2.3. Введение боя в стекольную шихту

Традиционно в стекловаренную печь шихта подается со стеклобоем в соотношении: (75 - 85 %) шихты - (15 - 25 %) стеклобоя. В последние 10 - 15 лет это, казавшееся незыблемым, правило существенно изменилось в связи с рядом обстоятельств, в первую очередь, из-за необходимости утилизации стекольного боя, загрязняющего окружающую среду. Во-вторых, в связи с высокой стоимостью и дефицитностью щелочесодержащего сырья, в то время как в составе стекольного боя имеется около 15 % оксидов щелочных металлов. В-третьих, стекольный бой, будучи более легкоплавким по сравнению с шихтой, позволяет экономить топливо. В результате доля боя в составе шихты повышена до 30 - 50 %. Имеются заводы, которые выпускают продукцию в результате переплавки одного боя.

Практикуется несколько вариантов введения боя в шихту:

- Подача боя к бункерам загрузчиков в вагонетках по отдельной транспортной линии и их загрузка в бункера попеременно через определенные интервалы времени. В этом случае бой и шихта поступают в печь слоями. Этот вариант является наиболее простым и распространенным.

- Смешивание боя с шихтой в смесителях. Для этого бой должен быть измельчен до кусков размером не более 10 - 15 мм для обеспечения необходимой текучести и подан в составной цех для хранения в расходном бункере над весами. Точное дозирование боя и смешивание его с шихтой позволяет весьма существенно застабилизировать положение зоны варки в стекловаренной печи и температур на выработке. Поэтому дозирование боя должно широко распространяться, особенно при строительстве новых и реконструкции старых составных цехов.

- Смешивание боя с шихтой в особом смесителе, размещаемом вблизи загрузочного кармана стекловаренной печи. Этот вариант широко используется в зарубежных проектах.

- Создание слоев шихты и боя на ленточном транспортере (“сэндвич”), откуда они поступают в бункера загрузчиков, частично смешиваясь при сбросе.

- Загрузка шихты на подслой боя с помощью роторных загрузчиков. Этот вариант требует наиболее сложного механического оборудования, что задерживает его распространение.

Вторичный бой вводится в шихту таким же образом, только доля боя в этом случае возрастает на 10 - 50 %. Иногда для этого усиливаются механизмы загрузчиков. Обязательным условием использования в стекловарении повышенного количества покупного боя является принудительное усреднение стекломассы путем бурления ее воздухом.

2.4. Контроль качества стекольной шихты

Основными показателями качества стекольной шихты являются соответствие ее заданному химическому составу и ее химическая однородность - соответствие заданному составу во всех микрообъемах одного отвеса шихты. Точность соблюдения рецепта шихты - важнейшее требование технологии стекла, так как даже незначительные отклонения от заданного рецепта приводят к нарушениям варки стекла и его формования.

Однородность шихты зависит от гранулометрии сырьевых компонентов, от постоянства их химического состава, от точности дозирования и условий смешивания компонентов шихты. Наиболее типичными пороками, возникающими при неоднородной шихте, являются свили и шихтные камни.

Расслоение готовой шихты чаще всего бывает вызвано большим различием по зерновому составу исходных сырьевых материалов. К расслоению приводит холодная шихта (температура ниже 35 ^ОС) или плохо увлажненная шихта, а также неудачная транспортировка шихты к стекловаренной печи.

При использовании неоднородной шихты в первую очередь провариваются те ее участки, которые обогащены легкоплавкими компонентами (сода, сульфат натрия, селитра), и только потом провариваются участки, обогащенные тугоплавкими компонентами (песок, глиноземсодержащие материалы). Это создает ячеистую структуру первичного расплава, которая ликвидируется в процессе гомогенизации стекломассы. Поскольку при обогащении стекломассы кремнеземом ее плотность снижается, то эти участки или области расплава оказываются в стекловаренной печи вблизи поверхности стекломассы, что еще больше затрудняет усреднение больших объемов стекломассы.

Вследствие колебаний в шихте содержания песка, соды, влаги изменяется положение в бассейне стекловаренной печи границ зон шихты и варочной пены. При увеличении содержания песка удлиняется протяженность зоны шихты. При увеличении содержания соды удлиняется зона пены. Рост количества влаги в шихте сокращает протяженность варочной пены. В свою очередь, колебание протяженности зоны варки приводит к вариациям количества расплава, вовлекаемого в выработочный поток.

Для характеристики различных причин, приводящих к нестабильности состава шихты во времени, в табл.25 приводится относительный вклад в эту нестабильность важнейших факторов. Из табл.25 видно, что основную роль в нестабильности состава шихты в ряде случаев играют колебания состава сырья.

Существует два варианта контроля качества шихты - текущий и периодический (табл.26). Отбор проб шихты на контрольные анализы производят после завершения процесса смешивания шихты.

Таблица 25

Относительный вклад в нестабильность состава шихты