Главная » Журналы » Стеариновое производство

1 2 3 4 ... 49

Стеариновое производство имеет целью выработку стеарина и олеина. Под этими названиями в технике обычно понимают смесь твердых и жидких жирных к-т, получаемых из жиров: в состав стеарина входят преимущественно стеариновая и пальмитиновая к-ты, а олеин состоит б. ч. из олеиновой к-ты. Стеарин технически слуиит гл. обр. для приготовления свечей и являлся первоначально главной целью С. п., в то время как оленн считался отходом, к-рый употреблялся для варки мыла. С развитием техники освещения спрос на стеариновые свечи, а вместе с ними и на стеарин понизился; зато олеин нашел в настоящее время широкое применение в текстильной пром-сти, где он служит для замасливания волокна при прядении и тканье, т. ч. об олеине теперь приходится говорить, как об одном из главных продуктов С. п. Так как основной целью С. п. является получение твердых жирных к-т, то в этой пром-сти пользуются жирами, богатыми твердыми жирными кислотами (говягкье и баранье сало), а также пальмовым маслом. В последнее время в виду недостатка на рынке животных жиров применяют в качестве сырья гидрированные растительные масла, а также различные загрязненные отбросные жиры и костяное сало низшего-качества, мало пригодное по своему запаху и цвету для мыловарения. Вообще говоря, при выборе сырья для С. п. приходится руководствоваться не только твердостью жиров, но и качеством присутствующих в них жидких жирных к-т: по возможности жиры не должны содержать линолевой, лино-леновой и других более непредельных к-т, т. к. эти к-ты понижают качество олеина. В последнее время при соблюдении особых условий работы иногда применяют в С. п. ворвань и некоторые жидкие растительные масла.

Производство стеарина и олеина состоит из следующих операций: 1) расщепления жиров па жирные кислоты и глицерин; 2) ацидифи-кации, т. е. обработки жиров или полученных ггосле их расщепления жирных к-т купоросным маслом; 3) дистилляции жирных к-т; 4) отделения твердых жирных кис тот от жидких. В зависимости от качества перерабатываемого сырья и желаемого эффекта можно указанные операции различно комбинировать. Наиболее общий, обычно принятый метод работы-т. н. смешанный, в к-ром придерживаются следующего порядка: промытые жиры подвергаются операции (1), причем они расщепляются автоклавным путем или при помощи реактивов

Твитчеля, Петрова или других аналогичных средств. Затем следуют по порядку операции (2), (3) и (4). Другой порядок работы, более краткий, можно с успехом применять лишь в тех случаях, когда исходным материалом служат чистые белые жиры. В этом случае сырье подвергается автоклавному расщеплению, причем жирные к-ты получаются настолько светлыми, что можно непосредственно переходить к последней операции, подверга:т недистиллированные жирные к-ты прессованию с целью отделения стеарина от олеина. В нек-рых случаях (особенно когда приходится перерабатывать сильно загрязненные жиры) начинают непосредственно с операции (2), подвергая сырье ацидификации, а затем переходят последовательно к операциям (3) и (4).

Расщепление жиров и масел путем гидролиза. В настоящее время известны 4 основных метода для гидролитич. расщепления жиров в заводских условиях (см. Жиры и масла): а) автоклавный, б) сернокислотный, или ацидификационный, в) метод Твитчеля, г) ферментативный. В стеариновом производстве применяют преимущественно автоклавный и сернокислотный методы, а за последнее время нашел применение и метод Твитчеля.

1. Автоклавный метод основан на способности воды, действуя на жиры и масла при высокой t° и давлении, расщеплять их на глицерин и жирные кислоты в присутствии веществ основного характера. В качестве веществ, ускоряющих расщепление, в технике чаще всего применяются: окиси кальция, магния, цинка и смесь окиси цинка с цинковой пылью. Расщепление нгиров 5тим методом производят в автоклавах. Систем последних известно довольно много. На практике чаще всего пользуются простыми автоклавами. Л-Сир, предназначенный для расщепления, предварительно очищают, что способствует расщеплению и улучшению качества получаемых продуктов. Очистку жира производят разбавленной серной к-той, с которой жир при нагревании перемешивается. Затем дают жиру отстояться, спускают отстоявшуюся внизу кислую воду и для удаления остатка серной к-ты промьшают жир горячей водой. Расщепление жира в автоклаве производится след. обр.: в разогретый паром автоклав загружают в расплавленном виде жир до половины объема автоклава. Туда же вводят ускоритель (известь, окись цинка и др.) с небольшим количеством воды; извести берут до 3% от веса жира, окиси цинка 0,5-г



1% или 1% смеси, состоящей из цинковой пыли (от 70 до 95%) и окиси цинка (от 30 до 5%). После этого в автоклав вводят 13-=-20% чистой воды (лучше всего конденсационной), вытесняют паром из автоклава весь оставшийся воздух и поднимают давление пара до желаемой высоты. Во время расш;епления все содержимое автоклава перемешивается паром; процесс расщепления продолжается ок. 8 ч. при давлении 10-=-12 atm. По окончании процесса содержимое автоклава выпускают в общий приемник-закрытый освинцованный деревянный или железный чан,-в к-ром дают отстояться жирным к-там и глицериновой воде. После этого глицериновую воду спускают через кран, а оставшиеся в чане жирные к-ты после промывки перепускают в отдельный освинцованный чан, в котором их обрабатывают слабым раствором серной к-ты, чтобы разложить образовавшиеся за счет ускорителей металлич. соли жирных к-т. Автоклавный метод расщепления для Си. имеет большие преимущества перед другими методами, т. к. при нем получаются жирные кисюты, почти не отличающиеся по цвету от исходного материала, а это дает возмолгность перерабатывать полученные светлые л-сирные кислоты на стеарин и олеин без дистилляции.

2. А ц и д и ф и к а ц и о н н ы й метод (расщепление жиров крепкой серной к-той) требует, как и автоклавный, предварительной очистки жиров. Просушенный после удаления загрязнений жир нагревают до 113° и обрабатывают крепкой серной кис/тотой (66° Вё), взятой примерно в количестве 4% от жира, причем вся масса подвергается энергичному перемешиванию. После этого всю массу выливают в горячую воду, с которой ее разваривают в течение нескольких часов открытым паром. Во время разварки жир, обработанный крепкой серной к-той, гидролизует-ся, и образующиеся жирные к-ты всплывают на поверхность воды, а глицерин и серная к-та переходят в нижний водный слой. Нижний; слой используется для выработки глицерина, а плавающие наверху жирные к-ты промываются водой от серной к-ты. Жирные к-ты при кислотном расщеплении окрашиваются и загрязняются продуктами обугливания, к-рые получаются от действия крепкой серной к-ты на жир. Ацидификацию производят в освинцованных чугунных или железных чанах; обычно пользуются аппаратом Бела-Лах (фиг. 1). Он состоит из освинцованного железного котла цилиндрич. формысконич. дном, имеющ. паровую рубашку. В котле установлена освинцованная мешалка, и на дне его находится глухой паровой змеевик. К-та поступает через небольшой свинцовый ямеевик, помещенный под крышкой аппарата. К дну аппарата присоединена спускная труба, 1;-рая служит для спуска смолистого вещества, образующегося во время обработки жира серной кислотой. При ацидификацин происходит не только гидролитич. расщепление жиров, но и глубокое химич. изменение (в строении пек-рых к-т), причем часть жидких к-т пере-


Фиг. I.

