موضوع :
شیشـه
استاد :
تهیه کننده :
مقدمه :
در صنعت شیشه کوره ها اصلی ترین نقش را ایفا می کنند و همچنین گران قیمت ترین بخش نیز گرانقیمت ترین بخش نیز کوره ها می باشند . کوره های ذوب شیشه خواص ویژه ای همانند مقاومت در برابر خوردگی مذاب شیشه دادند .
در کوره های صنعتی و بی تشعشع حاصل از دوده از لحاظ مقدار به مراتب بزرگتر از تشعشع گاز غیر درخشنده است . مساله بکارگیری روابط گرمای تشعشعی که برای ایجاد تسهیل در طراحی کوره شیشه کار شده اند بصورت مایوس کننده ای پیچیده است . دو روش عمل امکان پذیرند :
1- روش نظری که در ان تلاش می شود فاکتورها منفرداً مورد توجه قرار گرفته و مطابق دانسته ها ترکیب شوند .
2- روش تجربی که در آن داده های آزمایشی کوره برای تعیین اثر تغییراتی که انتظار می رود مهم باشند .
باید در تهیه ، اندازه گیری و حمل و نقل مواد خام شیشه دقت فراوانی به کار برد زیرا تغییرات هر چند ناچیز در مقدار اجزاء ( حتی در اجزاء فرعیممکن است نه تنها روی خواص محصول بلکه به سبب افزایش یا کاهش ناروانی شیشه در دمای معین روی رفتار آن در حین شکل دادن تاثیر عمیق بگذارد . از آنجا که هدف اصلی از ذوب شیشه تبدیل این مواد خام به خمیری یک دست است ، یکنواختی اندازه ذرات نیز اهمیت دارد . در غیر این صورت ارتعاشاتی که در حین حمل و نقل خمیر شیشه پدید می آید باعث می شود که ذرات ریز تر به سطح آن بیاید و ذرات درشتتر بصورت توده هایی با ناروانی های گوناگون در محصول نهایی ظاهر شوند . غیر از ماسه و نمک قلیا و آهک که اجزای اصلی شیشه های سودا – آهکی هستند ، خرده شیشه هایی از جنس همان شیشه را به خمیر شیشه اضافه می کنند زیرا هر نوع شیشه در دمای پایین تر از دمای لازم برای ذوب هر کدام از اجزای تشکیل دهنده اش ذوب می شود بنابراین افزودن خرده شیشه ، روند ذوب را تسریع می کند و به همین دلیل امکان دارد بیشتر از 40 درصد تمام شیشه مذاب را خرده شیشه تشکیل دهد . باید با به کار بردن دقت هر چه تمامتر از خالص بودن این خرده شیشه ها ( همانند سایر اجزای شیشه) اطمینان حاصل کرد . اجزای مخلوط شده شیشه را بطور هموار در کف کوره پهن می کنند. شیشه مذاب ماده ای فوق العاده فرساینده است . یکی از کارکشتدگان این فن ، روند ذوب شیشه را به دست آوردن آب خالص از حرارت دادن تکه ای یخ در ظرفی از جنس شکر تشبیه کرده است .
به همین دلیل باید کوره ها تانکی ها و کوره های مخصوص نرم کردن شیشه را با دیوارها یا لایه های ضخیم از جنس مواد نسوز و مخصوصاً مقاوم در برابر فرسایش اندود کرد .
طراحی کوره ها در صنعت شیشه به موارد زیر بستگی دارد :
1- منبع انرژی حرارتی .
2- نوع ، ترکیب و خواص مواد .
3- روش شکل دهی مذاب
4- میزان باری که از کوره کشیده می شود .
انواع کوره ها :
1)کوره ها که از لحاظ نوع سوخت و روش گرما دهی به شرح زیر می باشند :
کوره های مشعلی :
انرژی حرارتی ناشی از سوختن گاز و یا مایعات مانند مازوت و غیره تولید آن شیشه های شیت و شیشه های مظروف است.
کوره های الکتریکی :
عبور جریان برق به شیوه القائی ، مقاومتی و قوس الکتریکی وجود دارد .
در صنعت بیشتر از قوس الکتریکی استفاده می شود . و تولید آن در زمینه شیشه عینک و شیشه هواپیما است .
کوره های مشعلی – الکتریکی :
کوره های احتراقی با تقویت الکتریکی است که بیشتر در تولید شیشه های رنگی استفاده می شود .
2) کوره های شیشه گری از لحاظ نوع در دو نوع متفاوت وجود دارند :
1- پریودیک
کوره های تانک یا مداوم
کوره های پریودیک :
در هر پریود بعد از انتقال بچ و ذوب و بار گیری مذاب ، کره مجدداً برای دریافت بچ جدید آماده می شود . این روش برای ذوب در مقادیر کم مانند ساخت شیشه های اپتیکی که باید از لحاظ خالصی و اتمسفر شدیداً تحت کنترل باشند استفاده می گردد . این کوره ها معمولاً سه تا دوازده ظرف گلی نسوز را در خود جای می دهد . ظروف گلی را در کوره ای ویژه ( Potirch ) از قبل تا بالای 10000c حرارت می دهند و در همان حال که داغ هستند به داخل کوره حمل می کنند تا بر اثر افزایش ناگهانی حرارت ترک بر ندارند . اما اغلب کوره های شیشه گری از نوعی کوره هایی تانکی و احیاء کننده اند .
