Technik_technologii_szkla_311[33].Z2_02

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Krzysztof Kubit

Dobieranie surowców i sporządzanie zestawu szklarskiego
311[33].Z2.02

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr inż. Stanisław Pelczar

mgr Joanna Górzyńska

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Krzysztof Kubit

Konsultacja:

mgr Czesław Nowak

Poradnik  stanowi  obudowę  dydaktyczną  programu  jednostki  modułowej  311[33].Z2.02
Dobieranie  surowców  i  sporządzanie  zestawu  szklarskiego,  zawartego  w  modułowym
programie nauczania dla zawodu technik technologii szkła

Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Przygotowywanie surowców do sporządzania zestawu szklarskiego

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Sporządzanie zestawu szklarskiego

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Szczególne techniki sporządzania zestawu szklarskiego

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Kontrola jakości zestawu szklarskiego

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu sporządzania zestawu

szklarskiego.

W poradniku zamieszczono:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

Schemat układu jednostek modułowych

311[33].Z2

Technologia topienia masy szklanej

311[33].Z2.02

Dobieranie surowców

i sporządzanie zestawu szklarskiego

311[33].Z2.01

Opracowywanie receptur zestawu

szklarskiego

311[33].Z2.03

Eksploatacja pieców szklarskich

311[33].Z2.04

Topienie masy szklanej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

charakteryzować surowce szklarskie,

–

określać składniki wchodzące w skład surowców szklarskich,

–

określać właściwości surowców szklarskich,

–

klasyfikować szkło ze względu na skład chemiczny,

–

określać skład surowcowy zestawu na podstawie składu chemicznego szkła,

–

opracowywać recepturę zestawu szklarskiego na podstawie wymagań określonych dla
wyrobu,

–

wykonywać obliczenia związane z naważaniem surowców do zestawu,

–

wykonywać obliczenia związane z korektą składników zestawu,

–

sporządzać zapotrzebowanie zestawiarni na surowce szklarskie,

–

obsługiwać komputer,

–

korzystać z różnych źródeł informacji,

–

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

dobrać surowce do sporządzenia zestawu szklarskiego,

–

określić sposoby magazynowania surowców,

–

scharakteryzować techniki uzdatniania surowców szklarskich,

–

określić przydatność technologiczną surowców do zestawu szklarskiego,

–

wyjaśnić sposób postępowania z surowcami toksycznymi,

–

dobrać metodę przygotowywania zestawu szklarskiego,

–

zaplanować kolejność czynności podczas sporządzania zestawu szklarskiego,

–

zorganizować pracę w zestawiarni surowców o różnym stopniu zautomatyzowania,

–

dobrać urządzenia do sporządzania zestawu,

–

posłużyć się instrukcjami przygotowywania zestawu i badania jednorodności zestawu
szklarskiego,

–

scharakteryzować technikę granulowania,

brykietowania

spiekania zestawu

szklarskiego,

–

zabezpieczyć zestaw szklarski przed pyleniem,

–

dobrać sposób transportu zestawu do zasobnika przywannowego,

–

zbadać jednorodność zestawu szklarskiego,

–

skorzystać z dokumentacji technologicznej dotyczącej

sporządzania zestawu

szklarskiego,

–

przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska podczas sporządzania zestawów szklarskich.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Przygotowywanie

surowców

sporządzania

zestawu

szklarskiego

4.1.1. Materiał nauczania

Przygotowanie surowców do sporządzania zestawu.

Surowce szklarskie, które będą użyte do sporządzania zestawu szklarskiego musza być

zgodne  z  ustalonymi  normami  oraz  określonymi  warunkami  transportu  i  odbioru.  Dla
każdego  surowca  wchodzącego  w  skład  zestawu  szklarskiego  opracowane  są  warunki
techniczne surowca. Zwierają one najczęściej nazwę surowca, jego skład chemiczny, ustalone
parametry  fizyczne  i  chemiczne  dobrane  do  rodzaju  topionego  szkła,  sposób  transportu
i magazynowania. Na podstawie warunków technicznych surowców opracowuje się recepturę
zestawu szklarskiego do wytopu określonego rodzaju szkła.

Przygotowaniem surowców do zestawu nazywamy zespół czynności podejmowanych,

wówczas  gdy  dostarczane  surowce  nie  wykazują  odpowiedniej  jakości.  Do  czynności
przygotowawczych  należą więc operacje technologiczne  mające  na celu poprawienie  jakości
surowców.
Jeżeli  jakość  otrzymanych  surowców  jest  niezgodna  z  normami  lub  ustalonymi  warunkami
technicznymi, istnieją dwie możliwości:
1)  zwrot surowca do dostawcy,
2)  poprawienie we własnym zakresie jego jakości (o ile jest to technicznie możliwe).
W razie wybrania drugiej możliwości wykonuje się najczęściej następujące czynności:

−

rozdrabnianie surowców,

−

oczyszczanie piasku lub stłuczki,

−

suszenie surowców (przeważnie piasku),

−

przesiewanie surowców.

Ze względu na pracochłonność i uciążliwość wymienionych czynności wykonuje się je

w    urządzeniach      mechanicznych.  Urządzenia  te,  łącznie  ze  składowiskami  surowców
i drogami  transportu  zajmują  dużo  miejsca.  Trudno  jest  umieścić  te  urządzenia
w odpowiednim ciągu produkcyjnym, czyli utworzyć linię produkcyjną.
Urządzenia mechaniczne, stosowane do przygotowania surowców do zestawu charakteryzują
się  przeważnie  dużą  wydajnością,  najczęściej  o  wiele  większą  niż  to  wynika  ze  zdolności
wytwórczej  zakładu,  w  którym  urządzenia  te  są  zainstalowane.  Wskutek  tego  są  one
wykorzystywane  w  zbyt  małym  stopniu,  aby  stały  się  opłacalne.  Trudno  jest  przy  tym
zorganizować  we  właściwy  sposób  pracę  ludzi  obsługujących  te  urządzenia,  aby  uzyskać
odpowiednią wydajność ich pracy.

Wymienione względy przemawiają za tym, że operacje należytego przygotowania

surowców do zestawu nie powinny być w ogóle wykonywane w hutach szkła, lecz
w miejscach wydobywania surowców, a więc przy kopalniach lub kamieniołomach. Obecnie
dąży się do tego, aby huty otrzymywały surowce całkowicie przygotowane do zestawu
według ustalonych norm jakości.

Przesiewanie surowców.

Ma na celu usunięcie zbyt dużych cząstek surowca. Czynność tę wykonuje się za pomocą

urządzeń mechanicznych zwanych przesiewaczami. Główną częścią przesiewacza jest siatka,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

czyli  właściwe  sito.  Siatki  używane  do  przesiewania  surowców  szklarskich  są  przeważnie
plecione z włókien ciągnionych z tworzyw sztucznych.
Wielkość  oczek  sita  decyduje  o  wielkości  ziaren  przechodzących  przez  sito
a  zatrzymywanych  na  nim.  Sita  są  znormalizowane,  a  siatki  sit  oznaczone  numeracją
odpowiadającą  wymiarom  oczek  wyrażonym  w  mikrometrach.  Sita  stosowane  do
przesiewania surowców szklarskich mają numery: 800, 650, 500 i 400.
Przesiewanie  polega  na  nałożeniu  odpowiedniej  porcji  surowca  na  sito  naciągnięte  na  ramę
i nadanie ruchu ziarnom surowca przez odpowiednie poruszanie sitem.

Do przesiewania surowców stosowane są przesiewacze wstrząsowe nazywane również

wibracyjnymi. Główną częścią przesiewacza jest rama sitowa, wykonana z  blachy spawanej.
Na  ramie  tej  są  rozpięte  siatki  druciane  lub  z  tworzyw  sztucznych,  napinane  za  pomocą
specjalnych  napinaczy.  Przesiewacze  wstrząsowe  mogą  mieć  jedno,  dwa  lub  trzy  sita
i  odpowiednio  do  tego  nazywa  się  je  jedno-,  dwu  lub  trójpokładowymi.  Rama  sitowa
spoczywa

dwóch

przesiewaczach

jednopokładowych)

lub

czterech

(w przesiewaczach dwu- i trójpokładowych) resorach, których konstrukcja umożliwia
wahanie ramy w dwóch kierunkach - pionowym i poziomym. Resory są przykręcone do
podstawy wykonanej z kształtowników spawanych.

Rys. 1. Przesiewacze wstrząsowe do surowców: a) jednopokładowy, b) dwupokładowy [1, s. 158, 160].

Ruch drgający ramy sitowej jest powodowany mimośrodowym wałem głównym,

napędzanym silnikiem elektrycznym przez specjalne sprzęgło elektryczne. Na skutek obrotów
wału mimośrodowego, zawieszona na resorach rama sitowa wykonuje szybkie ruchy drgające
w płaszczyźnie prostopadłej do osi wału. Ruchy te powodują przesuwanie się przesiewanego
materiału po sicie zgodnie z kierunkiem obrotów silnika napędowego.
Sita  muszą  być  mocno  napięte  na  ramie,  aby  nie  tworzyły  się  na  nich  fałdy,  utrudniające
przesuwanie  się  sypkich  materiałów.  Ramy  sit  ustawia  się pod  pewnym  kątem do  poziomu.
Kąt ten  może być dowolnie regulowany, dzięki czemu w przesiewaczach wielopokładowych
każde  sito  można  ustawić  pod  innym  kątem.  Umożliwia  to  synchronizacja  szybkości
przesiewania materiału.
Zaletą przesiewaczy wstrząsowych jest ich duża wydajność przy niezwykle małym zużyciu
energii.

Oczyszczanie piasku.

Nazywane też uszlachetnianiem, jest to operacja mająca na celu usunięcie z piasku

kwarcowego niepożądanych zanieczyszczeń.
Piasek wydobyty

ze złoża

może zawierać następujące,

najczęściej

spotykane

zanieczyszczenia:

−

drobne cząstki iłu zawierające przeważnie dużą ilość związków żelaza i tytanu
(barwników masy szklanej),

−

bardzo drobne (mniej niż 0,05 mm) pylaste cząstki piasku,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

cząstki związków organicznych pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego,

−

związki żelaza szkodliwie wpływające na jakość szkieł bezbarwnych oraz niektórych
barwnych,

−

związki glinu, wapnia, magnezu itp. na ogół nieszkodliwe, jeśli ich zawartość w piasku
nie przekracza zawartości dopuszczalnej.

Pożądane jest całkowite usunięcie z piasku zanieczyszczeń ilastych i pylastych oraz

organicznych,  a  także  związków  żelaza,  jeśli  piasek  jest  przeznaczony  do  topienia  szkła
bezbarwnego lub niektórych szkieł barwnych (wg odpowiedniej normy).
Drobnych  i  stosunkowo  lekkich  zanieczyszczeń  ilastych  oraz  pylastych,  a  także  w  dużym
stopniu  frakcji  miałkiej  (M)  piasku  o  wielkości  ziaren  0,l

÷0,05 mm, jak również lekkich

cząstek organicznych pozbywamy się stosunkowo łatwo przez odpowiednie płukanie piasku
wodą. Razem z wypłukanymi zanieczyszczeniami usuwa się też sporą ilość związków żelaza,
zawartych zwłaszcza w cząstkach ilastych.

Płukanie piasku.

Zasada płukania piasku, a ściślej wypłukiwania z niego pewnych zanieczyszczeń, polega

na wybiórczym osadzaniu (selektywnej sedymentacji), czyli na znanej i często obserwowanej
w życiu codziennym prawidłowości fizycznej, polegającej na tym, że cząsteczki ciała stałego
(fazy stałej) zawieszone w cieczy (fazie ciekłej) opadają pod wpływem sił ciążenia

z  szybkością  proporcjonalną  do  swych  ciężarów.  Zgodnie  z  tą  prawidłowością  większe,
a  więc  cięższe  ziarna  piasku  zawieszone  w  wodzie  opadają  w  niej  dość  szybko,  natomiast
drobne  i  lekkie  cząstki  ilaste  i  pylaste  oraz  lżejsze  od  piasku  cząstki  organiczne  pozostają
dość  długo  w  zawiesinie.  Można  w  ten  sposób  łatwo  oddzielić  zawiesinę  od  piasku  przez
dekantacją, czyli odlanie cieczy z zawiesiną znad piasku osiadłego na dnie naczynia.

W praktyce proces płukania przebiega w ten sposób, że piasek umieszczony w wodzie

jest  w  niej  mieszany  sposobem  mechanicznym,  dzięki  czemu  tworzy  w  wodzie  zawiesinę.
Ziarna  piasku  szybko  wypadają  z  zawiesiny,  natomiast  cząstki  ilaste,  pylaste  i  miałkie  oraz
lżejsze  organiczne,  pozostające  długo  w  zawiesinie,  są  usuwane  wraz  z  wodą  zlewaną  znad
osiadłego piasku.

Opisane czynności wykonuje się z zastosowaniem urządzeń mechanicznych, zwanych

płuczkami piasku. Często do płukania piasku stosowana jest płuczka mechaniczna typu
Bawaria. Płuczka ta, składa się z dwóch basenów, układu napędowego z silnikiem
elektrycznym oraz fundamentu.

Rys. 2. Płuczka typu Bawaria do piasku [1, s. 162].

W basenie pierwszym, zwanym bębnowym, następuje przesiewanie i wstępne

wypłukanie piasku. Basen jest podzielony na dwie komory: suchą i mokrą. Przeznaczony do
płukania  piasek  jest  wysypywany  przez  zasypnik  mechaniczny  do  komory  suchej,  a  z  niej
przenoszony  czerpakami  do  wnętrza  bębna,  stąd  przechodzi  do  sita  bębnowego,
umieszczonego  w  komorze  mokrej.  Woda,  w  której  jest  zanurzony  bęben  sita,  wypłukuje

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

z niego  piasek  o  uziarnieniu  mniejszym  niż  0,08  mm.  Piasek  o  uziarnieniu  większym
pozostaje wewnątrz sita.
Na  zewnątrz  i  wewnątrz  sita  bębnowego  znajdują  się  dwa  podajniki  ślimakowe.  Podajnik
wewnętrzny  przesuwa  piasek  gruby,  który  nie  przeszedł  przez  sito,  do  czerpaka  podającego
go  do  wału  rurowego,  skąd  przez  rękaw  przesypowy  ta  część  piasku  (stanowiąca  odpad)
wydostaje  się  na  zewnątrz.  Piasek  przesiany  przez  sito  zbiera  się  na  dnie  komory.  Części
ilaste i pylaste, pozostające dłużej w zawiesinie, są częściowo usuwane z wodą przepływającą
przez  komorę.  Osad  jest  przesuwany  przez  podajnik  zewnętrzny  do  czerpaków,  które
przenoszą  go  do  drugiego  basenu  płuczki.  Aby  oczka  sita  nie  zatykały  się  piaskiem,  bęben
jest spryskiwany od zewnątrz (z góry) wodą z odpowiednich pryszniców.
Drugi  basen  płuczki,  zwany  kaskadowym,  służy  do  właściwego  płukania  piasku.  Jest  on
podzielony  wodoszczelnymi  przegrodami  na  cztery  komory  -  kaskady.  Obracające  się
w  tych  komorach  na  wale  czerpaki  mieszają  piasek  w  wodzie  przepływającej  przez
poszczególne  komory.  Z  wodą  odpływa  zawiesina  zbyt  drobnego  piasku  i  cząstek  ilastych.
Czerpaki zabierają piasek  z dna komór i przesypują go, za pomocą rękawów przesypowych,
z jednej komory do następnej, a z ostatniej na zewnątrz do osadnika, w którym nadmiar wody
ścieka z piasku.