ходит в твердое состояние. Т. о. сернокислотный способ увеличивает выход твердых жирных к-т, причем происходит частичное осмоле-ние жировых веществ. Такой же эффегст получается при аналогичной обработке крепкой серной к-той не тснько жиров, но и жирных к-т, что для С. п. имеет большое значение.

3. Под ме.тодом Твитчеля подразумевают в настоящее время расщепление л^иров водой при нагревании до Г --ЮО в присутствии различных сложных сульфокислот, которым в технике дано о5щее название реактивов . Этот тметод впервые был введен америк. химиком Твитчелем, который в качестве реактива при-:\юнял сложиые сульфокислоты, получавшиеся при действии крепкой серной кислоты на смесь нек-рых ароматич. углеводородов с жирными к-тами. Указанные сульфокислоты играют роль образовате.чя эмульсии жира в воде. В состоянии эмульсии л^ир предоставляет расщепляющему действию воды огромную поверхность, вследствие чего реакция настолько ускоряется, что становится возможным производить расщепление без применения давления. В последнее время вместо реактива Твитчеля применяют т. н. контакт (см.), предлолсенный Г. Петровым. Расщепление жиров производят сл. образом. В освинцованный чан сначала наливают 20-25% (от жира) мягкой воды и 0,2-0,5% серной к-ты и нагревают открытым паром до кипения, затем вводят реактив в количестве 0,51%, а вскоре затем растопленный жир. Всю массу продолл;ают кипятить примерно 10-12 ч., причем расщепление достигает 80- 85%. Массе дают отстояться, отделяют глицериновую воду, оставшуюся л^ировую часть вновь кипятят со све:кей подкисленной водой еще 4--6 час. В результате второй варки расще-иление доходит до 90-94%. Жирные к-ты при этом методе получаются несколько темнее, чем при автоклавном расщеплении, но светлее, чем при кислотном способе. Для успешного расщепления но последнему способу жиры надо предварительно очищать, как это практикуется при автоклавном способе.

Жирные к-ты, происходящие от грязных и темных жиров или потемневшие впоследствии при расщеплении, необходимо для выработки стеарина предварительно рафинировать. Эта цель достигается путем дистилляции. При нормальном давлении л^ирные к-ты кипят: паль-т^штиновая при 339-356°, стеариновая к-та при 359-383° (причем обе кислоты перегоняются с заметным разлолением); олеиновая кислота из-за сильного разложения не перегоняется при обычном давлении. При давлении в 100 мм рт. ст. можно последнюю перегнать при Г 285-f-286°. Т. о. для того чтобы избежать разложения продуктов при дистилляции жирных к-т, надо их перегонять при более низкой f; для того же, чтобы упругость пара перегоняемого иродурста превысила окрул^ающее довление при более низкой t°, вводят в процесс дистилляции еще другую инертную жид-1ч0сть с большой упругостью пара. Обычно применяют перегретый водяной пар или же пользуются понижением окружающего давления, производя дистилляцию в разреженном пространстве. Иногда применяют и то и другое одновременно. Дистилляция ишрных к-т перегретым паром без применения вакуума происходит обычно при Г 2504-280°; при более высокой f дистиллат иногда темнеет. Во время дистилляции происходят различные химич.



СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

изменения дистиллируемого продукта: окси-стеариновая к-та переходит в изоолеиновую к-ту и стеаролактон; при высокой t° за счет оставшегося в жирных к-тах нейтрального жира образуются углеводороды, к-рые увеличивают количество неомыляемых в получаемом дистиллате и ухудшают качество вырабатываемых продуктов. Поэтому рекомендуется жиры пре/дварительно расщеплять возможно глубже. Аппаратура для дистилляции жирных к-т состоит из: 1) дистилляционного куба,2)пароперегревателя, 3) холодильника, 4) приемника для дистиллированных жирных кис ют, 5) сосуда для гудрона. При дистилляции в разреженном пространстве прибавляются еще конденсатор, вакуум-


Фиг. 2.

насос и маслоотделитель. При конструировании дистилляционного куба приходится считаться с тем, что пары легко конденсируются и стекают обратно и что кроме того производительность куба зависит от величины испарительной поверхности жидкости. Поэтому аппаратам придают обычно круглую низкую и широкую форуму с возможно большей испарительной поверхностью. При правильной конструкции аппарата каждые 2,4 испарительной поверхности должны в среднем давать около 100 кг чистого дистиллата в 1 ч., если работа ведется при атмосферном давлении, и 130 кг дистиллата, если перегонка ведется в разреженном пространстве. При применении вакуума вышина куба д. б. больше, чтобы не происходило перебрасывания жидкости. Дистилля-ционный куб сна'жен шлемом с трубой, отводящей пары в холодильник. Кроме того имеются лаз, отверстие для термометра, труба для подачи сырых жирных к-т и спускная труба на дне котла для спуска смолистых остатков. По дну куба расположена парораспределительная труба для вдувания перегретого пара. ДистилляциОнные кубы делаются исключительно из меди или чугуна. Л^елезо в данном случае мало пригодно, т. к. жирные к-ты его разъедают. Дистилляционный куб вмазывается обычно в нечь; обмуровку его производят обычно так, чтобы огонь непосредственно не касался днища котла. Для этого над топкой устраивают длинный свод, чтобы топочные газы сначала проходили под упомянутым сводом, а затем уже омывали дно куба. Кроме того обычно дно медного куба изолируют еще шамотными

плитами, чтобы он не приходил в непосредственное соприкосновение с топочными газами.

Пароперегреватели употребляются обычного типа. Конденсаторы или холодильники служат для сгущения паров воды и жирных к-т, получающихся при перегонке. Эти части делаются обычно из меди или алюминия. Холодильники при перегонке л^ирных к-т бывают двух родов: воздушные и водяные. Перегонка жирных к-т в струе перегретого пара в разреженном пространстве дает прежде всего возможность работать при более низкой t° (на 15-20° ниже обыкновенной темп-ры дистилляции), вследствие чего получается меньше продуктов разложения и больше чистого дистиллата. Кроме того в этом случае перегонка происходит значительно быстрее, вследствие чего сокращается расход топлива для печи, а также и пара. На фиг. 2 изображена конструкция вакуум-дистилляци-онного аппарата, применяемого в Америке. Последний состоит из чугунного толстостенного куба А, снабженного большим шлемом из алюминия; конденсация паров жирных к-т происходит в водяных холодильниках Б, из которых последний соединен широкой трубой с впрыскивающим конденсатором В, расположенным над крышей. Для дистилляции устанавливают обычно несколько приемников, причем ид1еется возможность, не прерывая дистилляции, выключать один из них для его опорожнения. Вакуум в аппарате поддерживается при помощи сухого воздушного насоса, причем обычно между барометрич. конденсатором и воздушным насосом включают сосуд с олеиновой к-той, через к-рый просасывается воздух, дабы прошедшие через конденсатор последние остатки жирных к-т абсорбировались олеиновой к-той. В последнее время в Зап. Европе с успехом применяется для дистилляции жирных к-т аппарат сист. Фредеркинга. На фиг. 3 изобра-

Фиг. 3.


жен такой аппарат (машиностроительный завод Volkmar Hanig u. Co.* в Дрездене). Для нагревания дистилляционного куба, работающего под вакуумом, пользуются перегретой до 310- 380° водой, которая циркулирует по .особым цельнотянутым стальным трубам, за.читым в стенках дистилляционного куба. Перегрев воды производится в особой печи, находящейся в соседнем с дистилляционным отделением помещении. Там же находится и печь для перегрева пара, к-рый требуется для перегонки жирных к-т. Т. о. дистилляция изолирована от огня, что устраняет опасность возникновения пожара.