کوره های تانک یا مداوم :
قابل استفاده برای کارور تناژهای بالا می باشد این روش دارای پیوستگی می باشد و برای سرعت های بالا مورد استفاده قرار می گیرد . کوره های تانکی را اینگونه می توان توصیف کرد :
کوره ای است که دیوارهای آن هم حرارت را حفظ و محدود و هم شیشه را نگهداری می کند .
کوره های تانکی جدید در حجم های گوناگونی از تانکی هایی که روزانه پنج تا ده شیشه داخل آن ذوب و پالایش می شود گرفته تا تانکی هایی که با ظرفیت بیش از 1000 تن برای تولید ورقه های شیشه که در ماه بیش از یک میلیون متر مکعب گاز مصرف می کنند وجود دارند . اغلب کوره های تانکی که امروز به کار می روند ، بطور مداوم کار می کنند به عبارت دیگر ، سطح خمیر شیشه موجود در کوره به سبب تغذیه مجدد آن از یک طرف ، با سرعتی برابر با سرعت بارگیری آن از طرف دیگر ، ثابت می ماند .
واضح است که این نوع کوره ( به سبب ماهیتی که دارد ) برای تولید مکانیکی شیشه با سرعت زیاد مطلوب ترین نوع کوره است . امروزه حتی تولید کننده شیشه های اپتیکی برای ذوب شیشه طبق معیارهای استاندارد از روش تولید مداوم استفاده می کند .
– تقسیم بندی کوره ها توسط hand – booktooky :
برخی کوره ها که در این تقسیم بندی قرار می گیرند به شرح زیر می باشند :
کوره های daytand :
همانطور که از نام آن پیداست این کوره ها مصارف روزانه دارند . این کوره ها کوچک بوده و به صورت پاتیل می باشند . در این کوره ها بار ایستائی وجود ندارد یعنی مخزن ذوب باید کاملاً تخلیه شود و مجدداً مواد اولیه بارگیری شده پس از ذوب مواد ، برای تولید شیشه استفاده شود . ( شیشه هایی که با استفاده از لوله در آن دمیده می شود و در این کوره ها تولید می شوند ) .
کوره های regenritive :
این کوره ها داری بار ایستایی هستند یعنی مواد مذاب در آن به اتمام نمی رسد و پیوسته مذاب در کوره موجود است . این کوره ها بیشتر برای تولید شیشه های جام و مشجر استفاده می شود . شرکت شیشه قزوین نیز به این روش کار می کند .
کوره های recuperative :
این کوره ها نیز همانند کوره های ریخبراتوری دارای بار ایستایی هستند و برای تولید شیشه های مظروف استفاده می شوند .
کوره های unitnatter :
این کوره نیز دارای بار ایستایی است و به صورت مشعلی کار می کند و می توان تولید متفاوتی از نظر نوع شیشه از آن گرفت.
کوره های الکتریکی electricefumace :
این کوره ها هزینه بسیار زیادی دارند . این کوره ها برای تولید شیشه هایی که نیاز به دقت فراوان دارند مثل شیشه اپتیک و یا شیشه هواپیما مورد استفاده قرار می گیرند . در این کوره ها چندین الکترود در دیواره کوره قرار گرفته و در درون مذاب شیشه قرار می گیرند . جنس الکترود از وانادیم است . که توسط مواد نسوز اندود شده اند . لازم به ذکر است که کوره های دی کوپراتوری و الکتریکی نیز دارای قسمتهای مشابه هستند .
کوره های ریخبراتوری نیز به دو صورت وجود دارد :
کوره های endport :
مسیر حرکت شعله نعلی شکل است . از نظر آجرهای نسوز این کوره وضعیت مطلوبتری نسبت به sideport دارد . کارخانجات ساخت ظروف از این نوع هستند .
کوره های sideport :
این کوره ها مشعلهای بیشتری دارند در نتیجه دسترسی به دما های بالاتر ممکن است . این کوره ها مصرف سوخت کمتری دارد . شرکت شیشه قزوین به این صورت کار می کند . نکته اساسی مربوط به کوره های ریخبراتوری وجود محفظه های مکعب مستطیل شکل در دو سوی تانک ذوب می باشد که آجرهایی به نام چکر در داخل این ریخبراتورها پیچیده شده اند . این آرایش آجرها به صورتهای لانه کبوتری مستقیم لانه کبوتری متناوب – دودکشی – سبدی – لانه زنبوری و مرکب و غیره است این آجرها سبب می شود تا سطح بیشتری را برای انتقال حرارت بین گازهای احتراق خروجی و هوایی مورد نیاز احتراق ایجاد کند . این عمل باعث بالا رفتن دمای هوای ورودی به داخل تانک ذوب و در نتیجه دستیابی به حرارت های بالاتر می باشد .
