- Fabricación del
vidrio - Fibras
sintéticas de vidrio - Fabricación de
lana aislante - Productos
cerámicos - Materiales
refractarios
GENERALIDADES:
El vidrio común es un producto artificial
obtenido por fusión de:
Dióxido de Silicio: (sílice; Arena o
Cuarzo)
Carbonato de Sodio: (Soda Solvay) o en su reemplazo el
Sulfato de Sodio:
Carbonato de Calcio: (Piedra Caliza) exenta de Hierro para
obtener un vidrio incoloro y transparente.
La fusión se realiza en crisoles de material
refractario. Como fundente se añade vidrio de la misma
composición.
El vidrio que se deja enfriar rápidamente es
quebradizo y se rompe fácilmente por choque o por
rasguño. Si por el contrario, se enfría demasiado
despacio se desvitrifica, es decir, parte de sus componentes
empiezan a cristalizar y se vuelve opaco. Por ello los vidrios se
"recuecen" (operación llamada templado del vidrio),
calentándolo un rato a temperatura algo inferior al punto
de reblandecimiento, y enfriándolo a la temperatura
deseada. Este recocido hace al vidrio menos quebradizo y que
elimina las tensiones que pudiera haber en el, dura varios
días y se hace en hornos especiales.
Las propiedades varían según su
composición química, por ejemplo para darle
propiedades especiales se le agrega Bórax (Tetraborato de
Sodio )
obteniéndose vidrio del tipo Pirex, los cuales son duro y
resistentes a los cambios de temperaturas.
FABRICACION DEL VIDRIO
El vidrio se fabrica a partir de una mezcla compleja de
compuestos vitrificantes, como sílice, fundentes, como los
álcalis, y estabilizantes, como la cal. Estas materias
primas se cargan en el horno de cubeta (de producción
continua) por medio de una tolva. El horno se calienta con
quemadores de gas o petróleo. La llama debe alcanzar una
temperatura suficiente, y para ello el aire de combustión
se calienta en unos recuperadores construidos con ladrillos
refractarios antes de que llegue a los quemadores. El horno tiene
dos recuperadores cuyas funciones cambian cada veinte minutos:
uno se calienta por contacto con los gases ardientes mientras el
otro proporciona el calor acumulado al aire de combustión.
La mezcla se funde (zona de fusión) a unos
1.500 °C. Las reacciones que se presentan
son:
Luego pasa a una etapa de refinado donde los gases
contenidos en la masa se desprenden (Tº 1400ºC) y los
silicatos producidos se unen, formando silicato doble de sodio y
calcio que es el vidrio común, una composición
aproximada es:
Dióxido de Silicio: SiO2;
68-75%
Oxido de Sodio: Na2O; 11-18%
Oxido de Calcio: CaO; 8-17%
Otra forma de expresar la composición es:
Na2O. CaO. 6SiO2
Después avanza hacia la zona de enfriamiento,
donde tiene lugar el recocido. En el otro extremo del horno se
alcanza una temperatura de 1.200 a 800 °C. Al vidrio
así obtenido se le da forma por laminación o por
otro método.
COMPOSICION DE LOS VIDRIOS COMERCIALES
Cuando a la materia prima materia del vidrio se le
agregan distintos compuestos químicos se obtienen
diferentes tipos de vidrio. Con base en su composición
química se puede hacer una clasificación como la
que aparece en la tabla, donde se resumen los compuestos y
elementos que poseen los vidrios comerciales más
comunes.
Elementos | Sódico—cálcico | Plomo | Borosilicato | Sílice | ||
Sílice | 70-75 | 53-68 | 73-82 | 96 | ||
Sodio | 12-18 | 5-10 | 3-10 | |||
Potasio | 0-1 | 1-10 | 0.4-1 | |||
Calcio | 5-14 | 0-6 | 0-1 | |||
Plomo | 15-40 | 0-10 | ||||
Boro | 5-20 | 3-4 | ||||
Aluminio | 0.5-3 | 0-2 | 2-3 | |||
Magnesio | 0-4 |
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