Вплив сировини та технології виготовлення на якість скляних виробів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

Скло - це всі аморфні тіла, одержувані шляхом переохолодження розплаву, незалежно від їх хімічного складу і температурної області затвердіння і які набувають в результаті поступового збільшення в'язкості механічних властивостей твердих тіл; причому процес переходу з рідкого стану в склоподібний повинен бути оборотним ( дод. А).

Скловироби мають велике значення у житті людей, а їх виробництво є необхідним . Неможливо уявити будівлю без вікон так як не можливо уявити житло людей без дзеркал , в сучасному світі виявлена тенденція на широке використання скла , як наприклад сучасні будівлі виконанні в стилі модерн.

Скло є широко застосовуваним матеріалом у побуті, будівництві, на транспорті завдяки своїм унікальним якостям: прозорості, твердості, хімічної стійкості активним хімічним реагентам, відносній дешевизні виробництва.

У народному господарстві орієнтовно можна виділити такі основні області застосування скла: будівельна промисловість, виробництво склотари, склоаппаратів, хімічного посуду; в електровакуумній промисловості, використання скла як декоративний матеріал, оптична промисловість і приладобудування.

За масштабами застосування перше місце належить будівництву, в якому воно застосовується в якості конструктивного і обробного матеріалу.

Досить важливе значення при виробництві має сировина, з якої виготовляють скловироби. Скло різного призначення може мати зовсім різні домішки та барвники які складають до 4% усієї використаної сировини. Для виготовлення скла високої якості потрібно використати якісну сировину , та витримати усі вимоги технологічного процесу.[1, c. 1-14]

Якість скловиробів перевіряється на основі відповідних ДСТУ, на даний момент Україна доводить державні стандарти до європейського рівня. Тому проблема контролю технології виробництва та сировини скловиробів а також їх вплив на якість скла, дуже актуальна.

Мета - дослідження впливу сировини та технології виготовлення на якість скляних виробів, за матеріалами ПАТ "Завод скловиробів". Досягнення поставленої мети стає можливим за умови виконання таких завдань:

вивченні діяльності підприємства

вивченні технологічних процесів виробництва та впливу окремих операцій на якість продукції

Предметом дослідження виступають властивості, сировини та технологія виготовлення скловиробів , якість готової продукції.

Об'єктом дослідження є сировина та технологія виробництва скла на ПАТ "Завод скловиробів"

Методи дослідження: мікроскопічний та макроскопічний метод дослідження дефектів скла.

1. Загальні відомості про ПАТ "Завод скловиробів" та його продукцію

ПАТ "Київський завод скловиробів" - підприємство, історія якого почалася в довоєнний період на базі дзеркальної артілі "Праця дзеркало" Укрстеклотреста. У серпні 1940р. на її базі був організований завод механічної і термічної обробки скла, скорочено - завод "Мітос".

Наказом МПСМ УРСР від 10.10.1968г. Київський завод "Мітос" був перейменований в Київський дослідно-експериментальний завод скловиробів, до складу якого входило проектно-конструкторське і технологічне бюро, що надає технічну допомогу всім підприємствам, що входять до складу об'єднання "Укрстекло".

З 19 березня 1981 згідно наказу МПСМ УРСР № -72 підприємство було перейменовано в "Київський завод скловиробів", а з 11мая 1994 наказом № -371 регіонального відділення Фонду державного майна України м. Києва - перейменовано у відкрите акціонерне товариство "Київський завод скловиробів ".

Склодувні вироби: пробірки хімічні, біологічні, центрифужні, воронки для прядильних машин, лабораторні воронки, крапельниці, дистилятори та інші вироби, більше 50 найменувань. Склодувні вироби виготовляються як у встановленому асортименті, так і за індивідуальними замовленнями з склотрубки на газових пальниках. Масова продукція виготовляється механізовано, а частина, особливо складних і одиничних виробів, вручну.

На ПАТ "Завод скловиробів" два основні виробництва: виробництво дзеркал та інших виробів з листового скла і склодувне виробництво. Підприємство виконує замовлення як великих споживачів, так і населення незалежно від обсягу замовлення. Клієнт може придбати будь-який товар, починаючи від маленької пробірки до десятків ящиків скла і інших виробів.

Завод мав широкий ринок збуту дзеркал і склодувних виробів, майже у всіх регіонах колишнього Радянського Союзу. Але на початку 90-х років, у період перебудови, відбулося різке зниження виробництва. Багато промислових підприємств припинили свою роботу. Скоротився напрацьований десятиліттями ринок збуту, що негативно вплинуло на поставки продукції заводу. Попит на скло, дзеркала для меблів і склодувні вироби, знизився до критичного рівня. Виробничі потужності заводу були завантажені на 10 -15%, що призводило до збитків.Протягом декількох років ситуація не змінювалася і ми були змушені в кінці першого десятиліття нашого століття закрити провадження склодувних виробів.

Все це призвело до того, що колектив підприємства повинен був знайти нові творчі шляхи до вирішення проблем. На підприємстві була організована маркетингова служба, мета роботи якої - пошуки нових ринків збуту продукції. На заводі відкрили виставку-продаж виробів, почали відроджувати співпрацю з роздрібною і оптовою торгівлею, розробили план рекламної кампанії, почалося технічне переозброєння.