При нагреве воды, циркулирующей в замкнутой системе указанных выше труб, до f 310° в них развивается давление ок. 100 atyn, а при Г воды в 380° давление повышается до 250 atm. Эта система нагревания дает возможность легко регулировать дистил.няцию, точно устанавливать t° и избелсать местного перегрева к-т, отчего возможность подгорания и образования неомыляемых сводится к минимуму. Перегонка жирных, к-т производится сл. обр.: когда весь аппарат прогрет паром, в дистил-ляционный куб наливают высушенные при Г 100° Н'сирные к-ты и пропускают через куб пар, п(;регретып до 300; затем начршают медленно повышать t° дистилляционного куба. Охлал<-дающая вода в холодильнике искусственно подогревается паром, чтобы жирные к-ты в холодильнике не застыли. При дистилляции в вакууме начинают работать без разрежения и пускают вакуум-насос лишь тогда, когда дистилляция идет ул-се полным ходом. В это вре]\1я Г воды холодильника приближается к 100°. Но следует однако допускать, чтобы t° воды достигла t° кипения, т. к. в таком случае часть паров жирных к-т может пройти через холодильник, не конденсируясь. В последнем случае надо усилить приток холодной воды. При вакуум-дистилляции недостаток охлаждающей воды вызывает понижение вакуума. При перегонке жирных к-т пользуются методами: 1) перегоитги до пека и 2) перегонки до гудрона. В первом случае перегонку ведут до тех пор, пока к-ты не станут получаться сильно окрашенными; тогда перегонный куб вновь загружают следующей порцией расплавленных жирных к-т, не очищая куба от иска, и так ведут 3-4 перегонки подряд, а затем уже очищают куб от густого смолистого чер)ного остатка-иска; последний находит применение при изготовлении толя и для изоляции кабеля. Во втором случае в течение 16-20 час. от времени до времени прибавляют в дистилляционный куб жирные к-ты, а затем прекращают приток свежих к-т и отгоняют оставшиеся в кубе продукты до тех пор, пока дистиллат не начнет темнеть. Остающуюся в кубе массу жидкого черного цвета выпускают и собирают отдельно от нескольких перегонок; этот продукт вновь подвергают ацидификацин для разложения скопившихся в нем неомыленных жиров и затем при вторичной его перегонке доводят до густого пека. Последнюю гонку проводят обычно в чугунных котлах. Преимущество второго метода работы состоит в том, что получаемые жирные к-ты значительно беднее неомыляемыми. Количество пека при первом способе работы --3,5%, при втором способе 1,5-1-2,5%. Общий расход топлива для получения нужного количества пара и для обогрева куба составляет 50-60 кг антрацита на 100 кг дистиллированных жирных к-т. При гонке в разреженном пространстве требуется для такого же количества дистиллата 30-ЬЗб кг антрацита.

Получаемые при дистилляции жирные к-ты представляют собою смесь твердых и жидких к-т. Для отделения твердых к-т от жидких было предложено много способов, к-рые можно разделить на две группы: 1) химич. способы и 2) механич. способы. Химич. способы разде-.тения основаны на различной растворимости твердых и жидких к-т в спирте или на различной способности их эмульгироваться в присутствии жирных сульфокислот. в производстве пользуются обычно механич. способом.

к-рый сводится к отжиманию жидких частей от закристаллизовавшихся при охлаждении твердых жирных к-т. Жирные к-ты после дистилляции промывают в расплавленном виде слабым, раствором серной к-ты, чтобы разложить медные, железные и известковые мыла, образовавшиеся во время пребывания в аппарате. Эти операции производятся в освинцованных чанах при кипячении в течение часа открытым паром. После кипячейия с серной к-той жирные к-ты промывают кипящей водой. Чтобы при прессовании полученного продукта легко и полностью отделялись жидкие части, необходршо приготовить подходящую композицию из различных фракций перегонных жирных к-т; t°sf,cm. этой смеси д. б. 36-40°. Чтобы состав не был слишком тверд, к смеси прибавляют выделяющуюся при горячем прессовании из прессов полужидкую часть, так называемый ерезидуль .

Кристал.гшзацию жирных кислот производят в плоских четырехугольных ваннах, сделанных Из эмалированного лхелеза или из алюминия. Каждая ванна имеет на одном более коротком крае на высоте 4 см вырезы для перелива. Ванны по.мещаются на особых этажерках, одна над другой в несколько рядов (фиг. 4). Общий деревянный жолоб, лежащий над ними, служит для наполнения расплавленными жирными кислотами, которые заполняют сначала верхнюю ванну, затем последовательно переливаются в стоящие ниже до тех пор, пока не будут заполнены все ряды. В этих ваннах расплав-.непные жирные к-ты должны медленно застывать и закристаллизо-вызаться,что происходит обычно в течение 12- 24 час. Остывшие жирные к-ты вынимают из ванн в виде пластинок, складывают штабелями в отдельном помещении, где происходит окончательная кристаллизация, или дозревание , при t° ок. 10° в течение иримерио 7 дней. Для прессования каждую из вышеуказанных плит весом ок.5 кг закладывают в отдельный плоский мешок из верблюжьей или козьей шерсти. Прессование жирных к-т в виде плит производится при помощи гидравлич. прессов два раза: первый раз в т. н. холодных прессах без нагревания и второй - при нагревании пресса до 40°. Для холодного прессования применяют обычно простые вертикальные квадратные гидравлич. прессы приблизительно типа употребляемых в маслобойном деле. Холодное прессование доллсно производиться медленно (обычно в течение двух часов). Наибольшее давление, применяемое в конце процесса при холодном прессовании, 150 atm. При правильном составе жирных к-т и правильной работе холодные прессы выжимают жидких к-т ок. 25% от веса прессуемого материала. Т. к. при холодном прессовании жидкие жирные к-ты далеко не полностью отжимаются, то оставшиеся в прессах жмыхи подвергаются вторичному прессованию в прогреваемых прессах. Прогреваемые прессы отличаются от холодных прессов тем, что чугунные плитки, между которыми закладывают мешки с товаром, снабжены каналами, соединенными с паропроводом посредством тоненьких трубочек, позволяющих подогре-


Фиг. 4.



вать плиты паром. Прессование в горячих прессах производится значительно быстрее (45- 60 мин.), причем вытекающую из прессов полужидкую массу- резидуль -вновь прибавляют к свежим дистиллированным жирным к-там. Максимальное давление, применяемое в этих прессах, 250-350 aim. При нормальной и правильной работе горячих прессов в них остается в виде твердого технического стеарина 33-37% от первоначального веса жирных к-т, закладываемых в холодные прессы. По.тучае-мын технич. стеарин расплавляют, обрабатывают слабым раствором серной к-ты (3° Вё), затем промывают водой, после чего разливают в плоские формы; в таком .виде стеарин поступает в продажу. Технич. олеин, вытекающий из холодных прессов, содержит еще нек-рое количество твердых жирных кислот и немного влаги. Для тога чтобы олеин отделить от воды, его нагревают в особом чане приблизительно до 60° при помощи паровых змеевиков. При этой t° вода быстро садится на дно, а верхний слой сухого олеина спускают в цистерны, находящиеся в прохладном подва.те. Здесь при медленном остывании из олеина выкристаллизовываются оставшиеся в нем твердые к-ты, а затем олеин отфильтровывается в фильтр-прессах, после чего он идет в продажу.

