Proceso de vidrio

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PROCESO DE FABRICACION DE VIDRIO. OPERACIONES MECANICAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA. FIQ

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Page 1: Proceso de vidrio

PROCESO DE FABRICACION DE VIDRIO.

OPERACIONES MECANICAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA.

FIQ

Page 2: Proceso de vidrio

Vidrio

Definición

El vidrio se considera una sustancia

amorfa formado a partir de dióxido de

silicio el cual se funde a alta

temperaturas con boratos o fosfato.

Page 3: Proceso de vidrio

Aplicación del vidrio un material indispensable.

Vidrio Transporte

Laboratorio

Envases

CONSTRUCCION

Aislamiento térmico y acústico

Ahorro energeticoResistencia estructualSeguridad fisica Protección personalVidrio curvo

Page 4: Proceso de vidrio

PRO CESo

V Plano

V Hueco

V Moldeado

VTubo

V Optico

V en fibra

V ArtísticoV Especiales

Page 5: Proceso de vidrio

CLASIFICACIÓN GENERAL DEL PRODUCTO DE VIDRIO

V plano

Construccion

Automatizacion

Otro usos(Espejo

etc)

V hueco • Envases

• Químico

• Iluminación

• Electrotecnia

V Moldeado

• Construcción

• Electrónica

• iluminación

V en tubo

• Industria química• Industria • Farmacéutica• Electrotecnia

V Fibras

• Textil

• Aislante

V Artístico

Page 6: Proceso de vidrio

Fundentes Estabilizantes

Vetrificantes

Componente secundario.

Materia Prima

Page 7: Proceso de vidrio

Vetrificantes

Los vetrificantes son la sustancia típicamente formadora de vidrio el principal constituyente es la silice.

El silice constituye la especie química mas abundante de la corteza terrestre alrededor del 60%, donde los podemos encontrar en materiales como el cuarzo, la cuarcita, la arena y arnisca de cuarzo

Page 8: Proceso de vidrio

FundentesPor medio de los fundentes favorece a la formación de vidrio ya que rebaja la temperatura de fusión

Los fundente mas utilizado son:

Fundentes

𝑵 𝒂𝟐𝑶

𝑲 𝟐𝑶

𝑁𝑎2𝐶𝑂3

𝑁𝑎𝑆𝑂3

𝐾 2𝐶𝑂3

𝐾 2𝑂 . 𝐴𝑙2𝑂3 .6𝑆𝑖𝑂2(𝐹𝑒𝑑𝑒𝑙𝑝𝑎𝑠𝑡𝑜)

Page 9: Proceso de vidrio

Estabilizante

En esta parte de la materia prima encontramos al elemento mas frecuente que interviene en la industria del vidrio el aluminio.

La incorporación del aluminio lleva un aumento en la resistencia mecánica, un mejoramiento en la estabilidad química, una elevación en la refracteriedad, una disminución en el coeficiente de dilatación térmica y consecuentemente una mejora en la resistencia termica.

Page 10: Proceso de vidrio

Componente secundarioSon sustancia que dan al vidrio aspecto y textura y una variedad de gama de manufactura.

Componente químico Coloración

Oxido de magnesio/sodio-selenio + Oxido de cobalto

Incoloro

Oxido de hierro Verde

Oxido de cromo Verde, café y azul

Oxido de cobalto Azul o violeta

Selenio Naranja o rojo

Page 11: Proceso de vidrio

Inicio

Recepción de materia prima

Trituración

Mezclado

Fusión

Conformado

Vidrio plano

Recocido (extendería)

Primera Transformación (corte)

Otras Transformación

Acabado

Fin

SiNo

Enfriamiento

Transformación

Embalaje

Almacenaje

Reacción de componentes

disolución excedentes de

silicio y homogenización

Page 12: Proceso de vidrio

Transporte de materia PrimaAnteriormente se menciono que la fuentes principales de

silicio son:

• Cuarzo

• Cuarcita

• Arena

• Arnisca siliceas

Page 13: Proceso de vidrio

Materia prima• Difícil su

disolución en el vidrio fundido

cuando las partículas rebalsa el tamaño de 0,3 a

0,4 mm

• No se debe permitir minerales

como corindón, cromita y distena ya que da lugar a la formación de

incursiones solida de difícil digestión.

Page 14: Proceso de vidrio

Trituración

La arena se puede transportar a la

trituradora por medio de elevadores y grúas.

Page 15: Proceso de vidrio

Almacenado de materia primaA

ren

a

Carb

on

ato

de

sosa

Dolo

mía

Oxid

o

de

Hie

rro

Yeso

alu

min

io

La arena triturado se transporta por medio transportadora de banda al mezclador o se almacena en silos el cual se lleva por medio

de elevadores.