Грунтовно змінений і розширений асортимент своєї продукції. У виробництво були впроваджені нові технології з декорування дзеркал і скловиробів шляхом нанесення художнього малюнка методом піскоструминної обробки, нанесення малюнків за допомогою фарб і кольорових плівок. Замовникам запропонували дзеркала з підсвічуванням; дзеркала настінні на підставі з тонованого скла;дзеркала в рамах з дерева, пластику та металу; дзеркала, декоровані різними накладними елементами. Освоєно виготовлення художніх вітражів. Впровадили технологію склеювання скла за допомогою прозорих клеїв, що дозволило почати випуск дзеркал з приклеєними полками, меблів зі скла (столи, тумби, підставки) та інших виробів. Почали виробництво абсолютно нових видів виробів: склопакетів, торговельного обладнання, акваріумів, склоблоків з матового і візерункового скла, триплексу та броньованого скла.

Впровадження у виробництво циклічної печі дало можливість освоїти молліровання (термічне згинання) скла, налагодити випуск оглядових сферичних дзеркал, дзеркал для кімнат сміху, меблів з гнутих стекол, скловиробів для меблів.

Асортимент використовуваного скла зріс з декількох видів до сотень найменувань (поліроване, візерункове, армоване, тоноване, матоване та ін.) Товщиною від 2 до 19 мм. Завод використовує для переробки дзеркальні полотна, як власного виробництва, так і імпортні різних виробників товщиною від 2 до 6 мм, можливе виготовлення дзеркал і більшої товщини.

Дочірніх підприємств, філій, представництв та інших відокремлених структурних підрозділів завод скловиробів не має. Органiзацiйну структуру пiдприємства складають: голова правлiння, головний бухгалтер, головний iнженер, голвний економіст, вiддiл кадрiв, вiддiл збуту, вiддiл постачання, начальник виробництва, техніка безпеки, транспортна дiльниця.

Основні покупці:

Торгова мережа ТОВ"Леруа Мерлен" - 187.9 тис. грн.

П "Арт-інтер'єр" - 248,9 тис. грн.

ТОВ"Бізнес-Форс" - 65 тис. грн.

ТОВ"Сушия" - 82,3 тис. грн.

Серед фiнансово-економiчних проблем слiд вiдзначити наступнi:--недостатнiй обсяг обiгових коштiв; - недосконалiсть податкової системи, яка обмежує зростання виробництва. На пiдприємствi поступово вирiшується питання фiзичного та морального зносу обладнання, що є однiєю з проблем. Соцiальною проблемою є низький платоспроможний попит населення, та як наслiдок цього обмеження попиту та його росту. Планується постiйне розширення та поновлення асортименту виробляємої продукцiї.

Основні постачальники сировини та матеріалів:

П "Склопромторг" 2898,5 тис. грн..

ПВКФ"Ювента" 949,9 тис. грн..

ТзОВ Ей Джі Сі Флет Глас Україна 593,6 тис. грн..

Це постачальники скла та дзеркал листами.

В даний час підприємство виробляє широкий вибір продукції. Популярна категорія виробів - скло різних конструкцій.

1. Скло прозоре і надпрозоре.

2. Скло тоноване, сатин, лакобель.

3. Скло візерункове й армування.

4. Триплекс і загартоване скло.

Широко представленні дзеркала:

1. Дзеркала в листах і з прирізанням.

2. Дзеркала серійні - настільні, галантерейні, настінні, з фацетом, полками в рамах, з підсвічуванням, на опорах.

3. Дзеркала сферичні оглядові та для кімнат сміху.

4. Дзеркальна плитка.

Столи різного призначення:

1. Столи - журнальні, сервіровки, обідні, комп'ютерні.

2. Столи на полімерному підставі.

Підставки різної конструкції:

1. Підставки під аудіо / відео техніку і стійки.

2. Підставки, полки, вазони під квіти.

Інші скловироби широкого призначення:

1. Шафки для ванної.

2. Акваріуми, піддони, кришки.

3. Склопакети і склоблоки.

Таким чином ПАТ "Завод скловиробів" посідає гідне місце серед виробників скла різних конструкцій та різного призначення. Підприємство має довгу історію та значні напрацьовані зв'язки з іншими компаніями в цій галузі. Широкий асортимент приваблює нових покупців , тому підприємство стабільно розвивається.

На підприємстві виготовляють звичайне, теплостійке скло та вироби з кришталю. Керівництво підприємства слідкує за новими іноваціями на ринку скла та впроваджує провідні маркетингові стратегії для збільшення конкурентоспроможності.[2]

2. Характеристика сировиних матеріалів для виготовлення скляних виробів ПАТ "Завод скловиробів" та їх вплив на якість готової продукції

Сировина для отримання скла поділяється на основну та допоміжну.Основою створення скла є кремнезем (кварцовий пісок), вміст якого від 60 до 80% . Решту становлять у різних частках: сульфат натрію, сода, поташ, бура, крейда, свинцевий сурик, барит тощо.[3,c. 8] Як кислотний компонент у скло додають борний ангідрид. Окис калію вводять до складу скломаси за допомогою поташу, який підвищує прозорість і додає блиск. Окис кальцію додає склу хімічної стійкості. Допоміжними сировинними матеріалами є: барвники, окислювачі, обезбарвлювачі, відновлювачі, глушники, освітлювачі.