Производство стеарина в России достигло в 1913 г. 18 700 т, олеина--11 300 т. Во время войны 1914-18 гг. С. п. вследствие недостатка твердых жиров*значительно сократилось. С 1923 г. наблюдается увеличение указанной продукции, причем выработка стеарина в СССР в 1928 г. составляла 5 400 щ, а олеина-2 650 т.

Лит.: Рудаков В. Г., Производство стеарина, Чита, 1928; Таланцев 3. М., Технология жиров и масел, ч. 1-2, М., 1925-26; Петров Г. С. и Рабинович А. Ю., Расщепление жиров и получение глицерина, Л., 1928; Д у б о в и ц Г., Химический контроль в жировой промышленности, пер. с нем., М., 1927; Маслобойно-жировое дело , М., 1925; Н е 11 г G., Tecbnologle d. Fette u. Oele, 7 Aufl., B. 3, В., 1921; Ubelohde und Goldschmidt, Handbuch dcr Cheraie u. Technologie d. Oele u. Fette, B. 1-4, Lpz., 1908-1929; В e 1 a-L a с h, Stearinfabrikation, 1908; Selfensieder-Zeitung u. Rundschau uber d. Harz-, Fett-u. OeI-Industrie , Augsburg, 1918. A. Баг.

\ СТЕКЛО, no определению Таммана-пере-i охлажденная жидкость, вязкость к-рой увеличивается с понижением t°; по Гельгофу и Томасу гомогенное, изотропное вещество, прозрачное для лучей видимого спектра, подвергающееся обработке почти исключительно в расплавленном, т. е. вязком, состоянии. Стекла . подразделяются на естественные (напр. вулка- ническое С.) и искусственные. Последние м. б. получены не только в аморфном виде, но и в кристаллах, при т.н. р а с с т е к л о в ы в ан и и, к к-рому можно привести все С. Главными составными частями С. являются кремнезем (в виде песка и различных силикатов), окись натрия и окись кальция; количество -возможных.в стеклоделии соединений неисчислимо, т. к. почти все химич. элементы применяются в С. для придания ему тех или иных качеств. Влияние одного стеклообразующего вещества на то или иное свойство готового С. зависит от присутствия в нем других компонентов, причем только немногие физич. свойства (уд. теплота, теплопроводность, плотность) складываются для С. из свойств его компонен- тов. С. может быть в трех состояниях: жидком, вязком и хрупком. Обработка С. возможна при определенной величине вязкости. Плотность С. 2,24-6,3; максимальной плотностью обладает С, содержащее 80% окиси свинца. Неото-

жженное С. имеет большую плотность, нежели С, свободное от напряжений (разница достигает 0,02). Плотность довольно точно вычисляют суммарно по плотностям отдельных окислов.

Химическая устойчивость С. От С. требуется значительная устойчивость против атмосферных химич. агентов и воды, напр. оконное С. должно противостоять ат.мо-сферным влияниям; бутылочное-химич. воздействию содержимого бутылки. Очень высокие требовашгя иредъяв.тяют к водомерному стеклу. Благоприятное влияние на химич. стойкость С. имеют окиси цинка, кальция, алюминия и борнр,я к-та в определенных пределах. С о п р о т и в .71 е н и е на с а т и е у С. велико, оно колеблется от 60 до 120 кг/мм. Вообще механич. крепость С. веника, за исключением сопротивления удару. С о п р о т и-ял е н и е на из г и б 10-25 кг/мм. С о-противление на разрыв м. б. определено только относительно точно вследствие невозмолсности сяомать равномерно по всему разрезу какой-либо испытываемый трос. Эти сопротивления зависят гл. обр. от присутствия в С. борной к-ты и окисей кальция, бария и свинца (при замене ими кремнекислоты до определенной степени); остальные вещества на эти физич. свойства С. влияют очень мало. При низких t° С.-совершенно упругое тело (подчиняется закону Гука). Сопротивление удару С. (хрупкость) чрезвычайно мало; хрупкость находится в связи с термич. устойчивостью С. Из стеклообразу-ющих веществ сильное влияние на уменьшение хрупкости имеет только борная к-та, которая значительно повышает сопротивление удару при замене ею кремнекислоты (до 15 %). Твердость С. лежит по скале Моса между 4 и 8. Обыкновенные С. имеют твердость, равную 6. Мерой твердости служит обратная величина ширины царапины, произведенной на С. конусообразным алмазом при нагрузке в 20 г. Щелочи, заменяя кремнекислоту, сильно снижают твердость. Окиси кальция, магния, цинка и бария увеличивают твердость С; борная к-та, при замене кремнекислоты (до 15%), чрезвычайно увеличивает твердость С; щелочи, заменяя кремнекислоту, си.т1ьно снил<ают ее.

Термические свойства. Коэф. расширения стекла колеблется от 5,5-10 до 151 10 и меняется линейно с t° только до Г трансформации. Знание коэф-та расширения имеет практич. значение при сплавлении С. с металлами. С. с высоким коэф-том расширения термически более чувствительны и наоборот. Коэф-ты расширения вычисляются по ф-лам Шотта и Винкельмана или Тернера и Инглиша. Удельная теплота С. вьгаисляется суммарно по соответствующим данным комнонен-тов; при t° .ок. 800° она является величиной постоянной. Теплопроводность С. oqenb мала и вычисляется также по данным 1:омпонентов. Термическая устойчив о с т ь-чрезвычайно важное свойство и зависит от состояния напряжений в С.,4)ормы, толщины и состава его. Для С, обладаюпшх большой термич. устойчивостью, характерны малая величина коэф-та расширения, относительно низкое содержание щелочей и относительно высокое содержание борной к-ты. Ф-ла термич. устойчивости F:

где р-сопротивление разрыву, а-линейный



коэф. расширения, Е-модуль упругости, к- теплопроводность, -удельный вес, с-удельная теплоемкость.

Оптические свойства. С. чрезвычайно разнообразны по свои.м онтич. свойствам. Имеются С, обладаюш,ие одинаковым рассеянием при различных коэф-тах ирелолгления и наоборот. В оптических стеклах (см.) играет большую роль ликвидация напряжений, т. к. в противном стучае может иметь место двойное нреломление. Окраска С. достигается крашением его окислами металлов или коллоидами, причем степень окисления играет большую роль. Окраска металлачт зависит не то.ько от самого красителя, но таклсе и от состава основного С. О б е с ц в е ч и в а н и е С. имеет большое значение в стекольной промышленности, т. к. почти все С. содержат бо.чьшее или меньшее количество железа. Дающего зеленую окраску. Обесцвечивание достигается химич. процессом-переводом красящего вещества в некрасящее соединение. Пропускаемость ультрафиолетовых лучей за-ВИС1ТГ от содержания железа в С. Лучшие составы стекга пропускают до 70% ультрафиолетовых лучей.

Электрические свойства. Определенных и ясных взглядов на электрич. свойства С. нет. Проводимость С. имеет электрич. природу. Щелочи повышают проводимость. При изготовлении изоляторного С. берут как можно меньше щелочей и вводят комноненты, увеличивающие легкоплавкость, но не снижающие изоляционной способности, напри-мер окись свинца, бария, железа, борную к-ту. О свойствах С. см. также Спр. ТЭ, т. Ill,

стр. 154-191.