مقاومت الکتریکی :
حرارت دادن با استفاده از مقاومت الکتریکی ، شیوه دیگری است برای ذوب شیشه و در سالهای اخیر با گامهای سریع پیشرفته است . نخستین مرحله عبارت بود از کار گذاشتن قوس الکتریکی در کوره های گازی یا نفتی .الکترودهایی از جنس مولیبد نیوم را از سوراخهای دیوارهای کوره که با مواد نسوز اندود شده اند ، عبور می دهند تا بازده کوره را بالا برد . الکترودها ، در صورتی که به طرز مناسبی نصب شده باشند ، نه تنها حرارت شیشه را افزایش می دهند بلکه کنترل جریانهای شیشه مذاب را آسانتر می سازند . در همین اواخر استفاده از کوره های کوچک تمام الکتریکی ، با وجود هزینه سنگینی که بر می دارد آغاز شده است . این کوره ها ، برای ذوب کردن یک تن شیشه به 900 تا 1100 کیلووات برق احتیاج دارند و هزینه تامین این مقدار برق بیشتر از 2 % یک تن نفت که همان مقدار شیشه را می تواند ذوب کند است ( یعنی بیشتر از 4 برابر نفت هزینه بر می دارد ) . مزایای شیوه حرارت دادن با استفاده از مقاومت الکتریکی که بر شیوه های دیگر آن است که با این شیوه می توان کوره هایی کوچکتر و تمیز تر و با صرف هزینه کمتر برای بنای آن ساخت و شرلیطی که شیشه گران در آن به کار می پردازند از گرمای کمتری برخوردار است . این روش به سبب هزینه های سنگینی که در بر دارد برای تولید شیشه در سطح وسیع ، مناسب نیست اما برای تولید انواع ویژه ای از شیشه ، استفاده از آن معقول است .
ظروف شیشه ای ، نوع پهلو گذر :
این کوره دارای ریخبراتورهای ساده از نوع جعبه ای است . در مدلهای قدیمی تر ، سقف محفظه ریخبراتور در پاییین کف گذرهای احتراق واقع شده و هرگذر بوسیله یک بالاگیر از طرف سقف ریخبراتور به ان متصل می شد . مزیت نوع جعبه ای در ان است که امکان چیدن آن آجرهای شبکه بازیابی بیشتری را در محفظه ریخبراتور میسر می سازد و ساختمان سقف آن نیز ساده تر است . در عملکرد کور ریخبراتوری هوای گرم شده حین بالا آمدن برای احترتق در گذر احتراق با سوخت برخورد می کند و شعله در بالای سطح شیشه در محوطه فضای زیر سقف مخزن ذوب می سوزد . این هوای گرم از طریق گذر مقابل از میان شبکه بازیابی آن طرف پایین رفته و از راه شیر تعویض دوده به سمت دودکش تخلیه ، روانه می شود . برحسب وضعیت خاص کوره ، هر 20 تا 30 دقیقه ، مسیر عوض می شود . این بار هوای احتراق از میان شبکه مقابل ، که حالا داغ شده ، بالا آمده شعله به سمت مقابل مخزن ذوب تغییر جهت می دهد . به عبارت دیگر گرمای خروجی در شبکه بازیابی ذخیره شده، امکان راندمان بیشتر در دمای بالاتر شعله را در مقایسه با هوای سرد میسر می سازد . بیشترین دما در مخزن ذوب از حدود 2850 تا 2920 درجه فارنهایت است .
کوره شیشه تخت معمولاً به صورت قابل توجهی بزرگتر از کوره بطری است . سطح ذوب و سطح تصفیه چندان از یکدیگر تفکیک نشده اند . تلفات ناشی از حبابهای ریز و درشت یا سنگهای موجود در شیشه در عملیات کشش ، به مراتب بیشتر از عملیات لقمه برداری ( یا مکش ) در بطری سازی اند که در آن بجای شیشه ورقی مداوم ، قطعات منفرد ساخته می شود . کوره های شیشه های تخت خیلی بزرگتر بوده ، با 8 یا 9 گذر احتراق در مقایسه با 5 یا 6 گذر در یک کوره بزرگ بطری کار می کنند ، به هر حال یک مخزن شیشه تخت نیز می تواند کوچک و با شعله مستقیم بوده ، یا الکتریکی با احترتق گاز باشد ، اما این به دلائل اقتصادی نادرست است .
ظروف شیشه ای ، کوره پشت گذر :
کوره ارزانتر که انتخابی عاقلانه تر برای ابعاد کوچک است ، کوره ریخبراتوری پشت گذر است که معمولاً منحصر به تولید ظروف شیشه ای است . نوع پشت گذر با این مزیت مورد استفاده قرار می گیرد که فضای کمی را اشغال می کند، زیرا که طویل ولی باریک است، اما از وقتی که با اختراع روشهای تک خطی بسته بندی و بازرسی اتوماتیک در انتهای کارخانه طویل کارخانه نیز به اندازه عرض آن اهمیت یافته، این مزیت شعله مستقیماً به سمت دیوار پل متمرکز می شود که همین ضعف ذاتی آن است، و سپس دور زده به سمت گذر خروجی که گذر دیگر دیوار پشتی است برمی گردد. منظور آن است که شعله ای شبیه نعل اسب به وجود آید:
به دلیل تماس طولانی تر با شیشه، معمولاً کوره پشت گذر در مقایسه کوره پهلو گذر، در ابتدای عمر از راندوان سوخت بیشتری برخوردار است. هزینه کوره پشت گذر بر مبنای هزینه جمعی برتن، به میزان قابل توجهی بیشتر از کوره پهلور گذر است و هزینه سرمایه ای بالاتری دارند.
