طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز چیست ؟ شیشه ها را می توان به شیشه صنعتی وشیشه های تخصصی با کاربردهای خاص تقسیم نمود. خواص دقیق شیشه های تولیدی وابسته به ترکیب، فرمولاسیون مواد اولیه و فرایند فرآوری آن است. در ادامه به بررسی خلاصه ای از طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز می پردازیم.
آشنایی با انواع شیشه
اکنون به بررسی انواع شیشه ها بلحاظ دسته بندی تخصصی و صنعتی با توجه به ترکیبات آنها می پردازیم.
1-شیشه از سلیس خالص :
این نوع شیشه در محصولاتی مقاوم در برابر دمای بالا استفاده می شود .
2-شیشه از سیلیس ۹۶% :
این نوع شیشه دارای خواص فیزیکی و شیمیایی بسیار نزدیک به شیشه کوارتز است و از آن برای ساخت محصولات مقاومت در برابر دماهای بسیار بالا و در پنجره های هواپیما استفاده می شود .
3- شیشه با ترکیب سودا، آهک و سیلیس :
این شیشه کیفیت بالایی را دارا می باشد و برای تولید ظروف و جام های شیشه ای و حبابهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند.
۴- شیشه دارای ترکیب سرب ، قلیاوسیلیکات :
از این شیشه به شیشه فلينت نیز نام می برند و از آن برای تولید لوله های ترمومتر ، قسمت هایی از لامپ های الکتریکی و نئون استفاده می شود .
۵۔ شیشه هایی با بیس بور سیلیکات :
از این شیشه ها برای تولید ظروف پیرکس و وسایل آزمایشگاهی استفاده می شود .
حال به بررسی شیشه های می پردازیم که در صنعت به خاطر خواص ویژه کاربردهای بخصوص دارند.
6- شیشه چند لایه ترکیبی :
این شیشه متشکل از دولایه شیشه ویک لایه ای پلیمری از مواد شفاف در نیان دولایه شیشه است . این لایه میانی که انعطاف پذیر و کشسان است و به این دلیل استفاده می شود که در صورتیکه شیشه بشکند ، تکه های آنرا بدون فروریختن نگهداری نموده وفشارهای خمشی زیاد را تحمل کند بدون آنکه بشکنند یا ترک بردارند این شیشه ها به محض برخورد و ترک برداشتن عمیق به خاطر فشار زیاد داخلی به صورت پودر درمی آیند و سختی و استجکام آن را به طریق لمینت کردن حرارتی ایجاد می کنند .
7- شیشه های اپتیکی :
این شیشه ها در تهیه لنزها ،عدسی ، منشورو شیشه لیزرها با کاربرد ها ایتیکی خاص مورد استفاده قرار می گیرد.
8- شیشه های مات :
در این ها شیشه ها کریستال زایی یا بلوری شدن صورت گرفته است. طی فرایند ساخت کریستالهای بیرنگ و شفاف در این شیشه ها به صورت نا نظم فرم می گیرند. بگونه ای که باعث انعکاس و انکسار نور در جهات مختلف و نتیجتاً کدر بودن شیشه می شوند .
نام محصولات | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
نام كالاي توليدي ظروف شيشه اي پيركس و اوپال مي باشد كه به نام شيشه هاي بورسيليكات نيز معروف است
شیشه های اوپال
شیشه های اوپال اساسا” شیشه هایی کدر با ظاهر چینی مانند هستند. این شیشه که در مقیاس میکروسکوپی بلورهای شیشه دچار جدایی شده اند؛ ماتی آنها ناشی از انکسار و پراش داخلی نور بين فازهای جدا شده است. این جدایی فازی اغلب از نوع مایع – مایع یا مایع – بلور کریستالی است. این مسئله در تولید انواع اوپال تجاری عمومیت دارند.