Сировиною для виробництва звичайного листового скла є сода Na2C03, вапняк СаС03 і пісок Si02.[1,c. 32] Скло листове призначене для скління світлопрозорих будівельних конструкцій, засобів транспорту, меблів, а також виготовлення скла з покриттям, дзеркал, скла загартованого, скла багатошарового, склопакетів та інших виробів будівельного, технічного і побутового призначення - далі скло листове.[4, c.5 ] Усі складові частини очищають, змішують і сплавляють за температури близько 1400 °С. Відбуваються такі реакції (спрощено):

Na2C03 + Si02 = Na2Si03 + C02^ СаС03 + SiO2 = CaSi03 + С02^

Фактично до складу скла входять силікати натрію і кальцію, а також надлишок Si02. Тому склад звичайного віконного скла можна подати такою спрощеною формулою:

Na20 * СаО * 6Si02.

Змінюючи склад шихти, додаючи різні добавки, одержують скло з наперед заданими властивостями. Так, якщо замість соди Na2C03 взяти поташ К2С03, то можна добути високоякісне тугоплавке скло, з якого виготовляють хімічний посуд. А якщо взяти поташ К2С03, кремнезем Si02 і оксид плюмбуму(ІІ) РЬО, то утвориться кришталь. Нижче наведено 4 різних формул складу кришталевого скла.

Основний вид скла -- кварцове скло. Воно являє собою склоподібну форму чистого кремнезему Si02. Таке скло зовсім не чутливе до різких коливань температури, воно має цінні оптичні властивості (пропускає ультрафіолетові промені)[5, c. 6].Скло широко використовують майже у всіх галузях промисловості та в побуті тому вироби з цього скла займають провідне місце в асортименті ПАТ "Завод скловиробів". З нього виготовляють тару, лабораторний посуд, художні вироби, побутовий посуд.[2] На основі цього скла можливо виготовляти скловолокно, яке застосовують для пошиття спецодягу, а також склопластики, зокрема склотекстоліт. Цей склопластик -- чудовий будівельний матеріал (міцний, не гниє, легко обробляється).[4, c.4] Склотекстоліт використовують як конструкційний матеріал у машинобудуванні, а в електроніці -- як ізолятор.

Кварцовий пісок - пісок, що складається більше ніж на 90% з уламків кварцу. Як правило, форма зерен добре обкатана. Матеріал добре відсортований, однорідний. Пісок кварцовий характерний для платформних районів. Утворюється як в умовах жаркого вологого клімату за рахунок перевідкладення продуктів глибокого хімічного вивітрювання материнських порід, так і безвідносно до клімату при тривалому перевідкладенні піщаного матеріалу або при формуванні осадів за рахунок розмивання древніших кварцових пісків. Кварцовий пісок як і скло відносять до силікатних матеріалів. За хімічним складом силікати представляють собою з'єднання оксиду кремнію (SіО2) з оксидами різних металів, тобто солі кремнієвих кислот.[3, c.3]

Сода кальцинована (карбонат натрію) - сіль, утворена катіоном натрію і аніоном вугільної кислоти. Сода кальцинована технічна (натрій вуглекислий) - порошок або гранули білого кольору.

Вапняк -- осадова гірська порода, що складається головним чином з кальциту з домішками глинистого матеріалу, кремнезему, оксидів заліза та інших. Найпоширеніший різновид карбонату кальцію. Фізико-механічні властивості дуже неоднорідні, але прямо залежать від його структури і текстури. Густина вапняку 2,7-2,9. Межа міцності при стисненні коливається в межах 0,4-300 МПа. Морозостійкість вапняку досягає 300--400 циклів.

Поташ - додає склу чистоту, блиск, прозорість, збільшуючи його світло переломлювання, і застосовується для виробництва кращих сортів скла, зокрема кришталя - одного з видів скла, використовуваного для високохудожніх світильників.

Оксид алюмінію - підвищує тугоплавкість, в'язкість і температуру розм'якшення, поверхневе натягнення розплаву скла, покращує механічні властивості, теплопровідність, хімічну стійкість.

Оксид бору - знижує температуру плавлення, в'язкість, поверхневе натягнення і схильність розплаву скла до кристалізації, збільшує термо- і хімічну стійкість, покращує хімічні властивості.

Оксиди лужних металів - грають роль плавнів, знижуючи температуру плавлення скляної шихти і в'язкість розплаву. Вони підвищують щільність.[7]

Барвники скла, в залежності від того, чи в процесі варіння скла вони розчиняються і утворюють з кремнеземом забарвлені силікати, чи зберігаються у вигляді колоїдно-дисперсних частинок, мають відповідно назву молекулярні та колоїдно-дисперсні. Молекулярні барвники - це оксиди металів, які надають склу певний колір без додаткової теплової обробки, саме вони використовуються на ПАТ "Завод скловиробів" .

Колір скла залежить від виду і кількості барвника, хімічного складу скломаси, середовища та умов варіння. Так, оксид кобальту при невеликій кількості (0,1-0,5%) надає склу синій колір, при великій - фіолетово-синій з червоним відтінком. Сумісне введення сполук кобальту і пероксиду марганцю надають скловиробам пурпурового, фіолетового і чорного кольорів. Калієве скло при цьому забарвлюється інтенсивніше, ніж натрієве. Перекис марганцю забарвлює звичайне скло (натрій - кальцій силікатне) в червоно-фіолетовий колір; оксид нікелю це скло теж забарвлює в фіолетовий колір з коричневим відтінком, а калієве - в червоно-фіолетовий.