کوره های ساده:
در دنیا تقریباً 140 کوره ساده طراحی و ساخته شده اند گفته می شود که در حال حاضر فقط یکی دوتا از آنها کار نمی کنند، این کوره ها اغلب برای تولید بطری های سودا – آهکی به کار می روند، ولی 5 تا 10 مورد نیز برای تولید بلور و اشیای رومیزی به کار رفته اند بسیاری از کوره های الیاف شیشه ای نیز عمدتاً بر کوره های تولید لوله، حباب لامپ، شیشه های سربس و باریمی یا شیشه تلویزیون و سیلیکلات سدیم، وجود دارند که اساساً به عنوان کوره های ساده دسته بندی می شوند.
دم شغال:
نوعی دیگر از حرارت دادن وجود دارد که به دم شغال معروف است در این حالت شعله سطح شیشه مذاب را لمس می کند که اصطلاحاً گفته می شود که لیس می زند. تجربه نشان داده است که حالت تشعشعی بهتر است به این دلیل که در حالتی که شعله سطح شیشه را لمس کند مواد شیمیایی حاصل از شعله بیشتر از حالت تشعشعی وارد مذاب شیشه شده و ناخالصی بیشتر می شود.
کارخانه های شیشه سازی ایران:
اولین کارخانه شیشه سازی ایران در کشور ما در سال 1941 یا 1320 به ثبت رسید. امروزه بیش از 10 واحد شیشه سازی در سطح کشور فعالیت دارند که مهمترین آنها عبارتند از:
1- واحد شیشه سازی شیشه و گاز:
اولین کارخانه تهیه ظروف شیشه ای است که به صورت شرکت سهامی ااز سال 1338 در تهران شروع به کار کرده است.
2- کارخانه شیشه ایران:
قدیمیترین کارخانه شیشه سازی به روش سنتی است که در سال 1341 به روش جدید برای تهیه شیشه جام و ظروف شیشه ای به ثبت رسید.
3- واحد شیشه سازی میرال :
اولین کارخانه ای است که برای تولید انواع شیشه های ایمنی اتومبیل در سال 1344 شروع به بهره برداری کرده است.
4- واحد شیشه سازی مینا:
برای تهیه بطری های شیشه ای در سال 1344 در تهران بهره برداری از آن آغاز شد .
5- کارخانه شیشه سازی قزوین:
برای تهیه شیشه جام و مشجر از اوایل سال 1348 بهره برداری از آن آغاز شد.
6- کارخانه شیشه سازی آبگینه:
برای تهیه شیشه جام و و مشجر و تهیه شیشه ایمنی و نشکن از سال 1351 شروع به بهره برداری کرد.
7- واحد صنایع شیشه نشکن:
برای تولید انواع شیشه ایمنی طلقی خم دار در سه لایه وغیره از سال 1355 شروع به بهره برداری کرده است.
8- واحد شیشه سازی آریا گلاس:
برای تولید انواع شیشه های ایمنی ویترین، در سال1355 شروع به فعالینت کرده است.
9- واحد شیشه سازی پارس سکوریت:
بزرگترین واحد تهیه شیشه ایمنی طلق دار پس از واحد میرال است که از سال 1356 شروع به بهره برداری کرده است.
10- واحد شیشه سازی همدان:
که جدیدترین کارخانه تهیه انواع ظروف شیشه ای است که در اواخر اسفند ماه سال 1360 شروع به بهره برداری کرده است.
گزارش:
خط تولید کارخانه شیشه قزوین.
تاریخچه.
1- مواد اصلی سازنده شیشه
2- سیلوهای شماره 1 و 2
3- مکانیسم کار کوره ها
4- قسمتهای مختلف کوره ذوب
5- کنترل کیفی
تاریخچه کارخانه شیشه قزوین:
عملیات احداث کارخانه شیشه قزوین در سال 1344 در زمینی به مساحت 26 هکتار و با سرمایه گذاری اولیه یک میلیارد ریالی بانک صنعت و معدن آغاز شد.
اولین کوره با سه خط تولید به روش فورکلت در سال1347 آماده بهره برداری گردید31000 تن ساختمان کوره شماره 2 با ظرفیت 18000 تن در سال 1349 احداث گردید.
کار ساختمان کوره شماره 3 با نصب دو خط تولید شیشه ساده و ظرفیت اسمی 30000 تن در سال 1352 به اتمام رسید.
در سال 1352 به علت نیاز کشور به شیشه مشجّر و عدم بهره دهی سیستم فورکلت این سیستم متوقف گردید و خط تولید شیشه مشجر با ظرفیت 18000 تن در سال جاگزین شد.
سر انجام کوره شماره 4 با 3 خط تولید شیشه ساده و با ظرفیت 400/53 تن در سال در اواسط سال 1357 مورد بهره برداری قرار گرفت بدین ترتیب ظرفیت اسمی کارخانه شیشه قزوین بالغ بر 400/120 تن در سال گردید که تولید آن در سالهای اخیر بیش از 25% ظرفیت اسمی می باشد. تولیدات این شرکت مربوط به شیشه های جام ساده و مشجّر از 2 تا10 mm میباشد و در مقاطع مختلف قادر به تولید انواع شیشه رنگی ، برنز ، دودی و شیشه های مشجّر رنگی نیز می باشد.