شیشه اوپال نوع سوم که از به دام افتادن حبابهای ریز گازی در زمینه شیشه ای تشکیل می شود. به اوپال حباب دار مشهور هستند. این نوع شیشه مقاوم در برابر شوک حرارتی است. که به عنوان یک مکمل برای شیشه های پیرکس محسوب می شوند. آنها را بیشتر به صورت ظروف آشپزخانه و ظروف صنعتی مقاوم در برابر شوک حرارتی بکار می برند. شیشه های اوپال در برابر آب و شویندهای شیمیایی مقاومت خوبی دارند. اما در مقابل اسیدهای قوی ضعیف و محلولهای قلیایی دوام کمتری دارند. لذا شیشه های اوپال مخصوص آشپزخانه را نباید در محلولهای قلیایی شسته شوند.
ظروف پیرکس و مواد اولیه مصرفی | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
ظروف شيشه اي پيركس به تناسب قالب در انواع و اشكال محتلف چهارگوش ، مستطيل، بيضي و دايره اي طراحی و تولید میگردد و نيز از نظر رنگ ، به رنگ هاي سفيد و قهوه اي در بازار موجود است اجزاي اصلي مواد اولیه مورد استفاده در تولید شیشه های نسور پیرکس از سیلیس، اکسید بور، فلدسپات ، دولومیت، کربنات سدیم، کربنات پتاسیم ، خرده شیشه و انواع اکسیدهای تشکیل می شود اجزاي فرعي تصفيه كننده هايي چون اكسيد آرسينيك ، نيترات سـديم ، سـولفات هـا برای خارج كردن حباب هاي هوا يا گاز موجود در مذاب هستند و اجزاي رنگي كننده شیشه، از اكسيد يا نمكهاي عناصري چون آهن ، نيكل ، كبالت ، منگنز ، مـس ، كـروم بـا درصد هاي مختلف براي رنگي كردن شیشه تشکیل می شود.
بررسی رنگ در شیشه
عمده ترين عامل ايجاد رنگ در شيشه اكسيد آهن است كـه در مرحله خرد كردن و آسياب كردن وارد مواد اوليه مي شود براي جدا كردن آن از روش مغناطيس یا شستشو با اسيد استفاده می شود اجزاي بيرنگ كننده شيميايي شیشه عبارتند از كبالت، سيليسيم و منگنز .ظروف پیرکس تولیدی تا دماي 700 درجه سنتي گراد مقاومت دارند وفرآیند عملیاتی بدین ترتیب است که مواد اولیه پس از آسیاب شدن و رسیدن مش پودر به اندازه مورد نظر از دستگاه جدا کننده ذرات آهن بصورت مغناطیسی عبور می کند تا شیشه در زمان تولید شفافیت خود را از دست ندهد . پس از توزین مواد اولیه خرده شیشه آسیاب و تمیزشده نیز به نسبت مناسب به مواد اولیه اضافه می گردد . سپس مواداولیه به داخل مخلوط کن انتقال و پس از اختلاط لازم وافزودن آب بسمت کوره هدایت می شود و عملیات ذوب در کوره انجام می گردد ذوب زمانی کامل می شود که هیچ دانه کریستالی و جامد در مذاب باقی نمانده باشد.
سپس در مرحله تصفیه مذاب گازهای بوجود آمده بر اثر انجام واکنش داخلی مذاب حذف می گردند. در صورت نیاز برای حباب زدایی از از کلرید سدیم یا کلرید پتاسیم استفاده می شود در ادامه هموژنیزه و یکنواخت شدن مذاب انجام میگیردو دما به تدریج کاهش می یابد تا شرایط لازم برای شکل گیری ویسکوزیته مناسب لقمه گیری برای قسمت پرس آماده شود و مذاب بصورت کنترل شده در داخل قالبهایی ریخته شده و زیر پرس فرم بگیردو پس از شکل گیری شیشه تنش زدایی به صورت حرارتی آنیل می شود و پس از خروج از کوره آنیلینگ در قسمت کنترل کیفیت و بازرسی تفکیک محصولات سالم از معیوب مشخص و جدا سازی می گردد تا محصولات با کیفیت بسته بندی گردد.
