Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplnej szkla a zwlaszcza termiczne hartowanie tafli szkla plaskiego lub szkla gietego, na przyklad ^zyb do stosowania pojedynczo Jako przednie szy¬ by pojazdów mechanicznych lub jako czesc lami¬ nowanych przednich szyb pojazdów mechanicznych, szyb bocznych i tylnych, swiatel, lub do stosowa¬ nia w konstrukcjach zespolów szyb przednich w sa¬ molotach i lokomotywach W polskim opisie patentowym nr 111643 opisano .sposób obróbki cieplnej wyrobów szklanych przez ogrzewanie dowolnego szklanego przedmiotu do temperatury powyzej temperatury zanikania na¬ prezen i z kolei szybkie chlodzenie wyrobów szkla¬ nych we fluidyzowanym, za pomoca gazu, zlozu -drobnoziarnistego materialu znajdujacego sie w spo¬ czynkowym jednolicie ekspandowanym stanie flui- Huidyzuijacego w drobnoziarnistym materiale (regu¬ luje sie szybkoscia przeplywu igazu przez ten ma¬ terial pomiedzy szybkoscia odpowiadajaca zaczat¬ kowej fhridyzacji a szybkoscia odpowiadajjaca ma¬ ksymalnej ekspansji rozdrobnionego materialu.Stan fluidyzacji zloza jest teki, ze jest wywoly¬ wane mieszanie fluidyzowanego drobnoziarnistego materialu na goracych zanurzanych powierzchniach szkla w miare jak szklo udegia chlodzeniu w zlozu fluidyzowanym, ale zadne przejsciowo powstale na- prezenie rozciagajace na powierzchni goracego szkla, w miare jak jego krawedz przednia wchodzi 2 w kontakt z fluidyzowanym zlozem, nie jest tak ostre, alby narazic szklo na uszkodzenia. Przeto pro¬ ces ma wysoka wydajnosc.Stopien hartowania tafli szklanej zanurzonej w 5 tak fluidyzowanym zlozu zalezy od szybkosci wy¬ miany ciepla miedzy czastkami fluidyzowanego ma¬ terialu a zanurzona w nich goraca tafla oraz od szybkosci przenoszenia goracych czastek .od sa¬ siedztwa tafla szklanej z wspóJpradowym szyibktijm io doprowadzeniem chlodniejszych czastek z fluidy¬ zowanego zloza w poblize tafli szklanej.Ruch czasteczek przy powierzchni szkla jest szybszy niz ruch czastek w masie zloza ze wzgledu na szybkie mieszanie sie fluidyzowanego dmobno- 15 ziarnistego materialu, które jest wywolywane na goracych zanurzonych powierzchniach szkla z uwa¬ gi na grzanie drobnoziarnistego materialu przez szklo kontynuowane w miare jak szklo ulega chlo¬ dzeniu we fluidyzowanym zlozu. 20 Mieszanie drobnoziarnistego materialu pnrzy po¬ wierzchni szkla jest znacznie wzmozone jesli do¬ bierze sie drobnoziarnisty material posiadajacy utajone wlasciwosci wydzielania gazu, tak ze gdy material ten znajdzie sie w niewielkiej odleglosci 25 od powierzchni szkla nastepuje szybkie wywiazy¬ wanie sie gazu.Nieoczekiwanie stwierdzono istnienie trzech czyn¬ ników, które dominuja przy regulowaniu hartowa¬ nia termicznego szkla w drobnoziarnistym mate- 30 riale fluidyzowanym gazem a zwlaszcza, które re- 117108117 108 guluja stopien hartowania goracej tafli szklanej w trakcie kontaktowania jej z drobnoziarnistym materialem fluiMyzowanym gazem. Czynniki te sa nastepujace: 1. Wlasnosc wytwarzania gazu przez drobnoziar- 5 nisty material. 2. Pojemnosc termiczna na jednostke objetosci drobnoziarnistego materialu przy minimalnej flui- dyzacji. Wywodzi sie ona z ciepla wlasciwego ma¬ terialu, mierzonego w temperaturze 50°C i gestosci m materialu zloza mierzonego przy minimalnej flui- dyzacji materialu. 3. Plynnosc drobnoziarnistego maiterialu,, wedlug nizej (podanej definicji, która stanowi sume ozna¬ czen czterech danych przypisywanych materialowi 15 na podstawie oszacowania czterech wlasnosci ma¬ terialu drobnoziarnistego o wlasnosci plyniecia.Stosowane tutaj okreslenie plynnosc ma podane znaczenie. Te cztery wlasnosci drobnoziarnistego materialu o zdolnosci plyniecia i sposób obioru 2o czterech punktów wyjsciowych opisano w artykule Ralpha L. Carr'a Jr. „Evaluating Flow Properties of Solids", Chemdcal Engineering, tom 72, or 2 z 18.1.1965 i sa one nastepujace: 1. Scisliwosc = 100 /P—A/ 30 W podanym wzorze P oznacza gestosc upakowanej masy a A oznacza gestosc napowietrzonej masy. 2. Kat usypii: jest to kat w stopniach miedzy linia pozioma a pochyleniem stozka drobnoziarni¬ stego materialu spadajacego z punktu powyzej po¬ ziomu, dopóty az zmierzony kat bedzie staly. 3. Kait lopatki: lopatke wklada sie -poziomo na dno masy suchego drobnoziarnistego materialu w i podnosi sie ja z materialem prosto z góry. Prze¬ cietna wartosc kata w stopniach miedzy .poziomem a boczna linia kupki materialu na lopatce jest ka¬ tem lopatki. 4. Rozklad wielkosci czastek, zwany w powyz- tt szym artykule wspólczynnikiem jednolitosci. W po¬ wyzszym artykule opisano go jako liczbowa war¬ tosc pochodzaca z podzielenia szerokosci otworu sita /tzn. wielkosc czastek/ przez które przejdzie Q0% drobnoziarnistego materialu przez szerokosc 45 otworu sita przez które przejdzie zaledwie 1'0% rozdrobnionego materialu.Wszystkie wartosci rozkladu wielkosci czastek podane w opisie mierzono znanym sposobem z za¬ stosowaniem licznika Coultera oznaczajac srednice czastek stosownie do zatrzymanych skumulowanych ilosci wagowych 40% i 90% ©dopowiadajacych szero¬ kosciom otworów sit przez które przejdzie 60% i przez które przejdzie jedynie 10% drobnoziarni¬ stego materialu.Wartosci liczbowe scisliwosci, ka/ta usypu i kata lopatki mierzono na przyrzadzie Hosakawa Powder Tester firmy Hosakawa Micrjometrics Daboratory, The Hosakawa Iron Works,, Osaka, Japonia. Po- 60 wyzszy Powdiar Hester przeznaczony jest specjal¬ nie do oznaczania plynnosci proszków, jak zdefi¬ niowano powyzej.Plynnosc rozdirobnionego materialu opiera sie w zasadzie na takich czynnikach jak przecietna' es 50 55 wielkosc czasteczki, rozklad wielkosci czastek: i ksztalt czasteczki, który czasami okreslany jest jako igraniastosc czasteczki, to znaczy czy jest ona zaokraglona czy kanciasta. Wartosc plynnosci wzra¬ sta ze wzrostem przecietnej wielkosci czastek, ze zwezaniem, sie rozkladu wielkosci czastek i ze- zmniejszaniem sie graniastosci czastek.Pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji zalezy od ciepla "wlasciwego materialu i od gestosci fluidyzowanego zloza przy minimalnej ftódyzacji, przy czym gestosc wzrasta ze zwezaniem sie rozkladu wielkosci czastek.Wysoka wartosc naprezenia hartowania tworzy sie w szkle gdy jest ono iszybko chlodzone we flui- dyzowanyim zlozu ó optymalnej plynnosci. Niektóre materialy, które wytiwarzaja wymagane naprezenia hartowania moga byc dostepne w handlu. Inne ma¬ terialy dostepne w handlu moga byc modyfikowa¬ ne do utworzenia wymaganych naporezen hartowa¬ nia przez przesianie ich aby zmienic przecietna wielkosc czastek materialu i rozklad wielkosci czastek.Problem istnieje w tym, ze jest granica zasiegu do którego moze byc regulowany stopien napreze¬ nia hartowania wzbudzonego we iszkle, przez zmia¬ ne plynnosci handlowo dostepnych materialów.Materialy o wymaganej plynnosci moga nie byc handlowo dostepne. Wytwarzanie duzej ilosci ma¬ terialu o wymaganej plynnosci moze oibejmowac- przesiewanie duzej ilosci drobnoziarnistego mate¬ rialu. Ponadto, przy zastosowaniu pojedynczego ma¬ terialu jedyna droga modyfikowania pojemnosci cieplnej fluidyzowanego zloza jest zwezanie roz¬ kladu wielkosci czastek, tak, ze nie ma mozliwosci modyfikowania pojemnosci cieplnej niezaleznie od zmian plynnosci, która tworzy sie przez zmniejsza¬ nie rozkladu wielkosci czastek.Obecnie stwierdzono, ze mozna wytworzyc drob¬ noziarnisty material o optymalnych wlasnosciach wytwarzania gazu, pojemnosci cieplnej i plynnosci, dla utworzenia wymaganych naprezen hartowania w wyrobach szklanych, przez zastosowanie miesza¬ niny drobnoziarnistych materialów, z których kaz¬ dy wnosi wklad do nadania mieszaninie pozada¬ nych wlasnosci. Przez dobór drobnoziarnistych ma¬ terialów i proporcji w których nalezy je mieszac mozna sporzadzic taki drobnoziarnisty material fluidyzowany za pomoca gazu aby zapewnic w sze¬ rokim zakresie kazde wymagane naprezenia harto¬ wania.Wedlug wynalazku sposób obróbki cieplnej szklar w którym szklo ogrzewa sie do ustalonej z góry temperatury i kontaktuje z drobnoziarnistym ma¬ terialem fluidyzowanym gazem polega na tym,, ze stosuje sie drobnoziarnisty material skladajacy sie z mieszaniny wielu wyselekcjonowanych materia¬ lów drobnoziarnistych, z których co najmniej jeden ma wlasnosci wytwarzania gazu po ogrzaniu sie od (goracego szkla i miesza sie te materialy w do¬ branych proporcjach nadajac mieszaninie drobno¬ ziarnistego materialu fluidyzowanego gazem taka pojemnosc cieplna i plynnosc, aby osiagnac poza¬ dany stopien obróbki cieplnej.W sposobie wedlug wynalazku miesza sie powyz¬ sze materialy w dobranych, z góry ustalonych pro-117 108 ;porcjach„ tak ze zostaja wzbudzone wymagane na¬ prezenia hartowania szkla w miare jak ulega ono chlodzeniu w drobnoziarnistym materiale fluidyzo- ^wanym gazem od temperatury powyzej jego tem¬ peratury zanikanianaprezen. 