Оксид міді надає склу блакитного (при вмісті 1-2%) чи зеленого кольору, а оксид хрому - зеленого. Жовтий колір одержуємо при введенні в скломасу сульфід кадмію, сульфіду заліза, оксиду урану. Крім того, широко застосовуються комбіновані барвники для збільшення кольорової гами скла. Білий колір надає поєднання двоксиду олова і кріоліту, чорний - оксиду марганцю (12-13%) і сульфіду заліза.

Оксид заліза забарвлює скло в синьо-зелений колір, оксид заліза - в жовтий, а в комбінації вони дають скло зеленого кольору; змішуючи жовті і червоні барвники, отримують скло коричневого кольору тощо. В якості молекулярних барвників в останні десятиліття широко використовують оксиди рідкоземельних елементів: діоксид церію, оксид неодиму і празеодиму, оксид ербію, комбінацію оксидів неодиму та празеодиму (дидим). Ці барвники надають склу такі споживні властивості: високий показник світлозаломлення, світло-проникнення, стійке і рівномірне забарвлення. Так, скло, яке містить діоксид церію в присутності оксиду титану, має лимонно-жовтий колір з незначним червоним відтінком, а оксид неодиму надає склу фіолетово-бузкового кольору. Красивий колір скла - фіолетово-червоний - одержуємо при введенні оксиду празеодиму. Дидим забарвлює скло в синьо-блакитний колір, а оксид ербію - в рожевий.

Колоїдно-дисперсні барвники надають склу певного кольору після теплової обробки (наводка), в результаті якої мікрочастинки барвника збільшуються до необхідного розміру (10-55 мкм). До таких барвників належать золото, срібло, мідь, селен, сурма, а також сульфіди свинцю, заліза, міді, кадмію, селену тощо. Так, для одержання скла рубінового кольору використовують 0,02% хлорного золота і діоксиду олова. В результаті реакції золото відновлюється до металевого і при наводці кристали його збільшуються, надаючи склу червоний (розмір кристалів золота 10-13мкм), рожевий (5-10 мкм) або коричневий (більше 13 мкм) колір.

Таким методом наводиться мідний і селеновий рубіни, авантюрин та сульфідне скло, що містить сполуки сірки, які здатні утворювати широку гаму кольорів - від світло-жовтого до чорного. Особливе місце серед кольорового скла належить сульфідно-цинковому, в якому роль барвника виконує сульфід цинку, що утворюється при взаємодії оксиду цинку і сірки, які спеціально вводять в шихту.

Глушники додаються для одержання молочно-білого непрозорого, напівпрозорого (опалового) чи ледь заглушеного скла, в якості яких використовують фосфорнокислі солі (солі амонію і кальцію), сполуки фтору (кріоліт, кремнефтористий натрій) оксид олова, тальк та ін.

Знебарвники застосовуються для усунення небажаних зеленуватих чи жовтуватих відтінків, причиною яких є домішки оксидів заліза в скломасі. Існує два основних методи знебарвлення скломаси: фізичний і хімічний.

При фізичному знебарвленні в скло вводять речовини, які забарвлюють його в колір, додатковий до зеленого (селен, оксид нікелю, оксид неодиму й ін.), що створює ефект безбарвного скла.

Ступінь застосування хімічних знебарвників (селітра, триоксид миш'яку, триоксид сурми й ін.) зводиться до того, що ці речовини при розпаданні виділяють велику кількість атомарного кисню, який сприяє переходу закису заліза в оксид. При цьому інтенсивність забарвлення скла знижується в десятки разів і зеленуватий колір переходить в жовтуватий.

Освітлювачі сприяють видаленню із скломаси видимих різних газових та повітряних включень, які понижують якість готових виробів. Це триоксид миш'яку і селітра, амонійні солі, іноді сира деревина та інші паро- і газоутворюючі речовини, які через товщу скломаси рухаються наверх у вигляді великих бульбашок. При цьому скломаса активно переміщується (кипить) і дрібні бульбашки газу збираються в більш круглі, які легше видаляються з скломаси.

Прискорювачі варіння скломаси, окисники, відновники вводять в склад для одержання відповідного ефекту. Так, прискорювачі (фтористоамонійні й інші сполуки) інтенсифікують процес скловаріння; окисники, наприклад селітра, миш'яковий ангідрид тощо, необхідні для варіння кольорового скла, забарвленого молекулярними барвниками, і для обезбарвлення скла. Відновники (тирса, вугілля, сполуки олова й ін.) необхідні при варінні скла, колір якого одержаний завдяки колоїдним барвникам.[8]

На підприємстві ПАТ "Завод скловиробів" використовується вже готова кришталева скломаса для виготовлення кришталевих виробів. Кришталь - це один з різновидів скла, що відрізняється від інших видів наявністю у складі оксидів срібла, барію, цинку або свинцю. Кришталем вважається біле скло, що містить не менше 16% оксидів цих металів. Якщо зміст барію, свинцю, срібла не досягає цієї норми, скло розцінюється як кристалін.