مواد اولیه تولید شیشه اوپال
مواد اولیه مورد استفاده در تولید شیشه های اوپال از سیلیس ،بوراکس، فلدسپات ، آهک کلسیم فلوراید ، کربنات سدیم ، خرده شیشه و انواع اکسیدهای فلزی استفاده می شود فرایند تولید آن همانند تولید پیرکس از آسیاب ،مش بندی ،جداسازی فلزات ،اختلاط ،ذوب ،تصفیه ،همژن سازی ،قالب گیری و آنیلینگ و باززرسی و بسته بندی تشکیل می شود ظرفیت تولید ظرفیت تولید این واحدسالیانه 3000 تن انواع ظروف نسوز است .
دستگاه ها و تجهيزات تولید ظروف نسوز | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
ماشين آلات مناسب در تولید محصـول با كيفيت نقـش موثري را دارند لذا لازم است انتخاب ماشين آلات مناسب با توجه به توانمنـديهاي كارخانـه هـاي ماشين سازي داخل و تکنولوژی شرکت های خارجی مورد بررسی قرار گیرد و پس از گزینش ماشین آلات براساس ظرفیت اقتصادی نحوه كاربرد ماشين آلات و طرح استقرار آنها و مسیر جريان مواد آنها مشخص می گردد
معرفي بخش ها و دستگاه ها و تجهيزات خط توليد
بخش آماده سازي مواد اوليه :
در اين بخش مـواد اوليـه به سـيلوها انتقال و ذخیره می شود مواد پس از آسیاب و مخلوط شدن با توجه به فرمولاسیون به سيلو منتقل مي شود .
بخش كوره و ذوب :
كوره، ريفاينری و فورهارت بعنوان یک مجموعه در بخش ذوب شیشه می باشند در اين سیستم پس از احتراق در يـك مبدل حرارتي ،خروجی حرارتی کوره که همراه گازهاي احتراق است و از يك مسير داخلي رد مـي شـود وبه هـوا ي سـوخت از مسـير مجاور آن رد می شود را مجدد می توان مورد استفاده قرار داد . جنس كوره ها فلزي و سراميكي است و راندمان تا 35 درصد را دارا می باشد در این بخش مواد مذاب درکوره پس از تصفیه و هموژن کردن آماده انتقال به قالب های فرمینگ می شود.
بخش دستگاه شكل دهنده ( پرس) :
این بخش شامل فیدرهای تامین لقمه برای پرس، اسـتوكر و قالـب هـا مـي باشـد ظرفيت دستگاه متناسب با نرخ خروجي كوره در دو دسـتگاه فرمینگ و متعلقـات آن استفاده مي شود كه به صورت موازي امکان تغذیه وفرم دهی را دارند. پرس ها دارای 12 قالب بوده و قالب ها پس از فعالیت در هر شيفت برای آماده سازی جایگزین و رزرو برای استفاده مجدد آماده می شوند تعداد قاب را بدلیل عدم توقف تولید دو نیم برابر ظرفیت دستگاه در نظرمي گیرند .
دستگاه و تجهیزات خط تولید | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
تجهیزات و دستگاه خط تولید شیشه های نسوز عبارتند از :
- هفت دستگاه سیلو مواد اولیه با ظرفیت 80 مترمکعب و دو مخزن با ظرفیت 40 تن
- یک دستگاه الواتور به طول 10 متر جهت حمل مواد ،
- دو دستگاه نوارهای نقاله به طول 40 متر و ده متری
- یک آسياب (گلوله )اي به ظرفيت خرد كردن 3 مترمكعب در هر ساعت
- یک دستگاه خردكن شيشه به ظرفيت 1000 كيلو در ساعت
- یک دستگاه شيشه شور به ظرفيت شستشو ي 1000 كيلو در ساعت
- یک دستگاه مخلوط كن با ظرفيت مخلوط كردن 3 مترمكعب در هر ساعت
- یک دستگاه جدا ساز مغناطيسي،
- یک دستگاه کوره گازی – برقی با ظرفیت 15 تن درساعت به همراه تجهیزات
- یک دستگاه لهر کوره ۱۲ متر در ۱۲۰ سانتیمتر
- یک سری تجهیزات توزین و کنترل مقادیر
- دو دستگاه پرس هيدروليك باصفحه مدور12قالبي همراه استوكر و گلينرز
- یک دستگاه گرمخانه تنش زايي به طول 12 متر با تجهیزات
- یک دستگاه بسته بندی محصولات
كالای جايگزين | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
انواع ظروف پلاستکی ، ملامين ، چيني ، روي ،مسی و تفلون را می توان كالاهاي جانشين ظروف پيركس دانست امـروزه بـاتوجه به بهداشت استفاده از ظروف شیشه ای ميزان تمايل به استفاده نمـودن ازاین ظـروف افـزايش يافتـه است .