5 W sposobie wedlug wynalazku- jako drobnoziar¬ nisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie mate¬ rial zdolny do wydzielenia gazu w ilosci od 4#* do 37% swojego ciezaru po ogrzaniu do stalej wagi w temperaturze 800°C. Drobnoziarniste materialy io miesza sie w z góry ustalonych proporcjach, aby nadac .mieszaninie pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji w zakresie 1,02—1,73 MJ/m*K i plynnosc w zakresie 60—86.Przy termicznym hartowaniu tafli szkla sodowo- 15 , -wapnioworkrzemowego o grubosci 2—2„5 mm( w którym tafle szkla ogrzewa sie do temperatury w zakresie £10—680°C a mieszanine utrzymuje sie w ;stante spoczynkowej, jednolicie ekspandowanej flu¬ idyzacji drobnoziarnistego materialu stosuje sie ^ drobnoziarnisty material wywolujacy w tafli szkla¬ nej centralne naprezenie rozciagajace w zakresie 35—57 MPa.Przy wytwarzaniu szkla na szyby przednie pojaz¬ dów sposobem wedlug wynalazku mieszka sie drób- as noziarniste materialy w ustalonych z góry propor¬ cjach nadajac mieszaninie plynnosc w zakresie 71—83 i pojemnosc cieplna nja jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji w zakresie 1,09 MJ/ 7m»K — 1,38MJ/m*K. ¦ 30 Jako material wytwarzajacy gaz mozna stoso¬ wac tlenek glinu y. Tlenek glinu y mozna mieszac .z tlenkiem glinu a. Mieszanina moze zawierac 7%— .86% wagowych tlenku glinu 7.Inny sposób realizacji wynalazku polega na stu- 35 -dzeniu goracej tafli szklanej we fluidyzowanym ga¬ zem mieszaninie drobnoziarnistego materialu wy¬ twarzajacego gaz i co najmniej jednego drobno¬ ziarnistego tlenku metalu, któreao pojemnosc ciepl¬ na na jednostke objetosci przy minimalnej fluidy- 40 zacji wynosi 1,76 MJ/m»K — 2,01 MJ/m8K. Drobno¬ ziarniste materialy miesza sie w ustalonych z góry proporcjach nadajac mieszaninie pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji w zakresie 1,27 MJ/m*K — 1,76 MJ/m*K i plynnosc 45 iv zakresie 71—82.Jako drobnoziarnisty tlenek metalu mozna stoso¬ wac sferoidalny tlenek zelaza (a — Fe^Os). Miesza¬ nina moze zawierac 30^«—70% wagowych sferoidal- nego tlenku zelaza. Ponadto mieszanina moze za- 50 wierac 70f/«^30|% wagowych tlenku gliriu y jako materialu wytwarzajacego gaz. Innym sposobem realizacji wynalazku jest stosowanie mieszaniny zlozonej z 28—35^ wagowych sferoidalnego tlenku -zelaza, 45—56% wagowych tlenku glinu d a pozo- 55 -stalosc stanowi1 tlenek glinu y jako material wy¬ twarzajacy gaz.Jako drobnoziarnisty tlenek metalu mozna stoso¬ wac zwiazek cyrkonu ZrC2 • Si02. Mieszanina mo¬ rze zawierac 10%i—70*/« wagowych jednowodzianu 60 tlenku glinu AI2O3 • 1H20 jako materialu wytwa¬ rzajacego gaz i 90%—30*/* wagowych powyzszego zwiazku cyrkonu.Innym przykladem drobnoziarnistego materialu "wytwarzajacego gaz jest glinokrzemian. Glinokrze- 65 mian moze oyc zeolitem .i wówczas 8—10% wago¬ wych zeolitu miesza sie z 90^92f/» wagowych tlen¬ ku glinu a tworzac mieszanine., J,ako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz mozna stosowac jednowodzian tlenku glinu (Al2Oj • • 1H20).Dalej w sposobie wedlug wynalazku mieszanina moze zawierac weglik krzemu SiC zmieszany z drobnoziarnistym materialem wytwarzajacym gaz. W jednym z wykonan drobnoziarnistym mate¬ rialem wytwarzajacym gaz jest jednowodzian tlen¬ ku glinu AI2O3 • 1H20 a mieszanina zawiera 17^» wagowych jednowodzianu tlenku glinu zmieszane^ go z 83% wagowymi weglika krzemu.Innym jeszcze drobnoziarnistym materialem wy¬ twarzajacym gaz stosowanym w sposobie wedlug wynalazku moze byc trójwodzian tlenku glinu A1203 • 3HfcO).Mieszanina moze zawierac dwa drobnoziarniste materialy wytwarzajace gaz: trójwodzian tlenku glinu (AI2O3 • 3HgO) i tlenek glinu y w równych ilosciach.Jeszcze innym drobnoziarnistym materialem wy¬ twarzajacym gaz„ stosowanym w sposobie wedlug wynalazku, moze byc kwasny weglan sodu (NaHC03). Mieszanina moze skladac sie z 10% wa¬ gowych kwasnego weglanu sodu zmieszanego z 90M wagowych tlenku glinu a.Sposób realizowany jest w urzadzeniu do obrób¬ ki cieplnej szkla„ zawierajacym pojemnik drobno¬ ziarnistego materialu fluidyzowanego gazem, ele¬ menty do doprowadzania gazu do pojemnika dla utrzymania stanu fluidyzacji rozdrobnionego ma¬ terialu i elementy do ustawiania goracego szkla w pojemniku, przy czym w urzadzeniu wypelnie¬ nie pojemnika stanowi fluidyzowana gazem mie¬ szanina dobranych drobnoziarnistych materialów, z których co najmniej jeden ma wlasnosci wytwa¬ rzania gazu po ogrzaniu sie od goracego szkla. Ma¬ terialy te zmieszane sa w dobranych z góry usta¬ lonych proporcjach tak, ze nadaja fluidyzowanej gazem mieszaninie taka pojemnosc cieplna i plyn¬ nosc, ze zachodzi wymagana obróbka cieplna.W celu lepszego zilustrowania wynalazku zosta¬ na ponizej przedstawione przyklady jego wykona¬ nia, w nawiazaniu do zalaczonych rysunków na których: fig. 1 przedstawia przekrój pionowy przez urzadzenie do termicznego hartowania tafli szkla sposobem wedlug wynalazku, fig. 2 — wykres za¬ leznosci centralnego naprezenia rozciagajacego od proporcjonalnej zawartosci drobnoziarnistych ma¬ terialów w mieszaninie stanowiacej fluidyzowane gazem zloze, przedstawiajacy zmiany naprezenia od zmiany tych proporcji, fig. 3 wykres podobny do wykresu przedstawionego na fig. 2 ilustrujacy zmiany centralnego naprezenia rozciagajacego w zaleznosci od proporcji skladników w innej mie¬ szaninie drobnoziarnistych materialów.Figura 4 przedstawia wykres podobny do przed¬ stawionego na fig. 3 ilustrujacy zmiany powierzch¬ niowego naprezenia sciskajacego dla szkla o gru- basci 2,3 mm w zaleznosci od zmian skladu zloza fluidyzowanego gazem, fig. 5 — wykres podobny do przedstawionego na fig. 3 ilustrujacy centralne117 108 naprezenie rozciagajace wzbudzone w szkle o gru¬ bosci 6 mm, fig. 6 przedstawia wykres podobny do przedstawionego na fig. 4 ilustrujacy zmiany po¬ wierzchniowego naprezenia sciskajacego wzbudzo¬ nego w szkle o grubosci 6 ma fig. 7 przedstawia s podobny wykres jak fig. 3 dla szkla o grubosci 12 mm, fig. 8 wykres podobny do przedstawionego na fig. 4 dla szkla o grubosci 12 mm zas fig. 9, 10 i 11 ilustruja zmiany centralnego naprezenia - rozciagajacego w zaleznosci od skladu mieszaniny it drobnoziarnistego materialu dla trzech róznych realizacji wynalazku.Nawiazujac do figury 1 na zalaczanych rysun¬ kach przedstawiono pionowy piec 1 do hartowania, % który ma sciany 2 boczne i dach 3. Sciany boczne 2 15 i dach S wykonane sa ze zwyklego materialu og¬ nioodpornego zas dno pieca ma otwarty wylot w ksztalcie wydluzonej szczeliny 4 w podstawie plyty 5 na której opiera sie piec 1. Przewidziana jest przesuwalna zaluzja, nóe pokazana, do zamykania 30 otworu 4 w znany sposób.Tafla szklana przeznaczona do wyginania i nastepnego hartowania termicznego zawieszo¬ na jest w piecu 1 za pomoca kleszczy 7, które chwytaja górny brzeg tafli szklanej 6. Klesz- n cze 7 zawieszone sa na wiszacym precie 8, któ¬ ry zawieszony jest na tradycyjnym dzwigniku, nie pokazanym, a który biegnie na pionowych prowadnicach ku dolowi z pieca, do prowa¬ dzenia, obnizania i podnoszenia w góre wiszacego < * preta.Para tloczników do wyginania 18 i 11 umiesz¬ czona jest bezposrednio pod otworem 4 pieca w komorze grzejnej 12, utrzymywanej w takiej tem¬ peraturze, ze tloczniki maja te sama temperature 35 co gorace szklo, które maja wyginac. Komora 12 ogrzewana jest goracymi gazami wprowadzanymi otworem przelotowym 12a.Gdy tloczniki sa otwarte sa one umiejscowione po obydwóch stronach; drogi tafli szklanej 6. Tlocz- 41 nik 18 jest stalym tlcznikiem wypuklym zamonto¬ wanym na suwaku prasy 13 i ma wygieta powierz¬ chnia zewnetrzna, która nadaje krzywizne po przy¬ lozeniu do goracej tatfli szklanej. Tlocznik 11 jest pierscieniowa rama wklesla prowadzona przez sci- 45 skane prety 14 zamontowane na tylnej plycie 15, która zamontowana jest na suwaku prasy 16. Krzy¬ wizna tlocznika ramy 11* dopasowana jest do krzy¬ wizny wypuklej powierzchni czolowej tlocznika 18.Szyna prowadzaca 8 wystaje w dól z obydwóch jo stron tloczników wyginajacych w kierunku pojem¬ nika zloza 17 fluidyzowanego z drobnoziarnistego ognioodpornego materialu, w którym goraca wy¬ gieta tafla szklana ma zostac wystudzona przez wprowadzenie tafli w dól dozloza. ,55 Pojemnik na fluidyzowane zloze zawiera