Вертикальное вытягивание стекла через лодочку (лодочный способ) Принцип формования
Если на поверхность жидкой стекломассы опустить вертикально плоский железный лист и погрузить его конец в стекломассу, то через некоторое время этот лист будет смочен стекломассой, которая на нем затвердеет. Поднимая затем лист вверх, можно добиться вытягивания стекломассы с поверхности в виде плоской ленты (рис. 56, а). Но вытягиваемый лист стекла быстро начнет сужаться по ширине, и толщине и в результате превратится в нить круглого сечения (рис. 56, б).
Объясняется это тем, что силы поверхностного натяжения стремятся уменьшить поверхность жидкой стекломассы. Чтобы избежать сужения ленты в процессе вытягивания, необходимо силам поверхностного натяжения противопоставить такую силу, которая была бы направлена вверх и способствовала непрерывному поступлению стекломассы на формование. Для этого используют лодочку — длинное прямоугольное шамотное тело со сквозным продольным вырезом, переходящим в верхней части в узкую щель. Конфигурация шамотной лодочки и схема процесса формования показаны на рис. 57.
Рис. 56 . Стадии вытягивания листа (а, б)
Рис. 57. Схема процесса формования стекла лодочным способом: 1 — холодильник, 2— лента стекла, 3 — бортодержатель, 4 — шамотная лодочка, 5 — расплав стекломассы
Принцип формования ленты стекла при лодочном способе основан на физическом явлении, называемом гидростатическим напором. Этот напор в процессе формования лодочным способом достигается на основании закона сообщающихся сосудов. В данном случае такими сосудами являются бассейн подмашинной камеры и пространство, ограниченное щелью лодочки. Стеклоформующая щель лодочки находится ниже уровня ее кромки, что дает возможность погрузить щель ниже уровня стекломассы не опасаясь, что масса перельется через верх.
В нерабочем положении лодочка свободно плавает в подмашинной камере, причем губы (верхняя кромка щели) ее несколько возвышаются над поверхностью стекломассы. Лодочка, плавающая в стекломассе, вдавливается в нее при помощи нажимного механизма. При этом под влиянием гидростатического напора стекломасса выдавливается через щель. Силы поверхностного натяжения и повышенная вязкость стекломассы у щели препятствуют ее растеканию. При заглублении лодочки и одновременном оттягивании вверх из щели стекломассы формуется лента стекла, которая затвердевает под воздействием водяных холодильников и воздуха, циркулирующего в подмашинной камере. Щель лодочки при этом направляет поток стекломассы и придает ей необходимый контур перед растягиванием в ленту.
Способность стекломассы к формованию зависит от ее химического состава. Стекломасса должна иметь пониженную склонность к кристаллизации в области температур выработки при достаточной скорости твердения.
Состав листового оконного стекла:
SiO2 ................. 70,5—72
Al2O3................. 1,5—2,0
СаО................. 7,0—8
MgO................. 3—4
Na2O . ................ 14,5—15
Приведенный состав содержит Al2O3 и MgO, которые улучшают выработочные свойства стекломассы и повышают химическую устойчивость стекла.