فرایند توليد
كليه فرايندهاي توليد شيشه علی رغم اندكي متفـاوت عملاً شبیه هستند.دراین فرایند مواد اوليه پس از ذخيره و اختلاط به كوره انتقال داده مي شوندتا ا ز نظر ساختار شـيميايي و فيزيكي شرايط لازم را برای تولید شيشه با کیفیت به شرخ ذیل را بدست آورد.
اختلاط مواد اوليه | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
در مرحله نخست با توجه فرمولاسیون تركيب مواد خام مورد نیاز شيشه توليدي تعیبن و مطابق آن مواد خام به نسبت هاي مختلف وزن می شوند و برای دست آمدن دانه بندي مورد نیاز توليد ظروف شيشه اي این مواد داخل آسياب ريخته شـده و پـس از آسـياب شـدن بـراي حذف ذرات آهـن از آن از جداساز مغناطيسي عبور داده می شوند تا رنگ شيشه هاي پيركس مناسب باشد سپس مـواد اوليه توزین شده پس از عبور ازمخلوط كن به سمت كوره هدايت مي گردند.
مرحله ذوب و تصفیه
ذوب با ورود batch به داخل كوره آغاز شده و تا زماني ادامه پيدا مي كند كه هيچ ماده جامدي بـاقي نمانـده باشد. معمولا در كوره هاي ذوب سعي مي شود عمل ذوب تا وسط كوره تمام شود و از آن بـه بعـد بچ ذوب نشده در مذاب وجود نداشته باشد. در عمل سعي بر اين است تا با دانه بندی مناسب مواد اوليه مورد استفاده در اخـتلاط بچ و بارگیری آن در كوره همراه با تنظیم شعله عملیات ذوب به درستی صورت پذیرد تركيب بچ ،دانه بندي ، نحوه تنظبم شعله و نحوه تغذيه كوره روي شرایط ذوب تاثیر دارد. با ورود بچ مواد اولیه به داخل كوره و قرار گرفتن در دماي بالا طی واكنش هاي شيميايي و فيزيكي آب موجود تبخیر شده و در برخي از اجزاي ذوب فاز هاي مايع تشکیل و گازهايي چون so2 و co2 ایجاد می شود.
به مرور فاز مذاب یکنواخت به پیش می روددر ادامه ضمن تصفيه مذاب در مورد شيشه هاي نسوز با استفاده از كلريد سديم يا كلريد پتاسيم برای خروج حباب هاي هوا وگازهاي حاصل از واكنش ، مرحله يكنواختي يا هموژن شدن تركيبات شيشه همزمان با عملیات حرارتی صورت میگیردمنظور از هموژن کردن مذاب یکنواختی تركيب مذاب شيشه در تمام نقاط آن است تا خواص شيشه نظير دانسيته و ضريب شكست و ساير خواص فيزيك شيشه همسان گردد.
عوامل موثر بر ذوب شیشه | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
مهمترین عوامل موثر در ذوب مناسب شیشه عبارتند از :
- تركيب مواد اولیه شيشه که اگر درصد قليايي بودن بالایی داشته باشدذوب راحت تر مي شود
- میزان درجه حرارت کوره بالاتر باشد ذوب سريعتر خواهد بود
- دانه بندي مواد اولیه درشتر باشد ذوب مشكل تر مي شود
- میزان و دانه بندي شيشه خورده هرچـه بيشـتر باشـد ذوب بهتر صورت می گيرد.