otwar¬ ty od góry prostokatny zbiornik 18 zamontowany na nozycowej platformie nosnej 18. Gdy platfor¬ ma 18 jest w pozycji podniesionej górny brzeg zbiornika 18 jest tuz pod wyginajacymi tlocznika- m mi 18 i 11.Przez podstawe zbiornika 18 przechodzi mikro- porowata membrana 28 o duzym spadku cisnienia.Brzegi membrany 28 przytwierdzone sa pomie¬ dzy kolnierzem 21 na zbiorniku i kolnierzem 22 na es komorze 28 powietrza pod cisnieniem, która two¬ rzy podstawe zbiornika. Kolnierze i brzegi mem¬ brany 20 sa ze soba skrecone na sruby jak wska¬ zano na rysunku oznacznikiem 24. Kanal wdotowy powietrza 25 polaczony jest z komora powietrza pod cisnieniem i powietrze fluidyzujace dostarcza¬ ne jest kanalem z regulowanym Wysokiem cisnie¬ niem. Wystepuje wysoki ispadek cisnienia, co naj¬ mniej 60% cisnienia komory powietrza pod cisnie¬ niem, .przez membrane 28 co daje w rezultacie jednolity rozklad powietrza ffluidyzujacego w drob¬ noziarnistym materiale przy szybkosci przeplywu gazu przez drobnoziarnisty material miedzy szyb¬ koscia odpowiadajaca minimalnej fhiklyzacji z cza¬ steczkami ledwie zawieszonymi w plynacym do gó¬ ry powietrzu a szybkoscia odpowiadajaca maksy¬ malnej ekspansji drobnoziarnistego materialu, w którym zachowana jest gesta faza fluidyzacji Ekspandowane zloeejest w zasadzie wokie od pe¬ cherzy w stanie spoczynkowej fluidyzacji materia¬ lu drobnoziarnistego ze spoczynkowa pozioma po¬ wierzchnia przez która talia szklana wchodzi do zloza. * Membrana 28 moze zawierac plytke stalowa, ma dziurki do regulowanego rozkladu i wiele warstw mocnego mikroporowatego papieru lezacego na tej plytce. Mozna przykladowo stosowac 15 arkuszy papieru. Uzupelnieniem zespolu membrany jest druciana tkana siatka lezaca na wierzchu warstw papieru, na przyklad siatka ze stali kwasoodpor- nej.Kolo membrany 28 moze byc umieszczony kosz. do zbierania stluczek, który jest tak zaprojektor wany, aby nie przeszkadzac jednostajnemu prze¬ plywowi gazu fkiidyzujacego z membrany do góry- Szyna prowadzaca 8 wystaje w dól do miejsca ponizej tloczników wyginajacych i konczy sie w okolicy górnego, brzegu zbiornika. Zamocowana na stale rama 27 zamontowana jest na zbiorniku 18 i ma na dole wygieta do góry stopke 28 w celu przyjmowania dolnego brzegu tafli szklanej zanu¬ rzonej we fluidyzowanym zlozu, gdy wiszacy pret obniza sie ponizej tloczników wyginajacych sie za pomoca dzwignika.Aby zaladowac tafle szklana do urzadzenia ob¬ niza sie nozycowy stól nosny 18 oraz wiszacy pret do jego najmniejszej pozycji na dole szyny prowa¬ dzacej i umieszcza sie w kleszczach 7 tafle szkla¬ na przeznaczona do wyginania i hartowania.Dzwignik podnosi zawieszona tafle szklana do pieca 1, który utrzymywany jest w temperaturze- na przyklad 850°C tak aby tafla szklana zostala szybko ogrzana do temperatury bliskiej tempera¬ turze zanikania naprezen na przyklad w zakresie- 810°C do 680°C. Gdy cala tafla szklana osiagnie wymagana temperature zaluzje zamykajaca otwór 4 otwiera sie i opuszcza sie w dól goraca tafle szklana, za pomoca dzwignika, do pozycji pomie¬ dzy otwartymi tlocznikami wyginajacymi 18 i 11.Suwaki prasy 13 i 16 dzialaja talk, ze tloczniki zo¬ staja zamkniete w celu zgiecia tafli do pozadanej krzywizny. Gdy zostanie nadana taili pozadana krzywizna na przyklad dla umozliwienia zastoso¬ wania szyby jako skladnika laminowanej»szyby przedniej pojazdów mechanicznych, tloczniki zo-staja otwarte i goraca wygieta tafla .szklana zo¬ staje szybko obnizona w dól do fluidyzowanego zloza w zbiorniku 18, Iktóry podnosi sie do pozycji -studzenia przez podniesienie nozycowego stolu nosnego 19, podczas ogrzewania tafli szklanej w piecu 1. Zloze fluidalne utrzymuje sie w tempe¬ raturze miedzy 30 a 150°C za pomoca wodnego plaszcza chlodzacego zamontowanego' na stale do plaskiej dluzszej scianie zbiornika 18.Fluidyzowane zloze 17 sklada sie z drobnoziarni¬ stego materialu fluidyzowanego gazem, który sta¬ nowi mieszanine w ustalonej z góry proporcji wie¬ lu drobnoziarnistych materialów, z których co naj¬ mniej jeden ma wlasnoosci wytwarzania gazu i jest zdolny do wydzielania gazu, gdy material fluidyzowany wejdzie w kontakt z goracym szklem.Odpowiedni drobnoziarnisty material wytwarza¬ jacy igaz zdolny jest do wydzielenia gazu w ilosci 4,0% do 37^ swojego wlasnego ciezaru, gdy zosta¬ nie ogrzany do stalej wagi w temperaturze 800°C.Odpowiednimi materialami isa tlenek glinu y (y— r— MiOi) który jest materialem porowatym i za¬ wiera wode zaabsorbowana w swoich parach, gli- jnokrzemiany które sa porowate i zawieraja wode zaabsorbowana w swoich porach, wodziany tlenku glinu takie jak trójwodzian tlenku glinu (Al^)3* •3H/)) zawierajacy zwiazana wode krystalizacyjna i jednowodzian tlenku glinu (Al^Os-lH^) zawie¬ rajacy wode krystalizacyjna, który jest równiez materialem porowatym i zawiera w porach zaab¬ sorbowana wode, oraz materialy które wytwarza¬ ja gazy inne niz wode, na przyklad kwasny we- ,gilan sodu NaHC03.W celu wytworzenia wymaganych naprezen har¬ towania w szkle skladniki mieszaniny drobnoziar¬ nistych materialów miesza sie ze soba w z góry ustalonych proporcjach nadajac mieszaninie plyn¬ nosc w zakresie 60^86 i pojemnosc cieplna na jed- jnostke objetosci w zakresie 1,0(2—1,75 MJ/m*K.Innymi skladnikami mieszaniny, które sa zmie¬ szane z drobnoziarnistym materialem wytwarzaja¬ cym gaz sa droboziarniste materialy, obojetne w tym sensie, ze w zasadzie nie wydzielaja gazu po ogrzaniu materialu.. Przykladami sa tlenek glinu a (lot—Al/)3), zwiazek cyrkonu Zr02 • Si02, weglik krzemu i sferoidalny tlenek zelaza (a—Fe^).Te materialy drobnoziarniste sa w postaci gestej nieporowatej i tak dobrane aby mialy plynnosc i pojemnosc cieplna rózna ooV drobnoziarnistego materialu wytwarzajacego gaz, aby w zaleznosci od proporcjonalnej ilosci gestego nieporowatego .materialu byly skuteczne przy modyfikowaniu plynnosci i pojemnosci cieplnej mieszaniny drobno- .ziarnistych materialów w takim zakresie, aby mo¬ gly spowodowac tworzenie sie wymaganego stop¬ nia naprezenia hartowania w szkle.Przypuszcza sie, ze tafle goracego szkla studzi .sie we fluidyzowanym gazem zlozu takiej miesza¬ niny drobnoziarnistych materialów, nastepuje szybkie wydzielanie sie i rozprzestrzenianie gazu wydzielonego z drobnoziarnistego materialu wy¬ twarzajacego gaz. Dzieki ogrzaniu drobnoziarniste- .go materialu w poblizu powierzchni szkla zwieksza .sie miejscowe mieszanie mieszaniny drobnoziarni- L7 108 M stych materialów na (powierzchniach szkla w spo¬ sób zblizony do wrzenia cieczy. W (rezultacie po¬ wstaja mieszane warstwy gazu d drobnoziarnisty material przeplywa strumieniem nad powierzen- 5 niami szkla w miare jak szklo stygnie we fluidy¬ zowanym zlozu.' Przez zmieszanie skladników mieszaniny w usta¬ lonych z góry proporcjach mozna uzyskac opty¬ malne przenoszenie ciepla od powierzchni szkla do io masy zloza co wzbudza pozadane naprezenia w szkle. Ponadto zachodzi nieustanne rozpraszanie, w kierunku odleglejszych czesci zloza, ciepla od¬ bieranego od szkla poprzez „mieszanie fluidyzowa¬ nego drobnoziarnistego materialu bezposrednio 15 otaczajacego tafle szklana.Chlodzony woda plaszcz 29 utrzymuje odleglej¬ sze czesci zloza w stanie chlodzenia tak, ze dziala¬ ja one jak ujscie ciepla. Ostre mieszanie drobno¬ ziarnistego materialu na powierzchniach szkla 20 kontynuowane jest dalej po ochlodzeniu szkla po¬ nizej jego temperatury zanikania naprezen, co za¬ pewnia, ze zostaje utrzymany gradient temperatu¬ ry od srodka do powierzchni szkla., poczatkowo wzbudzony w szkle znajdujacym sie we fluidyzo- 25 wanym zlozu i w miare jak chlodzi sie je poprzez temperatury zanikania naprezen rozwijaja sie wy¬ magane naprezenia hartowania w czasie konty- nuowaia chlodzenia szkla gdy jest ono jeszcze za¬ nurzone w zlozu. 