Czysta woda wpływa do ostatniej komory, gdzie znajduje się najczystszy piasek. Stąd

przepływa  kolejno  przez  wszystkie  komory,  czyli  w  kierunku  przeciwnym  do  ruchu  piasku
(przeciwprądowo).  Wreszcie  woda  przedostaje  się  z  basenu  kaskadowego  do  pierwszego
basenu z sitem bębnowym, gdzie zostaje zużyta do wstępnego przepłukania piasku.
Zaletą tej płuczki, oprócz zadowalającego płukania piasku, jest to, że wypłukanego piasku nie
trzeba  już  przesiewać,  jeśli  oczywiście  siatka  sita  płuczki  nie  jest  uszkodzona,  na  co  trzeba
zwracać szczególną uwagę.
Niekiedy dla lepszego oczyszczenia piasku stosuje się oprócz płukania inne operacje.

Flotacja  polega  na  intensywnym  mieszaniu  piasku  (za  pomocą  sprężonego  powietrza)
w  wodzie  z,  dodatkiem  środków  tworzących  pianę  (mydła,  ługi  sulfitowe  i  inne).
Do  powstającej  piany  przywierają  i  są  wraz  z  nią usuwane cząstki  związków  żelaza.  Często
przed  flotacją  stosuje  się  operację  ścierania  związków  żelaza  z  otoczek  ziaren  piasku  przez
wprawienie ziaren w ruch w obracającym się bębnie.

Separacja  mechaniczna  za  pomocą  stołów  koncentracyjnych,  polega  na  oddzielaniu
(separacji)  cząstek  według  ich  ciężarów,  wskutek  wibracji  płyty  drewnianej  (stołu),
odpowiednio pochylonej, na którą sypie się oczyszczany piasek.

Separacja  magnetyczna  polegająca  na  oddzielaniu  związków  żelaza  od  ziaren  piasku  za
pomocą elektromagnesów.

Procesy  chemiczne  polegające  albo  na  rozpuszczaniu  związków  żelaza  (i  innych  metali,
stanowiących  szkodliwe  domieszki)  w  kąpieli  z  roztworu  odpowiednich  kwasów,  albo  na
doprowadzeniu  do  przemiany  związków  żelaza  w  związki  lotne  (w  temperaturze  prażenia
piasku).

Oczyszczanie stłuczki.

Stłuczka szklana obca jest przeważnie bardzo brudna i musi być oczyszczana.

Stosowanym do tego celu urządzeniem mechanicznym jest płuczka do stłuczki.

Płuczka składa się z bębna 1, do którego wsypuje się stłuczkę, zbiornika 2 na wodę, w której
bęben jest zanurzony do połowy i w której płucze się stłuczkę, i mechanizmu napędowego 3.

Bęben jest wykonany z blachy stalowej dziurkowanej (perforowanej). Wewnątrz bębna

znajduje się podajnik ślimakowy 4 z płaskownika stalowego. Służy on do przesuwania

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

stłuczki  wewnątrz  bębna.  Bęben  jest  osadzony  na  wale  poziomym  5,  którego  końce  są
osadzone  ślizgowo  w łożyskach  wahliwych  6, zamocowanych  na  zbiorniku wody.  Po  jednej
stronie bębna znajduje się lej zasypowy 7, a po drugiej – rynna zsypowa 8.
Zbiornik płuczki jest wykonany z blachy stalowej.
Mechanizm  napędowy  składa  się  z  silnika  elektrycznego  9,  przekładni  zębatej
10 i z przekładni łańcuchowej 11.

Rys. 3. Płuczka do stłuczki: 1) bęben, 2) zbiornik na wodę, 3) mechanizm napędowy,

4) podajnik ślimakowy, 5) wał poziomy, 6) wahliwe łożyska, 7) lej zasypowy, 8) rynna zsypowa,

9) silnik elektryczny, 10) przekładnia zębata, 11) przekładnia łańcuchowa [1, s. 166].

Działanie  płuczki  polega  na  obracaniu  się  bębna  ze  stłuczką  w  wodzie  znajdującej  się
w zbiorniku.  Woda  może  być  gorąca  i  może  zawierać  środki  ułatwiające  oczyszczanie
stłuczki.  Podajnik  ślimakowy  przesuwa  stłuczkę  wzdłuż  bębna,  aż  do  rynny  zsypowej,
z  której  stłuczka  wysypuje  się  na  taśmę  ruchomą  z  siatki;  na  niej  stłuczka  przesycha  i  jest
sortowana.

Suszenie piasku.

Ma na celu usunięcie z niego wody. Jest stosowane z kilku względów:

−

zbyt wilgotny piasek nie daje się przesiewać należycie przez sita,

−

wilgotny piasek zbryla się w zasobnikach i nie zsypuje się dobrze przez otwory zsypowe,

−

odparowywanie wody podczas topienia zestawu byłoby połączone z dużą stratą ciepła,
co czasem jest niepożądane, zwłaszcza podczas topienia masy szklanej w donicach.

Jeśli niezbędne jest całkowite usunięcie wody z piasku, musimy go osuszyć. Woda znajdująca
się na otoczkach ziaren nie daje się usunąć inaczej, jak przez odparowanie w temperaturze
około 120°C, gdyż nawet podczas długiego pozostawania w suchym i przewiewnym składzie
piasek nie wysycha należycie.

Suszenie piasku, czyli odparowywanie z niego wody, wymaga jednak zużycia dużej

ilości  ciepła.  Z  tego  względu  z  zasady  nie  suszy  się  piasku  mokrego.  Mokry  piasek  po
płukaniu  pozostawia  się  przez  pewien  czas,  aby  ściekła  woda  z  przestrzeni
międzyziarnowych.  Dopiero  gdy  piasek  stanie  się  wilgotny,  suszy  się  go,  jeśli  to  jest
potrzebne, w odpowiednich suszarkach.

Najczęściej stosowanym urządzeniem do suszenia piasku jest suszarka bębnowa, w której

ciągle przesypywany piasek suszy się spadając przeciwprądowo w strumieniu gorącego
powietrza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozdrabnianie surowców.

Celem rozdrabniania surowców jest uzyskanie odpowiedniego ich uziarnienia.

Rozdrabnianie  polega  na  działaniu  sił  mechanicznych  na  zbyt  duże  skupienia  cząstek
substancji. Siły te muszą mieć taką wartość, aby pokonały spoistość rozdrabnianych zbryleń.
Rozdrabnianie  można  wykonywać  przez  uderzanie,  zgniatanie  lub  rozcieranie.  Podczas
rozdrabniania  zbrylenia  rozpadają  się  na  coraz  mniejsze  skupienia  -  ziarna.  Operacja  ta
powinna  być  przerwana  w  chwili,  gdy  ziarna  uzyskują  żądaną  wielkość,  gdyż  nadmierne
rozdrobnienie ziaren jest niekorzystne.

Do rozdrabniania surowców używa się urządzeń mechanicznych - kruszarek i młynów.

Kruszarki  używa  się  do  wstępnego  rozdrabniania  brył  surowców  na  drobniejsze  kawałki.
Ułatwia to suszenie surowców i dalsze ich rozdrabnianie - mielenie w młynach.
Wstępne  rozdrabnianie  brył  surowców  za  pomocą  kruszarek  szczękowych  polega  na  ich
uderzaniu  i  zgniataniu  między  dwiema  stalowymi  zębatymi  płytami  (z  bardzo

twardej stali

manganowej),  zwanymi  szczękami.  Są  one  ustawione  pionowo  w  ten  sposób,  że  odstęp
między  nimi  zwęża  się  ku  dołowi.  Wielkość  tego  odstępu  można  regulować  za  pomocą
odpowiednich  śrub.  Jedna  z  płyt  jest  przeważnie  nieruchoma,  druga  wykonuje  ruchy
wahadłowe. Bryły  surowców wkłada się w odstęp między  płytami. Szczęka ruchoma uderza
i  przygniata  bryłę  do  drugiej  płyty  tak  długo,  aż  popęka  ona  na  drobniejsze  kawałki,
a te opadną przez dolną szczelinę między szczękami.

Rys. 4. Kruszarka szczękowa [8].

Mielenie, czyli ostateczne rozdrobnienie surowców do żądanego uziarnienia, wykonuje

się w młynach. W hutach szkła najczęściej używa się młynów kulowych i gniotowników,
rzadziej młynów walcowych.

Młyn kulowy jest to stalowy bęben, obracający się wokół swej osi. Do wnętrza bębna ładuje
się odpowiednią ilość surowca oraz pewną liczbę ciężkich twardych kul (stalowych,
kwarcowych lub porcelanowych). Wskutek obrotu bębna kule wznoszą się w nim ciągle na
pewną wysokość i spadają, uderzając, zgniatając i ścierając surowiec znajdujący się pomiędzy
nimi.

Rys. 5. Młyn kulowy [8].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 6. Młyn kulowy z mielnikami różnej wielkości [8].

Zaletą młynów kulowych jest to, że można nimi zemleć materiały bardzo drobno. Nie jest

to  jednak  potrzebne,  jeżeli  chodzi  o  surowce  szklarskie.  Do  wad  tych  młynów  należy
natomiast zaliczyć: dosyć duże zużycie energii, małą wydajność oraz bardzo hałaśliwą pracę.
Jeżeli  zawartość  żelaza  w  surowcach  nie  ma  większego  znaczenia  dla  szkła  (na  przykład
w produkcji zielonych szkieł  butelkowych), używa się tańszych  młynów z  bębnami  i kulami
stalowymi.  Jeżeli  niezbędna  jest  czystość surowców,  używa  się  młynów, w  których  wnętrze
bębna jest wyłożone płytami z kwarcu lub innego twardego materiału. Z podobnego materiału
są wykonane również kule takich młynów.

Młyn gniotownik składa się ze stalowej misy umieszczonej na podstawie. Misa jest

nieruchoma lub obraca się w płaszczyźnie poziomej wokół swej osi. Wewnątrz misy znajdują
się dwa ciężkie koła (żarna) stalowe lub kamienne, umieszczone na wspólnym poziomym
wale. Wał ten jest osadzony na wale pionowym, napędzanym silnikiem przez przekładnię
zębatą.

Surowiec przeznaczony do mielenia jest zasypywany odpowiednimi porcjami do misy.

Obracające  się  w  niej  koła  zgniatają  i rozcierają  go. Przymocowane  do  poziomego wału kół
stalowe  radełko,  sięgające  końcem  dna  misy,  odgarnia  mielony  surowiec  na  tor  ruchu
i  przegarnia  go  przez  sito,  umieszczone  w  części  dna  misy,  przez  które  spadają  ziarna
odpowiedniej wielkości.

Rys. 7. Młyn gniotownik [8].

Gniotowniki dobrze mielą surowce dostatecznie suche. Zużycie energii jest stosunkowo

nieduże, a ich wydajność jest większa niż młynów kulowych. Do mielenia surowców
o wymaganej dużej czystości używa się młynów z misami wyłożonymi płytami z twardych
minerałów i z kołami kamiennymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Młyn walcowy składa się z pary walców stalowych, przeważnie karbowanych,

obracających się przeciwbieżnie. Surowiec jest wsypywany między walce, które zgniatają go
i ścierają. Tego rodzaju młynów używa się do rozdrabniania surowców zbrylonych,
na przykład sody.

Rys. 8. Młyn walcowy [8].

Najwieksze zagrożenia dla zdrowia pracowników przygotowujących surowce do

sporządzania  zestawu  szklarskiego  stwarzają  bedące  w  ruchu  (obrotowym,  posuwisto-
zwrotnym)  elementy  urządzeń  stosowanych  do  przygotowywania  surowców.  Przed
przystąpieniem  do  pracy  na  poszczególnych  urządzeniach  pracownicy powinni  zapoznać  się
z  instrukcją  obsługi  urządzeń.  Urządzenia  podczas  pracy  powinny  być  zabezpieczone  przed
dostępem do nich osób postronnych (barierki, siatki). Pracujące urządzenie powinno posiadać
sygnalizację świetlną lub dzwiękową która informuje o działaniu urządzenia.

Pracownicy przygotowujący surowce do sporzdzania zestawu powinni być wyposażeni

w  środki  ochrony  indywidualnej.  Podstawowymi  środkami  stosowanymi  w  podczas
przygotowywania  surowców  jest  odzież  ochronna,  rękawice  ochronne,  gogle  ochronne
szczelnie przylegajace do twarzy  i  sprzęt oczyszcajacy  powietrze (półmaska). Podczas pracy
urządzeń  do  przygotowywania  surwców  pracownicy  powinni  być  wyposażeni  w  środki
ochrony słuchu - słuchawki, stopery.

Magazynowanie surowców.

W hutach szkła stosuje się magazyny przejściowe, stałe i pomocnicze (podręczne).

Magazyny przejściowe służą do magazynowania:

−

surowców, których w ogóle nie można użyć do zestawu ze względu na ich
nieodpowiednią jakość, a które trzeba wyładować dla zwolnienia wagonu
(ładunek pozostawiony do dyspozycji dostawcy),

−

surowców, których bez odpowiedniego przygotowania nie można użyć do zestawu
i umieścić w składzie stałym,

−

surowców, których większy zapas nie

mieści się w składach stałych

(zapas nadnormatywny).
Niekiedy magazyny przejściowe służą też do tymczasowego przechowywania surowców,

które trzeba było szybko wyładować: surowce te przenosi się potem stopniowo odpowiednimi
urządzeniami do składów stałych.

Magazyny stale służą do przechowywania w odpowiednich warunkach surowców

w  ilościach  ustalonych  normami  (zapas  normatywny).  W  normach  zapasu  jest  przeważnie
ustalony  okres  (liczba  dni),  na  który  powinny  wystarczyć  największe  ilości  poszczególnych
surowców  mieszczące  się  w  składzie.  Normatywny  zapas  surowców  powinien  zapewnić
ciągłość  produkcji,  niezależnie  od  dopuszczalnych  wahań  terminów  dostawy.  Z  drugiej
strony,  nadmierne  zapasy  surowców  są  szkodliwe  ze  względów  gospodarczych
i  organizacyjnych.  O  wielkości  normatywnych  zapasów  surowców  decydują  warunki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

lokalne (oddalenie od źródeł zaopatrzenia, komunikacja itp.) oraz pora roku
(np. dostawa piasku zimą jest utrudniona lub nawet niemożliwa).
Rozróżnia się następujące rodzaje składów stałych: przyziemne i nadziemne (wysokościowe).

Magazyny przyziemne są to pomieszczenia, w których surowce umieszcza się na

podłodze.  Surowce  bez  opakowania  (luzem)  zsypuje  się  wprost  na  podłogę,  zaś  surowce
w  opakowaniu  (w  workach,  beczkach,  skrzyniach)  układa  się  lub  ustawia  na  podłodze
składu.  Magazyny  przyziemne  sytuuje  się  przeważnie  wzdłuż  bocznicy  kolejowej,
aby  wyładowane  z  wagonów  kolejowych  surowce  można  było  umieszczać  w  nich  wprost,
bez dalszego przewożenia. Równocześnie przy magazynach tych umieszcza się zestawiarnię,
aby  surowce  potrzebne  do  sporządzania  zestawów  można  było  pobierać  bezpośrednio  ze
składów.