- فرمولاسیون بچ ومیزان قليايي بودن آن در شرایط ذوب مهم است
- هموژن بچ و تركيب يكنواخت آن و استفاده از کمک ذوب شرایط مذاب را مناسب تر می نماید
عوامل موثر بر هموژن بودن مذاب شيشه
عوامل موثر بر هموژن بودن مذاب شیشه شامل : درجه حرارت کوره ،مدت زمان ترکیب مخلوط و اجزا آن ، زمان انتقال و ميزان جابه جايي ، به هم خوردن و واكنش هاي بين مذاب و ديرگدازي مي باشد.
شرايط حرارتی
آخرين مرحله بخش مذاب تنظیم شرايط حرارتي است. شيشه در حالت مذاب دماي 1500 درجه دارد ولي براي شكل گيري نياز به ويسكوزيته بالاتري دارد يعني دماي آن بايد كمتر شود . بنابراين پس از اينكه ذوب به صو رت كامل انجام گرفت ، دما به تدريج كاهش مي يابد تا به شـرايط لازم براي شكل گيري برسد .
مرحله شكل گيری ظرف | طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
پرس
اين روش براي ظروفي به كار مي رود كه قطر داخلی و خارجی آن از پايين به بالا افزايش مي يابد دسنگاه پرس قالب ها در يك سيني روتاری است كه حالت دورانـي داشته ومحل بلانچرقالب ها ثابت است . پس از افتادن لقمه در قالب ، بلانچر وارد قالب شده و مذاب را به جداره پخش مي كند. در روش شكل پذيري در يك مرحله انجام مي شود
روش پرس و دمش
مذاب يكنواخت در فورهارت که ارتفاع آن كم است وحتي الامكان از نظر دما يكنواخت شده است وارد سيستم تغذيه كننده مي شود اين سيستم شامل لگن، تيوپ، بلانچر ورينگ قيچي است و لقمه مواد مذاب ازآن خارج مي شود براي ظروفي دهان گشاد كه از پايين به بالا قطر آن كم مي شود از روش پرس و دمش استفاده مـي شـود اين شكل گيري در دو مرحله صورت مي گيرد . ابتدا لقمه وارد Blank شده و شكل اوليه را به خود مي گيـرد و شـكل گيـري بـه همـان روش پرسی انجام مي شود.
سپس لقمه شـكل گرفتـه شده از داخـل Blank قالب خـارج شـده و در قالـب اصـلي قـرار مي گيرد تا شكل نهايي ايجاد شود و سپس قالب باز شده و ظـرف خـارج مـي شـود . در صورتي كه دماي قالب بيش از اندازه باشد مقداري مذاب به آن مي چسبد. جهت كاهش اصطكاك قالب هـا را با روغن آغشته مي كنند.
روش دمش و دمش
از ايـن روش براي ظروفي دهان تنگ كه قطر دهانه آنها از پايين به بالاست استفاده می شود. پس از قرارگیری لقمه در Blank ابتدا هواي اول از زيرلقمه بـه آن دميـده مـي شـود. هوای دوم داخل مذاب را خالی می كند . آنگاه قالب اوليه معكوس می شود؛ سپس وارد قالب اصلي مي شود و هواي سوم به داخل مذاب شكل گرفته دميده شده و شكل نهايي را به آن مي دهد
عمليات حرارتی
بعد از شكل گيري شیشه در قالب مرحله آنيلينگ يا تنش زدايي با عملیات حرارتی شروع می شود روند و سرعت رها شدن تنش ها با افزايش دما بيشـتر مي شود. دليل بوجود آمدن تنش ها در شيشه گراديان حرارتي يا اختلاف درجه حرارت اسـت؛ که در حـين شـكل دهي و يا بعد از آن صورت مي گيرد تنش هايي كه حالت جامد ایجاد می شود تنش موقت هستند . اين تنش ها پس از به تعادل رسيدن مايع از بين مي رود . تنش هاي دائمي در حالت ويسكوز شیشه اگر تغييرات دمـا داشـته باشـيم ايجـاد شده و در دماهـاي يكنواخت هم از بين نمي رود براي از بين بردن تنش های شیشه مظروف پس از شکل گیری در دستگاه دمای آن را به حد آنيلينگ رسانده و مدتي دراین حالت نگهداری می کنند محدوده دمای آنيلينگ براي ظروف پيركس 540 الی 582 درجه سانتي گـراد است
ايستگاه ها ی كنترل كيفيت طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
دركنترل كيفيت ،محصولات درجریان ساخت جهت انطباق فرایند توليد با مشخصات فني ارزیابی می گردد اين عمليات سبب جلوگيري از توليد محصول معيوب و هـدر رفـتن سـرمايه می شود بازرسي و کنترل کیفیت در مراحل تحويل مواد اوليه،فراوری مواد اولیه ،مرحله ذوب ،تصفیه ،هموژناسیون ودر مرحله پایانی انجام می گیرد تولید ظروف نسوز انجام مي گيرد واین کار با استفاده از کنترل ها ،نمونه گیری وتست درآزمایشگاه وکنترل شکل ظاهری لبه ، بدنه ، كف ،تيزي و برندگی محصول صورت می گیرد .