30 Dolny brzeg goracej tafli szkla jest równomier¬ nie studzony w miare jak wahodzi dovpoziomej spoczynkowej powierzchni ekspandowanego fluidy¬ zowanego zloza. Zasadniczo te same naprezenia rozciagajace wytwarzane w róznych obszarach po- 35 wierzchni brzegu taifli szklanej, tak, ze istnieje bardzo niski wskaznik pekniec. W trakcie opusz¬ czania dolnego brzegu szkla do zloza kazda czesc dolnego brzegu zawsze jest w kontakcie z fluidyzo¬ wanym materialem, który jest w stanie spoczyn- 40 kowej równomiernie ekspandowanej drobnoziarni¬ stej fluidyzacji i tak równomierna obróbka dolne¬ go brzegu, niezaleznie od strumieniowego przeply¬ wu drobnoziarnistego materialu, powstajacego na goracych powierzchniach szkla przez wydzielanie 45 sie gazu ze skladnika wytwarzajacego gaz w mie¬ szaninie, znacznie zapobiega peknieciom'i konsek¬ wentnie z tym zwiazanym problemom obecnosci kawalków szkla w zlozu. Powyzsze razem z uni¬ kaniem strat szkla z uwagi na zmiane ksztaltu 50 tafli szklanych i/Iub strat z uwagi na obnizenie jakosci powierzchni, zapewnia przemyslowo akcep¬ towalne wydajnosci hartowanych tafli szkla.Pare przykladów dzialania wynadazku z wybra¬ nymi mieszankami drobnoziarnistego materialu po- 55. dano ponizej. W kazdym z tych przykladów war¬ tosci liczbowe gestosci czastek produktu w g/cm* i srednia wielkosc czastki w jim kazdego skladnika mieszaniny sa ponizej 220. Kryteria te, które sa przydatne w oszacowaniu czy dany drobnoziarni- 6o sty material jest odpowiedni do fluidyzacji w spo¬ czynkowym równomiernie ekspandowanym stanie drobnoziarnistej fluidyzacji, przy pracy z powie¬ trzem w warunkach normalnej temperatury i cis¬ nienia. Mieszanina poszczególnych drobnoziarni- 65 stych materialów jest wówczas zdolna do fluidy-117 108 11 12 zacji w spoczynkowym równomiernie ekspando¬ wanym stanie drobnoziarnistej fluidyzacji Przyklad I. Sporzadzono fluidyzowane zloze 17 zlozone z mieszaniny tlenku glinu y jako drob¬ noziarnistego materialu wytwarzajacego gaz oraz tlenku glinu a.Uzyty tlenek glinu y stanowi mikroporowaty material majacy pory o srednicy w zakresie 2,7— —4,9 mim i 20—40% wolnej przestrzeni porów. Pory zawieraly zaabsorbowana wode, która byla uwal¬ niania w postaci gazu przez ogrzanie materialu.Tlenek glinu y mial nastepujace wlasnosci: przecietna wielkosc czastek 119 \un •rozklad wielkosci czastek 2,34 plynnosc 90,25 zawartosc wody (strata wagi w temperaturze 800°C) 4,3% pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,09 MJ/m*K Uzyty tlenek glinu a byl w postaci gestej, niepo- rowatej o nastepujacych wlasnosciach przecietna wielkosc czastki 30 lim rozklad wielkosci czastek 1,22 plynnosc 70 pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,3 MJ/m8K Próby prowadzone z mieszanina tlenku glinu i tlenku glinu a, które zostaly zmieszane ze soba w ustalonych z góry proporcjach. Tafle szkla so- dowo-wapniowo-krzemianowego o grubosci 2,3 mm cieto i brzegi obcietej tafli wykonczono przez za¬ okraglenie przy uzyciu kola z drobnoziarnistym diamentem. Kazda tafle ogrzewano do temperatu¬ ry 660°C w piecu 1 przed wyginaniem d studzono we fluidyzowanej mieszaninie, kfera byla w stanie spoczynkowej równomiernie ekspandowanej flui¬ dyzacji drobnoziarnistego materialu.Tablica 1 podaje wlasnosci róznych mieszanin tych materialów w zakresie 30%—90% wagowych tlenku glinu a i 70%—10% wagowych tlenku gli¬ nu y a takze centralne naprezenie rozciagajace wzbudzone w tafli szkla przy studzeniu. Dla po- 10 20 30 35 40 równania podano równiez centralne naprezenie* rozciagajace wytworzone z zastosowaiem samego tlenku glinu a i samego tlenku iglinu y- Figura 2 przedstawia wykres zmian centralnego*' naprezenia irozciagajacego w zaleznosci od skladu: mieszaniny.Sam tlenek glinu y ma plynnosc która jest zbyt wysoka do wytwarzania maksymalnego naprezenia. hartownia w tafli szklanej szczególnie z uwagi na jego duza przecietna wielkosc czastek i fakt, ze czastki sa stosunkowo gladkie o niekatowynr ksztalcie. Zwiekszenie proporcji tlenku glinu a, który ma nizsza plynnosc niz tlenek glinu y ze~ wzgledu na mniejsza .przecietna wielkosc czastecz¬ ki tlenku glinu a i graniastosc jego poszczególnych- czasteczek obniza) plynnosc mieszanin. Plynnosc- mieszaniny obniza sie w miare jak ilosc tlenku glinu a zwieksza sie w mieszaninie oraz wystepuje* wspólmiemosc zwiekszania wytworzonego central¬ nego naprezenia rozciagajacego.Maksymalne naprezenie irozoiagajace 49 MtPa- osiaga sie, gdy plynnosc zostala doprowadzona do optymalnej wartosci 74, a mieszanina zawiera oko¬ lo 70% wagowych tlenku glinu a i 30% wagowych tlenku glinu y- Tlenek glinu a ma wyzsza pojemnosc cieplna niz, tlenek glinu y A w miare jak zwieksza sie propor¬ cja tlenku glinu a w mieszaninie istnieje progre¬ sywny wzrost termicznej pojemnosci cieplnej mie¬ szaniny co przyczynia sie do wzrostu osiaganego- naprezenia.Dalsze dodanie tlenku glinu a do ilosci powyzej 70% wagowych zwieksza pojemnosc cieplna nieco* bardziej i utrzymuje na dobrym poziomie plynnosc ale zmniejsza wzbudzone centralne naprezenie roz¬ ciagajace, poniewaz zawartosc skladnika wytwa¬ rzajacego gaz, tlenku glinu y zostala zredukowana, do zbyt niskiego poziomu.Przyklad II. Sporzadzono zloze fluidyzowa- ne przez zmieszanie tlenku iglinu y jako drobno¬ ziarnistego materialu wytwarzajacego gaz i tlenku. glinu a Stosowany tlenek glinu y stanowil material mi¬ kroporowaty o wielkosci porów w zakresie 2,7— —4,9 mm i o 20—40% wolnej przestrzeni porów.W porach zawarta byla zaabsorbowana woda, któ- Tablica 1 tlenek iglinu a tlenek glinu y 1 plynnosc mieszaniny pojemnosc cieplna miesza¬ niny na jednostke objeto¬ sci przy minimalnej flui¬ dyzacji (MJ/m*K) centralne naprezenie roz- 1 ciagajace (MPa) % wagowy w mieszaninie 1; 0% 100% 90,25 1,09 41 30% 70% 81,5 1,16 43 50% 50% 75 1,20 49 50% 30% 74 1,24 49 90% 10% 72,25 1,28 47 100% L 0% f 70 [ b 1,3 \ h i 32 [117 108 13 11 :ra uwalniala sie w postaci gazu po podgrzaniu materialu.Stosowany tlenek glinu y mial nastepujaca cha¬ rakterystyke: przecietna wielkosc czastek rozklad wielkosci czastek plynnosc zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 800°C) pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 64 {im 1,88 84 4% 1,06 MJ/m»K Stosowany tlenek glinu a byl taki sam jak w przykladzie I.Próby prowadzone z mieszaninami tlenku glinu y i tlenku gdinu a, które mieszano ze soba w usta¬ lonych z góry .proporcjach od 100% tlenku glinu y i 0%! tlenku glinu a do 0% tlenku glinu y i 100% tlenku glinu a.Tablica 2 podaje pojemnosc cieplna na jednost¬ ke objetosci przy minimalnej fluidyzacji oraz plyn- Jiosci stosowanych mieszanin: T a b 1 J Mieszanina % wagowe tlenek glinu y 100 86 j 61 40 1 22 7 0 1 i tlenek gldnu a 0 14 39 60 78 93 100 ica 2 Pojemnosc cieplna 1 MJ/m*K ' 1,05 1,09 1,15 1,20 1,25 1,29 1,30 Plynnosc 84 82,75 79 76 73,25 71 70 Tafle szkla sodowo-wapniowo-krzemianowego o grubosci 2,3 mm pocieto i brzegi pocietych tafli "wykonczono przez zaokraglenie przy uzyciu kola z drobnoziarnistymi diamentem. Kazda tafle zawie¬ rzono za pomoca kleszczy 7 i ogrzewano w piecu 1 przed wygieciem i wystudzeniem. Wyniki zilustro¬ wano na fig. 3 i 4. Os odcietych kazdej krzywej przedstawia sklad mieszanki w % wagowych. Na kazdej z figur 3 i 4 znajduja sie cztery krzywe iodpowiadajace centralnemu naprezeniu rozciagaja¬ cemu (fig. 3) i powierzchniowemu naprezeniu scis¬ kajacemu (fig. 4) wzbudzonemu w tafli szkla o gru- Tx)sci 2„3 mm, która ogrzewano w temperaturze €10°C, 630°C, 650°C lub 670°C i nastepnie studzono w zlozu fluidyzowanym 17, które utrzymywano w spoczynkowym równomiernie ekspandowanym stanie fluidyzacji drobnoziarnistego materialu w .zakresie temperatur 60—B0°C.Krzywe pokazuja, ze korzystne bylo uzycie od okolo 7% do okolo 86% wagowych tlenkiu glinu a zmieszanego z tlenkiem glinu y- W imiaire wzrostu zawartosci tlenku glinu a w mieszaninie zwieksza bsie centralne naprezenie rozciagajace oraz po- Iwierzchniowe naprezenie sciskajace wzbudzone w szkle w procesie hartowania termicznego, do bmaksimum, które osiaga sie przy ilosci tlenku gli- 10 15 20 30 35 40 45 50 €0 nu a w mieszaninie okolo 70% do 80% wagowych.Na ogól najwyzsze naprezenie wynosi 55—85% wa¬ gowych. Wyzsza zawartosc tlenku glinu a w mie¬ szaninie powoduje spadek wzbudzonych naprezen.Przez odpowiedni dobór proporcji tlenku glinu y i tlenku glinu a mieszanina ma wlasnosci wytwa¬ rzania gazu, pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji w temperturze 50°C i plynnosc, które wytwarzaja konsekwentnie wysokie wartosci centralnego naprezenia na rozcia¬ ganie i powierzchniowego naprezenia sciskajacego w tafli szkla o grubosci 2,3 mm.Na przyklad, gdy szklo ogrzewa sie do tempera¬ tury 670°C a nastepnie studzi potrzebne centralne naprezenie rozciagajace w zakresie 42 MPa — 49 MPa i odpowiadajace powierzchniowe naprezenie sciskajace w zakresie 83 MPa — 103 MPa mozna wzbudzic w szkle przez wyselekcjonowanie pro¬ porcji tlenku glinu y i tlenku glinu a w miesza¬ ninie w zakresie 7—86% wagowych tlenku glinu y i 93—14% wagowych tlenku glinu Przyklad III. Tafle szkla sodowo-wapniowo- -krzemowego o grubosci 6 mm pocieto, zaokraglo¬ no brzegi, nastepnie ogrzewano i studzono w zlo¬ zu fluidalnym w spoczynkowym równomiernie eks¬ pandowanym stanie fluidyzacji drobnozaaristego