مواد اصلی سازنده شیشه:
1- سیکیلا-اکسد سیلیسیم(Sio2):
سیلیس عمده ترین ماده اولیه در صنعت شیشه می باشد در حدود 80-60 در سال محصول را تشکیل می دهند و اثر قابل توجهی بر خواص فیزیکی و شیمیایی دارند در صنعت شیشه از کوارتزیت به طور اعم به عنوان ماده اولیه استفاده می شود. ماسه سنگهای غنی از کوارتز را کوارتزیت می نامند که به مقدار زیاد در استانهای زنجان – مرکزی – سمنان تا غرب خراسان موجود است. برای اینکه ناخالصی های موجود در سنگ سیلیس کاهش یابند می توان از روشهای گوناگون فیزیکی – شیمیایی مانند سرند ریز و درشت- شستشو- عبور از مغناطیس استفاده نمود.
2- کربنات سدیم:
دومین ماده ای که از نظر وزنی در تولید شیشه به کار می رود کربنات سدیم است این ماده به منظور ایجاد na2d که در شیشه به عنوان تعدیل کننده نقش دارد به مواد اولیه اضافه می شود.
در ایران ذخایر قابل ملاحظه از این ماده به دست نیامده است. کارخانه پتروشیمی شیراز بخشی از نیاز صنایع داخلی را تامین می کند و مابقی عمدتاً از کشور روسیه و در مرحله دوم از ترکیه-ژاپن و آلمان تامین می شود.
3- سولفات سدیم :
نقش مهم این ماده در ترکیبات شیشه جلوگیری از تشکیل یا ایجاد سرباره در سطح شیشه مذاب در مرحله تصفیه می باشد هدف از کاربرد سولفات نقش حباب زدایی آن و تصفیه می باشد یعنی اکسیژن یا گاز ایجاد می نماید تا گازهای درون حباب را بزرگتر نماید و با بزرگتر شدن قطر حبابها سرعت خروج آنها نیز بیشتر می شود . سولفا مصرفی از شرکت شیمیایی ورامین و شرکت املاح معدنی واقع در گرمسار و بصورت پودر تهیه می شود .
4- آهک :
به منظور تثبیت cao در شیشه بکار می رود . افزودن cao به شیشه باعث می شود تا مقاومت شیمیایی و مکانیکی شیشه افزایش می یابد.
5- دولومیت :
دولومیت یک کربنات مضاعف کلسیم و منیزیم است 2( cao3 ) ca my.
دولومیت مورد استفاده بایستی فاقد ترکیبات آهن دار باشد . منابع دولومیت مورد استفاده عمدتاً در اسلام آباد غرب – سمنان و اصفهان و ذخایر بزرگی در ماه نشان زنجان – کرمان و سیرجان یافته شده است . دولومیت مصرفی این شرکت از سمنان تهیه می گردد .
6- فلدسپات :
یکی از مهمترین منابع تامین کننده آلومین می باشد . در درجه حرارت 12000c – 1100 ذوب می شود از هزینه کمی در هر واحد برخوردار بوده ، اکسیدهای همراه آن نیز برای شیشه مفید است .
هیچ ترکیب فراری نداشته ، ضایعات نیز در آن وجود ندارد .
فلدسپات مصرفی این کارخانه از معادن منطقه زنجان تهیه می شود .
7- ذغال :
برای ایجاد کربن استفاده می شود که کربن تولید رنگ قهوه ای می کند .و تجزیه سولفات را نیز تسریع می کند .
8- شیشه خرده :
همان فرمولاسیون شیشه را داراست و باعث تسریع فرآیند ذوب می شود در میزان مصرف خرده شیشه محدودیتی وجود ندارد ولی بطور معمولی بین 30 تا 40 درصد استفاده کمی شود . حدالامکان باید سعی کرد تا شیشه خرده مصرفی با شیشه ای که می خواهیم تولید کنیم یک فرمولاسیون داشته باشد .
9-رنگینه های مصرفی :
1-نیکل : در شیشه های سربی ، رنگ بنفش مایل به آبی ایجاد می کند .
1- اکسید مس : معمولاً مس در شیشه تولید رنگ آبی مایل به سبز می کند . که رنگ آبی در شرایطی که خنثی باشد حفظ می شود .
2- سلینم: در شیشه های معمولی تولید رنگ صورتی می کند.
3- کربن: ماده احیا کننده ارزانی می باشد که در ساخت شیشه های کهربایی و معمولی به کار برده می شود.
پس از تهیه مواد اولیه و انجام عملیاتهایی نظیر آسیاب کردن ، شستشو و تعمیر ، برای دستیابی به دانه بندی مناسب و استفاده بهینه از مواد اولیه و ذخیره سازی آنها در انبار کارخانه بایستی آنها را به نسبتهای مورد نیاز مخلوط و یکنواخت کرده تا برای عملیات ذوب استفاده شوند .
سیلوها :
در این شرکت دو سری سیلو نصب گردیده است :
سیلوی شماره 1 :
سیلوی شماره یک کار تغذیه و خوراک رسانی به کوره شماره یک را انجام می دهد . این سیلو بصورت یک مخزن استوانه ای شکل که دارای 6 قسمت است که هر قسمت وظیفه نگهداری از یک نوع ماده اولیه را دارند می باشد . ارتفاع این سیلو m 12 می باشد .
ظرفیت هر یک از قسمتهای فوق بر حسب تن به شرح زیر است :
سیلیس 630 – دولومیت 136 – فلدسپات119 – کربنات سدیم 85 – آهک 158 – سولفات 59 خرده شیشه نیز جداگانه وجود دارد که ظرفیت آن 153 تن است .