Magazyny  surowców  powinny  być  suche,  ogrzewane  i  przewietrzane,  aby  surowce  miały
możliwie najmniejszą i stałą wilgotność.
Ładowność  składów  na  surowce  przechowywane  w  opakowaniu  oblicza  się  na  podstawie
wymiarów  opakowania  i  zawartej  w  nim  masy  surowca.  Jest  to  podyktowane  wygodą
wyładunku i poboru surowców oraz względami bezpieczeństwa.

Zaletą magazynów przyziemnych jest stosunkowo łatwa i tania budowa oraz łatwość

składowania  w  nich  wyładowanych  surowców.  Wadą  tych  magazynów  jest  utrudnianie
kolejnego  pobierania  surowca  przez  nadchodzące  stopniowo  partie  transportowe  oraz  zbyt
duża  w  stosunku  do  ładowności  powierzchnia  tych  składów.  Konieczność  składowania
większych  ilości  surowca  zmusza  do  wydłużenia  magazynów,  gdyż  powiększenie
powierzchni  składów  przez  zwiększenie  ich  szerokości  bardzo  niekorzystnie  odbija  się  na
pracy wyładunku i składowaniu surowców.

Magazyny nadziemne są to stalowe lub żelbetowe zasobniki (silosy) budowane nad

pomieszczeniem zestawiarni. Surowce wsypuje się do nich od góry, a pobiera od dołu z dna
w kształcie stożka (leja) z otworem zsypowym. Z tego powodu zasobniki te nazywa się
dennozsypowymi.

Rys. 9. Zasobnik dennozsypowy [1, s. 175].

Zasobniki dennozsypowe mają dużą ładowność w stosunku do zajmowanej powierzchni,

tym  większą,  im  większa  jest  wysokość  zasobników.  Jest  to  niewątpliwa  zaleta  składów
wysokościowych.  Wadą  ich  jest  natomiast  stosunkowo  duży  koszt  budowy  oraz  łatwość
zbrylania  się  przechowywanych  w  nich  surowców,  zwłaszcza  wilgotnych,  znajdujących  się
pod  dużym  ciśnieniem  wysokich  warstw.  Z  tego  względu  surowce  umieszczane
w  zasobnikach  powinny  być  suche  lub  zawierać  w  swoim  składzie  antyzbrylacz,
gdyż zbrylone surowce źle zsypują się z lejów, i otworów zasobników.
Wyładunek surowców z wagonów w celu umieszczenia ich w zasobnikach dennozsypowych
polega  przeważnie  na  zsypaniu  surowców  z  wagonu  do  dołów  przy  zasobnikach.
Stąd surowce dźwiga się podnośnikami kubełkowymi i wysypuje do zasobników przez górne
otwory.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W najnowszych rozwiązaniach konstrukcyjnych zasobników dennozsypowych stosuje się

napełnianie zasobników pneumatycznie za pomocą sprężonego powietrza. Przed zasobnikami
budowane  są  tzw.  gniazda,  w  których  następuje  samoczynne  rozładownie  wagonów  lub
cystern  z  surowcami.  Stosowane  są  również  stanowiska  do  ręcznego  napełniania  zasobnika
w przypadku gdy surowiec dostarczany jest w workach.
Zasobniki  powinny  być  zabezpieczone  przed  przenikaniem  wilgoci  z  zewnątrz  oraz  przed
przemarzaniem.

Magazyny pomocnicze (podręczne) służą do chwilowego przechowywania niewielkich

ilości surowców potrzebnych do bieżącej produkcji. Magazyny takie stosuje się wyjątkowo,
przeważnie wtedy, gdy wymagają tego urządzenia stosowane w zestawiarni surowców.

Do magazynów pomocniczych zaliczane są pomieszczenia, w których przechowuje się

surowce  toksyczne.  Magazyn  taki  (lub  pomieszczenie)  powinien  być  wyposażony  w  dobrą
mechaniczna  wentylację  i  wewnętrzną  instalacje  wodociągową  Podłoga  powinna  być
wyłożona materiałami nienasiąkliwymi, gładka oraz szczelna. Ściany pomieszczenia powinny
być  łatwo  zmywalne.  Pomieszczenie  powinno  być  suche  i  zabezpieczone  przed
zawilgoceniem.

Magazyn powinien być zamykany i wyraźnie oznaczony zwrotami szkodliwości (X)

i ryzyka (R) przechowywanych surowców.
Wewnątrz pomieszczenia powinny znajdować się środki ochrony indywidualnej stosowne do
przechowywanych surowców.

Ze względów organizacyjnych i ekonomicznych unika się, w miarę możności,

przenoszenia surowców ze składu do składu, gdyż czynności te wymagają dużego wkładu
pracy i czasu. Z tych względów dąży się najczęściej do umieszczania wyładowanych
surowców tylko w składach stałych.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie warunki muszą spełniać surowce dopuszczone do sporządzania zestawu

szklarskiego?

2.  Jakie parametry ujmują warunki techniczne dla surowców szklarskich?
3.  Jak można wyjaśnić pojęcie uzdatniania surowców szklarskich?
4.  Jakie są techniki uzdatniania surowców szklarskich?
5.  W jakim celu przesiewa się surowce szklarskie?
6.  Jakie urządzenia stosuje się do przesiewania surowców szklarskich?
7.  Jakie zanieczyszczenia zawiera piasek szklarski?
8.  Jakie są techniki oczyszczania piasku szklarskiego z zanieczyszczeń?
9.  Jakie urządzenia stosuje się do oczyszczania piasku szklarskiego z zanieczyszczeń?
10.  W jakim celu suszy się piasek szklarski?
11.  Jakie urządzenia stosuje się do suszenia piasku szklarskiego?
12.  W jakim celu rozdrabnia się surowce szklarskie?
13.  Jakie urządzenia stosuje się do rozdrabiania surowców szklarskich?
14.  Jakie są kryteria podziału magazynów do składowania surowców  szklarskich?
15.  Jakie są zasady składowania toksycznych surowców szklarskich?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie podanych w tabeli z uziarnienień mączki wapiennej dobierz gatunek

maczki do zestawu na szkło opakowaniowe jeżeli wiadomo, że frakcji 0,1 – 0,5 mm powinno
być w mączce minimum 60 % a frakcji poniżej 0,1 mm maksimum 30 %.

Gatunkiem maczki spełniającym wymagania jest……………

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować podane wymagania dla mączki wapiennej,
2)  dokonać analizy poszczególnych gatunków maczki wapiennej pod kątem uziarnienia,
3)  dobrać gatunek mączki wapiennej spełniające wymaganie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z tabelą do ćwiczenia 1, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj zjawiska występujące podczas uzdatniania surowców szklarskich do

odpowiedniej techniki uzdatniania surowców stawiając odpowiednią literę obok techniki
uzdatniania.

[A] działanie sił mechanicznych

[ ] flotacja

[B] selektywna sedymentacja

[ ] rozdrabnianie

[C] odparowywanie wody

[ ] suszenie

[D] przywieranie cząstek do piany

[ ] płukanie

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych techniki uzdatniania surowców szklarskich,
2)  dokonać analizy poszczególnych technik uzdatniania surowców,
3)  przyporządkować zjawisko do odpowiedniej techniki uzdatniania surowców.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

G 1

G 2

D 1

D 2

Uziarnienie [%]

Min. Max. Min. Max. Min. Max. Min. Max.

> 2 mm

1,0

0,5

0,1

0,0

0,5 – 2 mm

0,9

0,1 – 0,5 mm

44,5

< 0,1 mm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Na podstawie przedstawionych warunków zaproponuj sposób magazynowania surowców

szklarskich:

−

niewielka powierzchnia składowania,

−

nie ma ograniczenia wysokości składowania,

−

surowce do huty dostarczane są luzem,

−

na budowę przeznaczone są duże środki finansowe.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych sposoby magazynowania surowców,
2)  dokonać analizy sposobów magazynowania surowców,
3)  dokonać analizy przedstawionych warunków magazynowania,
4)  zaproponować sposób magazynowania surowców szklarskich.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Spośród poniższych rysunków dobierz wskaż urządzenie do wstępnego rozdrabniania

surowców szklarskich

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych urządzenia stosowane do przygotowywania

surowców,

2)  dokonać analizy urządzeń,
3)  rozpoznać urządzenia,
4)  dobrać urządzenie do wstępnego rozdrabniania surowców szklarskich.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z rysunkami do ćwiczenia 4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić warunki, jakie muszą spełniać surowce dopuszczone do

sporządzania zestawu szklarskiego?



2) określić parametry, jakie ujmują warunki techniczne dla surowców

szklarskich?



3) wyjaśnić pojęcie uzdatniania surowców szklarskich?



4) określić techniki uzdatniania surowców szklarskich?



5) określić cel przesiewania surowców szklarskich?



6) określić

urządzenia

stosowane

przesiewania

surowców

szklarskich?



7) określić zanieczyszczenia piasku szklarskiego?



8) określić techniki oczyszczania piasku z zanieczyszczeń?



9) określić urządzenia jakie stosuje się do oczyszczania piasku

szklarskiego z zanieczyszczeń?



10) określić cel suszenia piasku szklarskiego?



11) określić, jakie urządzenia stosuje się do suszenia piasku szklarskiego?



12) określić cel rozdrabniania surowców szklarskich?



13) określić, jakie urządzenia stosuje się do rozdrabiania surowców

szklarskich?



14) określić kryteria podziału magazynów do składowania surowców

szklarskich?



15) określić zasady składowania toksycznych surowców szklarskich?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Sporządzanie zestawu szklarskiego

4.2.1. Materiał nauczania

Sporządzanie zestawu

jest następną po przygotowaniu

surowców operacją

technologiczną w produkcji szkła. Składa się ono z następujących etapów:

−

pobranie surowców ze składowisk,

−

dokładne odważenie poszczególnych surowców zgodnie z receptą na zestaw,

−

dostarczenie odważonych porcji surowców do mieszarki,

−

mieszanie zestawu,

−

ewentualne szczególne przygotowanie zestawu według instrukcji technologicznej,
na przykład brykietowanie, granulowanie,

−

dostarczenie zestawu do wskazanego miejsca, przeważnie w pobliżu zasypu zestawu do
pieców.
Dział produkcji, w którym wykonuje się wymienione czynności nazywamy zestawiarnią.

Zestawiania jest zobowiązana sporządzić i dostarczyć działowi topienia masy wymaganą ilość
odpowiedniego zestawu. Czynności te powinny być wykonywane zgodnie z zasadami
ekonomiki oraz wymaganiami bezpieczeństwa i higieny pracy. Można to zapewnić przez:

−

należyte rozmieszczenie składów surowców oraz urządzeń służących do sporządzania

zestawu w odpowiednim budynku zestawiarni, co daje możliwość zorganizowania
właściwego ciągu produkcyjnego,

−

sprawną organizację pracy potokowej,

−

zastosowanie właściwych urządzeń,

−

należyte warunki pracy,

−

zainstalowanie i wykorzystanie urządzeń kontroli samoczynnej.

Zestawiarnie małe o pracy ręcznej.

Zestawiarnie małe, w których przeważa praca ręczna, stosuje się obecnie tylko w małych

hutach  szkła  o  niskiej  kulturze  technicznej  lub  jako  pomocnicze  w  przypadku  wykonywania
niewielkich  porcji  zestawu  np.  do  wytopu  szkła  kolorowego.  W  hutach  tego  rodzaju  nie
opłaca  się  wznosić  dużych  budynków  i  instalować  skomplikowanych,  a  zarazem
kosztownych urządzeń.
W zestawiarniach  małych  stosuje  się  przyziemne  składy  surowców:  parterowe  lub piętrowe.
W parterowych wszystkie surowce znajdują się na jednym poziomie (zazwyczaj na poziomie
gruntu), a w piętrowych na dwóch poziomach:

−

na dolnym - surowce masowe i dostarczane luzem (bez opakowania), np. piasek,
wapienie,

−

na górnym - surowce w opakowaniach, np. soda, saletry.

Pomieszczenie zestawiarni właściwej, czyli to, w którym wykonuje się czynności związane ze
sporządzaniem zestawu, stanowi przeważnie korytarz, położony obok składów surowców.

obieranie surowców do ważenia.

Pobieranie surowców do ważenia odbywa się przeważnie tak, że poszczególne surowce

są  przenoszone  ze  składów  do  pojemników  dawkowych  (dozowników),  mieszczących
określoną ilość danego surowca o znanej w przybliżeniu masie.
Wielkość pojemników dawkowych powinna być dobrana do każdego surowca tak, aby masa
surowca  mieszczącego  się  w  każdym  pojemniku  była  nieco  mniejsza  od  masy  porcji
określonej  w  recepcie.  Brakującą  niewielką  ilość  surowca  uzupełnia  się  podczas  ważenia,
za  pomocą  małej  szufelki.  Pozwala  to  uniknąć  wysypywania  się  nadmiaru  surowca  do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pojemnika wagowego, w którym waży się porcje do zestawu. W przeciwnym razie nadmiar
surowca trzeba by było wybierać z pojemnika, przy czym można by usunąć pomyłkowo część
porcji surowców odważonych poprzednio.

Jeśli podana w recepcie porcja surowca jest za duża do jednorazowego pobrania (zbyt

wielki ciężar do dźwignięcia i przeniesienia), wówczas porcja ważonego surowca stanowi
wielokrotność zawartości pojemnika dawkowego. Posługiwanie się pojemnikami dawkowymi
ułatwia i przyspiesza ważenie surowców oraz zapobiega błędom zdarzającym się często
wówczas, gdy surowce wsypuje się do pojemnika wagowego.

Należy jednak przy tym podkreślić, że pojemniki dawkowe nie mogą w żadnym wypadku

zastąpić wag, gdyż jak wiadomo, gęstość pozorna surowców, zwana gęstością nasypową, nie
zawsze jest stała dla danego surowca, lecz zależy od wielu czynników, głównie od
uziarnienia, wilgotności, kształtu ziaren surowca itp.

Ważenie surowców.

Ważenie surowców odbywa się przeważnie na jednej wadze, choć pożądane jest

stosowanie oddzielnych wag do poszczególnych surowców, co zapobiega w dużej mierze
pomyłkom popełnianym podczas ważenia z powodu ciągłych zmian ilości ważonych
surowców.

W małych zestawiarniach do ważenia surowców podstawowych stosuje się wagi

odważnikowe dziesiętne lub wagi pomostowe uchylne (zegarowe) ale są one zastępowane
wagami z czujnikami tensometrycznymi, które umożliwiają odważanie surowców z dużą
dokładnością a wskazania cyfrowe uniemożliwiają popełnianie pomyłek w odczycie wartości.

Rys. 10. Czujniki tensometryczne do wag a) czujnik o zakresie pomiarowym 5

÷200 kg, b) czujnik o zakresie

pomiarowym 200

÷5000 kg, c) moduł pomiarowy do tensometru z odczytem cyfrowym [5].

Na wagach odważnikowych ciężar surowca ułożonego na jednej szali wagi jest

równoważony całkowicie przez ciężar odważników ustawionych na drugiej szali.
Na wagach odważnikowo-uchylnych ciężar pełnych kilogramów jest równoważony przez
odważniki, resztę ciężaru wynoszącą ułamkową część l kg, wskazuje na podziałce mechanizm
uchylny za pomocą wskazówki.