Властивостями кришталю, що виділяють його на тлі інших видів скла, є підвищена щільність, важкість навіть при наявності тонких стінок посуду, незвичайна прозорість, блиск, світлопереломлювання з ефектом веселки, низька термостійкість, яскравий мелодійний дзвін, крихкість і неповторна краса.

1. Процентний вміст оксиду свинцю впливає на якість кришталю. Матеріал:

містить не менше 10% свинцю, барію або цинку, визнається кришталевим склом;

містить від 18 до 24% оксиду свинцю - іменується малосвинцевим кришталем;

має в своєму складі від 24 до 30% оксидів свинцю - вважається дорогим свинцевим кришталем;

містить більше 30% оксиду металу - елітний високосвинцевий кришталь.

2. Відповідно до європейської класифікації, матеріал, містить від 1 до 15% оксиду свинцю, - це кристалін;

від 16 до 23% - кришталь;

від 24 до 30% - свинцевий кришталь.

3. Виділяють різні види кришталю залежно від речовин, що входять до його складу:

гірський кришталь - кварц (природний кришталь), що не містить ніяких домішок;

свинцевий кришталь - містить оксид свинцю;

барієвий кришталь - включає до свого складу оксиди барію;

богемський кришталь - має в складі калієво-кальциєве скло замість оксидів свинцю або барію.[1, c.88]

Також на підприємстві налагодженно виробництво звичайного листового скла та виробів з нього. Саме виробництво скла для побутових цілей є основною задачею ПАТ "Завод скловиробів". На підприємстві використовується наступна сировина: діоксид кремнію (пісок), кальцинована сода, вапняк, барвники. Сировина відповідає нормам відповідних Державних стандартів. На підприємстві створений спеціальний ввіділ перевірки якості сировини, перевірка проходить під час підготовки сировини до початку виробничого процесу.

3. Технології виготовлення скляних виробів які застосовуються на ПАТ "Завод скловиробів"

Процес виготовлення виробів зі звичайного скла в ПАТ "Завод скловиробів":

1) Для виготовлення скла використовують діоксид кремнію , натрій у вигляді карбонату натрію , кальцій у вигляді вапняку та інші складові в тому числі барвники ( рис. 1) . Для зменшення затрат сировини до суміші також додають скло-брухт. Всі складові перемішуються та додаються до спеціальної печі.

2) В печі складові майбутнього скла плавляться при температурі 3180 F або 2907 градусів по Цельсію. Такі печі зношуються в середньому кожні 8-10 років. Для виготовлення розплавленої скломаси треба зачекати 24 години.

3) Після переплавлення скло надходить до спеціальних ємкостей де отримує форму. Зазвичай на підприємстві ПАТ "Завод скловиробів" листи проходять через конвеєр щоб претворитися на листове скло.

4) Отримавши форму скло проходить термічну обробку та охолодження , це робиться для того щоб надати йому міцності. Під час термічної обробки деякі дефектні скловироби бракуються.

5) Далі експерти проводять механічну, відео та світло променеву перевірку якості продукції . Це робиться для того щоб виявити в склі можливі дефекти які не були виявлені на попередніх етапах , та зробити перевірку розмірів скловиробів. Забраковане скло потрапляє до печі.

6)Якщо скло пройшло всі рівні перевірки його пакують та наносять маркування. Виготовлене скло можливо в майбутньому переробити в інші скловироби , в основному це стосується листового скла.

7) Готова продукція відвозиться на склад а згодом і до споживача.[1]

Розплав, з якого виробляють скляні вироби, отримують із суміші природних або штучних сировинних матеріалів (шихти). Сировинні матеріали склоробного виробництва ПАТ "Завод скловиробів" можна поділити на головні (необхідні для одержання скла заданого хімічного складу) та допоміжні (призначені для фарбування скла, додання йому непрозорості або, навпаки, високого світлопропускання, а також для прискорення і полегшення підготовки розплаву).

Якість кожного сировинного матеріалу має відповідати вимогам і призначенням скляних виробів, у виробництві яких цей матеріал застосовується. Механічна міцність і термічна стійкість скла, а також зовнішній вигляд і термін служби виробів залежать від хімічної та фізичної однорідності вихідних розплавів. Для транспортування скломаси на ПАТ " Завод скловиробів" використовують спеціальні конвеєри

Для отримання однорідних розплавів сировинні матеріали повинні мати постійний хімічний склад як в обсязі партій, що надходять у виробництво (хімічна однорідність або сталість складу всередині партії), так і в часі між послідовним надходженням партій (сталість складу в часі). У матеріалах, які йдуть на виробництво безбарвних стекол, суворо нормується допустимий вміст домішок, що офарблюють скло: сполук заліза, титану, хрому, вуглецю.

У сировинних матеріалах обмежують також вміст домішок тугоплавких речовин (корунду АlОз, циркону ZrSiCu, металевого кремнію, природного кременя), які насилу, повільно розчиняються в розплавах скла і можуть залишитися у виробах у вигляді сторонніх включень. Добре підготовлений сировинний матеріал повинен мати однорідний і постійний в часі зерновий (гранулометричний) склад.