Лит.: Ш у л ь ц Г., Стекло, пер. с нем., М., 1926; И е б с е и-М а р в е д е л ь. Варка и формовка стекла, пер. с нем., М., 1932; Д р алле и Кеппелер, Производство стекла, пер. с нем., т. 1, ч. 1, М., 1928; П е д д л ь. Пороки стекла, пер. с англ.. Л., 1931; Китайгородский И., Влияние окиси алюминия и окиси магния на кристал.чизационную способность стекла, М., 1928; Л е-Ш а т е л ь е А., Кремнезем и силикаты, пер. с франц., Л„ 1929; Е i t е 1 W., Physikalische Chemie d. Silikate, Lpz., 1929; E i t e 1 W., Glastechnische Tabellen, Lpz., 1932; Journal Of the Society of Glass Technology*, Schef-field; American Ceramic Society , Columbus; Glastechni-sche Berichte*, Frankfurt a/M; Sprechsaal , Coburg.

Пайрекс (n и p e к с), С, отличающееся высокой химич. и термич. устойчивостью; было получено в Америке доктором Сюлливаном и Тейлором. Проф. Турнер (Turner) изучал химически и термически свойства его. Химич. состав иайрекса: 80,5% SiO; 0,3% СаО; 4,4% NaO; 0,7% AsO.; 0,1% MgO; 0,3% FeO; 2,0% AI2O3; 11,8% B2O3; 0,2% K2O. По другим исследованиям химический анализ иайрекса следующий: 80,89% SiO; 11,19% В2О3; 2,03% FeOg-f AUO;,; 0,13% СаО; 0,52% АзОз; 4,51% NaO; 0,51% К2О. Петере (Peters) и Грегок (Gragoc) изучали термич. расширение иайрекса при высоких Г. Коэф. расширения пайрекса: при Г-ном интервале 21-471° а = 36- 10~ а при интервале 552-57Г а =151-10 . Физич. константы для пайрекса: уд. в. 2,25; модуль упругости 6 230 кг/мм; показатель преломления D = 1,4754; линейный коэф. расширения (19-350°) 0,00000320; теплоем1сость 0,20; теплопроводность 0,0027; t° размягчения 750°. По Маршалу (Marshall) диэлектрич. прочность 20 kV на 100 мм толщины; диэлектрич. постоянная 5,75-5,78; электрич. сопротивляемость (объемная) 10*2; электрическая сопротивляемость (поверхностная) 10 2 при 34% влажности и 5 X 10*2 при 84% влалшости. В

отношении химич. прочности пайрекса тот же автор считает, что действием минеральных к-т можно пренебречь, за исключением фосфорной и фтористоводородной. Приироизводстве уксусной кислоты не было заметно разъедания С. после 5 чес. работы при t° вьщеления иаров. Кристаллизационная способность пайрекса была изучена С. W. Parraelee и А. L. Мопаск в 1929 г. Иря термич. обработке С. легко кристаллизуется. Авторы считают, что выпадают кристаллы тридимита и кристобалита. В другом исследовании С. W. Parmelee, G. L. Clark и А. Е. Badger методом рентгенографии, термически обрабатывая пайрекс при 800°, нашли кристобалит.

Пайрекс применяется для замены фарфора, плавленого кварца и химически устойчивых металлических сплавов, химической аппаратуры, а также высоковольтных изоляторов; пайрекс при равной прочности с фарфором вследствие своей прозрачности имеет преимущество перед последним, что позволяет обнаружить дефекты изолятора.

Попытка изготовить С. типа пайрекса в СССР была впервые сделана в январе 1924 г. на Запрудненском стекольном з-де, а затем на опытной установке з-да Изолятор . Автором этой статьи было получено С. и из него изготовлены образцы высоковольтного изолятора. С. тогда было названо А1ех . Химич. его состав (в %): 72 SiOg; 20 В^О^; 2,5 NagO; 2,5 К^О; 2,5 AI2O3; 0,5 СаО. Линейный коэф. расширения 0,000004. Испытания на пробивное напряжение, произведенные на з-де Изолятор , дали 82 ООО-86 ООО V при толщине дна стаканчика в 12 мм. Пайрекс получен в 1927 г. В. Гаври-ловым на заводе Лензос и там же организовано его производство. По определениям Гос. оптич. ин-та пайрекс Лензоса характеризуется следующими данными: уд. в. 2,25; показатель преломления 1,4784; коэф. расширения

а = 31,7 10 (в настоящее время несколько выше); проба Милиуса на химич. стойкость: А-3; Л-4; t° спекания 642°. В 1932 г. организовано также производство пайрекса на Мерефянском стекольном з-де близ г. Харькова.

Лит.: Гинзберг А., Влияние минерализаторов на свойства стекла, Керамика и стекло , 1931, 4; Китайгородский И. и Куровская С, Химически устойчивое стекло для лабораторной посуды, Труды ин-та силикатов , 1930, вып. 31; Turner W., The Glass Industry of North America, Journ. of the Society of Glass Technology >, Sheffield, 1919, v. 3, p. 191; Peters C. a. Gragoc C, The Thermal Dilatation of Glass at High Temperatures, Journal of the Optical Society of America , 1920, v. 4, p. 105; Chem.-Weekblade , 1920, V. 17, p. 465; Ch. Ztrbl. , 1920, B. 23, p. 643; Collins W., Report on Standartisation of Sizes a. Shapes of Apparatus, I. Eng. Cliem. , 1921, v. 13, p. 1070; Marshall A., Pyrex Glass as a Material for Chemical Plant Constriction, ibid., 1923, v. 15, p. 141; Marshall A., Pyrex Glass Plant Equipment, ibid., 1923, v. 15, p. 671; M i g 1 i a с с i D., The Resistance of some Chemical Glasses to Chem. Reagents, Ann. Chem. Appl. , 1925, v. 15, p. 87; Parmelee C. a. Monack A., The Devitrification of Glass, Journ. of the Society of Glass Technology*, Sheffield, 1929, v. 13, 52, p. 322; Parmelee C. a. Badger, Diffraction of X-ray by Ordinary Glass etc., Journal of the Society of Glass Technology*, Sheffield, 1929, V. 13, 52, p. 285. И. Китайгородский.

Стекломассы ка:{ строительный материал. Строительные стекломассы представляют собою неорганические вещества, затвердевшие из расплавленного состояния и оставшиеся во всех отношениях аморфными (стекловидное состояние). По возможности изготовления в промышленном масштабе и по условиям применения они должны обладать иными свойствами, чем свойства обычных стекольных изделий. Кроме использования стекломассы для изделий ее



можно использовать как цементы со специфич. свойствами (стеклобетоны), а путем кристаллизации стеклохмасс можно получить ряд новых искусственных материалов, к-рые могут найти применение в ряде областей пром-сти, в том числе строительной.