Do odważania barwników lub odbarwiaczy, dodawanych do zestawu w małych ilościach,

stosuje się wagi dokładniejsze, znane pod nazwą technicznych (lub aptekarskich) lub
laboratoryjnych z cyfrowym wskazaniem.

Ponieważ surowce sypkie trzeba ważyć wsypując je do odpowiednich pojemników,

stojących na pomoście lub szali wagi, podczas ważenia należy uwzględniać ciężar pustego
pojemnika. Na czynności tej, zwanej tarowaniem, należy skupić dużą uwagę gdyż jest ona
często powodem błędów ważenia.

Ze względu na duże znaczenie dokładności odważenia surowców do zestawu wszystkie

czynności związane z ważeniem należy wykonywać rzetelnie i dokładnie, w szczególności
należy ściśle przestrzegać następujących ważniejszych zasad:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

w razie stosowania wag odważnikowych należy ustawiać na szali właściwą liczbę
odpowiednich odważników, zgodnie z podaną w recepcie ilością danego surowca,

−

używane do ważenia odważniki powinny być sprawdzone, czy ich ciężar nominalny
(wskazany liczbą na ciężarkach) jest zgodny z ich ciężarem faktycznym (rzeczywistym),

−

wagi nie obciążone powinny być zrównoważone, tj. obie szale wag powinny się
równoważyć lub wskazówka przyrządu uchylnego powinna wskazywać na podziałce
punkt zerowy, co należy sprawdzać przed rozpoczęciem ważenia,

−

mechanizmy wagi powinny działać prawidłowo i bezbłędnie, wskazując dokładnie ciężar
ważonych surowców,

−

wagi z wskazaniem cyfrowym powinny być wytarowane,

−

na  pomost  lub  szalę  wagi  nie  powinno  działać  żadne  dodatkowe  obciążenie  nie
uwzględnione  w  rachunku  ciężaru,  jak  np.  zanieczyszczenia  i  pozostałości  surowców
uprzednio ważonych, przedmioty umieszczone przypadkowo na pomoście lub szali wagi.
Ponieważ  wagi  odważnikowe  stwarzają  największą  możliwość  pomyłek,  staramy  się  je

zastąpić  wagami  tensometrycznymi.  Dąży  się  do  wyposażenia  ich  we  wszelkie  możliwe
urządzenia  kontrolno  –  sygnalizacyjne,  na  przykład  zastosowanie  sygnalizacji  świetlnej  lub
dźwiękowej  albo  urządzenia  rejestrującego,  zapisującego  na  taśmie  ilości  zważonych
każdorazowo surowców.

Równocześnie powinno się zwracać stałą i baczną uwagę na kontrolę prawidłowości

i  dokładności  działania  wag.  W  tym  celu  należy  przestrzegać  przepisów  legalizacyjnych
dotyczących  narzędzi  pomiarowych.  W  razie  zauważenia  nieprawidłowości  działania  wagi
powinno  się  oddać  ją  do  naprawy  i  ponownej  legalizacji.  Sprawdzaniu  i  legalizacji,
dokonywanym przez Urzędy Miar, podlegają także odważniki używane do ważenia.

Należy jeszcze zwrócić uwagę na bardzo ważną czynność, pozornie tylko nie wiążącą się

z  ważeniem.  Ponieważ  w  obowiązującej  recepcie  na  zestaw  podaje  się  ilość  surowców
określonej wilgotności, która może ulegać poważnym zmianom, trzeba przed ważeniem
surowców  systematycznie  kontrolować  ich  wilgotność  w  laboratorium  zakładowym,
a  następnie  według  wyników  badań  kontrolnych  korygować  receptę  w  porozumieniu
z służbami odpowiedzialnymi za wytop masy szklanej.

Skutki niedbałego, nieprawidłowego lub niedokładnego ważenia surowców do zestawu

odbijają się ujemnie na topieniu masy, obniżają wydajność i pogarszają jakość produkcji.

Transport surowców do mieszarki.

Do tego celu używa się odpowiednich pojemników mieszających całą porcję wszystkich

surowców odważonych według recepty. Czynność nasypywania ważonych surowców do tego
pojemnika nazywa się zbieraniem surowców do zestawu.
Surowce  powinno  się  zbierać  do  pojemników  według  kolejności  określonej  przez głównego
technologa  huty.  Kolejność  jest  przeważnie  następująca:  l  –  piasek,  2  –  soda,  3  –  surowce
grupy MO (wapień,  dolomit  itp.),  4  –  potaż (ewentualnie),  5  – glinokrzemiany  (np.  skaleń),
6 – surowce pomocnicze i dodatkowe.

Piasek jest surowcem dodawanym do zestawu w największej ilości, przekraczającej

przeważnie  50  %  wagowo,  toteż  wypełnia  on  prawie  do  połowy  dolną  część  pojemnika.
Piasek nie zbryla się pod ciężarem  innych surowców wsypanych  na niego i  nie przylepia się
do dna i boków pojemnika, a wysypuje się z niego łatwo – dlatego jest wsypywany najpierw.
Umieszczenie  sody  między  piaskiem  a  warstwą  wapienia  i  dolomitu  zapobiega  większemu
rozkurzowi sody podczas wysypywania zestawu z pojemnika, a oprócz tego sąsiedztwo sody
i  piasku  sprzyja  lepszemu  wymieszaniu  się  topnika  z  najtrudniej  topliwym  składnikiem
zestawu.

W pewnych warunkach może być uzasadniona inna kolejność zbierania surowców do

zestawu, jednak nie może być ona dowolna ani przypadkowa. Przyjęcie właściwej kolejności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zbierania wymaga starannego przemyślenia i musi być uzasadnione względami
technologicznymi.
Transport surowców zebranych w pojemniku odbywa się przeważnie wózkami szynowymi
lub bezszynowymi.

Mieszanie zestawu.

Mieszanie zestawu przeprowadza się obecnie wyłączenie w mieszarkach mechanicznych.

W zestawiarniach małych używało się najczęściej mieszarek typu Saksonia. Były to mieszarki
bębnowe, dwudzielne. Mieszarka składała się z podstawy, bębna, mechanizmu napędowego
oraz licznika obrotów.

Bęben składał się z dwóch oddzielnych części, dokładnie dopasowanych i łączonych

hermetycznie  specjalnymi  zaciskami.  Jedna,  nieco  większa  część  bębna  była  osadzona  na
wale  obracającym  się  w  łożyskach  umieszczonych  na  wspornikach  podstawy.  Wał  był
napędzany  silnikiem  elektrycznym  za  pośrednictwem  przekładni  zębatej.  Druga,  nieco
mniejsza  część  bębna  była  odejmowana  i  służyła  jako  pojemnik  do  ważenia  surowców
i zbierania zestawu. Nazywana była połówką ruchomą, pojemnikiem lub kolebą.

Rys. 11. Mieszarki bębnowe dwudzielne typu Saksonia,

a) o pojemności 0,15m

, b) o pojemności 0,4 m

[1, s. 211].

Stosowało się mieszarki pojemności: 0,15 m’ (około 200 kg zestawu) i 0,4 m’ (około 500

kg zestawu). W mieszarkach pojemności 0,15 m

koleba była przewożona na specjalnym

wózku dwukołowym z podpórką. Był to środek transportu ręcznego bezszynowego.
W mieszarkach pojemności 0,4 m

koleba była przewożona na wózku czterokołowym po

szynach. Po podstawieniu koleby, napełnionej zebranym zestawem, pod mieszarkę, specjalne
urządzenie dźwigowe wózka unosiło kolebę o parę centymetrów i przyciskało jej obrzeże do
obrzeża  drugiej  części  bębna,  znajdującej  się  na  wale.  Umożliwiało  to  szczelne  i  mocne
złączenie  obu  części  bębna  za  pomocą  zamknięć  ściągających  (zacisków).  Po  tej  czynności
urządzenie dźwigowe opuszczało się, co umożliwiało wysunięcie wózka spod mieszarki przed
wprawieniem  jej  w  ruch  obrotowy.  Podobnie  postępowano,  gdy  po  wymieszaniu  zestawu
odłączono kolebę i umieszczano ponownie na wózku dla przewiezienia gotowego zestawu do
zasobnika  znajdującego  się  przy  piecu.  Mieszarki  bębnowe  dwudzielne  miały  wyłącznik
silnika nastawiany na żądaną liczbę obrotów, po których wykonaniu silnik jest automatycznie
wyłączany.

Wadą tych mieszarek była przestarzała konstrukcja, mała wydajność oraz

niezadowalający efekt mieszania. Obecnie nie są stosowane ze względu na duży hałas, duży
rozkurz surowców, straty surowców i niedopuszczalne warunki higieniczne pracy. Mieszarki
typu Saksonia zostały zastąpione mieszarkami bębnowymi – betoniarkami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Transport zestawu do pieca.

Jest ostatnią czynnością związaną ze sporządzaniem zestawu. W zestawiarniach małych

zestaw  transportuje  się  przeważnie  wózkami  szynowymi  lub  bezszynowymi,  na  których
umieszcza się pojemnik z zestawem, czyli kolebę  mieszarki. Po przywiezieniu pojemnika  na
wskazane miejsce zestaw wysypuje się do odpowiedniego zasobnika. Pozornie wydaje się, że
transport  zestawu  jest  sprawą  prostą,  która  może  być  rozwiązana  według  ogólnych  zasad
organizacji  transportu  wewnątrzzakładowego.  Jednakże  w  rzeczywistości  transport  zestawu,
oprócz  spełnienia  podstawowych  wymagań,  jak  szybkość  i  sprawność  funkcjonowania  oraz
zaoszczędzenie  robotnikom  zbędnego  trudu,  powinien  spełniać  dodatkowy  warunek:  nie
może  powodować  zjawiska  rozwarstwiania  się  (odmieszania)  zestawu  wskutek  wstrząsów
i wibracji.

Zestaw, złożony z sypkich surowców, zwłaszcza suchych, trudno jest przewieźć tak, aby

nie  uległ  częściowemu  rozwarstwieniu  nawet  wówczas,  gdy  był  przewożony  w  kolebie
mieszarki  bębnowej  dwudzielnej,  a  więc  kiedy  nie  był  po  zmieszaniu  przesypywany  do
innego pojemnika. Wszelkie przesypywanie zmieszanego suchego zestawu powoduje bowiem
wyraźne rozwarstwienie zestawu. Jest to zrozumiałe, gdyż podczas przesypywania występuje
zjawisko  swobodnego  spadania  ziaren  surowców,  a  zgodnie  z  zasadą  tego  ruchu  ziarna
cięższe  spadają  prędzej  niż  lżejsze.  Niejednakowa  prędkość  spadania  powoduje  segregację
ziaren surowców w odrębne warstwy i to w tym większym stopniu, z im większej wysokości
zestaw  jest  przesypywany.  Dlatego  też  należy  w  miarę  możliwości  unikać  przesypywania
wymieszanego zestawu.

Z tego samego powodu należy zapobiegać wszelkim wstrząsom podczas transportu

zestawu. Pewne ograniczenie wstrząsów osiąga się przez zastosowanie specjalnych wózków,
o kołach gumowych, toczących się po drodze o równej nawierzchni asfaltowej lub betonowej.

Zestawiarnie duże, o pracy zmechanizowanej.

W hutach produkujących kilkadziesiąt ton szkła w ciągu doby powinno się instalować

zestawiarnie o działaniu możliwie najbardziej zmechanizowanym i zautomatyzowanym,
bowiem czynności wykonywane podczas sporządzania zestawu, jakkolwiek proste, są jednak
bardzo pracochłonne i uciążliwe.

W zestawiarniach zmechanizowanych stosuje się z reguły nadziemne składy surowców -

zasobniki  dennozsypowe.  Są  one  ustawione  rzędem.  Otwory  zsypowe  zasypników  są  na
pewnej  wysokości  tak,  że  pod  rzędami  takich  zasobników  powstaje  rodzaj  korytarza
stanowiącego właśnie zestawiarnię. Jeśli  jest to potrzebne ze względu  na wielkość produkcji
lub  ze  względu  na  liczbę  pieców  (zwłaszcza,  jeśli topi się  w  nich  różne  zestawy)  buduje  się
dwa lub więcej rzędów zasypników, a pod nimi sytuuje się zestawiarnie - osobne dla każdego
rzędu zasobników.

Pobieranie surowców do ważenia.

Surowce pobiera się z otworów zsypowych, znajdujących się w dnach zasobników.

Otwory te są zamykane odpowiednimi zasuwami poruszanymi za pomocą śrub obracanych
kołami.

Po odsłonięciu otworu zsypowego surowce wysypują się z zasobnika do podstawionego

pojemnika. Jest to pozornie najprostszy sposób pobierania surowców z zasobników
dennozsypowych. W praktyce jednak napotyka się trudności:

−

wskutek dużego tarcia niełatwo jest przesuwać zasuwy otworów zasypowych nawet za
pomocą śrub i kół,

−

surowce,  chociaż  sypkie,  ale  znajdujące  się  pod  dużym  ciężarem  własnym  wyższych
warstw,  wysypują  się  burzliwie  i  w  ilości  nadmiernej,  gdy  otwór  zsypowy  zostanie
odsłonięty za szeroko.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Z tych względów surowce pobiera się z zasobników dennozsypowych nie w sposób

bezpośredni, opisany wyżej, lecz przeważnie za pośrednictwem urządzeń zwanych
dozatorami.

Stosuje się najczęściej dozatory ślimakowe. Urządzenia te przypominają przenośnik

ślimakowy,

którego

wlot

jest

złączony

otworem

zsypowym

zasobnika.

Wlot  prowadzi  zsypujący  się  surowiec  do  rury  poziomej,  w  której  obraca  się  wał  roboczy
z  gwintem  płaskim  (ślimak).  Wał  roboczy  jest  napędzany  silnikiem  elektrycznym  przez
przekładnię  zębatą.  Ślimak  przesuwa  sypki  materiał  wzdłuż  rury  do  otworu  wysypowego,
którym  materiał  wysypuje  się  do  odpowiedniego  pojemnika  wagowego.  Gdy  ilość  surowca
przesypanego  z  zasobnika  do  pojemnika  jest  wystarczająca,  silnik  zostaje  wyłączony
i przesypywanie ustaje aż do ponownego włączenia silnika.

Rys. 12. Schemat dozatora ślimakowego [1, s. 215]

Dozatory sprzęga się przeważnie z wagą sterującą przesypywanie surowca z zasobnika

do pojemnika wagowego, oznacza to, że operacja pobierania surowców ze składu może być
nie tylko zmechanizowana, lecz także automatyzowana.

Ważenie surowców.

Odbywa się na wagach z czujnikami tensometrycznymi umieszczonymi pod każdym

zasobnikiem.  Pomosty  wag  znajdują  się  na  jednym poziomie  z posadzką  zestawiarni  a  więc
mogą  na  nie  wjeżdżać  wózki  zwykłe  lub  szynowe.  Na  wózkach  tych  ustawia  się  pojemnik
wagowy,  do  którego  zbiera  się  kolejno  poszczególne  surowce  według  recepty  na  zestaw.
Ponieważ  podczas  zbierania  surowców  obowiązuje  określona  kolejność  umieszczania  ich
w pojemniku,  zasobniki  z  surowcami  powinny  być  ustawiane  w  tej  kolejności.  Zapewnia  to
ciągłość pracy podczas zbierania i ważenia surowców.

Transport surowców do mieszarki.

