ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство прозрачного стекла из "Химическая электротермия" В качестве сырья употребляют прозрачный горный хрусталь, газосодержание которого в 15—20 раз ниже, чем у жильного кварца и кварцевых песков, вследствие различия в условиях их образования. [c.315] Для максимального уменьшения промежутков между кристаллами шихты подбирают наивыгоднейший гранулометрический состав и, что важнее всего, плавку ведут в вакууме (практически достижимое в печи остаточное давление составляет 1,5 мм рт. ст.), благодаря чему резко снижается количество воздуха, заплавляемого в стекло. По окончании плавки горячую стекломассу выдерживают под атмосферным давлением и затем охлаждают. [c.315] Для дальнейшего уменьшения количества и размеров пузырей чрезвычайно эффективным оказывается применение в конце плавки давления до 10—50 ат, что приводит к сжатию и растворению пузырей в стекле. При выдержке расплава под давлением 25 ат в течение двух часов количество пузырей уменьшается в 14 раз. При повторном нагреве растворенные газы из стекла не выделяются. [c.315] Вакуум-компрессионный метод дает возможность получать оптически прозрачное кварцевое стекло, однако до настоящего времени масштабы его применения ограничены. [c.316] Другой метод заключается в очень медленном подогреве кристаллов горного хрусталя до 800° во избежание растрескивания при превращении р-кварца в а-кварц с последующим быстрым плавлением кристаллов, сохранивших свою прозрачность. [c.316] Третий метод — п ульверизации состоит в том, что зерна горного хрусталя увлекаются струей газа, быстро плавятся в пламени и в виде прозрачных капель падают на горячую поверхность, постепенно наращивая блок прозрачного стекла. [c.316] Вакуумный метод с последующим сжатием до 1 ат осуществляется, как правило, в высокочастотных индукционных печах [14]. Печь (рис. 13) представляет собой кварцевую трубу с отшлифованными торцами, закрываемую на резиновых прокладках бронзовыми дисками с водяным охлаждением. Внутри трубы помещается графитовый тигель, опирающийся на огнеупорные прокладки и окруженный слоем тепловой изоляции. Тигель снабжен крышкой, пуансоном и очком (отверстием в дне) для вытягивания трубки. [c.316] В тигель засыпают шихту, состоящую из кристаллов горного хрусталя, с содержанием 5102 99,8—99,9%, предварительно тщательно обогащенного путем дробления, промывки в соляной кислоте и магнитной сепарации. [c.316] Всю печь помещают в индуктор, питаемый током высокой частоты от машинного или лампового генератора, допускающего плавное регулирование мощности, выделяемой в тигле. Вакуум в печи создается масляным ротационным насосом. [c.317] По окончании плавки стекло выдерживают под атмосферным давлением, а затем вытягивают в виде трубок или стержней различного диаметра при помощи специальной машины непрерывного действия. Операции перезарядки печи полностью механизированы. [c.317] Существенное влияние на обеспузыривание кварцевого стекла при вакуум-компрессионном методе плавки оказывает время выдержки под давлением. Увеличение выдержки под давлением 25 ат от 5 до 30 мин. уменьшает количество пузырей в три раза дальнейшее увеличение выдержки до 120 мин. уменьшает количество пузырей еще в 2,5 раза. [c.319] Размеры пузырей при этом тоже несколько уменьшаются, а часть их вообще исчезает. [c.319] Метод предварительного подогрева кристаллов с последующей плавкой [30] характеризуется применением высокожароупорных конструктивных материалов для нагревателя, тигля и термоизоляции, а также высокой производительностью за счет непрерывности процесса плавки и вытяжки стекла. [c.320] Сущность этого метода заключается в следующем обогащенный горный хрусталь медленно подогревают до 800° в небольшой тигельной электропечи с тем, чтобы перевести без растрескивания р-кварц в а-кварц, после чего быстро высыпают нагретый горный хрусталь отдельными порциями в высокотемпературную печь сопротивления большой мощности. [c.320] Источником нагрева печи являются вольфрамовые стержни, расположенные по окружности печи снаружи стержни окружены тепловым молибденовым экраном и термоизоляцией из двуокиси циркония. [c.320] Вся печь помещена в стальной кожух, охлаждаемый водой. В жаровом пространстве расположен тигель из вольфрамовой или молибденовой жести, снабженный внизу массивным молибденовым очком и пуансоном. [c.320] Через образующееся между очком и пуансоном кольцеобразное отверстие расплавленное стекло вытягивают в виде трубки при помощи специального механизма непрерывного действия, расположенного под печью и состоящего из двух бесконечных шарнирных цепей с башмаками, приводимых в движение электродвигателем. Скорость движения цепей при помощи специальной передачи можно изменять в широких пределах. [c.320] Для защиты вольфрама и молибдена от окисления при высокой температуре через печь непрерывно пропускают защитный газ (смесь из 20% Нз и 80% N3). [c.320] Описанная печь предназначена для непрерывного производства калиброванных трубок диаметром 10—20 мм. Диаметр трубки зависит от размеров очка, температуры печи и скорости вытяжки. [c.320] Вернуться к основной статье