателя.

Наиболее вероятным источником появления этого вязкого материала в виде неоднородных «нитей» чужеродного стекла (или свилей) является стекловидная фаза (стеклофаза) плавленолитых огнеупоров на основе оксида алюминия, диоксида циркония, оксида кремния и стеклофазы (известных как бадделеито-корундовые или алюмо-циркониево-силикатные AZS-огнеупоры). Такие огнеупоры широко применяют для футеровки боковых стен бассейна варочной части и кладки верхнего строения стекловаренных печей.

Эта стеклофаза выделяется из плавлено-литых AZS-огнеупоров на их поверхность во время первоначального разогрева печи и затем растворяется в стекломассе под действием последующей коррозии огнеупоров в ходе кампании печи. Этот феномен известен как экссудация (выплавление) стеклофазы на поверхность AZS-огнеупоров при высокотемпературном нагреве с образованием стеклообразного («влажного») слоя покрытия. При нормальных обстоятельствах такие выделения (экссудаты) стекловидной массы и продукты коррозии огнеупоров попадают в расплав стекла и, главным образом, находятся в нем в равномерно распределенном состоянии по всей массе. Такие ло кальные стекловидные неоднородности стекла могут регистрироваться как незначительные изменения при конечном анализе стекла (химическом или спектральном).

Однако, если процесс экссудации при первоначальном нагреве печи происходил интенсивно, а скорость коррозии огнеупоров является чрезмерной и наблюдается в любое время в ходе кампании печи, происходит обогащение пограничных с огнеупорами слоев стекломассы. Такой процесс в результате становится реальной проблемой эксплуатации печи. Альтернативно, выделяющаяся более вязкая стеклофаза локально аккумулируется в области печи, распределителей или каналов питателей, а затем становится более подвижной, вовлекается в выработочную зону и распределяется по дну каналов питателей. Движущаяся стекломасса может вымывать отдельные кусочки связки и стеклофазы огнеупоров, которые также растворяются в стекле. В результате, это может привести к повышению концентрации выше, чем в распределении по базовой стекломассе и, таким образом, проявиться в виде стеклообразных, прозрачных волнистых или узловых свилей – пороков стекла типа «кошачий след».