materialu stanowiacego mieszanine takiego samego drobnoziarnistego tlenku glinu y i tlenku glinu a jak opisano w przykladzie II. Figury 5 i 6 przed¬ stawiaja wykresy podobne do fig 3 i 4, które ilu¬ struja wyniki otrzymane cLla tafli szklanych ogrze¬ wanych do temperatur 610°C, 630°C, 650°C i 670°C a nastepnie studzonych.Wyniki wskazuja, ze mozna wzbudzic wymagane naprezenia hartowania w szkle ,które sa funkcja proporcji tlenku glinu y i tlenku glinu a w mie¬ szaninie. Maksymalne naprezenia osiagnieto, gdy mieszanina zawierala okolo 65%—95% wagowych tlenku gldun a. Na przyklad, gdy szklo ogrzewano do temperatury 670°C a nastepnie studzono we fluidyzowanej mieszaninie 22% wagowych tlenku iglinu y i 78% wagowych tlenku glinu a ,-centralne naprezenie rozciajgajace wzbudzone w szkle wyno¬ silo 91 MPa i powierzchniowe naprezenie sciska¬ jace wynosilo 216 MPa.To bardzo mocne szklo o grubosci 6 mm stoso¬ wano do wytwarzania zespolów okiennych do sa¬ molotów i lokomotyw.Podobne wyniki otrzymano przy hartowaniu tafli szkla sodowo-wapniowo-krzemowego o grubosci 10 mm. Takie tafle stosowano do wytwarzania ze¬ spolów okiennych dla samolotów, które mogly sie na przyklad skladac z dwóch tafli hartowanego szkla o grubosci 10 mm i zewnetrznej tafli o gru¬ bosci 3 mm. Tafle szkla laminowano lacznie z wari- stwami posrednimi z tworzywa sztucznego znanego rodzaju.Przyklad IV. Tafle szkla sodowo-wapniowo* -krzemowego o grubosci 12 mm cieto, brzegi wy¬ kanczano, nastepnie ogrzewano i studzono we flui^ dyzowanym zlozu skladajacym sie z mieszaniny tlenku glinu y i tlenku glinu a w ustalonych z góry proporcjach w ten sam sposób jak opisano w przy¬ kladzie II.117 108 15 16 Wyniki otrzymane dla tafli szklanych ogrzanych do temperatury 610°C, 630°C, 650*0 i 670°C dla po¬ danych proporcji tlenku glinu y i tlenku glinu a ilustruja krzywe na fig. 7 i 8.Pomiary wykazaly maksymalne wartosci napre¬ zenia, gdy mieszanina fluidyzowana zawierala oko¬ lo 65—85% wagowych tlenku glinu a. Gdy tafle ogrzewano do temperatury 670°C i studzono w zlo¬ zu fluidalnym zlozonym z mieszaniny 22% wago¬ wych tlenku glinu y i 78% wagowych tlenku gli¬ nu a, centralne naprezenie rozciagajace w gazie wynosilo 124 MPa a powierzchniowe naprezenie sciskajace wynosilo 261 MPa.Figury 7 i 8 ilustruja jak szeroki zakres warto¬ sci naprezen hartowania mozna w razie potrzeby wzbudzic w szkle przez dobór propporcji skladni¬ ków mieszaniny drobnoziarnistych materialów i od¬ powiedniej temperatury, do której ogrzewa sie szklo przed studzeniem.Wyniki przedstawione na fig. 3—8 wykazuja wspólnie wyzsze naprezenia hartowania, które osia¬ ga sie w miare jak wzrasta zawartosc w miesza¬ ninie skladnika o wyzszej pojemnosci cieplnej (tle¬ nek glinu a) do punktu w którym dalszy wzrost proporcji redukuje zawartosc skladnika wytwarza¬ jacego gaz (tlenek glinu y) do poziomu niewystar¬ czajacego.Zawartosc materialu wytwarzajacego gaz i inne¬ go skladnika lub skladników mieszaniny zapewnia plynnosc mieszaniny w zakresie 60—06, która jest taka, ze charakter mieszania sprzyja chlodzeniu szkla z szybkoscia, przy której osiaga sie pozadany wartosci naprezenia w szkle.Chlodzenie szkla zachodzi na skutek szybkiego mieszania drobnoziarnistego materialu w sasiedz¬ twie powierzchni szkla, przy czym mieszanie wy¬ nika zasadniczo z wydzielania sie pary wodnej z tlenku glinu y stanowiacego skladnik mieszany.-Wyzsza zawartosc tlenku glinu a wzmaga szyb¬ kosc odbierania ciepla od szkla jak równiez mody¬ fikuje plynnosc mieszaniny.Pr z y k l a d V. Fluidyzowane zloze skladalo sie z mieszaniny tlenku glinu y jako skladnika wy- 15 20 25 30 40 twarzajacego gaz z dodatkiem Lferoidalnego tlenku zelaza (a—Fe^) i jednego lub dwóch rodzajów tlenku glinu a.Tlenek glinu y mial nastepujaca charakterty- styke: przecietna wielkosc czastek rozklad wielkosci czastek plynnosc zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 800°) pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej flui- dyzacji 24 |im 1,94 87,25 6% 1,063 MJ/m»K Sferoidalny tlenek zelaza mial nastepujaca cha¬ rakterystyke: przecietna wielkosc czastek rozklad wielkosci czastek plynnosc pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej flui¬ dyzacji 41 [im 1,69 76,5 2,01 MJ/m»K Pierwszy tlenek glinu a byl taki jak stosowano w przykladzie I.Drugi tlenek glinu a mial nastepujaca charakte¬ rystyke: Przecietna wielkosc czastek rozklad wielkosci czastek plynnosc pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej flui- dyzacji 24 tim 1,25 66 1,192 MJ/m*K Tafle ze szkla sodowo-wapniowo-krzemowego o grubosci 2,3 mm ogrzewano do temperatury 660°C i studzono w zlozu fluidyzowanym mieszaniny po¬ wyzszych materialów, które byly w stanie spoczyn¬ kowej równomiernie ekspandowanej fluidyzacji rozdrobnionego materialu.I tlenek glinu % sferoidalny tlenek zelaza tlenek glinu a (1) 1 tlenek glinu a (2) plynnosc mieszaniny pojemnosc cieplna mieszaniny na jed¬ nostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji MJ/m*K centralne naprezenie rozciagajace (MPa) Tablica (1) 70% 30% — — 82 l.r347 45 •; 3 % wagowy w mieszaninie (2) 50% 50% • — 79 1,54 49. (a) 30% 70% — • — 78 1,726 50 (4) 20% 35% 45% — 7)4% 1,502 57 (5) 16% 28% 1 36% f 20% 1 73,5 | r 1,44 [ 53/) 1117 108 17 18 Wlasnosci mieszaniny i; otrzymane w rezultacie centralne naprezenia rozciagajace wytworzone w taflach szklanych, podano w tablicy 3.Figura 9 ilustruje zmiany centralnego naprezenia rozciagajacego jako funkcje skladu mieszanin (1), <2) i (3) tlenku glinu y i a—Fe203w tablicy 3. Cen¬ tralne naprezenie rozciagajace wynikajace z zasto¬ sowania tlenku glinif y samego i a—Fe203 samego wynosilo 41 MPa i 32 MPa odpowiednio.Tak jak w przykladzie I zastosowany tlenek gli¬ nu y w tym przykladzie mial plynnosc zbyt wyso¬ ka do wytworzenia maksymalnego naprezenia har¬ towania tafli szklanej. Sferoidalny tlenek zelaza ma nizsza plynnosc niz tlenek glinu y zwlaszcza ze wzgledu na jego mniejsza przecietna srednice czast¬ ki. Dodawanie wzrastajacych ilosci sferoidalnego tlenku zelaza do tlenu glinu y w mieszaninach (1), {2) i (3) tablicy 3 daje progresywny efekt obniza¬ nia plynnosci mieszaniny na skutek progresywnie zmniejszajacej sie przecietnej wielkosci mieszaniny w miare jak wzrasta ilosc sferoidalnego tlenku ze¬ laza w mieszaninie. W miare jak mniejsza sie plyn¬ nosc mieszaniny wystepuje progresywny wzrost centralnego naprezenia wytworzonego w tafli szkla¬ nej. Maksymalne centralne naprezenie rozciagajace 50 MPa osiaga sie, gdy mieszanina zawiera okolo 70% sferoidalnego tlenku zelaza i 30% tlenku gli¬ nu y- Plynnosc sferoidalnego tlenku zelaza nie jest tak niska jak plynnosc tlenku glinu a stosowanego w przykladzie I ze wzgledu na to, ze ma wieksza przecietna wielkosc czasteczki i ze czasteczki sa gladko zaokraglone w porównaniu z graniastymi .czasteczkami tlenku glinu <*. Zatem sferoidalny tlenek zelaza nie jest tak skuteczny w obnizaniu plynnosci mieszaniny jak tlenek glinu a wedlug przykladu I.Mieszanina (3) wedlug niniejszego przykladu zaT wierajaca 70% wagowych sferoidalnego tlenku ze¬ laza i 30% wagowych tlenku glinu y która wy¬ twarza maksymalne centralne naprezenie rozciaga¬ jace 50 MPa,, ma plynnosc 78, wyzsza od optymal- rnej plynnosci 74 mieszaniny 70% wagowych tlenku glinu a i 30% wagowych tlenku glinu y która wy¬ twarza wysokie centralne naprezenie rozciagajace w przykladzie I.Maksymalne centralne naprezenie rozciagajace wytworzone przy uzyciu mieszaniny (3) wedlug ni¬ niejszego przykladu jest jednakze w przyblizeniu takie same jak maksymalne centralne naprezenie rozciagajace wytworzone przy uzyciu mieszaniny wedlug przykladu I. Ma to miejsce, poniewaz cho¬ ciaz plynnosc mieszaniny (3) jest nieco wyzsza niz plynnosc optymalna,, przy której maksymalne na¬ prezenie zostaje wytworzone, sferoidalny tlenek ze¬ laza stosowany w mieszaninie (3) ma znacznie wyz- rsza pojemnosc cieplna niz tlenek glinu a stosowany w przykladzie I.Poniewaz przypuszczano, ze plynnosc mieszani¬ ny (3) jest nieco za duza, uzupelniono mieszani¬ ne (4) tak, aby zawierala pewna ilosc tlenku gli¬ nu a stosowanego w przykladzie I. Obnizylo to plynnosc mieszaniny do wartosci optymalnej 74 ^a utworzona mieszanina dalej zwiekszyla centralne naprezenie rozciagajace do 57 MPa, mimo obnize¬ nia pojemnosci cieplnej.Mieszanina (4) miala taka saraaa optymalna war¬ tosc plynnosci 74 jak mieszanina wedlug przykla- 5 du I skladajaca sie z 30% tlenku glinu y i 70% tlen¬ ku glinu a wytwarzajaca maksymalne centralne naprezenie rozciagajace 49 