Odbywa się jednocześnie ze zbieraniem i kolejnym ważeniem poszczególnych

surowców, gdyż na końcu, po zważeniu i pobraniu ostatniego surowca lub po wsypaniu jesz-
cze niewielkiej ilości surowców pomocniczych i dodatkowych, wózek z pojemnikiem
z zebranymi do zestawu surowcami powinien się znaleźć przy mieszarce zestawu.

Mieszanie zestawu.

Wykonuje się z zastosowaniem mieszarek talerzowo - grabkowych. Główną częścią

mieszarki talerzowo – grabkowej jest pojemnik z blachy stalowej, w kształcie niskiego walca,
nazywany talerzem. Do niego przez otwór w pokrywie. wsypuje się odważone do zestawu
porcje surowców, przeważnie za pomocą rękawa wsypowego . Talerz jest ułożony na czterech
rolkach nośnych, opierających się na ramie stalowej podstawy mieszarki. Na zewnętrznym

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

obwodzie dna talerza jest przymocowany otaczający go krąg (wieniec) zębaty, który
umożliwia nadanie talerzowi ruchu obrotowego za pomocą przekładni z kół zębatych.
Dno talerza toczy się wówczas po rolkach.

Rys. 13. Mieszarka talerzowo-grabkowa, a) widok mieszarki, b) budowa mieszarki talerzowo-grabkowej:

1) talerz, 2) rękaw wsypowy, 3) rolki nośne talerza, 4) rama stalowa, 5) górna rama, 6) silnik elektryczny,

7) szczelne blaszane osłony, chroniące przed rozkurzem [1, s. 217, 2, s. 263].

Wewnątrz talerza znajdują się dwa mieszadła, zwane grabkami, mające po dwie łopatki.

Są  one  zanurzone  w  zestawie  wypełniającym  talerz  i  wskutek  obrotu  mieszadeł
(przeciwbieżnie  do  obrotów  talerza)  mieszają  skutecznie  zestaw.  Oprócz  tego  wewnątrz
talerza  są  dwa  zgarniaki  przymocowane  nieruchomo  do  górnej  ramy  mieszarki,  które
odgarniają  zestaw  przesypywany  przez  mieszadła  do  ściany  talerza  i  skierowują  go
z powrotem na tor ruchu łopatek mieszadeł. Wywołuje to bardzo złożone i intensywne ruchy
zestawu, dzięki czemu następuje jego szybkie i skuteczne mieszanie.

Rys. 14. Schemat ruchu zestawu mieszanego w mieszarce talerzowo - grabkowej [1, s. 217].

Mieszadła obracają się wokół swych osi dzięki przekładniom z kół zębatych napędzanych

silnikiem elektrycznym. Wszystkie te elementy napędu są możliwie szczelnie osłonięte
pokrowcami blaszanymi dla ochrony przed rozkurzem.
W dnie talerza jest otwór spustowy, przez który, po odsunięciu przysłaniającej go zasuwy
wysypuje się z talerza zmieszaną dostatecznie porcję zestawu.
Mieszarki grabkowe wyposaża się często w dodatkowe urządzenia służące do:

−

podnoszenia i wsypywania do mieszarki zebranych, do zestawu surowców (urządzenie
takie nazywa się wciągarką),

−

nawilżania zestawu lub piasku itp.
Mieszarki talerzowo-grabkowe są bardziej wydajne niż mieszarki bębnowe. Mieszają one

zestaw lepiej niż inne mieszarki, i to zarówno zestaw złożony z suchych, jak i wilgotnych,
a nawet zupełnie mokrych surowców. Mieszarki te wymagają starannej konserwacji oraz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

okresowych przeglądów i napraw. Podczas napraw części najbardziej narażone na zużycie lub
uszkodzenie wymienia się zazwyczaj na nowe.

Najczęściej stosuje się mieszarki talerzowo-grabkowe pojemności: 0,5 m

(ok. 600 kg

zestawu) lub 0,8 m3 (ok. 1000 kg zestawu). Wydajność tych mieszarek wynosi odpowiednio
10 i 15 m

/h.

Transport zestawu do pieca.

W zestawiarniach zmechanizowanych odbywa się przeważnie napowietrznie. Zmieszany

zestaw wysypuje się z mieszarki do specjalnego pojemnika dzwonowego - dennozsypowego.
Pojemnik dzwonowy jest to naczynie pojemności 0,5 lub 0,8 m

(najczęściej zgodnej

z pojemnością mieszarki), wykonane z blachy stalowej. Ma on kształt walca zamkniętego od
dołu stożkowym przedłużeniem, zakończonym otworem wysypowym.
Pojemnik  umieszcza  się  pod  wysypem  mieszarki,  na  wózku.  Po  przesypaniu  zestawu
z  mieszarki do pojemnika wózek przewozi się pod wciągnik elektryczny, za pomocą którego
jest  podnoszony.  Następnie  wózek  przewozi  się  napowietrzną  linią  jedno-szynową  nad
zasobnik przy piecu.

Pojemnik dzwonowy może być także przewożony na wózku do pieca, a tam podnoszony

nad zasobnik zestawu znajdujący się przy piecu.

Dolna stożkowa część pojemnika dzwonowego jest zakończona kołnierzem stalowym

z zamknięciem otworu zsypowego. Gdy pojemnik zostaje opuszczony nad zasobnik zestawu
przy piecu, wówczas jego kołnierz przylega do otworu zsypowego zasobnika i wspiera się na
nim całym swym ciężarem. Dalsze zwalnianie liny wciągnika powoduje samoczynne otwarcie
się wsypu pod ciężarem zestawu w pojemniku, który samoczynnie przesypuje się z pojemnika
do zasobnika.

Zestawiarnie całkowicie zautomatyzowane.

Wanny szklarskie o dużych dobowych produkcjach wymagają nowoczesnych

zestawiarni, z automatyczną linią ważenia i transportu surowców do mieszarek.

W  skład  linii  ważenia  surowców  wchodzą  dozowniki  wagowe  tensometryczne,  pracujące
w  systemie  sumującym  i  różnicowym.  Usypywanie  porcji  odbywa  się  w  cyklu
automatycznym.  Dozowniki  posiadają  zbiorniki  wagowe,  zamknięte  od  dołu  zasuwą
z napędem pneumatycznym, lub podajnikiem podwagowym.

Z silosu magazynowego podaje się surowiec do zbiornika wagowego podajnikiem

nadwagowym,  pracującym  ze  stałą  wydajnością.  Zbiornik  ładowany  jest  do  porcji
co  najmniej  20%  wyższej  od  porcji  nominalnej  wynikającej  z  receptury.  Na  sygnał  ze
sterowni uruchamiany  jest podajnik podwagowy dozownika, który pracuje do czasu wydania
zaprogramowanej porcji surowca. Początkowo podajnik pracuje z wysoką wydajnością, a po
wydaniu 90% porcji, przełączony zostaje automatycznie na mniejszą wydajność. Warunkiem
uruchomienia  podajnika  podwagowego  jest  uprzednie  załączenie  przenośnika  taśmowego
podwagowego,  podającego  surowce  do  mieszarki.  Przenośnik  taśmowy  podwagowy
wykonany jest w wersji hermetycznej. Do odpylania przenośnika i jego przesypów stosuje się
układy filtracyjne, w skład których wchodzą filtry z własnymi  wentylatorami. Pyły z  filtrów
zrzucane są na taśmę przenośnika.

Opis wyposażenia przykładowej zestawiarni:

−

gniazdo odważania piasku: waga piasku z trzema czujnikami tensometrycznymi, zbiornik
wagi zamknięty na dole zasuwą, podajniki wibracyjne rynnowe, nasypujące piasek do
wagi,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

gniazdo odważania sody: waga sody z trzema czujnikami tensometrycznymi, zbiornik
wagi zamknięty na dole podajnikiem ślimakowym podwagowym, dwa podajniki
ślimakowe nadwagowe,

−

gniazdo odważania wapienia: waga wapienia z trzema czujnikami tensometrycznymi,
zbiornik wagi zamknięty na dole podajnikiem ślimakowym podwagowym, dwa podajniki
ślimakowe nadwagowe,

−

gniazdo odważania skalenia i węglanu baru: wspólna waga z trzema czujnikami
tensometrycznymi, zbiornik wagi zamknięty na dole zasuwą, dwa podajniki ślimakowe
nadwagowe,

−

gniazdo odważania potażu i saletry potasowej: wspólna waga z jednym czujnikiem
tensometrycznym, zbiornik wagi zamknięty na dole zasuwą, dwa podajniki spiralne
nadwagowe,

−

gniazdo odważania sulfatu: waga sulfatu z jednym czujnikiem tensometrycznym,
zbiornik wagi zamknięty na dole zaworem motylkowym, jeden podajnik spiralny
nadwagowy,

−

odważane w wagach porcje surowców sypane są na przenośnik taśmowy zbiorczy, który
podaje surowce do mieszarki.

−

wymieszany  zestaw  wysypuje  się  na  podmieszarkowy  przenośnik  wybierający,  który
z kolei podaje ten zestaw do pojemnika dzwonowego, wraz z porcją  stłuczki, podawaną
na  ten  przenośnik  podajnikiem  wibracyjnym,  zainstalowanym  pod  silosem
magazynowym stłuczki.

Praca urządzeń zestawiarni.

Praca zestawiarni odbywa się automatycznie, ze sterowni, w której znajduje się centralny

komputer sterujący, z zaprogramowanymi recepturami surowcowymi.

Rys. 15. Wizualizacja sterowni linii zestawiarni surowców [5].

Praca linii sporządzania zestawu możliwa jest po podstawieniu pojemnika

transportowego u wylotu przenośnika podmieszarkowego. Po przyciśnięciu przycisku start
w skrzynce sterowniczej zlokalizowanej nieopodal wylotu przenośnika, zostaje uruchomiona
następująca kolejność działań,

−

wywołana zostaje, wcześniej ustawiona przez operatora, procedura sporządzania zestawu,
w której określona jest wielkość porcji odważanych na wagach,

−

określony zostaje kolejny numer odważonej porcji,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

za pomocą czujników poziomu minimalnego sprawdzony zostaje bieżący stan
zapełnienia silosów magazynowych,

−

w przypadku małej ilości surowca w którymkolwiek silosie pojawia się komunikat
o konieczności załadunku,

−

załączone zostają podajniki nadwagowe napełniające wagi,

Rys. 16. Podajnik nadwagowy a) podajnik do wagi, b) zbiorniki wagowe, c) mechanizm podający [6].

−

po zapełnieniu zbiorników wagowych wagi oczekują na sygnał do opróżniania, po
którym uruchomiony zostaje przenośnik ciągu transportowego surowców i wentylatory
filtrów odpylających,

Rys. 17. Filtr odpylający [6].

−

w dalszej kolejności zaczyna się wydawanie surowców na przenośnik taśmowy, na
początku opróżniana jest waga piasku,

Rys. 18. Waga pisku z

podajnikiem wibracyjnym [6].

−

dalsze wagi opróżniane są z opóźnieniem, pozwalającym na wydawanie pozostałych
surowców na piasek, co ułatwia późniejsze wymieszanie piasku i innych surowców,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 19. Wagi do odważania surowców z dozownikami opóźnienia:

a) surowce w ilości do 50 kg, b) surowce w ilości do 20 kg [6].

−

po wydaniu porcji wyłączone zostają wszystkie urządzenia realizujące proces naważania
przenośnik taśmowy transportuje całą porcję surowców do mieszarki,

Rys. 20. Przenośnik taśmowy transportujący zestaw do mieszarki [6].

−

po wymieszaniu zestawu, porcja z mieszarki wyrzucana jest na przenośnik,
podmieszarkowy, załączony przed otwarciem mieszarki, jednocześnie załącza się zespół
filtra odpylającego wylot przenośnika,

−

otwarcie mieszarki powoduje uruchomienie z odpowiednim opóźnieniem podajnika
wibracyjnego, wydającego stłuczkę szklaną na wymieszany zestaw,

Rys. 21. Napełnianie pojemnika dzwonowego wymieszanym zestawem szklarskim [6].

−

wyłączenie podajnika następuje z chwilą zamknięcia mieszarki.

Praca urządzeń nadzorowana jest przez system blokad, uniemożliwiających pracę całego

ciągu, w przypadku uszkodzenia, lub złego ustawienia jednego z jego elementów. Na ciągach
transportowych zainstalowane są zespoły filtracyjne, pracujące równolegle do pracy całego
ciągu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zestawiarnie z przesyłem pneumatycznym.

W zestawiarniach najnowocześniejszych obecnie stosuje się pneumatyczne przenoszenie

surowców i zestawu szklarskiego niskiej i wysokiej koncentracji.

Zestawiarnie takie zamiast

taśmociągów  do  transportu  zestawu  posiadają  układ  szczelnych  rur,  przez  które
transportowane  są  surowce  i  zestaw  szklarski  za  pomocą  sprężonego  powietrza.
Takie  rozwiązanie  eliminuje  problemy  związane  z  rozkurzem  zestawu,  który  występuje
zawsze  podczas  przesypu  surowców  i  zestawu  szklarskiego.  Całość  układu  począwszy  od
rozładowywania surowców aż po zasyp zestawu do pojemników przywannowych odbywa się
za  pomocą  szczelnego  układu  rur.  Surowce  i  zestaw szklarski  może  być  przesyłany  na  duże
odległości,  dzięki  czemu  budynek  zestawiarni  może  być  budowany  w  pewnej  odległości  od
zakładu produkcyjnego.

Pneumatyczne przenoszenie wysokiej koncentracji jest najbardziej niezawodną i wydajną

metodą przenoszenia większości suchych materiałów sypkich oraz zestawu szklarskiego.

Pneumatyczne przenoszenie wysokiej koncentracji oznacza używanie małej ilości

powietrza do przesuwania dużej ilości materiałów sypkich w postaci gęsto następujących po
sobie korków w rurociągu. Proces ten przypomina przetłaczanie.

System niskiej koncentracji używa dużej ilości powietrza (sprężonego lub ssanego) do

przeniesienia  stosunkowo  małych  ilości  zestawu  szklarskiego  w  zawieszeniu  przy  dużych
szybkościach.  System  wysokiej  koncentracji  oferuje  nieporównywalnie  większą  wydajność
przepychania  zestawu  szklarskiego  przy  stosunkowo  niskiej  szybkości  (100

÷700 m/min).

Jest to najlepszy sposób przenoszenia zestawu szklarskiego. Równocześnie system wysokiej
koncentracji oszczędza urządzenia, gdyż poważne obniżenie szybkości znacznie zmniejsza
jego awaryjność i zużycie elementów.

Zaletą pneumatycznego systemu przenoszenia zestawu szklarskiego wysokiej

koncentracji jest:

−

energooszczędność i pracooszczędność,

−

niezawodność (mała ilość ruchomych części i mniejsze zużycie),

−

elastyczność, pozwala na instalowanie w przestrzeniach zbyt małych lub zatłoczonych
dla systemów mechanicznych przy minimum zakłóceń w procesie produkcji,

−

jest w pełni zamknięty, minimalizuje problem kontroli.