Для кожного виду сировини нормуються найбільш бажані (оптимальні) розміри зерен, за яких цей матеріал не комкується, без розшарування, змішується з іншими компонентами шихти, менше випаровується (вигоряє) при завантаженні в піч, активно вступає в хімічні реакції і рівномірно розчиняється в розплаві. На підприємстві ПАТ "Завод скловиробів" Існує два способи витягування листового скла: вертикальний і вертикально-горизонтальний. Вертикальне витягування, у свою чергу, ділиться на човнове і безчовнове. Але вертикально-горизонтальний метод не набув на підприємстві, достатнього поширення тому від нього відмовились. [2]

Розглянемо спочатку човновий спосіб. Хімічні склади листового скла повинні забезпечувати задані властивості виробів залежно від їх призначення і умов експлуатації; досить високу швидкість варіння при температурах, встановлених виробничою практикою; більш низьку температуру кристалізації розплаву в порівнянні з температурою формування скла; достатню швидкість твердіння скломаси. Шихта, що йде на виготовлення скла, не повинна містити дефіцитних, дорогих та токсичних сировинних матеріалів. Основа складів більшості видів листового скла - система SiO 2 - CaO - Na 2 O, в якій частина CaO замінена на MgO, частина SiO 2 - на Al 2 O 3 та частина Na 2 O - на К 2 О.

Такі заміни дозволили знизити кристалізаційну здатність скломаси, підвищити швидкість формування і поліпшити хімічну стійкість скла. У виробничій частині печі і в каналах температурний режим встановлюють індивідуально в залежності від властивостей скломаси. За вихідні температурні показники беруть температуру скломаси, вимірювані оптичним пірометром через оглядові вікна в кришках підмашинних камер. Для скла звичайних складів ці температури складають 920-980 0 С і залежать від прозорості різних типів скла та прозорості елементів скла.

Скломасса на шляху від щілини в обладнанні (човники) до рівня відламки аркушів протікає і охолоджується, тверднучи, вона перетворюється в скло.

У процесі формування, охолодження і відпалу стрічка скла проходить три температурні зони: зону інтенсивного охолодження від температури цибулини до верхньої температури відпалу, власне зону відпалу, тобто повільного охолодження від верхньої до нижньої температури відпалу, і зону прискореного охолодження від нижньої температури відпалу до 120 -180 0 С. Для звичайного листового скла верхню температуру відпалу беруть 530-540 0 С, нижню температуру відпалу приймають в розрахунках менше 100-150 0 С, тобто за абсолютним значенням близько 380-430 0 С.

Перша зона - зона інтенсивного охолодження - закінчується при температурі 540-560 0 С під першою парою валиків. При підвищених швидкостях витягування рівень цих температур може піднятися вище першої пари валиків; тоді цю пару відключають і її роль переходить до другої пари валиків. У першій зоні допускається висока швидкість охолоджування стрічки (до 400-700 град / хв). Максимально допустима швидкість охолоджування стрічки у другій зоні відпалу залежить від максимально допустимих залишкових напруг у склі, зазвичай приймаються не більше 350 МПа або 100 ммкм / с. Режим відпалу налаштовують шляхом обережного зміни інтенсивності охолодження скла в підмашинній камері, підігріву стрічки в зєднувальному ланці за допомогою трубчастих перфорованих пальників, відкриття (або закриття) люків по висоті шахти, установки скатів на необхідній відстані від валиків; останнє дозволяє пропустити в ту чи іншу секцію шахти об'єм гарячих газів, потрібний для підтримання в ній заданої температури.

Питома добовий виробіток скла на 1 м корисної ширини стрічки в умовному (2 мм) обчисленні становить 1500-2100 м 2. Середня тривалість безперервної роботи машини (рис 2.) між обривами стрічок на оновлення становить не менше 500 годин, а при випуску технічного скла визначається прийнятими на заводі стандартами але становить не менше 200 годин. Питомі витрати умовного палива на 1 тонну готової продукції 430-550 кг.

Переваги човнового способи: простота виробничих пристроїв, відносно малі питомі капітальні витрати на будівництво установок, простота обслуговування машин.

Недоліки човнового способи: підвищена ймовірність слоювання скла, часті обриви стрічок скла на оновлення, відносно невисокі швидкості витягування стрічки скла.

Вироблення скла способом безчовнового вертикального витягування. Температура скломаси, що йде на формування стрічки, при безчовниковому способі в середньому приблизно на 150 0 С вище, ніж при човновому. Скломасса в каналах бічних машин на 10-15 0 С вище, ніж перед центральними машинами. Однак температура цибулин, виміряна оптичним пірометром, така ж, як і при човновому витягуванні. Тривалість відпалу при човнових і безчовнових способах відрізняється мало, оскільки великі швидкості витягування при безчовновому способі компенсовані збільшенням висоти машини.

Техніко-економічні показники виробництва скла безчовновим способом: При безчовновому способі тривалість безперервної роботи машини між обривами стрічки на оновлення складає близько 1000 год, питома витрата палива на 1 тонну готової продукції становить приблизно той же рівень, що і при човновому способі. [9]

Схема виробництва кольорового скла та кришталевого скла постачальників ПАТ " Завод скловиробів" різного виду.

Підготовка сировини для свинцевого кришталю, кольорового скла та безсвинцевого кришталю однакова. Спочатку проводиться відгрузка матеріалів потім експерти перевіряють матеріали на відповідність їх властивостям.