MPa. Fakt, ze miesza* nina (4) wytwarza wyzsze centralne naprezenia rozciagajace 57 MPa wynika stad, ze wyzsza po- io jemnosc cieplna mieszaniny (4) wynosi 1,502 MJ/msK w porównaniu 1,42 MJ/m3K mieszaniny wedlug przykladu I.Dalsze obnizenie plynnosci wynikajace z inkluzji czesci drugiego tlenku glinu a w mieszaninie (5) 15 powoduje obizenie pojemnosci cieplnej mieszaniny w parowaniu z mieszanina (4) z towarzyszaca nie¬ wielka redukcja centralnego naprezenia rozciaga* jacego.Przyklad VI. Fluidyzowane zloze skladalo 20 sie z mieszaniny drobnoziarnistego materialu wy¬ twarzajacego gaz stanowiacego jednowodzian tlen¬ ku glinu AljOs • 1H20 oraz ze zwiazku cyrkonu ZrO, • Si02.Jednowodzian tlenku glinu byl w postaci boeh- 25 mitu, który jest materialem porowatym zawiera¬ jacym 15% wagowych wody kryistadizacyjnej i 13% wagowych wody w porach. Glównie skuteczna by¬ la woda zaabsorbowana w porach, która uwalniala sie w trakcie studzenia szkla zapewniajac wytwa¬ rzanie gazu powodujacego wzmozone mieszanie drobnoziarnistego materialu w sasiedztwie po¬ wierzchni szkla. '' 4 Stosowany jednowoazian tlenku glinu mial na¬ stepujaca charakterystyke: przecietna wielkosc czasteczki 51 [im • rozklad wielkosci czastek 1,70 plynnosc 78 zawartosc wody (straty wagowe -^ - w temperaturze 800°C) 28,4% pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,18 MJ/m*K Zwiazek cyrkonu Zr02 • SiO^, który jest obojet¬ nym nieporowatym oritokrzemianem-tlenkiem cyr¬ konu o pojemnosci cieplnej wyzszej od tlenku gli¬ nu mial nastepujaca charakterystyke: 30 35 40 45 50 55 przecietna wielkosc czasteczki 34 firn rozklad wielkosci czastek 1,73 plynnosc 67 pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,75 MJ/m*K Tafle szkla o grubosci 2*3 mm ogrzewano do temperatury 660°C i studzono w mieszaninie..,,jed- nowodzianu tlenku glinu i zwiazku cyrkonu jak po¬ dano w tablicy 4, gdzie przedstawiono charaktery¬ styke mieszanin i centralne naprezenie rozciagaja¬ ce wytworzone w taflach szkla.Figura 10 ilustruje zmiany centralnego napreze¬ nia rozciagajacego ze zmiana skladu mieszaniny.Jednowodzian tlenku glinu ma dobre wlasnosci wytwarzania gazu i nizsza wartosc plynnosci niz tlenki glinu y omówione w przykladach I i V. Jed-19 117 108 Tablica 4 20 jednowodzian tlenku glinu ZrOj* SiOa plynnosc mieszaniny pojemnosc cieplna mie¬ szaniny na jednostke objetosci przy mini¬ malnej fluidyzacji MJ/m*K J Centralne naprezenie rozciagajace (MPa) i * i % wagowy W mieszaninie [ 100% 0% 78 1,005 37 70% 30% 75,5 1,277 42 50% 50% 74 1,41 44 20% 80% 73 1,62 46,5 10% 90% 71 1,70 39 0% 100% | k h 67 1 1,76 | 23 f nakze plynnosc jednowodzianu tlenku glinu jest wyzsza niz optymalna plynnosc, która wytwarza maksymale centralne naprezenie rozciagajace a po- jemosc cieplna jest stosunkowo niska. Zir02 • Si02 rna mniejsza plynnosc i wyzsza pojemnosc cieplna niz jednowodzian tlenku glinu iw miare wzrostu proporcji zwiazku cyrkonu w mieszaninie nastepu¬ je progresywny wzrost centralnego naprezenia roz¬ ciagajacego wytworzonego w szkile zarówno na skutek .progresywnego zmniejszenia plynnosci jak i wzrostu pojemnosci cieplnej mieszaniny.ZrOa • Si02 ma wysoka pojemnosc ciepilna, która ma znaczny udzial we wzroscie centralnego napre¬ zenia rozciagajacego w tafli szklanej w taki sam sposób jak sferoidalny tlenek zelaza z przykla¬ du V. Z uwagi na to, ze zwiazek cyrkonu ma mniejsza plynnosc niz sferoidalny tlenek zelaza z przykladu V, jest on bardziej skuteczny w obni¬ zaniu plynnosci mieszaniny a przeto ma wiekszy udzial W zwiekszaniu centralnego naprezenia roz¬ ciagajacego wywolanego przez obnizenie wartosci plynnosci mieszaniny.Maksymalne centralne naprezenie rozciagajace 46,5 MPa osiaga sie, gdy mieszanina zawiera oko¬ lo 20% jednowodzianu tlenku glinu i 80% zwiazku cyrkonu. Mieszanina ta ma optymalna plynnosc 73.Dalsze dodanie zwiazku cyrkonu okolo 80% wa¬ gowych podnosi pojemnosc cieplna mieszaniny, ale w rezultacie obniza centralne naprezenie rozciaga- 20 25 30 jace z uwagi na znaczne zredukowanie plynnosci ponizej wartosci optymalnej i zredukowanie pro- porcjoalnej ilosci skladnika wytwarzajacego gaz,, jednowodzianu tlenku glinu do poziomu mniej sku¬ tecznego.Przyklad VII. Sporzadzono fluidyzowane zlo¬ ze,, które skladalo sie z mieszaniny tlenku glinu a i równych ilosci kazdego z czterech tlenków gli- Tablica przecietna wielkosc czastki (|xm) rozklad wielkosci cza¬ stek plynnosc zawartosc wody (% straty wagi w tempe- 1 raturze 800°C) pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej flui¬ dyzacji (MJ/m»K) 5 tlenki glinu 1 A 70 U7 88,5 7 1,16 B 1 61 1,67 88 7 1,16 C 57 1,66 85 7 1,12 D 72 \ 1,65 1 86 ! 7 1 1,12 l I Mieszanina 4 tlenków glinu y tlenek glinu a plynnosc miesza niny pojemnosc cieplna mieszaniny na jednostke objetosci przyj minimalnej flui¬ dyzacji (MJ/m*K) centralne naprezenie rozciag«ajace (MPa) Tablica 6 % wagowe w mieszaninie 100% 0% 87 1,14 39 40% 60% 70 1,20 40 20% 80% 67 1,22 35 l€% 90% 65 1,23 31 0% 100% | 63 | 1,24 1 25 |117 108 i 21 22 nu y oznaczonych A, B„ C i D w tablicy V, w któ¬ rej podano charakterystyki tlenków glinu y.Tlenek glinu mial nastepujaca charakterystyke: przecietna wielkosc czastek 22 |tm rozklad wielkosci czastek 1,69 plynnosc 63 pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,24 MJ/msK Tafle szkla sodowo-wapniowo-krzemowego o gru¬ bosci 2,3 mm ogrzewano do temperatury 660°C i studzono w mieszaninie powyzszych materialów fluidyzowanej gazem, w stanie spoczynkowej rów¬ nomiernie ekspandowanej fluidyzacji drobnoziarni¬ stego materialu.Wlasnosci mieszanin i wytworzone w rezultacie centralne naprezenia rozciagajace w szklanych taf¬ lach byly takie jak podano w tablicy 6.Figura 11 ilustruje zmiany centralnego napreze¬ nia rozciagajacego w funkcji zmiany skladu mie¬ szaniny.Poprzednie przyklady wykazaly o ile wyzsze na¬ prezenia moga byc wytworzone przez mieszaniny drobnoziarnistego materialu wytwarzajacego gaz z materialem obojetnym, w stosunku do wytworzo¬ nych przy uzyciu drobnoziarnistego materialu sa¬ mego. Jednakze moga byc pozadane nizsze warto¬ sci naprezenia niz moga byc uzyskiwane przy uzy¬ ciu samego materialu drobnoziarnistego wytwarza¬ nego gaz.W przykladzie tym osiagnieto to przez uzycie tlenku glinu a o mniejszej przecietnej wielkosci czastek i stosunkowo szerokim rozkladzie wielkosci czastek co spowodowalo w rezultacie znacznie niz¬ sza plynnosc od tej jaka posiadal tlenek glinu a uzyty w poprzednich przykladach. i Maksymalne wytworzone centralne naprezenie rozciagajace wynosilo 40 MPa przy zastosowaniu mieszaniny 40% tlenku glinu y i 60% tlenku gli¬ nu a o plynnosci 70. Jest to tylko nieznacznie wy¬ zej niz centralne naprezenia rozciagajace 39 MPa wytworzone z zastosowaniem samego tlenku gli¬ nu y- Progresywne dodawanie dalszych ilosci tlenku glinu a w mieszaninie szybko obnizylo plynnosc mieszaniny do tak niskiego zakresu, ze wytwarza¬ ne centralne naprezenie rozciagajace w tafli szkla¬ nej byly nizsze niz wytworzone przy uzyciu sa¬ mych tlenków glinu y- Przyklad VIII. Sporzadzono zloze fluidyzo- wane skladajace sie z mieszaniny 9% wagowych zeolitu, który jest porowatym, krystalicznym glino- krzemianem o wodzie zaabsorbowanej w jego po¬ rach oraz z 91%" wagowych tlenku glinu a.Zeolit mial nastepujaca charakterystyke: przecietna wielkosc czastek 24 |im rozklad wielkosci czastek 4 plynnosc 51 zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 800°C) 20% pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji / 0,8 MJ/msK Tlenek glinu a mial nastepujaca charakterystyke: 10 20 25 30 35 40 45 50 55 przecietna wielkosc czastek 37 ^im rozklad wielkosci czastek 1,682 plynnosc 70 pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy niinimanlej fluidyzacji 1,4 MJ/maK Pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji mieszaniny wynosila 1,34 MJ/m'K a plynnosc mieszaniny wynosila 60.Tafle szklana o grubosci 2,3 mm ogrzewano do temperatury 660°C i studzono we fluidyzowanej mieszaninie. Wytworzono w tafli centralne napre¬ zenie rozciagajace 41 MPa. Przez zmiane doboru proporcji skladników mieszaniny mozna bylo wzbudzic w szklanej tafli centralne naprezenie rozciagajace w zakresie 23 MPa — 41 MPa.Przyklad IX. Mieszanina drobnoziarnistego materialu do fluidyzacji skladala sie z 201% wago¬ wych tlenku glinu y i 4W& wagowych kazdego z dwóch tlenków glinu a, które byly latwo dostep¬ ne i które byly stosowalne W miejsce pojedynczego brakujacego tlenku glinu a.Tlenek glinu y mial nastepujaca chaarkterystyke: przecietna wielkosc czastki rozklad