اختلاط مواد اولیه با حدود 4 تا 5 درصد رطوبت راندمان را افزایش می دهد و از تفریق دانه ای نیز تا حدی جلوگیری می کند .
در سیلوی شماره 1 به دلیل اینکه سیلیس خریداری شده دارای حدوداً 3 درصد رطوبت و سولفات سدیم به همراه ذغال نیز 5/2 درصد رطوبت دارد به همین جهت در هنگام اختلاط در میکسر آب به بچ اضافه نمی گردد زمان اختلاط در میکسر حدود 4 دقیقه می باشد در زمان اختلاط دریچه خروجی میکسر بسته شده پس از پایان اختلاط تسمه نقاله انتقال دهنده مواد را به بارریز کوره شماره 1 شروع به حرکت نموده و بعد از زمانی کوتاه دریچه خروجی میکسر باز شده تا کار انتقال بچ به بارریز کوره آغاز شود .
سیلوی شماره 2 :
این سیلو کار شارژ کوره های 2، 3، 4، را انجام می دهد . مخازن سیلو به ترتیب ، سولفات ، آهک ، فلدسپات ، کربنات سدیم و دولومیت و سیلیس می باشد .
سولفات
آهک
فلدسپات
کربنات سدیم
دولومیت
سیلیس
جدید
30
40
40
65
110
75+75
قدیم
30
40
40
65
110
75+75
ضمناً ظرفیت مخازن سیلو بر حسب تن می باشد.
در زیر مخازن سیلو دو سری چنان برای توزین مخازن جدید و قدیم تعبیه گردیده است که به صورت دستی تنظیم می شود.
پس از توزین و تهیه بچ مورد نیاز از مواد اولیه به کمک تپان ها که در حدود 1400 تا 1500 kg است مواد توسط نوار نقاله به میکسر منتقل می شود.
در میکسرها اختلات و رطوبت زنی مواد انجام می گردد در این قسمت 4 میکسر استفاده می شود. میزان رطوبت اضافه 5 تا 7 درصد می باشد و زمان اختلاط بین 5 تا 7 دقیقه است. برای انتقال مواد از هریک از میکسرها یک تسمه تقاله در نظر گرفته شده است. بدین نحو که در صورت تخلیه مواد از میکسر2 نبایستی میکسر4 عمل تخلیه انجام شود تا تداخلی به وجود نیاید.
شکل این سیلو با سیلوی شماره1 تفاوتی ندارد تنها تفاوت در تعداد نقاله انتقال دهنده مواد به داخل سیلو است.
مکانیسم کار کوره ها:
نمای 4 کوره شیشه قزوین از نوع ریخبراتورهای سایدپورت است. در ابتدا سوخت مصرفی درکوره های ذوب شیشه مازوت بوده است ولی برای حفظ محیط زیست و دستیابی به سوخت ارزانتر امروزه به جز کوره شماره دو بقیه کوره ها از
از استفاده می کنند که بزودی کوره شماره 2 نیز مجهز به سیستم گاز سوز می شود .
مکانیسم ریخبراتورهای side port :
فرض می کنیم مشعلهای سمت چپ روشن است در این حالت دریچه مسیر عبور هوا در سمت چپ باز می باشد و مسیر عبور دو دسته می باشد در نتیجه هوای مورد نیاز جهت افتراق پس از تبادل حرارتی با آجرهای چگر ( آجرهای بدنه ریخبراتور ) سمت چپ گرم شده وارد مشعلهای سمت چپ میگردند .
گازهای گرم خروجی حاصل از احتراق از مسیر دود چگر های سمت راست خارج می شوند در این حالت در چگر سمت راست مسیر عبور دود باز است و مسیر عبورهوا بسته است . این عمل باعث گرم شدن آجرهای چگر در سمت راست می گردد در این عمل بعد از اینکه یک سیکل 20 دقیقه ای برای هر دو چکو تکرار می گردد . بدین ترتیب می توان در داخل ریخبراتورها به دماهایی در حدود 0c 1100 دست یافت .
قسمتهای مختلف کوره :
1- بار ریز :
دستگاه تغذیه بار به داخل کوره را بارریز می نامند . که در این شرکت به روش پیستونی و چرخشی انجام می شود .
الف- روش پیستونی ( Plangertype ) :
مواد اولیه و خرده شیشه وارد یک تانک شده و با پیستون به سمت جلو رانده می شود . بار ریز در کوره شماره 1 این ترتیب است .
ب- روش چرخشی ( Rotarytype ) :
یک بونکر شیشه خرده و بونکر دیگر مواد اولیه را روی نوار نقاله جداگانه به صورت لایه لایه بر روی هم می ریزد . کوره های 2، 3 ، 4 ، به این روش تغذیه می شوند .
2- بارریز گاه : Doy house
قسمتی است در ابتدای کوره قبل از مخزن ذوب که توسط بارریز وارد این عمل می شود . یک دیواره معلق قسمت داگ هاوس و تانک ذوب را جدا کرده و مواد اولیه از زیر این دیواره به داخل تانک ذوب شارژ می شود . این دیواره از خروج انرژی حرارتی کوره جلوگیری می کند .