Збагачення скла в основному проводиться магнітною сепарацією. Магнітна сепарація - спосіб збагачення заснований на використанні відмінності в магнітних властивостях (величинах магнітної сприйнятливості, залишкової індукції, коерцитивної сили і ін.) компонентів суміші (мінералів, їх зростків і ін.) величиною часток від мікрона до 150 мм в неоднорідному постійному або змінному магнітному полях. Для свинцевого кришталю використовують також струшувальний стіл на якому завдяки вібрації збагачується пісок.



Змішування шихти. Для кольорового скла використовують ручне змішування при якому інгредієнти майбутнього скла змішують одразу на відміну від тарільчатого змішування коли інгредієнти подаються порціями в спеціальний змішувач з великими лопаттями , цей спосіб використовується для свинцевого та без свинцевого скла.

Варка скла. Для кольорового скла та свинцевого кришталю використовують горщикову піч де інгредієнти плавляться більше часу для повного переплавлення матеріалів. Для безсвинцевого кришталю використовують ванну піч з протокою так як матріали для цього скла плавляться швидше.

Виготовлення виробів. Свинцевий, безсвинцевий кришталь та кольорове скло спочатку видувають та надають скловиробу форми , а вже потім пресують для зміцнення виробу.

Відпал виробів. Відноситься до технології виготовлення скла, а саме до способів охолодження скла в процесі відпалу у конвеєрних печах безперервної дії (лерах).

Запропонований спосіб відпалу скла у лері полягає в тому, що стадії вирівнювання температури в склі, відповідального відпалу і повільного охолодження здійснюють в умовах ступеневої пониження температури в початкових секціях печі з утриманням максимального допустимого значення залишкових напруг у склі, а стадію швидкого охолодження здійснюють в умовах ступеневої пониження температури в секціях печі з утриманням максимального допустимого значення тимчасових напруг у склі.

Попередня та остаточно обробка виробів робиться для підвищення естетичної ціності виробів. Попередня обробка робиться завдяки спеціальним механізмам , а остаточна обробка робиться в ручну спеціалістами, саме тому на цьому етапі ціна кришталевих виробів зростає , але також зростає їх естетична цінність.

Остаточним етапом в виробництві свинцевого, безсвинцевого кришталю та кольорового скла є пакування та маркування , а згодом і відправка на склад.

4.Аналіз залежності властивостей скляних виробів ПАТ "Завод скловиробів" від використаної сировини та технології виготовлення

Під час виготовлення скла треба чітко дотримуватися технології виробництва: порушення в технології можуть призвести до дефектів.

Споживні властивості скляних побутових товарів формуються в процесі одержання скломаси та виготовлення з неї готових виробів. При порушенні технологічних процесів в скляних виробах можуть виникати дефекти, які поділять на три групи: дефекти скломаси, дефекти виробки і дефекти обробки на підприємстві ПАТ " Завод скловиробів" дефекти становлять 3,7% виробленої продукції, а саме було виявлено:

Дефекти скломаси. Основними дефектами скломаси є повітряні і газові включення у вигляді "мошки" (діаметр до 0,8 мм) і пузирів (більше 0,8 мм). Завдяки макроскопічному методу дослідження було встановлено що пузирі можуть бути прозорі і непрозорі. Ці дефекти понижують естетичну цінність виробів, а також міцність і термостійкість, вони утворюються в результаті недостатнього просвітлювання скломаси. Крім того, в цю групу входять кристалічні включення у вигляді нерозчинних піщинок (шихтний камінь), закристалізованих новоутворень ("рух"), викришених кусочків вогнетривів (шамотний камінь).

Кристалічні включення - це кристали або сукупність кристалів різних сполук, форми і розмірів, які порушують однорідність скломаси були виявленні мікроскопічним методом. Ці включення непрозорі і псують зовнішній вигляд, різко знижують термостійкість, механічну міцність, створюють внутрішню напругу в склі, що може бути причиною биття в процесі експлуатації і при транспортуванні скляних виробів.

Скловидні включення у вигляді ниткоподібних хвилястих ліній або смуг іншого складу, ніж скломаса , чи прозорих або ж з відтінками згустків скла у вигляді бугорків чи крапель (шлір). Свіль і шлір псують зовнішній вигляд виробів, знижують термостійкість, механічну міцність та оптичну однорідність скла.Недостатнє знебарвлення скломаси призводить до появи зеленуватих, голубуватих або інших відтінків у скляних виробах, що впливає негативно на прозорість скла та погіршує зовнішній вигляд виробу, відтінки визначають макроскопічним методом дослідження. Недопустимими у виробах дефектами цієї групи є замутнення, продавлювання пузирі і "рух".

До дефектів виробки належать різноманітні відхилення від нормативів, що виникають при формуванні виробів. Це деформація виробу чи його частини (деталі), нерівномірна товщина стінок і дна виробу, несиметричність ручок, викривлення ручок і ніжок, зазор між корпусом і кришкою, скривлення виробу та ін. Специфічними дефектами пресованих виробів є кованість (нерівності у вигляді дрібної хвилястої поверхні), облой і залишки (виступи скла з роз'ємних прес-форм).

Кованість утворюється у зв'язку з використанням при формуванні виробу зношених прес-форм, що є недопустимим дефектом і на підприємстві ПАТ "Завод скловиробів" не виявлено. Зморшки, складки на поверхні скловиробів виникають тоді, коли скло прилипає до дуже гарячих форм. Подряпини, риски на поверхні псують зовнішній вигляд виробів, але ледь помітні допускаються. Дефекти, які різко знижують довговічність та естетичні якості скляних виробів, не допускаються. До них належать овальність корпусу і дна виробів більше 2% зовнішнього діаметра, прилепи скла, тонкі тріщини на стінках виробу, продутість стінок, недопресування та ін.