Najwcześniejsze systemy przenoszenia wysokiej koncentracji były zwykłym zbiornikiem

ciśnieniowym  i  rurociągiem.  W  systemach  tych  całe  powietrze  niezbędne  do  przesyłania
materiału ze zbiornika transportowego i do pokonania oporów w rurociągu podawane  jest ze
zbiornika retencyjnego.
Te  proste  systemy  mają  jednak  poważne  mankamenty.  Głównym  z  nich  jest  mała
przepustowość,  gdyż  wymagają  większej  ilości  powietrza  do  przeniesienia  małej  ilości
materiału.
Większe  ilości  powietrza,  które  trzeba  podać  w  tych  systemach,  aby  uniknąć  zatykania,
powodują  podniesienie  prędkości  przesyłu.  Ta  z  kolei  powoduje  te  problemy,  których
unikamy  w  systemie  wysokiej  koncentracji,  tj.  większe  ścieranie  i  uszkadzanie  rurociągów.
Najnowocześniejsze  systemy  nie  podają  całego  powietrza  do  zbiornika  transportowego.
Zamiast  tego  podawane  jest  tylko  tyle  powietrza,  ile  trzeba  by  przesunąć  materiał  do
rurociągu przy  maksymalnej  koncentracji. Gdy  materiał  zaczyna przesuwać się w rurociągu,
dodawana jest ilość powietrza niezbędna dla pokonania oporu rurociągu, gdy ten się pojawia.
ale nie wcześniej.
Opór może wzrastać w systemie z różnych powodów, takich jak ugięcie rurociągu lub zmiany
w charakterystyce materiału. Wzmacniacz umieszczony na rurociągu powiększamy utrzymać
materiał w maksymalnej koncentracji i minimalnej szybkości przesyłu pokonując pojawiające

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

się opory. Wzmacniacz powoduje, że większość materiałów może być zatrzymana i ponownie
uruchomiona w każdym miejscu rurociągu niezależnie od jego długości.
Ponieważ  powietrze  podawane  jest  wzdłuż  całego  rurociągu  powiększamy  proporcje
materiału do powietrza na całej długości nie powodując problemów z zatykaniem.
W  ten  sposób  można  przenosić  duże  ilości  zestawu  zapewniając  najwyższą  osiągalną
przepustowość  przy  wysokim  stopniu  niezawodności.  Powoduje  to  oszczędność  na
sprężonym  powietrzu,  ponieważ  materiał  przesyłany  jest  z  najniższą  możliwą  szybkością
wzdłuż  całego  rurociągu,  występuje  mniejsze  ścieranie.  Żywotność  rurociągów  jest
przedłużona,  a  uszkadzanie  wrażliwych  materiałów  jest  bardziej  zminimalizowane  niż
w jakimkolwiek systemie, który podaje całą energię tylko ze sprężarki.

Rys. 22. Schemat linii do przygotowywania zestawu z pneumatycznym przenoszeniem wysokiej koncentracji

surowców i zestawu szklarskiego [9].

W zerstawiarniach, w których przesyłanie surowców odbywa się sposobem

pneumatycznym, do mieszania zestawu stosuje się mieszarki pneumatyczne, w których
mieszanie surowców odbywa się za pomocą sprężonego powietrza. Umożliwiają one
w sposób szybki i bez rozkurzu surowców otrzymanie zestawu o bardzo dobrych parametrach
jednorodności zestawu.

Rys. 23. Mieszarka pneumatyczna [9].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 24. Kolejne etapy mieszania surowców w mieszarce pneumatycznej:

a) układ warstwowy surowców po dostarczeniu do mieszarki, b) mieszanie za pomocą

sprężonego powietrza, c) jednorodny zestaw po procesie mieszania [9].

Zasady technologiczne sporządzania zestawu.

Poprzednio opisano rodzaje zestawiarni, w których stosuje się odmienną organizację

pracy,  uwarunkowaną  głównie  rozmieszczeniem  i  rodzajem  składów  surowców  oraz
rodzajem  urządzeń  (stopniem  mechanizacji  i  automatyzacji  pracy).  Oprócz  opisanych
zestawiarni  typowych  stosuje  się  w  hutach  szkła  zestawiarnie  pośrednich  rodzajów.
Niezależnie  jednak  od  rodzaju  zestawiarni  zasady  technologiczne  sporządzania  zestawu  są
jednakowe, gdyż  ich wspólnym celem  jest sporządzenie z surowców i dostarczenie działowi
topienia masy szklanej takiego zestawu, który po stopieniu utworzy szkło o żądanym składzie
chemicznym.

Aby wykonać to zadanie jak najlepiej, trzeba przestrzegać skrupulatnie następujących

zasad technologicznych:

−

używać do zestawów właściwych surowców, o normowanej i kontrolowanej stale
i wnikliwie jakości (skład chemiczny, zanieczyszczenia, uziarnienie),

−

odważać dokładnie surowce do zestawu według recepty, korygując ją wnikliwie w razie
zmian składu chemicznego poszczególnych surowców,

−

mieszać surowce możliwie najlepiej, aby utworzyły zestaw jednorodny, czyli o stałym
w całej objętości składzie chemicznym,

−

utrzymać jednorodność zestawu i jego czystość aż do chwili dostarczenia go do pieców.

Podczas sporządzania zestawu występują najczęściej następujące trudności, wywierające

wpływ na wyniki pracy zestawiarni:

−

zmiany składu chemicznego surowców – najczęściej zmiany ich wilgotności, co pomimo
najskrupulatniejszego ważenia surowców powoduje, że skład chemiczny szkła
stopionego ze sporządzonego zestawu bywa nieco inny od zamierzonego,

−

trudność należytego zmieszania sypkich surowców wskutek nieodpowiedniej ich
wilgotności lub niedobrania uziarnienia do gęstości nasypowej surowców,

−

łatwość rozdzielania się (odmieszania) zmieszanych surowców pod wpływem wstrząsów
i drgań,

−

łatwość rozkurzu surowców z powodu ich drobnego uziemienia, lekkości i suchości,
co stwarza nieodpowiednie pod względem higieny warunki pracy oraz powoduje
wadliwe działanie urządzeń, a przede wszystkim wag,

−

nadmierne wydłużanie się drogi przewożenia surowców w zestawiarni wobec
zwiększającej się wagowo produkcji zakładu lub zwiększania liczby surowców
używanych do zestawu,

−

zbyt długi czas ważenia surowców – czynność ta wymaga dużej uwagi i dokładności,
zwłaszcza że istnieje tu łatwość w popełnianiu pomyłek, odbijających się następnie
ujemnie na jakości zestawu i stopionej z niego masy szklanej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wiele tych czynników zostało wyeliminowanych w najnowocześniejszych zestawiarniach

surowców w których zstosowano przesył pneumatyczny surowców i zestawu szklarskiego.
Zestawiarnie takie wymagają jednak bardzo duzych nakładów finansowych.

Pracownicy obsługujcy zestawiarnie surowców powinni być wyposażeni w środki

ochrony  indywidualnej. Podstawowymi środkami  stosowanymi w zestawiarni  surowców jest
odzież  ochronna,  rękawice  ochronne,  gogle  ochronne  szczelnie  przylegajace  do  twarzy
i sprzęt oczyszcajacy powietrze (półmaska). Podczas pracy  urządzeń zestawiarni pracownicy
powinni być wyposażeni w środki ochrony słuchu - słuchawki, stopery,

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można wyjaśnić pojęcie zestawiarni surowców szklarskich?
2.  Jakie są kryteria podziału zestawiarni surowców szklarskich?
3.  Jakie są sposoby składowania surowców szklarskich w zestawiarniach surowców?
4.  Jakie są kolejne etapy sporządzania zestawu szklarskiego?
5.  Jakie są sposoby pobierania surowców do ważenia?
6.  Jakie urządzenia stosuje się do pobierania surowców do ważenia?
7.  Jakie są sposoby ważenia surowców?
8.  Jakich zasad należy przestrzegać podczas ważenia surowców?
9.  Jaka powinna być kolejność ręcznego naważania surowców do zestawu szklarskiego?
10.  Jakie urządzenia stosuje się do ważenia surowców szklarskich?
11.  Jakie są sposoby transportu surowców do mieszarki?
12.  Jakie urządzenia stosuje się do mieszania surowców szklarskich?
13.  Jakie są sposoby transportu zestawu szklarskiego do pieca?
14.  Jakie urządzenia stosuje się do transportu zestawu szklarskiego do pieca?
15.  Jaki  sposób  transportu  zestawu  do  pieca  powoduje  najmniejszy  rozkurz  zestawu

szklarskiego?

16.  Jak można wyjaśnić pojecie odmieszania zestawu szklarskiego?
17.  Jakie czynniki powodują odmieszanie zestawu szklarskiego?
18.  Jaka  jest  kolejność  czynności  podczas sporządzania  zestawu szklarskiego na całkowicie

zautomatyzowanych liniach naważania surowców do zestawu?

19. Z jakich elementów składa się linia do przygotowywania zestawu w zestawiarni

surowców z pneumatycznym przesyłem surowców i zestawu szklarskiego?

20. Jakie są zalety zestawiarni z pneumatycznym przesyłem surowców i zestawu

szklarskiego?

21. Jakich zasad technologicznych należy przestrzegać podczas sporządzania zestawu

szklarskiego?

22. Jakie trudności występują podczas sporządzania zestawu szklarskiego?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj shcemat blokowy przedstawiajający kolejne etapy sporządzania zestawu

szklarskiego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych etapy sporządzania zestawu szklarskiego,
2)  dokonać analizy poszczególnych etapów sporządzania zestawu szklarskiego,
3)  narysować  schemat  blokowy  przedstawiajający  kolejne  etapy  sporządzania  zestawu

szklarskiego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Zaplanuj kolejność ręcznego naważania dla następujących surowców wchodzących

w skład zestawu szklarskiego: soda, potaż, piasek, saletra potasowa, dolomit, odbarwiacz.

Kolejność naważania

Surowiec szklarski

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  odszukać w materiałach dydaktycznych etap naważania surowców,
2)  dokonać analizy etapu naważania surowców,
3)  zaplanować kolejność naważania poszczególnych surowców szklarskich,
4)  uzupełnić tabelę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z tabelą do ćwiczenia 2, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Spośród poniższych rysunków dobierz urządzenie do uzupełniania surowców

w podajnikach nadwagowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące sposobu pracy zestawiarni

zautomatyzowanej,

2)  dokonać analizy poszczególnych urządzeń stosowanych w zestawiarni zautomatyzowanej,
3)  rozpoznać urządzenia na rysunkach,
4)  dobrać urządzenie do uzupełniania surowców w podajnikach nadwagowych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Na podstawie podanych warunków technologicznych dla zestawu szklarskiego:

−

brak rozkurzu surowców i zestawu podczas sporządzania,

−

zestaw przeznaczony do wanien szklarskich o dużych dobowych produkcjach,

−

zestaw przygotowywany jest w pewnej odległości od zakładu produkcyjnego,

−

duża niezawodność urządzeń stosowanych do sporządzania.

zaproponuj rodzaj zestawiarni, w której sporządzany będzie zestaw szklarski.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych rodzaje zestawiarni surowców, w których

sporządza się zestaw szklarski,

2) dokonać analizy sposobu pracy poszczególnych zestawiarni surowców szklarskich,
3) zaproponować zestawiarnię surowców do podanych warunków technologicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić pojęcie zestawiarni surowców szklarskich?



2) określić kryteria podziału zestawiarni surowców szklarskich?



3) określić sposoby składowania surowców szklarskich w zestawiarniach

surowców?



4) określić kolejne etapy sporządzania zestawu szklarskiego?



5) określić sposoby pobierania surowców szklarskich do ważenia?



6) określić, jakie urządzenia stosuje się do pobierania surowców szklarskich

do ważenia?



7) określić sposoby ważenia surowców?



8) określić zasady, jakich należy przestrzegać podczas ważenia surowców?



9) określić kolejność ręcznego naważania surowców do zestawu?



10) określić jakie urządzenia stosuje się do ważenia surowców szklarskich?



11) określić sposoby transportu surowców do mieszarki?



12) określić jakie urządzenia stosuje się do mieszania surowców szklarskich?



13) określić sposoby transportu zestawu szklarskiego do pieca?



14) określić, jakie urządzenia stosuje się do transportu zestawu do pieca

szklarskiego?



15) określić, jaki sposób transportu zestawu do pieca powoduje najmniejszy

rozkurz zestawu szklarskiego?



16) wyjaśnić pojęcie odmieszania zestawu szklarskiego?



17) określić, jakie czynniki powodują odmieszanie zestawu szklarskiego?



18) określić kolejność czynności podczas sporządzania zestawu szklarskiego

na całkowicie zautomatyzowanych liniach naważania surowców do
zestawu?



19) określić, z jakich elementów składa się linia do przygotowywania

zestawu w zestawiarni surowców z pneumatycznym przesyłem
surowców i zestawu szklarskiego?



20) określić zalety zestawiarni z pneumatycznym przesyłem surowców

i zestawu szklarskiego?



21) określić zasady technologiczne, które należy przestrzegać podczas

sporządzania zestawu szklarskiego?



22) określić trudności, jakie występują podczas sporządzania zestawu

szklarskiego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Szczególne techniki sporządzania zestawu szklarskiego

4.3.1. Materiał nauczania

Poczynając od momentu zmieszania surowców, w zestawie rozpoczynają się procesy

fizyczne i chemiczne mające wpływ na późniejsze topienie oraz jednorodność szkła.
Na skutek różnego uziarnienia i gęstości zmieszanych surowców następuje rozdzielanie ich
ziaren i rozwarstwienie zestawu. Jest to zjawisko niepożądane i konieczne jest stosowanie
różnych technik przeciwdziałającym tym zjawiskom.

Reakcje chemiczne w zestawie zachodzą pomiędzy stykającymi się ziarnami

mineralnymi.  Uczestniczą  w  nich  zwłaszcza  substancje  łatwo  rozpuszczalne  (sole  alkaliów
i  amonowe),  względnie  szczególnie  reaktywne  (roztwór  wodorotlenku  sodowego,
wodorotlenek  wapnia  itp.).  Reakcje  zapoczątkowane  w  niskiej  temperaturze  ułatwiają
następnie  rozwój  reakcji  w  wysokiej  temperaturze  przyspieszając  topienie  zestawu.  Aby
reakcje te zachodziły, konieczny jest jak najściślejszy kontakt między ziarnami. Dąży się więc
do  zapewnienia  takiego  kontaktu,  stosując  zagęszczenie  zestawu  min.  przez  grudkowanie
(granulowanie) lub brykietowanie.

Pod wieloma względami korzystne jest podgrzewanie zestawu do temperatury nawet

kilkuset  stopni,  by  niektóre  reakcje  pomiędzy  składnikami  zaszły  lub  zostały  poważnie
zaawansowane. Taka wstępna obróbka termiczna (ang. preheating) sprawia m. in. to, że łatwo
topiące  się  składniki  (związki  boru,  ołowiu)  tworzą  połączenia,  w  których  są  mniej  lotne,
co  zmniejsza  ich  straty.  Rozkład  węglanów  i  wydzielenie  CO

daje zmniejszenie masy

substancji wymagających podgrzania do wysokiej temperatury dla otrzymania szkła,
dając oszczędności w zużytej energii.

Nawilżanie zestawu.

Stwierdzono, że jednym z powodów trudności wymieszania, czyli ujednorodnienia

zestawu, a następnie utrzymania tej jednorodności pomimo ewentualnych wstrząsów podczas
transportu  zestawu,  jest  suchość  surowców.  Suchość  surowców  jest  pożądana  podczas  ich
ważenia, bo wyłącza ona wpływ wilgotności (o stopniu  niewiadomym  i zmiennym) na skład
chemiczny  surowców.  Dlatego  surowce  staramy  się  utrzymać  w  stanie  możliwie  suchym,
a piasek nawet suszymy, biorąc pod uwagę przeważającą jego ilość w zestawie i wynikający
stąd duży wpływ na skład chemiczny zestawu.