Изделия из стекломассы. Вопрос о применении в строительстве материалов из стек.т10массы в виде плавленых камней- сплошных и полых, стеклянной черепицы, половых плиток, облицовочнрях плиток, фасонных изделий, кислотоупорных труб, котлов-баллонов, выдерживающих высокие давления, и т. д.,-а таюке в виде разных конструкций в последние годы стал проблемой, над к-рой работает исследовательская мысль как в Союзе, так и за границей. Метод плавки дает возможность придать материалу любую форму и получить в конечном счете бо.тее простым способом изде.-шя для использования их в строительстве, напр. применение стеклянной черепицы должно явиться весьма практич. мероприя-тие.\1, упрощающим конструкции покрытий; выделка из стекломассы облицовочных плиток дает гигиенич. строительный материал и избавляет от сложных работ по покрытию черепка глазурью, двойному обжигу и т. д. Работа над жидкой (расплавленной) стекломассой дает значительно ббльщие возможности лшханизации и выработки продукции с более разнообразными формами, чем работа с искусственными камнями, керамич. изделиями; в частности пустотелые изделия м. б. выполнены с более тонкостенными перегородками и ббль-шим количеством пустот и т. д. Вопрос о дешевых вяжущих материалах для стекломасс такне находит свое разрешение пока в исследовательском масштабе и в ближайшие годы, надо полагать, будет разрешен и в промышленном. Проблема изготовления стекломассовых строительных материалов по экономич. соображениям должна опираться на изучение во- просов самого широкого применения в этом специальном стеклоделии местного сырья как естественного (глины, доломиты, известняки), так и искусственного (шлаки и другие отбросы пром-сти). Если для изготовления бесцветных и прозрачных изделий, хрусталя и С. оптического необходим особо тщательный выбор сырых материалов, то для стеклостроительных изделий вопрос о прозрачности их играет незначительную роль (полупрозрачная черепица) или не играет никакой (глухая черепща, трубы, половые плитки, облицовочные плитки, пустотелые камни, плавленые камни и т. д.). Требования к качеству самых стеклостроительных материалов в отношении ряда пороков (свиль, пузырь и т. д.) допускают гораздо большие колебания, чем в обычном стекле, или не играют никакой роли. Кроме того особое значение имеет то обстояте.тьство, что при изготов-лехгии строительного С. нет надобности в добавках дорогих и пока дефицитных ще.чочей, т. к. ме/жно ограничитьзя тем количеством их, к-рое имеется напр. в глинах, в особенности при наличии во вводимом сырье весьма распространенных Окислов железа.

В отношении свойств по.чучаемых стекло-массовых материалов приводятся нек-рые данные Ин-та сооружений о плавленых изделиях, получаемых из глины, доломитов, шлаков, отбросов фосфоритов: уд. в. 2,48--2,66; коэф. расширения 200-10 -300-10 . Механич. прочность: сопротивлениена разрыв 9ЭЭ-1100 <г/сл 2;

сопротивление на сжатие 8 ООО-10 ООО кг/см-. Термическая прочность при испытании при разности 80 и 50° вполне удовлетворительная;

1 200-1 250°. В отношении химич. устойчивости эти стекломассы не только выше обычных известково-шел очных, но даже и химич. С. Хилпхч. состав (в %) характеризуется следующими данными: 34,0-50,2 SiOj: 4,2-9,3 P.Pj; 1,7-12,4 AI2O3; 2,1-3,1 РбгОз; 14,0-33,7 СаО; 5,8-14,2 MgO; 0,8-1,5 KgO; 2,0-5,0 NaaO.

Строительные материалы к р и с-таллического строения из стекломасс. Было много попыток получать кристал-лич. строительные материалы из С. путем рас-стекловывания. Следует отаметхггь в этом направлении работы Агсу, Garchey и др., но все эти попытки широкого промышленного применения не нашли, т. к. кристаллы получались крупные, легко выкрашивались и оказывались недолговечными. В 1929-3) гг. были проведены исследовательские работы над строите.;1ьными стекломассами в Ин-те сооружений и в Ии-те стройматериалов в лабораторном и полузаводском масштабе проф. Алмазовым, давшие весьма положрггельные результаты. Такие кристал-лич. стекломассы получаются следуюгцим образом: соответственно подобранная и перемешанная шихта плавится в обычной стекольной печи; расплавленная стекломасса льется в формы (песочные, стальные); после отливки изделия, освобожденные от формы (в горячем состоянии), переносятся в специальную печь, подобную обычным стекольным загсалочным, печь замазывается и медленно охлаждается (от нескольких часов до нескольких дней, в большинстве случаев 12-24 час). Начальная t° кристаллизации ок. 700°; во время кристаллизации она самопроизвольно повышается, а затем медленно снижается. Ряд полученных т. о. материалов из глин, доломитов, отбросов фосфоритов совершенно идентичен по химич. составу, по кристал.тич. строению и всел! свойствам плавленым базальтам (см.), андезитам (см.) и т. п. Эти материалы (Ин-т силикатов их назвал ал м азов ы силик.аты) отличаются огромной механич. прочностью, кислотоупорностью и высокими электроизоляционными свойствами (даже превышают базальты) и могут найти самое широкое применение в качестве строительного материала (мостового, облицовочного и т. п.), а также в электрохимич. пром-сти. По определению акад. Ферсмана производство алмазовых силикатов имеет за собою огромные технич. и эконо.мич. преимущества в Московском районе и в Уральской области. Производство этих силикатов м. б. легко организовано при метал.чургич. з-дах из расплавленных шлаков путем введения соответствующих расплавленных добавок; при этих условиях в значительной степени сокращаются расходы на плавление. На свойства изделий и вид кристаллов влияет не только термич., но и механич. обработка. Академией коммунального х-ва ведутся в этом направлении опыты по получению листов, рельсов, провстоки из алмазовых силикатов методами обработки металлов.

Стекломассы как вяжущие вещества. Разрешение вопросов по-тучения стекломассы из повсеместно распространенного сырья и при более низких t° выдвинуло в последнее время новую проблему использования и других свойств стекломасс д.тя производства строительных материалов. Стекломассы можно еще рассматривать как особого рода цементы,



которые приводятся в пластич. состояние путем нагревания и быстро твердеют при охлаждении. Если подходить к стекломассам с точки зрения цементов, то здесь представляется широкое поле для прОм-сти строительных материалов и конструкций, подобных изделиям на обычных цементах; можно производить стеклобетоны самого разнообразного характера процессом, подобным отчасти изготовлению асфальтобетонов, т. е. перемешивая при высоких темп-рах вязкое стекломассовое вяжущее вещество с силикатными заполнителямп (гравием, песком и т. д.) с лгодлегнилм охлаждением (отжиго.м) стеклобетона, чтобы не создавалось закалочных напряжений. Стекло-железобетон производится в виде тонких стеклянных пластин, армированных металлич. сетками; имеются попытки производства стскло-л:е-лезобетонных столбов. Стеклобетон по своим свойствам является наиболее стойким в отношении воздействия атмосферных влияний, воды и т. п. Одним из серьезных недостатков стек-ломассовых изделий является их хрупкость; введением наполнителей эту хрупкость уменьшают. Если изготовление таких стеклобето-нов (подобных цементныл! газо- и пенобето-нам) южст еще встретить затруднение в тех-нич. отношении, то производство пустотелых многодырчатых строительных материалов может осуществ-яяться и в настоящее время. Весьма эффективным теплоизоляционным дол-л-;ен стать материал, изготов.пениый из стекломассы с крупными пузырями, но не в виде отдельных камней типа Фальконье , а большими массивами или целыми конструкциями, скрепленными самой стекломассой. При применении стекломасс как вяжущих веществ затвердевание их м. б. не только в стекловидном аморфном виде, но в зависимости от состава и термич. условий и в кристаллическом. Закристаллизованная стекломасса тина искусственных базальтов дает особо прочное схватывание с металлом, к-рое объясняется невидимому образованием каких-то соединений. Это явилось основанием для изготовления материалов (а д ел и т), представляющих собою бетон, состоящий из кристаллизованной стекломассы, армированной металлом. Огромная прочность аде-лита делает его пригодным не только в строительстве, но и во многих случаях в машиностроении (например для станин), давая большую экономию металла.