3- مخزن ذوب : Meltiny tank ) ) :
مواد اولیه در قسمتهای ذوب بوسیله حرارت ناشی لز مشعلها و انجام واکنشها به مذاب تبدیل می شود . در کوره های احتراقی انتقال حرارت عمدتاً تشعشی می باشد و عمل ذوب از سطح انجام می شود و همین طور عمل کشش نیز از سطح است . یعنی ماشین شیشه را از سطح مذاب برداشته شکل می دهد . دمای تانک مذاب نیز با استفاده از ترموکوپل هایی که در آنها تعبیه شده است اندازه گیری می شود عوامل کنترلی کوره در محوطه ای در کنر کوره قرار دارند که تمام عوامل و پارامترها را در این واحد زیر نظر دارند تا در صورت بروز مشکل اطلاع یافته و در صدد رفع آن بر آیند .
از ابتدای ذوب تا قسمت آنیلنیگ 13 ترموکوپل قرار دارد .
کوره ها هر 12 تا 15 سال یک بار برای تعمیر خاموش می شوند که این دوره به مدت 4 ماه به طول می انجامد . در زمانی که تعمیر کوره لازم به نظر می رسد دیگر بچ به ذاخل کوره ریخته نمی شود . در این هنگام بار کوره باید تخلیه شود برای اینکار در پایین ترین قسمت یکی از دیواره ها که تعبیه شده است . این محفظه قبلاً پوشیده شده است . با استفاده از حرارت بالا این محفظه را ذوب کرده و خارج می کنند و مذاب از مخزن ذوب خارج می شود و به استخرهایی که برای این منظور در نظر گرفته شده است هدایت شده و سرد می شود .
4- تانک تصفیه ( Refiling tank ) :
در این قسمت شیشه با حرکت خود حبابهای ایجاد شده را که در اثر واکنشهای شیمیائی پدید آمده اند تدریجاً از سطح خود آزاد ساخته همچنین در این قسمت دما باید کاملاً کنترل شود . زیرا کاهش دما بطور ناگهانی موجب حل گازهای اتمسفر و ایجاد حباب در این قسمت می شود . دما در تانک تصفیه حدود 0c 1240 می باشد .
5- setling tank :
این قسمت بعد از محفظه تصفیه قرار دارد در این قسمت تقریباً عملیات نهائی روی مواد مذاب صورت می گیرد تا شیشه برای ساخته شده به ماشین فرستاده شود در این قسمت اندازه گیری سطح مذاب انجام می شود و بدین صورت است که هوا با یک فشار مشخص از طریق یک فازل که در فاصله کمی از سطح مذاب قرار گرفته است به سطح مذاب فرستاده می شود . اختلاف فشار حاصله توسط یک Transmiter به جریان الکتریکی تبدیل شده و از آنجا بر حسب فشار ( mmHco ) در اتاق کنترل مشاهده می شود . این سیستم به سیستم شارژ بچ کوره متصل می باشد و توسط آن می توان ورود بچ به سیستم را تنظیم نمود .
کولینگ چمبر 1 :
محفظه ای است که بعد از ستلینگ تانک و قبل از کولینک چمبر 2 قرار گرفته است و کار آن کاهش درجه حرارت مذاب و کاهش عمق مذاب می باشد . هوای گرم در این قسمت به کولینگ چمبر 2 وارد نمی شود .
کولینگ چمبر 2 :
در این قسمت عمل ضخامت سازی توسط مشعلهای سیلاس برنر انجام می شود . حرارت حاصل از سوخت گاز سیلاس برنر ها را سرخ کرده و تشعشع آن روی سطح شیشه می خورد ، تنظیم درجه حرارت این مشعلها می توان عمل ضخامت سازی را انجام داد و همچنین ضخامت سازی بوسیله لوله های سرامیکی یا استیلی که حاوی هوا می باشد و از سقف وارد می شود نیز صورت می گیرد این لوله ها به فواصل منظمی ازهمدیگر قرار دارند با تنظیم شیرهای لوله های هوا می توان عمل یکسان سازی ضخامت شیشه را انجام داد قسمتهای ضخیم قرمز رنگ و قسمتهای نازک سیاه رنگ دیده می شوند . در قسمتهای ضخیم شیشه هوای کمتر و در قسمت های نازک هوای بیشتری باید دمیده شود . درکونیک چمبر ارتفاع مذاب به cm 43
و در هنگام دریافت در ماشین این ارتفاع به cm 17 می رسد
ساختمان ماشین مشجر :
شامل غلطک می باشد که در خلاف جهت یکدیگر حرکت دارند . غلطک پایینی دارای سطح منقوش بوده که باعث نقش دار بودن شیشه می گردد غلطکهای مزبور توسط جریان آبی که در آنها عبور می کند خنک می گردند سطح غلطکها نیز توسط هوا خنک می شود .
آنیلینگ ( تنش زدائی )
شیشه پس از خروج از ماشین برای تنش زدایی به سمت محفظه ای به نام لهر هدایت می گردد تا شیشه بعد از افت دمایی که از حدود 0c1020 تا 6200c می رسد ( برای تشکیل فاز شیشه ای ) این شیشه باید به آرامی از 6200c به دمایی معمولی برسد و پس از برش برای مصارف آماده گردد . شیشه های از نوع مشجر باید دارای لهرهای
طولانی تری در حدود m 90 و شیشه های ساده در حدود m 60 باشد .