ج ) كنترل كيفيت محصول در اين مرحله ظروف پيركس توليـد شـده تحـت بازرسـي از نظـر تـرك و شكستگي و تست شفافيت و ميزان تحمل حداكثر دما قرار می گیرد. سپس به قسمت بسته بنـدي و در غيـر ايـن صورت به ماشين خردكننده ارسال خواهد شد
سرمایه گذاری مورد نیاز طرح تولید ظروف شیشه ای نسوز
بر اساس مطالعات گذشته احداث واحد تولید ظروف شیشه های نسوز در سال جاری با ظرفیت اقتصادی 3000 تن در محل امکان سنجی شده است. دارای نرخ بازدهی داخلی سرمایه گذاری بیشتر از 36 درصد است. بازگشت سرمایه گذاری حدود 3 سال بعد از زمان بهربرداری خواهد بود. در ادامه خلاصه‌ای از نیازمندی و مشخصات عمومی احداث این واحد ارائه شده است.
نتیجه مطالعات مالی و اقتصادی | طرح تولید ظروف شیشه ای
تحقیقات بازار در زمان بررسی با ارايه معيارهاي محاسبه هريک از موارد برآورد سرمايه ثابت و در گردش و توضيح پيرامون هزينه‌هاي ثابت و متغير طرح، پيش‌بيني و قيمت تمام‌شده و همچنين سود ساليانه طرح که محاسبه گرديده است. مهم‌ترين شاخص‌های مالی و اقتصادی طرح با محاسبات مالي که از نرم‌افزار comfar III Expert استخراج شده است. وضعيت قابل قبولی را به لحاظ مالي نشان می دهد. جهت اخذ مجوز های تولید این محصول و تامین زیر ساخت براساس پلان های مهندسی تولید استاندارد و صادرات محور می توانید در تمامی مراحل انجام کار از زمان بررسی ایده تا پیاده سازی و زمان بهره برداری از مشاوران و کارشناسان خبره و با تجربه کاردوک کمک بگیرید.
خدمات قابل ارایه کاردوک به طرح‌ها و واحدهای تولید کننده
برای تهیه طرح توجیهی در زمینه های مختلف می توانید با کارشناسان تماس بگیرید. از جمله خدمات مرکز مشاوره کسب و کار کاردوک می توان به موارد زیر اشاره داشت :
- ارائه خدمات در انتخاب ماشین آلات، تاسیسات عمومی و طراحی سایت پلان
- تامین نیروی انسانی نصب و راه اندازی ماشین آلات و تاسیات عمومی طرح تولید
- مشاوره فرمولاسیون مواد اولیه
- مشاوره اصلاح تکنواوژی، نوسازی و بازسازی واحدهای قدیمی
- مشاوره صادرات محصول با کیفیت به کشورهای دیگر
- تهیه طرح توجیهی و امکان سنجی طرح با استفاده از نرم افزار اختصاصی توسط متخصصین کارآمد مهندسی
- ثبت نام در سامانه بهین یاب و سامانه مختلف
برای دریافت مشاوره از متخصصان مرکز مشاوره کاردوک جهت نوشتن طرح توجیهی می توانید با شماره 02166418908 تماس بگیرید