Дефекти обробки виникають на виробах на завершальному етапі виробництва. Такі дефекти як переплавлений край, риски від абразивного матеріалу, сліди кислотної поліровки (хвилястість, залишок "солей"), шви на ніжках виробів допускаються в посуді, якщо не псують товарний вигляд. Дефекти, які погіршують не лише зовнішній вигляд, але й довговічність виробів, їх ергономічні властивості та безпеку, недопустимі. До них належать такі дефекти: осипання краю, незаплавлені щербини і сколення похитування виробів на горизонтальній площині, недополірування поверхні виробу, неоплавлені (гострі, ріжучі) краї верху і дна виробу. Такі дефекти було виявленні у виробах підприємства ПАТ "Завод скловиробів".

До дефектів декорування скляних виробів належать: несиметричність, недоведення і переведення лінії малюнка, "заовальність" алмазних граней, забруднення, розтріскування, вигорання, потемніння і неміцне закріплення силікатних, люстрових фарб, плівок золота, срібла. [1,c.78](дод. В)

Завдяки проведеним макро- та мікродослідженням забракованої сировини ПАТ "Завод скловиробів" було виявлено в найбільшій кількості дефекти саме скломаси (75%) скловидні включення у вигляді ниткоподібних хвилястих ліній або смуг іншого складу, ніж скломаса , чи прозорих або ж з відтінками згустків скла у вигляді бугорків чи крапель.

Найменшою була кількість дефектів виробки (5%) , це свідчить про те що під час створення форми виробу допускається найменше помилок, механізми які створюють форму не зношені.

Дефекти обробки та декорування мають відповідно по 10% від загальної кількості забракованих виробів. Дефекти обробки та декорування відносяться до специфічних дефектів , тому їх кількість на ПАТ " Завод скловиробів" не перевищює норму.

сировинний скляний технологічний

Висновки та пропозиції

Під час написання курсової роботи ми дослідили вплив сировини та технології виготовлення на якість скляних виробів , за матеріалами ПАТ "Завод скловиробів". В курсовій роботі я дослідив та вивчив сировинну базу виробничого підприємства, технологічні процеси виробництва та вплив окремих операцій на якість продукції. Дослідив різні види скла їх склад та вплив сировиних матеріалів на виготовлення скляних виробів.

З розвитком ринкових відносин в Україні створюються умови для повного задоволення потреб населення товарами високої якості різноманітного асортименту при мінімальних витратах підприємств на їх виробництво. Це безпосередньо стосується формування споживчого ринку скляних побутових товарів, який забезпечується як вітчизняними, так і зарубіжними виробниками.

Для підвищення якості готової продукції на ПАТ "Завод скловиробів" буде ефективним: посилити перевірку виготовлення скломаси для звичайного скла, проведенні макро- та мікро дослідження показали досить велику кількість дефектів скломаси. Це може бути пов'язано зі зношенням машин які відповідають за плавлення сировини на початковому етапі виробництва (термін роботи печей для плавлення 8-10 років), або не достатньо кваліфікованими кадрами. В захист ПАТ "Завод скловиробів" можно сказати, що робітники відповідальні за якість продукції вчасно забраковують дефективну продукцію, а керівництво підприємства не зупиняється на шляху зменшення дефектів виробів. В цілому можно зробити висновок, що кількість дефектів скломаси перевищює інші дефекти, але завод поступово покращує та модернізує техніку використовувану на підприємстві, що слугує зменшенню загальних дефектів.

Тільки за умови удосконалення виробництва, контролю, можна досягти підвищення якості скловиробів

Список використаних джерел

1. Зрезарцев М.П., Зрезарцев В.М., Параніч В.П. Товарознавство сировини та матеріалів.: Навч. посібник. - К.: Центр учбової літератури, 2008. - 404 с.

2. http://kzs.com.ua/ - "Завод скловиробів" - даннні отримані станом на 01.03.2015

3. Пісок кварцовий - ДСТУ Б В.2.7-131:2007 - Київ. Міністерство регіонального розвитку та будівництва України -2007рік - 10с.

4. Скло та вироби зі скла будівельного призначення - ДСТУ Б А.1.1-21-94 - Київ. Міністерство регіонального розвитку та будівництва України - 1994 рік -11с.

5. Стекло закаленное строительное - ГОСТ 30698-2000 - Міністерство регіонального розвитку та будівництва - 2000 рік - 10с.

6. http://ironglass.com.ua/tehnology.php - " Витражная студия " - даннні отримані станом на 03.03.2015

7. http://ua.verallia.com/pro-sklo/stor-ya-skla - "Verallia" - даннні отримані станом на 03.03.2015

8. http://www.sklomayster.com.ua/index.php?page=1&cid=6 - "СклоМайстер" - даннні отримані станом на 03.03.2015

9. Скло листове. Технічні умови - ДСТУ Б В.2.7-ХХ:2010 - Київ. Міністерство регіонального розвитку та будівництва України - 2010 рік - 12с

Размещено на Allbest.ru

...