کنترل کیفی :
به دو دسته کنترل کیفی مواد اولیه و محصول تقسیم می شود و هدف از آن ردیابی و بر طرف کردن معایب خط تولید – اصلاح مواد اولیه – بر طرف کردن مشکلات کوره ها و ماشینهای شکل دهی و غیره می باشد .
کنترل کیفی مواد اولیه :
در این قسمت مواد اولیه مصرفی توسط آزمایشگاه آنالیز می شود . اگر آنالیز مواد اولیه در حد قابل قبولی باشد و از نظر ناخالصی ها مطلوب باشند و به تایید کنترل کیفی مواد اولیه برسد سفارش خرید این مواد داده می شود سپس کنترل کیفی با توجه به درصد مواد در شیشه مطلوب حاصله در صد مواد اولیه در هر بچ را مشخص می کند .
کنترل کیفی محصول :
در این قسمت کیفیت شیشه محصول مورد بررسی قرار گرفته و خواص گوناگون آن با استانداردهای پذیرفته شده مقایسه می گردند و در صورتی که بعضی از تولیدات خواص مطلوب را نداشتند این تولیدات غیر قابل فروش اعلام می گردند . البته با توجه به نیاز شدید بازار در این قسمت کنترل دقیقی وجود ندارد . زیرا که در وضعیت کنونی شیشه با هر کیفیتی خواهانم دارد . در این قسمت تمام مراحل کار بصورت بصری می باشد و به هیچ وجه آزمایشاتی برای اندازه گیری دانسیه میزان خطرات ، شوک پذیری – ضریب انبساط حرارتی و هدایت حرارتی و خمیره وجود ندارد . تنها از ابزاری مانند کولیس و خواکش برای اندازه گیری ضخامت – مقدار حباب و خمیره به کار می رود .
حرف آخر :
بهره وری در این کارخانه واژه ای ایست ناآشنا زیرا که هیچ عظمی در راستای بهره وری مشاهده نمی گردد . مهمترین و عمده ترین علت این مشکل انحصاری بودن تولید شیشه در ایران و عدم رقابت در زمینه تولید شیشه های جام می باشد و این موضوع در کنار عواملی مانند سوخت ارزان – عدم نظارت در کیفیت محصول و عدم نظارت در قیمت شیشه های تولیدی مزید بر علت شده است .
بسته بندی :
شیشه برای بسته بندی بر روی خرک سوار می شود تعداد شیشه هایی که بر روی خرک سوار می شود متفاوت است و بستگی به ضخامت شیشه دارد . شیشه هایی که برای مصرف در داخل کشور تولید می شود بسته بندی خاصی ندارد ، آنها را بر روی تکه هایی از چوب بر روی زمین قرار می دهند و برای مصرف بر روی خرک برگیری کرده و به بازار عرضه می کنند. ولی برای شیشه هایی که جهت صادرات تولید می شود محفظه های چوبی درست شده همچنین این شیشه ها برای محافظت از خش برداشتن فاصله بین دو شیشه را با کاغذ می پوشانند و بعد در محفظه های چوبی قرار داده می شوند. البته برای محافظت، بین دو شیشه از پودر تالک نیز استفاده می شود که در این شرکت کاربردی ندارد. برای صادرات معمولاً در تعداد 50 عدد در اندازه های m 5/1*2 عرضه می شود. البته بستگی به سفارش درخواست کننده دارد.
بیماری ها:
در این شرکت دو نوع بیماری مشاهده می شود. یکی آسم و دیگری سیلیکن که بیماری آسم بیشتر بوده است. بیماری سیلیکن معمولاً به برخورد زیاد سیلیس پیش می آید و بیماری آسم مربوط به آن دسته از کارگرانی است که در حواشی کوره کار می کنند. علت این بیماریها یکی عدم وجود تهویه مناسب در این شرکت و دیگری عددم استفاده بعضی از کارگران از ماسک های بهداشتی است.
نمای روبروی کوره جهت نشان دادن مسیر عبور دود یا هوای احتراق .
نمای پهلوی کوره برای نشان دادن مسیر مذاب :
محل قرار گیری شیشه محل قرار گیری شیشه
فهرست مطالب
مقدمه : 2
انواع کوره ها : 4
کوره های مشعلی : 4
کوره های الکتریکی : 4
کوره های مشعلی – الکتریکی : 5
کوره های تانک یا مداوم 5
کوره های پریودیک : 5
کوره های تانک یا مداوم : 5
– تقسیم بندی کوره ها توسط hand – booktooky : 6
کوره های daytand : 7
کوره های regenritive : 7
کوره های recuperative : 7
کوره های unitnatter : 7
کوره های الکتریکی electricefumace : 8
کوره های endport : 8
کوره های sideport : 8
مقاومت الکتریکی : 9
ظروف شیشه ای ، نوع پهلو گذر : 10
ظروف شیشه ای ، کوره پشت گذر : 11
کوره های ساده: 12
دم شغال: 13
خط تولید کارخانه شیشه قزوین. 15
تاریخچه کارخانه شیشه قزوین: 16
مواد اصلی سازنده شیشه: 17
سیلوها : 20
سولفات 22
کربنات سدیم 22
سیلیس 22
مکانیسم ریخبراتورهای side port : 23
قسمتهای مختلف کوره : 24
ساختمان ماشین مشجر : 28
آنیلینگ ( تنش زدائی ) 28
کنترل کیفی مواد اولیه : 29
کنترل کیفی محصول : 29
حرف آخر : 30
2