Suche ziarna surowców ślizgają się nawzajem po swych powierzchniach,

nie  przyczepiają  się  do  siebie  i  dlatego  łatwo  zmieniają  położenie  względem  siebie.  Siły
ciążenia działają proporcjonalnie do ciężaru ziaren, a zbyt mała siła tarcia pomiędzy ziarnami,
ułatwia  siłom  ciążenia  rozwarstwienie  (segregację)  zestawu  i  ułożenie  jego  składników
warstwami,  według  ciężaru  i  wielkości  ziaren.  Przeciwdziałanie  temu  zjawisku  polega  na
używaniu  wilgotnych  surowców,  zwłaszcza  piasku.  Do  wilgotnych  ziaren  piasku  łatwiej
przyczepiają  się  ziarna  pozostałych  surowców -  głównie  topników. Jeżeli  wilgotność  piasku
jest  niepożądana  podczas  ważenia  (ze  względu  na  trudności  ustalenia  w  warunkach
przemysłowych  stopnia  wilgotności  i  jej  zmian)  suchy  piasek  po  zważeniu  należy  zwilżyć
w określonym stopniu.

Stopień wilgotności powinien być duży, gdyż to zapewnia zwiększenie przyczepności

ziaren  piasku  do  ziaren  innych  surowców,  ale  ponieważ  odparowanie  wody  z  zestawu
podczas  topienia  powoduje  większe  zużycie  ciepła  (paliwa),  szuka  się  optymalnego  stopnia
nawilżenia.  Za  taki  stopień  można  uznać  stan,  gdy  woda  znajduje  się  w  postaci  otoczek  na
wszystkich  ziarnach  piasku,  nie  ma  jej  natomiast  w  przestrzeniach  pomiędzy  ziarnami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tak nawilżony piasek nazywamy wilgotnym (w przeciwstawieniu do mokrego oraz suchego).
Aby uzyskać piasek wilgotny dodaje się wody w ilości 3

÷4% masy piasku.

Dodawana woda powinna możliwie szybko znaleźć się na otoczkach wszystkich ziaren

piasku.  W tym celu  najlepiej  jest stosować następujące postępowanie: do  mieszarki wsypuje
się  odważoną  do  zestawu  porcję  piasku  i  miesza  się  ją,  rozpylając  jednocześnie  określoną
ilość  wody  w  czynnej  mieszarce  za  pomocą  sprzężonego  powietrza.  Następnie  do
równomiernie  zwilżonego  w  ten  sposób  piasku  wsypuje  się  resztę  składników  zestawu
i miesza ponownie wraz z wilgotnym piaskiem.

Do wody rozpylanej na piasek próbuje się także dodawać środków zwiększających

przyczepność  jego  ziaren  do  innych  składników  zestawu.  Efektywnie  zapobiega
rozwarstwianiu  się  zestawu  nawilżanie  50%  roztworem  wodorotlenku  sodowego.
Nie  występuje  wówczas  uwadnianie  się  sody.  Dla  ułatwiania  procesu  zwilżania  stosuje  się
również  zamiast  wody  roztwory  wodne  0,5%  detergentów.  Substancje  te,  wchodzące  m.in.
w skład powszechnie stosowanych środków piorących, obniżają napięcia powierzchniowe na
granicy roztwór-ziarna  surowców ułatwiając  ich zwilżanie. Nawilżone  nimi zestawy trudniej
się rozwarstwiają niż w przypadku stosowania samej wody.

Należy jednak podkreślić, że nawilżanie zestawu ma tylko wtedy sens, jeżeli zestaw

szklarski nie ma długich przestojów międzyoperacyjnych tzn. czas przebywania zestawu
przed zasypem do zasobnika przywannowego nie jest zbyt długi.

Granulowanie (grudkowanie) zestawu.

Jedną z metod zagęszczania zestawów szklarskich jest ich granulowanie. Proces ten

polega na utworzeniu z materiałów sypkich lub ich mieszaniny aglomeratów o kształcie
kulistym lub zbliżonym do kulistego, przy użyciu środków wiążących i odpowiednich
urządzeń.

Granulowanie zestawów szklarskich zwane jest również peletyzacją, kompaktacją lub

aglomerowaniem. Rezultatem granulowania jest przyspieszenie procesu topienia, polepszenie
jednorodności  zestawu,  a  tym  samym  masy  szklanej,  zlikwidowanie  pylistości  zestawu,
przedłużenie  żywotności  agregatów  topliwych  oraz  poprawa  warunków  bhp.  Obecnie  wiele
krajów  stosuje  obróbkę  niektórych  rodzajów  zestawów  szklarskich  na  skalę  przemysłową
Szwecja,

Holandia).

Kraje

powodzeniem

stosują

zestawiarnie

centralne,

w których przygotowuje się zestaw dla wielu hut szkła.
Pomimo toczącej się od lat dyskusji nad celowością i ekonomiką stosowania granulowania
wydaje się, że jest ono szczególnie przydatne w przypadkach zestawów, w skład których
wchodzą surowce toksyczne oraz o bardzo drobnym uziarnieniu.

Do granulowania zestawów produkowanych w stosunkowo niewielkiej ilości z reguły

stosuje się granulatory talerzowe o średnicy talerza 1,5

÷2,2 m, zaś produkowanych masowo

granulatory bębnowe.

Rys. 25. Granulator talerzowy [6].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Granulowanie na talerzu jest łatwiejsze niż w bębnie, głównie z powodu możliwości

szybszej  ingerencji  w  proces  powstawania  i  narastania  granul  poprzez  zmianę  ilości  środka
wiążącego,  szybkości  obrotów  talerza  i  kąta  nachylenia,  dzięki  możliwości  bezpośredniej
obserwacji.  Zaletą  granulowania  na  talerzu  jest  także  otrzymywanie  granul  o  prawie
jednakowej  wielkości;  ich  udział  wynosi  70

÷80% przy prawidłowo prowadzonym procesie.

Na  wielkość  granul  ma  wpływ  wiele  czynników,  takich  jak:  wysokość  burty  talerza,  jego
średnica, szybkość obrotu i kąt nachylenia, stopień rozdrobnienia surowców ich reaktywność
z  lepiszczem  i  stopień  jego  rozpylenia,  istotną  zaś  wadą  granulowania  jest  trudniejsza
hermetyzacja  urządzenia,  a  co  za  tym  idzie  konieczność  stosowania  bardziej
skomplikowanych urządzeń odpylających.

Granulowanie za pomocą urządzenia bębnowego nadaje się szczególnie do produkcji

większych  ilości  granulatu,  jest  trudniejsze  do  sterowania,  dając  produkt  o  dużym  rozrzucie
wielkości  i  nieregularnym  kształcie,  zmuszając  zasadniczo  do  odsiewania  nad-  i  podziarna.
Do zalet tej metody można zaliczyć możliwość stosowania mniej skomplikowanych urządzeń
odpylających,  a  ponadto  możliwość  połączenia  procesu  produkcji  granulatu  i  jego  suszenia
ciepłem odpadowym w jednym urządzeniu.

Niezależnie jednak od urządzenia, w którym prowadzi się proces granulacji, mechanizm

tworzenia  się  granul  pozostaje  ten  sam.  W  pierwszym  stadium  zarodków,  powstających
poprzez  scalenie  się  rozdrobnionych  kropelek  wody  zawierających  ciała  stałe,  przy  ich
równoczesnym  zbliżaniu  się  do  siebie  wskutek  ruchu  obrotowego  talerza.  Przy  dodawaniu
materiału  stałego  i  wody  tworzą  się  większe  aglomeraty  ciał  stałych,  tj.  zarodki  otoczone
wodą, przybierają wskutek rotacji kształt kulisty.
Zarodki  te  zawierają  nadmiar  wody  wyciśniętej  podczas  ich  tworzenia  się  na  powierzchni.
W  miarę  upływu  czasu,  do  wilgotnej  powierzchni,  przyczepia  się  nowy  materiał,  a  środek
zarodka zostaje zagęszczony wskutek działania sił wiążących.
Podczas  toczenia,  zewnętrzna  warstwa  granulki  również  ulega  zagęszczeniu,  a  ewentualny
nadmiar wody zostaje wyciśnięty na powierzchnię, do której, może przykleić się nowa porcja
materiału.  Cykl  ten  powtarza  się  wielokrotnie,  aż  do  momentu,  kiedy  w  danych  warunkach
pracy urządzenia granulującego uzyskuje się określoną wielkość granulki i wtedy zwiększenie
się ich zostaje przerwane.

Decydującą rolę w procesie powstawania granul odgrywają siły ściskające, wywołane

napięciem  powierzchniowym  wody  oddawanej  do  granulowania.  Traktując  granulę  złożoną
z  ziaren  o  różnej  wielkości,  jako  rozgałęziony  system  naczyń  kapilarnych,  obserwuje  się  w
niej  występowanie  znacznej  wielkości  ciśnienia kapilarnego  działającego  ściskająco  na ciała
stałe tworzące granule i utrzymujące je w postaci kulistej. Oprócz sił kapilarnych znaczną rolę
w  procesie  powstawania  granul  odgrywają  siły  molekularne,  zespalające  ze  sobą
poszczególne ziarna. Ciecze i ciała stałe wytwarzają wskutek energii powierzchniowej warstw
pole  sił  cząsteczkowych  (molekularnych)  współdziałające  ze  sobą  dzięki  wypełnieniu  przez
ciecze nierówności powierzchni ziaren.
Mniejszą rolę w tworzeniu się granul, oprócz sił kapilarnych i molekularnych, odgrywają siły
mechanicznego  wiązania  ziaren  oraz  siły  wiązania  koloidalnego  występujące  przy  dużym
rozdrobnieniu materiału.

W przypadku występowania w zestawie stałych środków wiążących, głównie oddziałują

siły  adhezji  i  kohezji.  Jeżeli  natomiast  do  granulowania  stosuje  się  płynne  środki  wiążące,
takie  jak  np.:  ługi  czy  szkło  wodne,  to  wówczas  siły  w  granulkach  wspomagane  są
tworzeniem się mostków ciał stałych (krystalizacja) oraz  sił pochodzących z wiązań.

Zaletą granulowania jest to, że przygotowany w ten sposób zestaw może być

transportowany na duże odległości a czas postoju międzyoperacyjnego zestawu może być
długi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Brykietowanie zestawu.

Brykietowanie polega na przekształceniu sypkiego zestawu w większe lub mniejsze

bryłki dla zabezpieczenia jego jednorodności oraz wyeliminowania rozkurzu, uciążliwego dla
otoczenia, a także źle wpływającego na pracę cieplną pieców topliwnych i trwałość ich
elementów.

Urządzenia do brykietowania zwane brykietownicami są to wytłaczarki (prasy)

hydrauliczne, które pod ciśnieniem wytłaczają w formach zestaw uprzednio zwilżony, do
którego dodano nieco środków wiążących, jak np. szkła wodnego (krzemianu sodowego),
gipsu, wapna itp.

W wyniku brykietowania uzyskuje się dość duże bryłki zestawu podobne do cegieł.

Zaletą brykietowania jest to, ze nie jest konieczne drobne uziarnienie zestawu. Ze względu
jednak na trudność przenikania ciepła do brykietowanego zestawu podczas jego topienia oraz
dość duży koszt brykietowania nie można tego sposobu uznać za racjonalny.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można wyjaśnić pojęcie nawilżania zestawu szklarskiego?
2.  W jakim celu nawilża się zestaw szklarski?
3.  Na czym polega segregacja zestawu szklarskiego?
4.  Jaki jest optymalny stopień nawilżenia zestawu szklarskiego?
5.  Jaką ilość wody dodaje się do zestawu szklarskiego w celu uzyskania wilgotnego piasku?
6.  Jak można wyjaśnić pojęcie granulowania zestawu szklarskiego?
7.  Jakie są zalety granulowania zestawu szklarskiego?
8.  Jakie zjawiska występują podczas granulowania zestawu szklarskiego?
9.  Jakie są sposoby granulowania zestawu szklarskiego?
10.  Jakie urządzenia stosuje się do granulowania zestawu szklarskiego?
11.  Jak można wyjaśnić zjawisko brykietowania zestawu szklarskiego?
12.  Jaka jest różnica pomiędzy brykietowaniem a granulowaniem zestawu szklarskiego?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj charakterystyczne cechy szczególnych technik sporządzania zestawu

szklarskiego stawiając znak (+) w kolumnie odpowiedniej techniki.

Cechy technik sporządzania zestawu

Nawilżanie Granulowanie Brykietowanie

Tworzenie się brył

Tworzenie się aglomeratów

Brak rozwarstwienia zestawu

Otoczki wodne na ziarnach

Oddziaływanie środka wiążącego

Rozpylanie wody

Działanie sił ściskających

Brak rozpylenia zestawu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych charakterystykę szczególnych technik

sporządzania zestawu szklarskiego,

2) dokonać analizy szczególnych technik sporządzania zestawu szklarskiego.
3) przyporządkować charakterystyczne cechy szczególnych technik sporządzania zestawu

szklarskiego do odpowiedniej techniki.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z tabelą do ćwiczenia 1, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Na podstawie podanych warunków technologicznych podanych dla zestawu:

−

narażony na wibracje i wstrząsy,

−

długi postój międzyoperacyjny,

−

transport na duże odległości,

−

brak rozkurzu,

−

ułatwienie topienia,

−

zaproponuj technikę sporządzania zestawu szklarskiego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczące warunków technologicznych

sporządzania zestawu szklarskiego,

2) dokonać analizy treści,
3) zaproponować technikę sporządzenia zestawu szklarskiego do podanych warunków

technologicznych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić pojęcie nawilżania zestawu szklarskiego?



2) określić cel nawilżania zestawu szklarskiego?



3) wyjaśnić pojęcie segregacji zestawu szklarskiego?



4) określić optymalny stopień nawilżenia zestawu szklarskiego?



5) określić ilość wody dodawanej do zestawu szklarskiego w celu uzyskania

wilgotnego piasku?



6) wyjaśnić pojęcie granulowania zestawu szklarskiego?



7) określić zjawiska występują podczas granulowania zestawu szklarskiego?



8) określić zalety granulowania zestawu szklarskiego?



9) określić sposoby granulowania zestawu szklarskiego?



10) określić, jakie urządzenia stosuje się do granulowania zestawu

szklarskiego?



11) wyjaśnić zjawisko brykietowania zestawu szklarskiego?



12) wyjaśnić różnice pomiędzy brykietowaniem a granulowaniem zestawu

szklarskiego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Kontrola jakości zestawu szklarskiego

4.4.1. Materiał nauczania

Kontrola zestawu polega na sprawdzeniu zgodności jego składu chemicznego z recepturą

oraz kontroli jednorodności. Podstawowym warunkiem uzyskania tych parametrów jest
doskonałe wymieszanie zestawu szklarskiego.

Rys. 26. Skuteczność zmieszania zestawu: a) zmieszanie doskonałe, b) zmieszanie złe [1, s. 240].