Силикатизация распылением. Способ силикатизации распылением заключается в том, что через внутреннюю трубку специального прибора, подобного тому, который служит для металлизации распылением, проходит стеклянная проволока; через крайнюю щель проходит смешанный газ, плавящий данную стеклянную проволоку, а через отверстие между средней трубкох! и внешней проходит сжатый воздух, к-рый пульверизирует расплавленное С. на любую поверхность. Для силикатизации распылением служит С, к-рое в расплавленном состоянии не вязко. Способ силикатизации распылением имеет много преимуществ перед способом горячего покрытия (глазурования и эмалирования): отпадает надобность в дорогом оборудовании; покрытие можно производить независимо от размера и формы предмета; слой силиката м. б. желаемой толщины; расплавленный силикат, распыляясь, охлаждается сжатым воздухом, благодаря чему м. б. силикатированы не только бетон, керамика и

металлы, но даже дерево, картон. При силикатизации распылением покрываемый предмет иногда предварительно обрабатывается, например жидким стеклом. Силикатизация распылением м. б. применена и в строительстве для покрытия фанеры, к-рая в татсом }зиде является хорошим кровельным материалом.

Лит.: А л м а з о в-М а н е в и ч, Керамикаи Стекло . М., 19Я0, 7-s и 9; е г о ж е, там. же, 1931, 7-8; его же, вис , М., 193-2. С. Алмазов.

Производство стекла.

Изделия из стекла применяются в строительной, химич., злектро-технич. и других про-мышленностях и в быту. К этим изделиям относятся оконное и бутылочное С, хозяйственная и лабораторная посуда, химич. С, изоляторы и пр. Химический состав некоторых стеклянных изделий приведрп в таб.тице. Основные приемы производства стекла вюпочслот: ; ) подготовку сырых материалов (преимущественно измельчение, ели шиванио, просеивание),б) плавку подготовленных материалов, в) выработку (получение издели11) расплавленного С, г) обработку полученных стеклянных изделий.

Cb!pbse материалы в стеклоделии. Основным сырым материалом для введения кислотных окислов является кварцевый песок. Требования, иредъявл1емые к нему, зависят от сорта С, к-рый будет из пего изготовлен. Показателями качества и пригодности кварцевого песка являются однородность величины его зерен (0,2-0,5 мм), количественное содерлгание в нем окислов железа и кремнезема. Содержание кремнезема в лучших песках не ниже 99%. Содержание окислов Нчелеза в песках для плавки оптич. и ультрафиолетового С. не д. б. выше 0,02%, для зеркального С. не выше 0,2%, для оконного С. не выше 0,3% (для бемского) и 0,5% (для иолу белого) и не выше 0,5% для полубелого бутылочного С. Для темного бутылочного С. содержание окислов железа в песке может не нормироваться. В качестве кислотного окисла применяется и борный ангидрид [в вит де борной кислоты, буры и иандермита (4СаО 5В.Оз 9Н2О)]: Для введения щелочных окислов служат кальцинированная сода, сульфат (реже глауберова соль), поташ. Стекольные з-ды охотнее употребляют углекислые соли, чем сернокислые, т. к. последние разрушают в сильной степени огнеупорный материал, из к-рого изготовлены плавильный бассейн и стекловарные тигли. Углекислый калии (поташ) как более дорогой материал применяют лишь при плавлении специальных сортов С. и хрусталя. Щелочи понил^ают Г„.,. стекломассы и применяются лишь как и л а в н и. Из щелочноземельных металлов в стекловарении имеют применение окислы кальщш, ътгния, барин, свинца, цинка. Окись кальция вводится чаще всего в виде мела и известкового калшя, реже обожженной и гашеной извести, мрамора; она увеличивает химич. устойчивость и механич. прочность С. Окись магния стали применять сравнительно недавно. Ее вводят чаще всего в виде доломита, магнезита и магнезии. Окись магния, уменьшая коэф. расширения, увеличивает термич. устойчивость С. Окись бария вводят в виде витерита (углекислый барий), барита (сернокислый барий) и азотнокислого бария. Окись бария улучшает качество стекла: увеличивает уд. вес и показатель преломления; применяется для плавки некоторых сортов онтич. С. и хрусталя. Окись свинца вводят чаще всего в виде свинцового сурика. Окись



Состав некоторых с т е i; л я н н ы х изделий (п %).

Название сорта стекла

Химический состав

SiO,

Оконное стекло

Констаптиновский (механ.) Гусь-Хрустальный (механ.) Д;1гест. огни (механ.) . . . Курловский (ручн.) , . . . Ивотской . . . .

Великодворский (ручн.) . .

Буты.71 очное стекло

Константиновский (механ.) Константиновский (ручн.) . Мерефянскпй (ручн.) . . . . Боржомский . . . .

Липераловодский (ручн.) .

Красный химик

Э,чектроколбовое стеклоЗапруднен-с к о г о и У X а н о в с к 0-го заводов

Колбовое № 10 ,......

№ 55.....

Ухановского з-да Трубочное № 16.......

№ 5!).......

Химическое стекло

Дружная горка № 23 . . . . Институт стекла №815 . . .

Оконное стекло

Монтиньи (Бельгия) . . Дампреми . . Жили . .

Систервиль (Америка) . Мюлиг (Чехо-Словакия)

Бутылочное стекло

Бордо ............

Гересхейм........

Оуенс (герм. 1922) . . , . . Граам Эвансвиль (Америка) Линч (Америка).......

Электроко.чбовое стекло

Вестингауз (колбовое) . , , Филлипс . . .

Филлипс (трубочное) . . . .

Химическое стекло

Иенское 20 Сгопремикс Иена

Пирекс .....

71,81 70,35 71,50 72,15 69,50 70,73

71,6 72,63 72,13 61,81

69,12

71,47

72,13

71,94

70,87

68,9

67,4

69,17 74,03

AlOs Fe.Os СаО MgO Na,0 ] К,0 SOg

TiOo

a) Заводы СССР

0,38 1,05 1,35 0,97

5,81:

1,57

0,10 0,16 0,25 0,09 0,22 0,10

l,t2 1,72 13,21

5,78

2,79

1,08 1,01 0,89 0,60 0,70

4,88 3,81

0,56

0,10 0,18 2,83

1,90

0,10

0,19 0,53 0,33 0,10 0,20

0,19

10,22 10,22 10,38 13,21 11,78 13,85

8,3 11,08 12,23

7,08

11,51 6,67

5,09 5,50 6,70 5,20 3,10

8,16 6,09

i:i,91

0,93

0,91

0,02

0,31

17,32

0,59

0,62

0,11

0,03

15,55

0,60

0,56

0,10

12,78

0,62

- .