wielkosci czastek plynnosc zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 800°C) pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 57 m 1,66 85 7% 1,18 MJ/m«K Charakterystyki dwóch tlenków^ glinu o A i B podano w tablicy 7.Tablica 7 przecietna wielkosc czastek |im rozklad wielkosci cza¬ stek plynnosc 1 pojemnosc cieplna na f jednostke objetosci przy minimalnej flui¬ dyzacji (MJ/m8K) Tlenek glinu a 1 A 38 1,19 75 1,14 B 24 | 1,25 1 66 1 Ii 65 Plynnosc mieszaniny wynosila 73,5 a jej pojem¬ nosc cieplna na jednostke objetosci przy minimal¬ nej fluidyzacji wynosila 1,25 MJ/m*K.Tafle szkla o grubosci 2,3 mm ogrzewano do tem¬ peratury 660°C i studzono we fluidyzowanej mie¬ szaninie. Wzbudzone centralne naprezenie rozciag gajace w tafli wynosilo 48 MPa. Przez zmiane- wzglednych proporcji skladników mieszaniny moz¬ na bylo wzbudzic w tafli wybrane centralne napre¬ zenie rozciagajace w zakresie 34 MPa — 48 MPa..Przyklad X. Uniwersalnosc sposobu wedlug: wynalazku zilustrowana jest dalej przez sporzadze-23 r nie mieszaniny przez zmieszanie kilku skladników wytwarzajacych gaz,, z których kazdy byl materia¬ lem latwo dostepnym w handlu i stosunkowo ta¬ nim, tworzac mieszaniny o wlasnosciach wytwa¬ rzania gazu i optymalnej plynnosci oraz pojemno¬ sci termicznej, które wzbudzily pozadane napreze¬ nia w szkle studzonym w tych mieszaninach w stanie spoczynkowej równomiernie ekspandowanej fluidyzacji drobnoziarnistego materialu.W przykladzie tym mieszanina zawierala 5% wa¬ gowych kazdego z czterech tlenków gHnu y A, B, CiD, których charakterystyki podano w tablicy 8. 1 I przecietna wiel- 1 kosc czastki |im rozklad wielko- 1 sci czastek plynnosc zawartosc wody (% wagiowy stra- 1 ty w tempera- | turze aO^C) | I pojemnosc ciepl- 1 na n,a jednostke objetosci przy i | minimalnej flui¬ dyzacji MJ/m*K) Tablica 8 1 tlenek glinu y A 70 \ .1,47 88,5 7 1,16 B 61 1„67 88 7 1,16 C 57 1,66 85 7 1,12 D 72 1,65 86 7 1.12 117 108 24 temperatury e60°C i studzono we fluidyzowanej mieszaninie. W tafli wzbudzono centralne napreze¬ nie rozciagajace '49 MPa. Przez zmiane wybranych proporcji tlenków glinu y stanowacych 20% wago¬ wych mieszaniny lub przez zmiane proporcji tlen¬ ków glinu a, stanowiacych 80% wagowych miesza¬ niny lub przez zmiane wzglednych proporcji calko¬ witej ilosci tlenku glinu y do calkowitej ilosci tlen¬ ku glinu a w mieszaninie mozna wzbudzic wyse¬ lekcjonowane centralhe naprezenie rozciagajace w zakresie 32—49 MPa.P r z y k l ,a d XI. Fluidyzowany drobnoziarnisty material skladal sie z 17% wagowych jednowodzia- nu tlenku glinu z przykladu VI zmieszanego z 83% wagowymi weglika krzemu o nastepujacej charak¬ terystyce: przecietna wielkosc czastki . 40 rozklad wielkosci czastek 1,32 plynnosc 72,75 pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 1,21 MJ/m8K # Calkowita ilosc 20% wagowych tlenku glinu y zmieszano z 26,67% wagowych kazdego z trzech tlenków glinu a E, F i \jr, których charakterystyki podano w tablicy 9 Tablica 9 1 przecietna wielkosc 1 czasteczki |im rozklad wielkosci cza- l stek l plynnosc 1 pojemnosc cieplna na 1 jednostke objetosci 1 przy minimalnej flui¬ dyzacji (MJ/m»K) tlenek glinu a 1 E 38 1,19 75 1,38 F 30 1,22 70 1,3 G 24 1 1,25 | 66 | 1,19 1 10 15 20 25 3fr 35 45 50 55 60 Plynnosc mieszaniny wynosila 74 a jej plynnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji wynosila 1,26 MJ/m»K.(Tafle szkla o grubosci 2,3 mm ogrzewano do Plynnosc mieszaniny wynosila 75 a jej ppjem- nosc. cieplna na jednostke objetosci przy minimal¬ nej fluidyzacji wynosila 1,,02 MJ/m*K* Tafle szklana o grubosci 23 mm ogrzewano do temperatury 660°C i studzono we fluidyzowanej mieszaninie. W tafli wzbudzono centralne napreze¬ nie rozciagajace 51 MPa. Materialy te zapewnily latwosc wzbudzania wyselekcjonowanego centralne¬ go naprezenia rozciagajacego w szerokim zakresie 32 MPa — 51 MP.a przez dobranie ustalonych z gó¬ ry proporcji skladników w mieszaninie do sporza¬ dzania fluidyzowanej mieszaniny wytwarzajacej wymagane naprezenie w szkle.Przyklad XII. W mieszaninie dwuskladniko¬ wej, oba drobnoziarniste materialy mogly miec wlasnosci wytwarzania gazu. Mieszanine wykona¬ no z równych ilosci wagowych tlenku glinu y i trójwodzianu tlenku glinu (AhO» • 3H20). W trak¬ cie grzania uwalniala sie woda krystalizacyjna z trójwodzianu tlenku glinu, która zwiekszala dzia¬ lanie wody uwa lnianej z porów tlenku glinu y.Tlenek glinu y mial nastepujaca charakterystyke: przecietna wielkosc czastek wielkosc rozkladu czastek plynnosc zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 8O0°C) pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 60 lim 1,9 84 8% 1,05 MJ/m»K Trójwodzian tlenku glinu mial nastepujaca cha¬ rakterystyke: przecietna wielkosc czastek rozklad wielkosci czastek plynnosc zawartosc wody (strata ciezaru w temperaturze 80O°C) pojemnosc cieplna na jednostke ob¬ jetosci przy minimalnej fluidyzacji 86 nm 1,42 86 34% 1,56 MJ/m»K Plynnosc mieszaniny wynosila 85,25 a jej pojem-*117 108 25 26 nosc cieplna na jednostke objetosci przy minimal¬ nej fluidyzacji wynosila 1,31 MJ/m*K.Tafle szkla o grubosci 2,3 mm ogrzewano do tem¬ peratury 660°C i studzono we fluidyzowanej mie¬ szaninie. Wzbudzone centralne naprezenie rozcia- 5 gajace wynosilo 47 MPa. W tafli szkla mozna bylo wzbudzac centralne naprezenie rozciagajace w za¬ kresie 42 MPa — 47 MPa przez odpowiedni dobór wzglednych proporcji dwóch materialów wytwa¬ rzajacychgaz. it Przyklad XIII. Uzyto drobnoziarniste mate¬ rialy wytwarzajace w trakcie grzania gaz inny niz wode, na przyklad kwasny weglan sodu, który uwalnia dwutlenek wegla a takze wode. Stosowa¬ no mieszanine 10% wagowych kwasnego weglanu-. 15 sodu zawierajacego 0,6% wagowych koloidalnej krzemionki w celu poprawienia jego plynnosci z 90% wagowymi tlenku glinu aA wedlug przykla¬ du IX.Mieszanina kwasny weglan sodu/koloidalna krze- 90 mdonka miala nastepujaca charakterystyke: Przecietna wielkosc czastki rozklad wielkosci czastek plynnosc zawartosc H20 + CC2 {strata cie¬ zaru w temperaturze 800°C) pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej flui¬ dyzacji 70 lim 1,98 75 37% 1,41 MJ/m3K 30 35 Plynnosc fluidyzowanej mieszaniny wynosila 75 a jej pojemnosc cieplna na jedostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji wynosila 1,38 MJ/m8K.Tafle szklana o grubosci 2,3 mm ogrzewano do temperatury 660°C a nastepnie studzono we fluidy¬ zowanej mieszaninie. W tafli wzbudzono centralne naprezenie rozciagajace które wynosilo 53y5 MPa.Przez odpowiedni dobór wzglednych proporcji skladników mieszaniny mozna bylo w tafli szkla wzbudzic wybrane centralne naprezenia rozciaga¬ jace w zakresie 34 MPa do okolo 55 MPa.W wielu przykladach wskazanie naprezen wzbu¬ dzonych w szkle podczas chlodzenia we fluidyzo¬ wanej mieszaninie drobnoziarnistych materialów 45 podano jako naprezenia wzbudzone w tafli szkla¬ nej o grubosci 2,3 mm ze szkla sodowo-wapniowo- -krzemowego ogrzanego do temperatury 660°C a na¬ stepnie studzonego. W ten sposób jak opisano w przykladach II, III i IV mozna bylo osiagnac rózne ^ naprezenia przez zmiane temperatury do której ogrzewano szklo. Proporcjonalnie wyzsze napreze¬ nia wzbudzono w grubszym szkle.Wszystkie przyklady ilustruja jak dobrac propor¬ cje drobnoziarnistego materialu wytwarzajacego 55 gaz,, który zdolny jest do wydzielania gazu w ilo¬ sci 4—47% swojego ciezaru gdy zostanie ogrzany do stalej wagi w temperaturze 800°C i nastepnie mieszac material wytwarzajacy gaz w ustalonych z góry proporcjach z innymi drobnoziarnistymi ma- eo terialami wytwarzajacymi gaz lub z materialami obojetnymi, przy czym mieszanine sporzadza sie do wytworzenia pozadanej plynnosci w zakresie 60—86 i pojemnosci cieplnej na jednostke objetosci w zakresie 1,02—1,75 MJ/msK, co zapewnia ze tafla 65 szklana chlodzona w mieszaninie jest hartowana termicznie do pozadanego stopnia, wskazanego w przykladach przez centralne naprezenia rozciaga¬ jace. Jak jest to normalne w hartowanym termicz¬ nie szkle, stosunek powierzchniowego naprezenia sciskajacego do centralnego naprezenia rozciagaja¬ cego jest rzedu 2 :1 a wzbudzone powierzchniowe naprezenie sciskajace jest zazwyczaj dwukrotnie wieJksze od centralnego naprezenia rozciagajacego.Przez zastosowanie sposobu wedlug wynalazku warunki hartowania mozna z latwoscia odtwarzac oraz mozliwe jest stosowanie szerokiego zakresu drobnoziarnistych materialów tak jak sa kupowane lub mozliwe jest stosowanie mieszanek tanszych i latwiej dostepnych zamiast rzadszych i drozszych pojedynczych skladników