Page 16: Proceso de vidrio

Are

na

Carb

on

ato

de

sosa

Dolo

mía

Oxid

o

de

Hie

rro

Yeso

alu

min

io

Page 17: Proceso de vidrio

Fusión Una vez triturado, mezclado y

con la cantidad de agua necesaria para tener una

humedad correcta (4-4,5%) se lleva al horno por medio de

banda transportado y se introduce al horno por un

equipo llamado enfornadora

Page 18: Proceso de vidrio

Fusión

Horno de fusión

En la fusión comprende una serie de

transformaciones física y química en virtud de la mezcla vetrificantes se convierte en una masa

vítrea.

Page 19: Proceso de vidrio

Fusión Propiedades físicas

• Se modifica el estado cristalino.• Desprendimiento de gases• Fusión de cada constituyentes.• Volatilización parcial.

Propiedades quimicas

• Evaporación de agua húmeda• Deshidratación de cada constituyente• Disociación de carbonatos, sulfatos y fabricación

de colores• Asociación de los óxidos liberados (reacción de la

distintas especies.

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Conformado

Page 21: Proceso de vidrio

ConformadoEl conformado es una operación que

permite moldear los vidrios a alta temperatura , esta operación se

puede realizar por diversos procedimiento

Yo no se nada de

conformado

• Colado

• Soplado

• Estirado• Lamina

do• Prensad

o

Page 22: Proceso de vidrio

Conformado

En cada procedimiento mencionado anteriormente se debe condicionar térmicamente con objeto de

estabilizar la viscosidad.

Page 23: Proceso de vidrio

SopladoPor ejemplo en la fabricación de vidrio hueco se utiliza el procedimiento de soplado el cual

se divide en los siguientes:

• Soplado a boca

• Succión soplado

• Soplado-Soplado

• Prensado Soplado

• Laminado Soplado

Page 24: Proceso de vidrio

Soplado

Page 25: Proceso de vidrio

Succión-sopladoLa materia prima(vidrio fundido) se transporta en el procedimiento de succión soplado a través de una

plataforma circular de 5m de diámetro en los cuales se montan en varios brazos automático para

trasladar los moldes

En este procedimiento consta con un sistema de calefacción que mantiene el proceso a temperatura

de trabajo.

Page 26: Proceso de vidrio

Proceso de succión soplado

Page 27: Proceso de vidrio

Procedimiento laminado-sopladoEl procedimiento inicia cuando se recibe un chorro

continuo de vidrio atreves de un pequeño orificio de 25 mm de diámetro generalmente este chorro

incide directamente entre dos pequeños rodillos laminados que posteriormente lo transporta en una

banda transportadora.Chorro continuo de vidrio

Rodillo

Banda transportadora

Page 28: Proceso de vidrio

Procedimiento laminado soplado

Page 29: Proceso de vidrio

Fabricación de vidrio plano.Generalmente en este proceso se sigue

transportando por banda transportadora, sistema de rodillo o tubería.

Page 30: Proceso de vidrio

Sistema colburn-Libbey -Owens

Su método de

transporte se basa en

una serie de rodillos

transportadores forjados de asbestos

Page 31: Proceso de vidrio

Sistema fourcault

Aquí una vez mas se

utiliza el sistema de transporte por rodillo

en este caso se va

elevando hasta entrar a la cámara de estirado

Page 32: Proceso de vidrio

Sistema pittsburg

Una vez mas se utiliza el sistema de rodillo para transportar el

flujo de vidrio al equipo que se le dará el laminado

Page 33: Proceso de vidrio

Procedimiento de flotado

En este procedimiento se pasa del horno de fusión a una cámara de baño de estaño por medio de

tubería.

La importancia radica en que en este procedimiento se obtiene una lamina pulida en ambas caras.

Page 34: Proceso de vidrio

Sistema de controlLa prioridad del sistema de control tiene como prioridad los siguientes

aspectos.• Verificar que no se

encuentre ninguna inclusiones solidas

piedras en la lamina

• Verificar la temperatura en ambos lados de

las caras

• Mantener la estabilidad de los equipos en el flujo

de vidrio.

Page 35: Proceso de vidrio

Corte Una vez pasado por el control la lamina se pasa por

una maquina

cortadora la cual se

transporta por una banda

transportadora se corta

según dimensione

s.

Page 36: Proceso de vidrio

Embalaje Se empaca de acuerdo a la

característica del diseño del vidrio puede ser por un

sistema automatizado o

manual lo cual va a depender de la

planta

Page 37: Proceso de vidrio

Almacén

El producto terminado se puede transportar al área

de almacén, en monta carga, grúas o

banda transportadora lo

cual va a depender de acuerdo al nivel

industrial de la empresa.

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Bibliografía

• Jim Lesko; Diseño industrial Guia de materiales y proceso de manufactura Editorial Limusa Wiley

• Robert H. Perry. Manual del Ingeniero Químico (tercera edición en español). México: editorial Mc Graw-Hill

• Mikell P. Groover; Fundamento de manufactura moderna (cuarta edicion) editorial Willey