0,06

13,50

3,50

12,49

0,92

0,06

16,48

0.12

ll,2;i

0.87

0,15

12,65

0,91

0,60

9,92

2,72

0,13

8,73

1,60

MnOs

0,82

4,18

13,27

0,95

7,10

5,60

3,11

15,08

1,67

0,28

3,95

16,46

0,11

1,20

0,30

8,90

0,10

11,80

8,76

5,63

4,16

7,32

2,75 4,9

6) Заграничные заводы

71,03

0,85

0,35

11,74

0,68

14,12

1,63

71,60

10,78

1,99

13,85

72,18

1,06

10,40

1,72

13,91

71,74

0,79

0,19

10,77

0,63

14,16

1,91

72,63

И

10,0

2,72

11,53

2,19

61,75

7,10

2,13

19,60

4,55

4,11

61,06

12,0

1,42

]i,50

66,80

12. iO

4,20

72,20

1,08

0,29

8,11

0, Ш

13,89

3,53

72,83

0,53

0,11

10,68

2,25

11,93

2,12

71,98

1,40

0,33

5,12

3,58

16,46

1,00

0,12

62,32

0,19

6, и

7,72

22 05

0.08

0,71

58,28

0,13

11,42

3,43

22,25

0,21

3,75

75,30

57,4

23,6

80,5

ASaOs

11,8

свинца применяют гл. обр. при плавке оптич. С. и С. для э.тектроламп. Окись цинка вводят в С. в виде цинковых бе.яил; она улучшает термич. и в нек-рых случаях механич. и химич. устойчивость С. Помимо вышеперечисленных основных материалов для получения С. применяют сырые материалы, содержащие одновременно несколько компонентов и гл. обр. окись алюминия; последняя повышает механич. и химич. прочность С. К таким материалам относятся полевые шпаты, каолины, горные породы (трахиты, андезиты, нефелиновые сиениты, миаскиты). Применение горных пород особо выгодно, т. к. помимо окиси алюминия в С. через них вводится известное количество щелочей. Для получения молочных опаловых С. как глушители применяют фтористые и фос-

форнокислые соли (криолит, плавиковый шпат, фосфорнокислый кальций, кремнефтористый натрий, костяная мука, отбросы апатитов).

Для получения цветных С. в качестве красителей применяют окислы различных металлов, к-рые придают С. такие цвета: окись железа-желтый до коричневого, закись железа- зеленый, окись марганца-фиолетовый, окись хрома-зеленый с сильно желтым оттенком, окись коба-тьта-синий, окись никеля-красно-коричневый, окись меди-зелено-голубой, закись меди-ярко красный ( медный рубин ), селен и селенистокислый натрий-красный, серебро-интенсивно золотистожелтый, золото- пурпуровый ( золотой рубин ). Нек-рые редкие земли (неодим, церий и др.) применяются также как красители для специа-льных сортов



С. В зависимости от состава С. один и тот же краситель в одинаковой концентрации может дать различные оттенки.

Шихтование. Процесс шихтования, т.е. подготовки смеси сырых материалов, из к-рой плавится стек то, слагается из следуюпдих операций: 1) подготовка сырых материалов, 2) расчет шихты, 3) взвешивание, 4) перемешивание. Особо необходимо отметить условия транспорта шихты и загрузки ее в печь. Все перечисленные операции имеют целью так изготовить шихту, чтобы после расплавления в стеклоплавильной печи получилась по возможности гомогенная масса постоянного состава.

Подготовка сырых материалов. Сырые материалы, особенно минерального происхождения, поступающие на заводы, в большинстве случаев загрязнены и не могут итти для изготовления шихты без годготов-си, а иногда и обогащения. Так, кварцевый песок, имеющий значительное количество посторонних иримесзй, подвергают промывке па (пе-циальных аппаратах (фиг. 1) и затем уже суштсе


Фиг. 1 .

и просеиванию. Известковый камень, доломит и другие породы д. б. предварите.яьно измельчены, а затем просеяны. Сульфат, поташ (иногда и сода) после слеживания образуют комья, достигающие крупных размеров, к-рые также д. б. измельчены. Существует для этой цели ряд машин и аппаратов. Для сушки не. ка чаще всего применяют врачтающиезя, наклонные (слабый нагслон) печи (фиг. 2). Для дроб-ф. .ченпя твердых пород пользу-

ются теамнедробилками типа

Блока (см. Дробилки, фиг. 1);


Фиг. 2.

дальнейшее измельчение производится на бегунах (см.) либо на вальцах (см. Дробилки, фиг. 9). Для разбивания слежавшихся кусков сульфата, поташа применяют desutimeepamopu (см.). Все материа.71Ы просеиваются на цилиндрических ситах.

Расчет шихт производят по заданному анализу С, выраженному в %-ных соотношениях комионентов либо в молекулярных ф-л ах. При расчете шихты необходимо знать химич. состав всех применяемых для ее состшления материа.тов. Т. к. влажность нек-рых из них, в особенности щелочей, сильно колеблется в зависимости от атмосферных условий, необходилю в рецептуру вносить соотзетствуютдие поправ-

ки. Взвешивание сырых материалов по заданной рецептуре необходимо производить в теплом помещении; неточное или неаккуратное взвешивание м. б. источником порчи С. в стеклоплавильных печах. Перемешиванием составных частей достигается однородность шихты, являющаяся одним из самых основных и ответственных требований при составлении последней. Контроль производства стекольных з-дов на эту сторону обязан обратить исключительное внимание. Неоднородная расслоенная шихта даст в процессе стекловарения испорченное С. Получить однородно перемешанную шихту довольно трудно, т. к. чаще всего приходится смешивать сырые материалы, различные по уд. в.; при небрежном перемешивании шихты более тяжелый материал, например песок, садится вниз, а наиболее легкая кальцинированная сода остается наверху. Такая шихта негодна, так как в стеклоплавильной печи мы будем иметь слои с высоким против нормы содержанием тугоплавкого кремнезема, а в других слоях будут в избытке щелочи-плавни. Первые слои не успеют провариться, и таким образом С. будет испорчено.

Для смешивания шихты применяют смесительные барабаны различных систем. К наиболее известным аппаратам необходимо отне-, сти смесители Смит, Гауэ и Го-ель, Вериер т? Пфлейдерер и Эйрих. Последние исследовательские работы показали, что однородность шихты достигается путем добавления в шихту увлажненного песка (1-2%). При этом условии частицы кальщпитрованной соды и мела облепляют отдельные зерна песка, и шихта с трудом расслаивается.

Транспорт шихты и загрузку ее в печь необходимо организовать т. о., чтобы исключить по возможности расслаивание. Следует избегать длинных путей, а в особенности сбросов материала с одного аппарата на другой, т. к. при падении шихта особенно легко расслах^вается. На нек-рых з-дах перемешивание шихты осу-и;естзляется вблизи стеклоплавильной нечи, а загрузка ее в печь производится беспрерывно при помощи короткого шнека.

Плаьление С. производится в стеклошлавиль-ных печах различных систем и конструкции. В качестве топлива применяют дрова, торф, уголь, нефть и естественный газ. За последние годы плавление С. производится также в электрич. печах. Для газификации дров, торфа и угля на стекольных з-дах применяют генераторы различных систем. Так, на новом механизированном стекольном з-де в Гусь-Хрустальном работают генераторы на торфе сист. AFG. На стекольном з-де в Константиновке-генераторы на угле сист. Уэльман-Сивеар-Морган. Из других генераторов в Европе распространены cncTevrbi Поэтер, Морган, Вууд. Стеклоплавильные печи по характеру их рабе ты м. б. разделены на периодические и пепрерывнодей-ствующие. К первым относятся г о р ш к о-в ы е печи и в а н н ы е небо.тьшой производительности. Ко вторым относятся наиболее мощные ванные печи (см. Печи стеклоплавильные). На фиг. За-в изображена гор-шковая печь сист. Незе. Газ для горения поступает в печь через канал 1, направляется вверх по каналу 2 и входит в канал 3, где имеется регулирующая заслонка 4. Под каналом 3 находится канал 5 для горячего воздуха, смешивающегося с газом в горелках б. Продукты горения выходят через вытялгиые каналы 7 в



1 2 3 4 ... 49

© 2003-2018