mieszaniny, co zmniejsza koszty prowadzenia procesu.Ponadto przez odpowiednia selekcje materialów drobnoziarnistych i proporocji w których sa one mieszane mozliwe jest wytworzenie w szkle wy¬ branych wyzszych naprezen hartowania niz moglo¬ by byc uzyskane przez jakikolwiek skladnik w mie¬ szaninie stosowany sam.Niektóre sposród rozdrobnionych materialów opi¬ sanych powyzej byly dostepne w handlu o odpo¬ wiedniej przecietnej wielkosci czastek, rozkladzie wielkosci czastek, plynnosci i pojemnosci cieplnej.Gdy nie ma w handlu materialów o pozadanej charakterystyce np« tlenku glinu a, stosuje sie prze¬ siewanie materialów w celu uzyskania oczyszczo¬ nych rozdrobnionych materialów o pozadanej cha¬ rakterystyce do mieszania z innymi skladnikami z wytworzeniem mieszaniny, która w stanie flui¬ dyzacji moze wzbudzac pozadane naprezenia har¬ towania w szkle.Jak stwierdzono fluidyzowane mieszaniny z przy¬ kladów I—IV i XIII byly szczególnie odpowiednie óo termicznego hartowania taflf szklanych na la¬ minaty do .wyrobu przednich szyb samochodowych.Plynnosc takich mieszanin jest w zakresie 71—83, ich zawartosc gazu wyrazona strata ciezaru po ogrzewaniu do stalej wagi w temperaturze 800°C jest w zakresie 4—37% a ich pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji jest w zakresie 1,09—1^38 MJ/m3K.Dobór proporcji skladników w mieszaninie po¬ zwala na wytwarzanie nizszych naprezen w szkle niz wytwarzane przez sam skladnik wytwarzajacy gaz. Jest to zilustrowane przykladem VII.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób obróbki termicznej szkla, w którym szklo ogrzewa sie do ustalonej z góry temperatury: i kontaktuje z drobnoziarnistym materialem flui- dyzowanym gazem, znamienny tym, ze stosuje sie drobnoziarnisty material skladajacy sie z miesza¬ niny wielu wyselekcjonowanych materialów drob¬ noziarnistych, z których co najmniej jeden ma uta¬ jona wlasciwosc wydzielania gazu po nagrzaniu sie: od goracego szkla i miesza sie te materialy w do¬ branych proporcjach nadajac mieszaninie drobno¬ ziarnistego materialu fluidyzowanej gazem taka po¬ jemnosc cieplna i plynnosc, aby osiagnac zadany stopien obróbki cieplnej.117 108 27 ^8 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miesza sie materialy w proporcjach tak dobranych, aby wzbudzic wymagane naprezenia hartujace w tafli szklanej w miare jak ulega chlodzeniu w dro¬ bnoziarnistym materiale fluidyzowanym gazem od 5 temperatury wyzszej niz temperatura zanikania naprezen. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz dobiera sie material, który grzany do stalej wagi 10 w temperaturze 80K)°C zdolny jest do wytworzenia gazu w ilosci 4—37% swojego ciezaru i miesza sie drobnoziarnisty material w z góry ustalonych pro¬ porcjach, nadajac mieszaninie pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji 15 w zakresie 1,02^-1/73 MJ/m3K i plynnosc w zakre¬ sie 60—86. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w przypadku termicznego hartowania tafli szkla sodowo-wapniowo-krzemowego o grubosci 2—2,5 20 mim, w którym tafle szkla ogrzewa sie do tempe¬ ratury w zakresie 610—680°C, a mieszanine utrzy¬ muje sie w stanie spoczynkowej, jednolicie ekspan¬ dowanej fluidyzacji drobnoziarnistego materialu, stosuje sie drobnoziarnisty material wywolujacy 25 w tafli szklanej centralne naprezenie rozciagajace w zakresie 35—57 MPa. 5. Sposób wedlug zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, ze miesza sie drobnoziarnisty material w usta¬ lonych z góry proporcjach nadajac mieszaninie 39 plynnosc w zakresie 71—83 i pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji w zakresie 1,09—1,38 MJ/m3K. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz 35 stosuje sie tlenek glinu a. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie tlenek glinu y zmieszany z tlenkiem glinua. AQ 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine, która zawiera 7—86% wa¬ gowych tlenku glinu y i 93—14% wagowych tlenku glinu. a. 9. sposób wedlug zastrz. 3 albo 4, znamienny 45 tym, ze studzi sie goraca tafle szklana we fluidy- zowanej .gazem mieszaninie drobnoziarnistego ma¬ terialu wytwarzajacego gaz i co najmniej jednego drobnoziarnistego tlenku metalu, którego pojem¬ nosc cieplna na jednostke objetosci przy minimal- 50 nej fluidyzacji wynosi ll76—2,01 MJ/m*K, przy czym zmieszane drobnoziarniste materialy w ustalonych z góry proporcjach nadaja mieszaninie pojemnosc cieplna na jednostke objetosci przy minimalnej fluidyzacji w zakresie 1,27—1,76 MJ/m3K i plynnosc 55 w zakresie 71—82. 10. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty tlenek metaJlu stosuje sie sfe- roidalny tlenek zelaza (a—FeaOj). 11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine zawierajaca 30—70% wago¬ wych sferoidalnego tlenku zelaza. 12. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze jako material wytwarzajacy gaz stosuje sie mie¬ szanine zawierajaca 70—30% wagowych tlenku gli¬ nu a. 13. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine zlozona z 28—35% wagowych sferoidalnego tlenku zelaza, 45—56% wagowych tlenku glinu a i pozostalosci stanowiacej tlenek glinu y jako material wytwarzajacy gaz. 14. Sposób wedlug zastrz. 9, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty tlenek metalu stosuje sie awiazek cyrkonu ZrC2 • Si02. 15. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine, która zawiera 10—70% wa¬ gowych jednowodzianu tlenku glinu (A1203 • 1H20) jako material wytwarzajacy gaz i 90—30% wago¬ wych powyzszego zwiazku cyrkonu. 16. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie glinokrzemian. •17. Sposób wedlug zastrz. 16, znamienny tym, ze jako glinokrzemian stosuje sie zeolit, przy czym mieszanine tworzy sie z 8—10% wagowych zeolitu i 90—92% wagowych tlenku glinu a. 18. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie jednowodzian tlenku glinu (A1203- •1H20). 19. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine zawierajaca weglik krzemu zmieszana z drobnoziarnistym materialem wytwa¬ rzajacym gaz. 20. Sposób wedlug zaistrz. 19, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie jednowodzian tlenku glinu (A1203 • •1H20). przy czym mieszanina zawiera 17% wago¬ wych jednowodzianu tlenku glinu zmieszanego z 83% wagowymi weglika krzemu. 21. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie trójwodzian tlenku glinu (A1203 * 3H20). 22. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stasuje sie mieszanine dwóch drobnoziarnistych materialów wytwarzajacych gaz trójwodzian tlen¬ ku glinu i tlenek glinu y w równej proporcji. 23. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako drobnoziarnisty material wytwarzajacy gaz stosuje sie material zawierajacy kwasny weglan sodu. 24. Sposób wedlug zastrz. 23„ znamienny tym, ze stosuje sie mieszanine zlozona z 10% wagowych kwasnego weglanu sodu i 90% wagowych tlenku glinu a.117 108 V.7-Al203 100 90 80 70 60 50 40 30 20 » O V.7-Al^3 m/.a-Al203 O W 20 30 40 50 60 70 80 90 100 'Aa-At^ Sktad mieszaniny (Z nagane) rlG.c.117 108 Y*7-Al203 Y. ot-Al203 Szklo 2,3 mm Sklad mieszaniny (% wagowe) 10 O % 7-ai^03 90 100 Y.oc-Al203 F/G.J.Szkto 2y3mm 670 °C %7-M203 ioO Y.a-Al203 90 10 80 20 70 30 60 40 50 50 40 60 30 70 20 80 Sklad mieszaniny (% wagowe) 10 o -0/- r-Ai203 90 100 Y.cx-Al203 F/gA117 108 7^ i .8 •55*1 O) .«• P £ Sb Vj c F & c: ?« V c^ v. *v £ ,*J 95- l 90- 85- 60i 75- /O- "A7-M203 KO 3) 3 % S5 50 35 30 lo 10 O %1-M& '/M-AI2O3 O 10 20 30 40 50 60 10 80 90 100 Ka-At&s w* • • r* . FlGS oktaa mieszancny f% wagomJ V.7-Al203 100 90 60 70 60 50 40 V.a-At203 O 10 20 30 40 50 60 30 20 70 80 Sktod mieszoniny (% wagowe) 10 0 CA7~AI203- 90 100 %a-Al203 F/ad117108 fy.7-Al203 100 .90 60 70 60 50 40 30 20 10 O %7-Al203 %a-Al203 O 10 20 30 40 50 60 70 60 90 100 V.tt-M&3 Sklad mieszaniny (% wagowe) F/aZ V.7-Al203 100 90 60 70 60 %ol-A1203 O 10 20 30 40 50 40 30 20 50 60 70 60 Sklad mieszaniny (% wagowe) 10 o V. 7-AI2O3 90 100 y.cc-A(203 F/G.8.117 108 I I £3 50] 40] ! 30] '/•7-AI203 204 100 0 90 10 80 20 70 30 60 40 50 50 40 60 30 70 20 Sktod mieszaniny Cfawagone) 10 O V. r-Ai203 90 100 '/.a-Fe^Oj Fig. 9. 7.Al203.IHp 100 9080706050403020 10 O '/. Al203.IH20 V.Zr02.Si02 O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 °/.Zr02.SiO^ SKLaol mieszaniny (% rtogone) FiG./O.117 108 C3 i I ! 40] 30] 20\ io] %7-AI203 % u-AI203 0-1 . ¦ , 1 ¦ r- 100 90 80 70 60 50 40 O 10 20 30 40 50 60 30 20 10 0 V.7-AI203 70 80 90 100 '/.a-AI203 Sktad mCeszantny (% wagowe) F/G.//.ZGK 5, Btm. zam. 9293 — 95 egz.C«na 109 il PL PL PL PL PL PL PL PL PL