Pomimo jak największej dokładności pracy przy sporządzaniu zestawu oraz stosowania

jak najlepszych urządzeń z przyrządami kontrolnymi, zawsze istnieje możliwość pomyłek lub
niedokładności, które odbijają się dotkliwie na wynikach produkcji. Z tego względu jest
konieczne stałe lub przynajmniej okresowe kontrolowanie jakości sporządzanego zestawu.

Kontrola jakości zestawu może mieć na celu sprawdzenie dwóch cech zestawu:

−

stałości jego składu chemicznego,

−

jego jednorodności.
Próbki do takich badań pobiera się zgłębnikiem z różnych miejsc, ściśle według instrukcji

pobierania próbek tak, aby były one całkowicie reprezentatywne.
Skład chemiczny oznacza się szybkimi metodami tak, aby można było jak najwcześniej
dokonać korekty składu zestawu w przypadku wykrycia odstępstw od jego receptury.
Korzysta

się

przede

wszystkim

nowoczesnych

metod

analizy

chemicznej,

jak np. absorpcyjna spektroskopia atomowa. W hutach o zautomatyzowanej produkcji
stosowana jest fluorescencja rentgenowska.

Miarą jednorodności zestawu są wahania w zawartości niektórych jego składników

w próbkach pobranych z różnych warstw. Oznacza się najczęściej zmienność zawartości sody
względnie  potażu  lub  innych  składników  rozpuszczalnych  w  wodzie  (sulfat,  boraks).
W jednorodnym zestawie różnice w zawartości sody nie powinny przekraczać ± 0,5%.
Można  również  oznaczać  różnice  w  zawartości  części  rozpuszczalnych  w  kwasie  solnym
(wapień, dolomit) oraz ilość nierozpuszczalnej w nim pozostałości (piasek, skaleń).

Kontrola stałości składu chemicznego zestawu.

Może być dokonywana wówczas, kiedy recepta zestawu nie ulega zmianom, a surowce

są odważane do zestawu stale w tej samej ilości, chyba, że zmiany ilościowe są powodowane
korektą wynikającą ze zmian składu chemicznego surowców, np. wskutek zmiennej
wilgotności. Kontrola taka ma na celu ustalenie, czy istotnie skład chemiczny zestawu nie
ulega zmianie, a więc czy wytworzone z niego szkło będzie miało określony skład chemiczny.

Najdokładniej oczywiście wskazałaby stałość składu chemicznego zestawu dokładna

ilościowa analiza chemiczna. Jest to jednak operacja pracochłonna i długotrwała, gdyż nawet
pod warunkiem należytego wyposażenia laboratorium i dostatecznej wprawy analityków trwa
ona kilka dni. Nie można więc stosować jej do bieżącej kontroli fabrycznej, wymagającej
wyników w jak najkrótszym czasie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do kontrolowania składu chemicznego zestawu stosuje się więc uproszczone metody

analityczne, które chociaż nie dają wyników w liczbach bezwzględnych, umożliwiają jednak
stwierdzenie, czy jakość sporządzonej porcji zestawu odpowiada jakości porcji wzorcowej lub
porcji poprzednich.
Stosuje się również inne, sposoby kontroli stałości składu chemicznego zestawu. Najczęściej
stosowany sposób jest następujący:

Ze zmieszanej porcji zestawu pobiera się próbkę w ilości ok. 120 g i suszy się ją w ciągu

2  godzin  w  temperaturze  około  125°C.  Wysuszoną  próbkę  uciera  się  w  moździerzu
porcelanowym  i  odważa  porcję  50  g,  wsypując  ją  następnie  do  zlewki  pojemności  600  ml.
Po dolaniu 250 ml wody destylowanej zagotowuje się tę porcję, mieszając ją często bagietką
szklaną.  Nierozpuszczoną  pozostałość  odsącza  się,  przemywa  na  sączku  gorącą  wodą
i  spłukuje z  sączka  do  wytarowanej  parowniczki.  Spłukanie części przyczepionej  do bibuły
filtracyjnej  sączka  powinno  nastąpić  pod  działaniem  silnego  strumienia  niewielkiej  ilości
wody destylowanej.
Otrzymuje się w ten sposób dwie części zestawu:

−

nierozpuszczoną w gorącej wodzie w parowniczce,

−

rozpuszczoną w przesączu.

Dalej postępujemy w sposób następujący:

Parowniczkę z częściami nierozpuszczonymi wstawiamy do suszarki laboratoryjnej
i wygrzewamy przez dwie godziny w temperaturze około 125°C, a następnie ważymy.

Zawartość w zestawie części nierozpuszczonych w gorącej wodzie obliczamy wg wzoru:

100

gdzie: a – masa porcji pobranej z próbki zestawu (w tym wypadku 50 g),

b – masa nierozpuszczonej części zestawu w gramach.

Przesącz  zawierający  części  zestawu  rozpuszczone  w  gorącej  wodzie  przelewamy  do  kolby
miarowej  pojemności  1000  ml,  uzupełniamy  wodą  destylowaną  do kreski  i  po  wymieszaniu
odlewamy  100  ml  roztworu  do  zlewki,  a  następnie  po  dodaniu  oranżu  lub  czerwieni
metylowej miareczkujemy na zimno 0,1 n kwasem solnym.

Ilość alkaliów zawartych w zestawach oblicza się ze wzoru:

1000

100

0,053

⋅

gdzie: m – ilość zużytego przy miareczkowaniu 0,1 n HCL w ml,

0,053 – miano roztworu,
100 -- ilość roztworu odlanego do zlewki,
1000 – pojemność kolby miarowej,

a – masa porcji pobranej z próbki zestawu (w tym wypadku 50 g),

b – ilość roztworu wziętego do miareczkowania (w danym wypadku 100ml).

Cała próba oznaczenia x

i x

trwa około trzech godzin. Niekiedy wystarcza oznaczenie

tylko x

. Oczywiście przez ten czas, gdy suszy się pobrana próbka lub osad, można

wykonywać badania innych próbek pobranych wcześniej. W ten sposób przy kontroli zestawu
można zorganizować ciągłą pracę laboratorium.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Kontrola jednorodności zestawu.

Odbywa się w ten sposób, że z badanej porcji zestawu pobiera się trzy próbki z różnych

głębokości i miejsc odległych od siebie przynajmniej o 50 cm. Próbki pobiera się za pomocą
rurki  zgłębnikowej,  średnicy  około  20  mm,  nabierając  do  niej  słupek  zestawu  wysokości
10 cm.  Wszystkie trzy próbki  bada  się w ten sposób, jak przy poprzednio opisanym  badaniu
stałości  składu.  Identyczność  wyników  świadczy  o  całkowitej  jednorodności,  natomiast
rozbieżność  -  o  większej  lub  mniejszej  niejednorodności. Różnice  przekraczające  1%  części
nierozpuszczalnych  oraz  0,5%  alkaliów  świadczą  o  niedopuszczalnej  niejednorodności
zestawu.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są sposoby kontrolowania jakości zestawu szklarskiego?
2.  W jakim celu stosuje się badanie stałości składu chemicznego zestawu szklarskiego?
3.  Jakie  etapy  występują  podczas  badania  stałości  składu  chemicznego  zestawu

szklarskiego?

4.  W jakim celu stosuje się kontrolowanie jednorodności zestawu szklarskiego?
5.  Jakie narzędzie jest stosowane do pobierania próbek zestawu szklarskiego?
6.  Jakie są zasady pobierania próbek zestawu do kontrolowania jednorodności zestawu?
7.  W jakim przypadku zestaw jest niejednorodny?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

W brakujące miejsca schematu blokowego wpisz etapy badania stałości składu

chemicznego zestawu szklarskiego.

Suszenie próbki

Odważanie próbki

Odsączanie części

nierozpuszczonych w wodzie

Miareczkowanie części

rozpuszczonych w wodzie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych etapy badania jednorodności składu chemicznego

zestawu szklarskiego,

2) dokonać analizy poszczególnych etapów badania jednorodności składu chemicznego

zestawu szklarskiego,

3) wpisać w brakujące miejsca schematu blokowego kolejne etapy badania jednorodności

składu chemicznego zestawu szklarskiego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 ze schematem blokowym do ćwiczenia 1, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Na podstawie podanych w tabeli wartości procentowych części rozpuszczalnych

i nierozpuszczalnych w wodzie, wskaż próbki zestawu, które spełniają warunek jednorodności

Próbki zestawu

1II

Części zestawu

rozpuszczalne
w wodzie [%]

17,5

16,0

14,0

25,0

24,2

24,4

26,1

26,6

26,3

nierozpuszczalne
w wodzie [%]

82,5

84,0

86,0

75,8

75,6

73,9

73,4

73,7

Warunek jednorodności zestawu spełniają próbki zestawu……..

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych warunek spełnienia jednorodności zestawu

szklarskiego,

2)  dokonać analizy wartości przedstawionych w tabeli,
3)  wykonać niezbędne obliczenia,
4)  wskazać próbki zestawu spełniającego warunek jednorodności zestawu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

papier formatu A4 z tabelą do ćwiczenia 2, flamastry,

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Mając do dyspozycji próbkę zestawu szklarskiego wykonaj badanie stałości składu

chemicznego szkła a następnie określ czy zestaw spełnia warunek jednorodności.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych treści dotyczących badania jednorodności składu

chemicznego szkła oraz badania jednorodności zestawu,

2)  dokonać analizy treści,
3)  zapoznać się z instrukcją do wykonania ćwiczenia,
4)  przygotować stanowisko pracy,
5)  wykonać  kolejne  etapy  badania  składu  chemicznego  szkła  oraz  jednorodności  zestawu

szklarskiego,

6) obliczyć wartości części nierozpuszczalnych i rozpuszczalnych wodzie,
7) określić czy zestaw spełnia warunek jednorodności.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

próbka zestawu szklarskiego,

−

suszarka laboratoryjna,

−

moździerz porcelanowy,

−

sączki laboratoryjne,

−

zlewka laboratoryjna o pojemności 600 ml,

−

parowniczka,

−

kolba miarowa o pojemności 1000 ml,

−

kwas solny 0,1 n,

−

wskaźnik miareczkujący – oranż lub czerwień metylowa,

−

poradnik dla ucznia,

−

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić sposoby kontrolowania jakości zestawu szklarskiego?



2) określić cel kontrolowania stałości składu chemicznego zestawu

szklarskiego?



3) określić etapy badania stałości składu chemicznego zestawu

szklarskiego?



4) określić cel kontrolowania jednorodności zestawu szklarskiego?



5) określić, jakim narzędziem pobiera się próbki do badania

jednorodności zestawu szklarskiego?



6) określić zasady pobierania próbek zestawu do badania jednorodności

zestawu



7) określić, w których przypadkach zestaw szklarski jest niejednorodny?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed

wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Karta charakterystyki surowca szklarskiego powinna zawierać

a)  termin dostawy.
b)  numer dostarczonej partii.
c)  parametry fizykochemiczne.
d)  termin przydatności do użycia.

2. Surowce toksyczne powinny być magazynowane w:

a)  zasobnikach dennozasypowych.
b)  zamkniętych pomieszczeniach.
c)  przewietrzanych pomieszczeniach.
d)  w oznaczonych boksach.

3. Na podstawie normy wymagań dla bieli cynkowej, dobierz gatunek bieli, do zestawu na

szkło kolorowe, wiedząc, że białość powinna być maksimum 85% a pozostałość na sicie
0,063 mm minimum 0,03 %.

a)  gatunek I.
b)  gatunek II.
c)  gatunek III.
d)  gatunek IV.

4. Zespół czynności podejmowanych na surowcach, które nie wykazują odpowiedniej

jakości nazywany jest:
a)  odmieszaniem.
b)  kontrolowaniem.
c)  przygotowaniem.
d)  separacją.

5. Operacja mająca na celu usunięcie z piasku kwarcowego niepożądanych zanieczyszczeń

nazywana jest:
a)  uzdatnianiem.
b)  nawilżaniem.
c)  składowaniem.
d)  suszeniem.

6. Proces polegający na mieszaniu piasku za pomocą sprężonego powietrza w wodzie

z dodatkiem środków tworzących pianę nazywany jest:
a)  flotacją.
b)  płukaniem.
c)  separacja magnetyczną.
d)  separacją mechaniczną.

Gatunki

Wymagania

III

Tlenku cynkowego

min %

99,5

99,2

98,5

Tlenku ołowiawego

max %

0,05

0,2

0,4

0,5

Białość

min %

93,0

90,0

88,0

Pozostałość na sicie 0,063 mm

max %

0,01

0,05

0,1

0,5

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7. Piasek szklarski poddaje się operacji suszenia ze względu na:

a)  łatwość oczyszczania.
b)  stabilność procesu naważania.
c)  mniejsze straty podczas transportu.
d)  przyspieszenia reakcji z innymi surowcami.

8. Przedstawione na rysunku urządzenie to:

a)  kruszarka szczękowa.
b)  mieszarka bębnowa.
c)  granulator talerzowy.
d)  dozator wibracyjny.

9. Podczas rozdrabniania surowców wykorzystuje się zjawisko

a)  napięcia powierzchniowego.
b)  rozcierania.
c)  wzbogacania.
d)  odmieszania fazowego.

10. Najmniejszą możliwość pomyłek podczas naważania surowców szklarskich umozliwiają

wagi
a)  uchylne.
b)  szalkowe.
c)  odważnikowe.
d)  tensometryczne.

11. W pierwszej kolejności do zestawu szklarskiego odważa się:

a)  piasek.
b)  skalenie.
c)  węglany.
d)  odbarwiacze.

12. Na rysunku obok przedstawiono etapy

a)  płukania piasku szklarskiego.
b)  brykietowania zestawu szklarskiego.
c)  mielenia surowców w kruszarce walcowej.
d)  mieszania zestawu szklarskiego w mieszarce pneumatycznej.

13. Na rysunku obok przedstawiono

a)  młyn kulowy.
b)  dozator ślimakowy.
c)  płuczkę do piasku.
d)  mieszarkę betoniarkę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Spośród poniższych rysunków dobierz urządzenie do granulowania zestawu szklarskiego

15. Najmniejszy rozkurz surowców występuje podczas transportu

a)  taśmowego.
b)  wózkowego.
c)  kubełkowego.
d)  pneumatycznego.

16. Czynnik, którego należy unikać podczas transportu zestawu szklarskiego do pieca to:

a)  szybki transport.
b)  zmiana temperatury.
c)  długotrwałe wstrząsy.
d)  wilgotność otoczenia.

17. Parametrem decydującym o jakości sporządzania zestawu szklarskiego jest:

a)  wilgotność.
b)  jednorodność.
c)  wielkość granul.
d)  łatwość topienia.

18. Próbki do badań jednorodności zestawu szklarskiego powinny być pobierane z mieszarki

a)  przypadkowo w jednym miejscu.
b)  na dnie w jednym miejscu.
c)  z powierzchni w kilku miejscach.
d)  na różnych głębokościach w kilku miejscach.

19. Technika sporządzania zestawu szklarskiego, dzięki której czas przetrzymywania

miedzyopearacyjnego zestawu może być bardzo długi to:
a)  nawilżanie.
b)  granulowanie.
c)  rozwarstwianie.
d)  walcowanie.

20. Podczas sporządzania zestawu szklarskiego techniką granulowania wykorzystuje się

zjawisko
a)  ścierania.
b)  pęcznienia.
c)  odmieszania.
d)  aglomerowania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ............................................................................................................................

Dobieranie surowców i sporządzanie zestawu szklarskiego

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: