De fabricage van kristallen glazen

GLAZEN.-..

,

.'

I n 1 e i d i n g

.-I

Kristalglas onderscheidt zich van gewoon glas door een

hoger soortelijk gewicht en brekingsindex, grotere veerkracht

en heldere, sonore klank. .~ '"

De belangrijkste grondstoffen voor de bereiding zijn: zilverzand, potas en menie.

De zuiverheid van de grondstoffen is van zeer g~oot belang.

Het gaat hierbij vooral om het' ijzergehalte, daar dit een gele tot geelbruine kleuring veroorzaakt. Toch is meestal

ontkleuring noodzakelijk, waartoe bepaalde ontkleuringsmiddelen

worden gebruikt. eMn 02)

Gekleurd kristalglas kan gemaakt worden met behulp van kleurende

.metaaloxyden, b.v. Co 0.

De bereiding van kristallen glazen is door het vele handwerk zeer arbeidsintensief en dus kostbaar.

Bij hét opzetten van een fabriek speelt de ervaring en relatie met andere fabrieken een overvvegende rol. Zonder dit zijn geen berekeningen uit te voeren, hetgeen uit het navolgende duidelijk naar voren zal komen.

Machinale vormgeving aan kristalglas is mogelijk, maar,ecönomisch niet verantwoord, daar het als een luxe product nie,t aan normali-satievoorschriften is-gebonden.

Het fabricageproces is in vier stukken onder te verdelen:

I. De eigenlijke glasbereiding.

II. Decoratie.

III.

Fabricage der potten waarin het grondstoffenmengsel gesmol ten wordt.

IV.

Bereiding van de ~Jzeren gietvormen, met behulp

waarvan aan het glas vorm gegeven wordt.

Deze vier punten worden hierna beschreven, waarna nog een apart hoofdstuk volgt over datgene, wat bij het drijven der fabriek een belangrijke'rol speelt.

:::::HOOFDSTUK I.

-Par. 1.

De eigenlijke gla~bereiding

.-

Grondstoffen.-De samenstellende bestanddelen van kristalglas zijn

Si 02' K20 en PbO.

Voor'ieder van deze bestaat een reeks van grondstoffen, waarvan de belangrijkste zijn

..,

Ruwweg is de samenstelling van kristal- of loodglas:

a. b. c. Si0 2 + 52%. K 20 + 13%. PbO + 35% (1)

SiO? is dus het hoofdbestanddeel. Het is echter zo, dat niet elke zandsoort voor fabricage van kristal in ,aanmerking komt, omdat het dikwijls verontreinigd is door andere elementen. De belangrijkste hiervan is ijzer.

In (2) is aangegeven, dat het percentage Fe

203 in zand voor kristalglas de 0,0210 niet mag overschrijden.

Als bron is dan ook genomen het in ons land.aanwezige en practisch ijzervrije zilverzand.

Potas is in de handel verkrijgbaar als K

2C03 I-i a<l en K2C03 o. a<l.

Het watergehalte is van groot belang om de juiste mengverhouding voor kristalglas te kunnen toepassen. In verband met de hygrosco-pische eigenschappen is het dus nodig potas in gesloten vaten op

te slaan en het watergehalte regelmatig te controleren. Als grondstof is hier genomen het K

2C03 l t a<l.

Loodmenie, Pb30~, is in de handel verkrijgbaar in houten vaatjes. Het is na het zand de belangrijkste grondstof.

De zo zeer gewenste eigenschappen van kristalglas blijven blijkens de ervaring behouden, indien tot de helft van de hoeveelheid K

20 door een ae<luimoleculaire hoeveelheid Na

20 en tot 1/5 van de hoeveelheid PbO door de ae<luimo1. ~oeveelheid BaO wordt vervangen.

Deze vervanging heeft economische voordelen, daar Na

2C03 als grondstof voor Na

20, en BaC03 als grondstof voor BaO goedkoper zijn dan K2C03

resp .Pb 304•

Aan het mengsel van bovengenoemde stoffen worden nog toegevoegd: 1) Ontkleuringsmiddelen.

2) ~euringsmiddelen.

3) Scherven. sub

1.-De hoeveelheden ontkleuringsmiddel zlJn klein en daar te grote hoe- . veelheden kleuring veroorzaken wordt het meestal gemengd met kwartsmeel,

zodat een nauwkeurige afweging mogelijk is.

Dralle 11 (lit.3) geeft voor een ontkleuringsmengsel het volgende recept: 700 g. kwartsmeel. 200 g. As 203 20 g. NiO zwart. 10 g. Seleen (met.) 70 g. Mn0 2 (bruinsteen)

Van dit mi:3ngsel wordt 100 g. toegevoegd aan 100 kg. kristalgrondstoffen-mengsel.

Volgens Prof.van Nieuwenburg is Seleen niet geschikt in verband met· vor.ming van·zwart PbSe.

,",

.

-3-'Het heeft geen zin soort en hoeveelheid ontkleuringsmiddel aan te geven, daar dit afhankelijk is van de zuiverheid der grondstoffen, ,.en de samenstelling van kristalglas. Het beste is dit aan de hand van de praktijk na te gaan.

Opmerking:

Wordt

Mn

O

2 als ontkleuringsmiddel gebruikt dan ook iets

Co 0 ( 5 à 10 g.per pot) toevoegen, om de nakleuring van

Mn

O

2 tegen te gaan en, de gele kleur van org.

ontledings-proq.ucten weg, te n'emen.

sub 2.- Kleuringswiddelen.

Wenst men gekleurd glas te maken, dan moeten kleurstoffen worden toegevoegd. In verband met de hoge temp. in de glassmeltoven zijn alleen metaalverbindingen (bijv. oxyden) hiervoor geschikt. De hoeveelheid bepaalt de kleurnuance en dit kan alleen blijken uit de ervaring. Kleurmiddelen zijn: (3) Co 0 Cu 0 blauw op 100 kg. zand 150 - 400 g. Co

o.

hemelsblauw " ag,uamarijnblauw " violet

_"

normaal violet "

"

"

"

"

,

"

"

"

"

1,5 kg. 6 - 8 kg. 200 - 250 g. 4 - 6 kg. (kleinere hoeveelheden'amethystkleuren) Fe

3

0

4

groen. 4 0,5 kg. Fe 304 + 3 kg. Mn O2 antiekgroen.

zuiver groen op 100 kg. zand 1 g.

Goud, Cu verbindingen rood. Van goud zeer kleine hoeveelheden

nodig; 16 g. op 100 kg:

sub 3.-

Scherven.-Dit toevoegen van scherven vergemakkelijkt het smelten van het mengsel. Daar er bij de bereiding van kristallen glazen sprake is van een grote uitval, kan men deze scherven weer als grondstof gebruiken, mits de samenstelling ervan bekend is.

Hierdoor gaat slechts een gedeelte van de uitval voor de eigen-lijke glasproductie verloren.

Par.

2.-Gedrag van de grondstoffen gedurende het

smelten.-2 K

2C0₃.

3

a~. ontleedt volgens de vergelijking:

2, K 2 C03• 3 .R20 (165,2)

~04

volgens 2 K 20 + 2 CO2 + 3 E20 •. (94,1) 2 Pb 304 ~ 6 PbO + 02 ( 68 5,3) (669,3)

Par.3.

De gevormde oxyden verbinden zich met Si O

2 iot Kalium- en

loodsilicaten.

De werking van de, ontkleuringsstoffen kan zowel physisch als chemisch zijn.

Physisch door vorming van complementaire kleuren, Chemisch door vorming van kleurloze verbindingen.

Mn O

2 kan zowel physisch,als chemisch werken; enerzijds wordt

het ljzergroen door mangaanrood opgeheven, anderzijds zet de

vrijkomende OQ van1m O

2 de groene ijzerkleur om in een minder

opvallende geIe kleur.

Berekening van de samenstelling van he't grondstoffenmengsel. -In het algemeen zal een fabriek zich niet beperken tot één samenstelling, maar meerdere soorten kristalglas maken. Deze samenstelling draait steeds om de volgende moleculair-verhouding:

1 K 0

2 1 Pb 0

Aan de hand van

de~~rhOUding

zal de berekening van het

grond-stoffenmengsel woraen toegelicht.

Zoals reeds werd betoogd kan tot de helft van het K

20 en tot

1/5 deel van het PbO vervangen worden door respectieve aequimol., hoeveelheden Na

20 en Ba O. Dit heeft de navolgende voordelen:

1. Kwaliteit verandert niet noemenswaard.

2. H.et glas wordt goedkoper.

3. Grondstoffenmengsel smelt vlugger en bij lagere temperatuur (5)

4. Betere loutering~ (3)

De mol. verhouding wordt dus nu:

4 Pb 0

5 1/5 Ba 0 6 Si O2, .

In onderstaande tabel zlJn aan de hand hiervan de hoeveelheden van de benodigde grondstoffen berekend, voor de bereiding van 1.000 kg. glas. Stof. K 20 Na 20 Pb 0 Ba 0 .Si O 2

mol. Hoev. op Grondstoffen Mol.

gew." 1000 kg. gew. 94.2 72,69 K 2C03 li aq. 165·2 62.0 47·84 , Na 2C03 o. aq. 96.0 223.2 275·62 Pb 30

4

685·6 153.4 47.37 Ba C0 3 197·4 60.1 556.48 .. ... Si O 2 60.1. 1000,00 (1000 x 100) Smeltverlies dus 100 - \1101,29 Hoeveelheid in kg. 127·53. 74·07. 282.25· 60·96. 556.48. 1101,29·

=

9,2

fa.

- ....

Par.4.-

Par·5·-..

-5-Slechts wanneer de eveneens toegevoegde scherven dezelfde samen-stelling hebben, als het glas verkregen uit bovengenoemde grond-stoffen, hoeft aan de samenstelling van het grondstoffenmengsel

niets veranderd te worden. Hebben de kristal scherven een and~re

samenstelling, dan moet hiermede rekening worden gehouden bij de berekening van het grondsto,ffenmengsel.

Opsl'ag valide

grondstoffen.--De grondstoffen worden meestal bewaard in een ruimte dicht bij de mengkamer. Deze ruimte moet droog zijn en toegankelijk voor

transportmiddelen. . ~~f'

I

'los te storten daar dan het aanrrucingsoppervlak met de lucht. Het verdient a beveling de soda, die in zakken wordt aangevoerd, veel kleiner is. Het opgenomen water vormt met de sodà een harde korst, die het ondergelegen gedeelte tegen verdere vocht-inwerking beschermt.

Potas en menie worden in vaten aangevoerd en hierin ook opgeslagen. Zilverzand daarentegen wordt los aangevoerd en los gestort.

Te allen tijde moet er een voldoende grote voorraad der

grond-stoffen zijn, daar~rekening moet worden gehouden met stagnatie,

in de aanvoer. De grootte van de opslagruimten moet hieraan zijn aangepast.

He't mengen van de

grondstoffen.-In de literatuur zijn meerdere methoden aangegeven voor de bereï~±ng

van het mengsel. (zie o.a. (5), (2) )

Met behulp van deze gegevens is een hieronder beschreven en in het fabrieksschema gedeeltelijk aangegeven methode ontwikkeld.

Beschrijving:

Een op rails, met mankracht voort te bewegen weegwagentje,'kan in

~e verschillende opslagruimten achtereenvolgens met de berekende

en af te wegen hoeveelheden grondstoffen worden gevuld,

Het weegwagentje bestaat uit een kipbak en een weegmechanisme.

Dit laatste is zodanig uitgevoerd, dat met behulp van loopgewichten de diverse hoeveelheden van de grondstoffen kunnen worden afgewogen. De-loopgewichten zijn in een kast ingebouwd, die gesloten wordt, als de bedrijfsleider de'diverse gewichten heeft ingesteld.

Wanneer één grondstof is afgewogen wordt het corresponder~nde lo~p­

gewicht uitgeschakeld.

De bedienénde arbeider hoeft dan alleen te letten op het goed en in de juiste volgorde afwegen.

Het smalspoor moet op de plaatsen waar afgewogen wordt, goed horizontaal gelegd zijn.

Nadat de grondstoffen zijn afgewogen, worden de juiste hoev.eelheden ontkleuringsmiddelen en eventueel kleurmiddelen toegevoegd.

De bak wordt met behulp van een hangspoor van het weegwagentje

afgenomen en in ,de trechte~ van de menger gestort." Hier zorgt een

trilmechariisme voor vulling van de menger.

Het geheel wordt dan innig gemengd, waarna door middel van het aan-gegeven mechanisme een bunker wordt gevuld.

De bunker kan met hangspoor voortbewogen en leeggestort worden in de potten in de glasoven. Hiertoe bevindt zich boven iedere pot een opening in he't dak van de oven.

par.6.-Het mengsel wordt in de glastechniek "gemeng" genoemd. Hieraan worden nog, voordat het gemeng in de smel tpott,en gebracht wordt, kristal scherven toegevoegd.

Het gewicht aan scherven mag tot 25% bedragen en is verder nog afhankelijk van de aanwezige voorraad kristalafval.

Bes'chri'jving van het smeltproces en de

oven.-Voor het vullén der potten zijn in principe twee mogelijkheden: 1. Met de hand. (schop)

2. Machinaal.

Voordelen van 2 boven 1:

Machinaal kan sneller worden gewerkt en bovendien worden arbeids-krachten uitgespaard.

Tevens vindt het vullen sneller plaats, waardoor tijd wordt ge-wonnen zodat minder warmte verloren gaat. Het machinale vullen is dan ook hier toegepast.

Alvorens het vullen der potten verder te bespreken, volgt eerst

een beschrijving v~ de oven.

In de literatuur zijn vele typen v~ ovens beschreven. Deze

variëren in,capaciteit (n.l. 1 tot - 20 potten ovens).

Verder kan regeneratie of recuperatie van de warmte worden

toe-gepast, teTIvijl d~warmtebron vast, vloeibaar of gasvormig kan zijn.

Ofschoon het in principe mogelijk is wannenovens te gebruiken, (dit zijn ovens, waarin geen potten zijn geplaatst, maar waar deze zijn vervangen door één grote bak, die als onderdeel van de oven wordt uitgevoerd) is dit voor kristalglas niet wenselijk, in

verband met de hoge eisen die aan de'kvlàliteit van het kristalglas worden gesteld. In de wannenovens heeft de smelt een groter aan-rakingsoppervlak met de'verbrandingsgassen en daardoor kan deze gemakkelijk verontreinigd worden.

Vrijwel algemeen worden voor kristalglas pottenovens gebruikt. Hoewel vroeger gesloten potten in gebruik waren (behoudens een

opening o~ de blaaspijp in te brengen), kan nu volstaan worden

met gewone, open potten, daar zowel de zuiverheid van de gassen als de kwaliteit van de vlam sterk verbeterd zijn.

De in ons schema toegepaste oven met recuperator is een door Dralle speciaal aanbevolen type pottenoven voor kristalglas.

De onderbouw van'deze oven bestaat uit tw~e luchtverhitters

met een daar tussen gelegen doorgang. Door middel van een ventiel wordt de lucht toegelaten en gaat via verticale- en verdelings-kanalen naar de onderzijde van de recuperator. De lucht stijgt omhoog en wordt hierbij voorgewarmd en komt dan in de branders. De doorsneûe der doorgangen in de recuperator neemt naar boven gaande toe in verband met de volume-toename van de warmer wordende luéht. De bovenste twee lagen hebben een wanddikte van 70 mm, ter-wijl de onderste doorgangen slechts een dikte van 50 mm hebben. Het stookgas komt via een verticaal kanaal, dat voorzien is van

een gasregulateur, en met de gasaanvoerleiding in verbinding staat, in de twee branders. Deze staan tegenover elkaar, waardoor de vlammen in het midden van de oven op elkaar stoten, waarna de verbrandingsgassen door 12 in de vloer aangebrachte openingen worden weggezogen.

~,

~7-De verbrandingsgassen komen dan via de recuperator in de

schoorsteen. De ho~gte van deze schoorsteen is zodanig, dat

een voldoende trek gewaarborgd wordt en geforceerde trek ' overbodig maakt. In de doorgang bevindt zich nog een schuif, waardoorheen koude lucht in de koelkanalen van de.oven toege-laten kan worden.

In dé zijwand van de oven z2Jn boven de potten openingen aan-gebracht voor doorvoering van de blaaspijpen.

I ~~' ) In verband met de grote calorische waarde van cokesovengas,

~r 3600 - 4000 kgcal/m3, wordt dit als stookgas hier gebruikt.

11

t#""l

J

Hierdoor is het wenselijk deze

glasfabri~k

te bouwen in de

\~a ,)f~t nabi,jheid van een cokesovengasfabriek.

~\

Het vullen van de

potten.-De oven, die tijdens het glasblazen op werktemperatuur (1150 - 12000)

is geweest, wordt allereerst gebracht op de smelttemp., 14500C.

Vervolgens wordt de schuif van de schoorsteen afgesloten, waardoor tijdens het vullen geen te ,sterke afkoeling van de oven kan op-treden, en tevens verstuiy.ing van het gemeng wordt voorkomen.

De bunker wordt boven de ~ven gebracht en het gemeng, via dé

af te sluiten oven-openingen, in de potten toegelaten.

Het vullen moet zodanig geschieden, dat het gemeng precies in het midden van de pot valt.

De wand van de pot wordt hierdoor niet te snel en ongelijkmatig afgekoeld, hetgeen tot breuk van de pot aanleiding zou kunnen geven.

In elke pot wordt zoveel materiaal gebracht, dat een klein

kegeltje van deze sto~ juist boven de rand van de pot uitsteekt.

Eerst wanneer deze vulling volledig gesmolten is, kan tot bij-vulling worden overgegaan. Dit wordt herhaald tot de potten bijna vol zijn. (meestal drie maal)

Het eigenlijke

smelten.-Alvorens het eigenlijke sméltproces beschreven zal worden moet nog op een punt, de fijnheid van'het grondstoffenmengsel betref-fende, worden gewezen.

In het algemeen geldt: fijn gemalen en goed gemengd is half ge-smolten.

Toch is tèfijne maling niet gewenst, daar hierdoor veel lucht wordt ingesloten. Deze verhindert b.v. bij zand, de innige aan-raking van het aanvankelijk bijzonder taaie smeltproduct met de fijne zanddeeItjes en houdt daardoor het volkomen oplossen èn smelten tegen.

Tijdens het smelten ontwijkt allereerst het vocht; dan beginnen de alkalische vloeimiddelen te smelten zoals soda en potas, 'zonder evenwel eerst een ontleding te ondergaan. Ook de 'menie

smel t gema..1ckelijk onder afgifte van een kleine hoeveelheid zuurstof.

Eerst-langzamerhand vormt zich een verbinding tussen loodoxyde, de alkaliën en het zand tot een glasachtige substantie, waarbij nu uit de. carbonaten door het kiezelzuur van het zand C0

2wordt

vri j gemaakt. .

Eventuele toegevoegde metaaloxyden (voor kleuring) lossen aller-eerst op in de massa en vormen dan een verbinding met de smelt. Door de ontwijkende gassen ontstaat een geruis als bij het koken van water. De vakkundige smelter herkent hieraan het verloop van het smeltproces.

Naast deze chemische beschouwing van\het smelten is ook een

Het smelten van het gemeng verloopt niet gelijkmatig-en begint

niet onder maar boven in de pot. De bovenste laag smel,t dus het eerst

en het gevormde ~s,loopt naarCfe kant af. Daar het gemeng een kleiner

s.g. heeft dan het glas, gaat het eerste drijven op het glas, en zp-doende wordt weer een nieuwe laag gemeng gesmolten.

Voor een volledig inzicht in het smeltproces wordt'verwezen naar (4) en de daarin vermelde literatuur.

par·7.-

par.8.-Het ontgassen en louteren van het

glas.-Na het smelten bevinden zich in de glasmassa nog resten van niet volledig verglaasd materiaal, en een groot aantal gasbellen. Daar nu voor het smelten geen warmte meer nodig is loopt de temp. in de oven op, waardoor een volledig smelten en een ontwijken van de gasbellen begunstigd wordt.

Teneinde een homogene massa te krijgen worden in de pot stukken As

203 geworpen, die naar de bodem van de pot zinken, vervolgens

gemakkelijk verdampen, waardoor het glas goed gemengd wordt.

Ook andere methoden zijn mogelijk, b.v. vochtige stukjes hout of r

aardappelen i.p.v. As

20₃ gebruiken. Hoe kleiner de viscositeit

van het glas is, des ~e minder louteringsmiddelen zijn nodig en

noodzakelijk. Noodzakelijk, omdat anders de glasmassa over de rand van de pot schuimt. Nog andere methoden zijn hiervoor in gebruik;

zie daartoe de. aangegeven literatuur. (lit.4.)

Na deze bewerkingen is het glas helder en zo dun vloeibaar geworden, dat er geen vorm aan gegeven kan worden. Daarom laat men voor de aanvang van het eigenlijke glasblazen, de oventemperatuur dalen tot

1150 - 1200oC. door vermindering van de hoeveelheid brandstof en het

toelaten van lucht door de blaaspijpopeningen.

Tevens vindt hierdoor nog een loutering plaats, omdat gasbellen in de g'asmassa oplossen.

1150 - 12000Cis dus d~ werktemperatuur, en behalve hogere viscositeit

en loutering zijn er nog andere voordelen, b.v. minder brandstofverbruik,

minder stralingsverlies (waardoor de glasblazers er minder last van .

hebben ..•• ) . ,

De

vormgeving.-Bij het maken van elk kristallen glas komen vier mensen te pas. Deze vier vormen een werkploeg.

De glasblazer.

Deze steekt de blaaspijp via een tijdens het smelten afgesloten' opening, in de glaspot, waarbij een hoeveelheid glas bij het terug.-trelcken aan de pijp blijft vastzitten.

Hiermede loopt hij naar zijn werkplaats. Steeds draaiende met dè pijp brengt hij het glasklompje op een ijzeren aambeeld en kneedt het daarop,

al heen en weer rollende, tot een langwerpig cylindertje glas. Na even in de pijp te hebben geblazen, zodat het massieve rolletje

hohwordt, slingert hij het enige malen heen en weer en laat zo het

gloeiende glaszakje nog verder uitzakken.

Nu is de grondvorm - paràison - gereed om in een ijèeren gietvorm te worden gebracht.

,Om nu het glas te blazen brengt hij de paraison in de geopende ijzeren vorm, die uit twee helften bestaat en die hij door een scharnier met

~

.

' " /

-9-( De ijzeren vorm wordt voor het inbrengen van het glas in water

ondergedompeld en af en toe met grafietpoeder bedekt. Het water vormt een dampkussen, waardoor het glas niet aan de vorm blijft

kleven; het grafietpoeder zorgt dat de oneffe~~eden in de ijzeren

vorm, niet op het glas overgebracht worden.)

Terwijl de glasblazer de pijp tussen de handen rolt, om de naad die

door de beide vorIT~elften zou kunnen ontstaan, weg te werken,

blaast hij zo lang in de pijp, dat het glas de vorm geheel opvult.

\

Na opene~ van de vorm en controle geeft hij de blaaspijp over aan de glasmaker, die er de steel en het voetje moet aanzetten. Het glas krijgt hij van de derde man in de werkgroep, de plukker

(of kei er, afgeleid van ceuillir).

Na afloop daarvan haalt een jongen het voorwerp van de pijp af en maakt deze schoon.

Een andere arbeider, die meerdere werkgroepen bedient, verzamelt de glazen en brengt deze, voor ze te ver afgekoeld zijn, naar de koeloven.

Voor een volledige beschrijving van het glasmaken, zie (1). Het

koelen.-Glas is een slechte warmtegeleider, hetgeen als nadeel heeft dat b.v. een kristallen glas bij snelle afkoeling kan springen, door optreden van spanningen.

Door de dikte van de wand koelen de buitenste lagen sneller af dan de binnenste. Het gevolg is, dat hierdoor de zachtere binnen-lagen bij verder afkoelen op de reeds hardere buitenbinnen-lagen trek gaan uitoefenen, hetgeen tot trekspanningen aanleiding geeft.

Wordt de grens van deze spanning overschreden, dan treedt vervorming of breuk van het glas op.

Dit kan'voorkomen worden door langzame afkoeling. Hierdoor kunnen n.l. de binnenste lagen de buitenste lagen volgen tijdens het krimpen. Dit langzame afkpelen vindt plaats in een koeloven.

Voordat een kristallen glas gereed is, is het reeds zover afgekoeld, dat hierop volgende langzame afkoeling, de reeds gevormde spanningen

niet meer doet wegvloeien. Het kritieke p~nt n~emt men het

transfor-matiepunt.

Het is dus logisch, dat een koeloven uit twee zones moet bestaan: één voor opwarmen, waarbij het glas tot boven het transformatiepunt wordt verhit, en één voor afkoelen. Deze afkoelsnelheid moet meestal

experimenteel bepaald worden, en hangt af van dikte, vorm en

samen-stelling van het glas. Daardoor zal het moeilijk zijn aan een

koel-oven redelijk nauwkeurige berekeningen te verrichten.

Bij het opzetten van een kristalfabriek spelen dus de relaties met reeds bestaande kristalfabrieken een belangrijke rol, meer dan de zeer algemene gegevens in de literatuur.

In de literatuur zijn meerdere typen koelovens beschreven, van discontinue tot continue.

De keus is gevallen op een continue koeloven, beschreven in (3).

Het is de Hartfor,d-kanaalmoffeloven. Bij deze oven is het gebruik van vuurvast materiaal tot een minimum beperkt. Hij bestaat uit metalen delen, die bij de montage gemakkelijk tot één geheel samen

par.lO.-afdelingen; ieder yan deze bestaat uit drie kamers, die lucht-en gasdicht met elkaar verlucht-enigd kunnlucht-en wordlucht-en. Hierbij wordlucht-en drie boven elkaar liggende kanalen gevormd, waarvan het middelste het eigenlijke "koelkanaal" is, terwijl door de twee anderen de Koel- of verwarmingsmedia stromen, onder nauwkeurige controle.

In de koelkamer kan zo goed het gewenste t~mp.verloop worden

in-gesteld.

In de verbrandingsruimte wordt cokesovengas verbrand; de ver-brandingsgassen gaan dan door hèt onderste kanaal, en worden met koude lucht gemengd. De hoeveelheid gas en lucht en de trek van de ventilator, bepalen de stromingssnelheid.

Door meer of minder koude lucht toe te laten, kan de temp. ge-regeld worden.

Door het koelkanaal loopt een transportband,waarvan de aandrijving zich buiten de eigenlijke koeloven bevindt. Hierdoor moeten de glazen nog een betrekkelijk lange weg (ca.4 m.) in de open lucht afleggen. Dit vergemakkelijkt de arbeid van het afnemen, controle en transport.

De totale lengte van de oven bedraagt 22,8 m.

Deze afstand wordt voor kristallen glazen meestal in 2 à 3 uur doorlopen.

Na het koelen worden de kapot gesprongen voorwerpen in een scherven-bak verzameld, de goede voorwerpen ondergaan de navolgende bewerkingen.

~

le"."

Krasse"nen

"afspringen.-~ Op een bepaalde hoogte wordt door middel van een diamant een kras

~"

1,

op het voorwerp aangebracht waarna dit op een ronddraaiend tafeltje

~,~ ~ wordt gezet. Ter hoogte van de kras bevindt zich een brandertje,

"~~ dat de hete gassen richt op het glazen voorwerp. Na enkele seconden

springt het kapje los. Ook deze kapjes worden weer in een

scherven-bak verzameld, om later weer opgesmolten te wo~den.

2e.

Controlè·.-Hierna volgt controle van de glazen op verontreinigingen, als insluitsels van steentjes en gasbelletjes, verder juiste plaatsing van de voet en de steel, en eventuele andere ongelijkmatigheden. Deze controle is zeer streng in verband met de hoge eisen, die aan

een kristalglas gesteld worden. De afgekeurde producten gaan on-herroepelijk in de schervenbak.

3e.

Slijpen.-De rand van het glas is nog scherp en ongelijkmatig en moet eerst vlak geslepen worden. Dit doet men met de hand, door het glas met de rand tegen een snel ronddraaiende zandstenen schijf te drukken. 4e.

Randsmelten.-Om de randen volledig glad en helder te krijgen, worden de glazen gevoerd langs een rlJ gasbrandertjes, waarvan de vlammen juist op de randen gericht zijn en deze tot smelting brengen.

5e.

Koelen.-Om dezelfde reden als bovengenoemd, moet ook nu weer koeling plaatsvinden. In verband met het feit, dat veel minder warmte

ont-trokken moet worden, kan deze koeloven kleiner worden uitgevoerd,

maar komt in principe op dezelfde uitvoering neer. Daarom is ~eze

-11-6e.

Controle.-Na de koeloven worden de glazen streng gecontroleerd o~ breuk,

toestand van de rand en juiste afmetingen van de hoogte.

De producten, die nu geen verdere bewerkingen meer behoeven te ondergaan, gaan naar het magazijn om daar verpakt en verzonden te worden.

De glazen, die nog een deco~atie moeten krijgen, komen in een

buffer-ruimte, van waaruit ze naar de decoratie-afdeling worden gezonden.

-:-:-:-:-HOOFDSTUK

II.-Dec 0 r a t i e

.-Op vijf verschillende manieren kan gedecoreerd worden:

sub 1.-.

.

sub 2.-sub

3.-1. slijpen. 2. etsen.

3.

zandstralen.

4.

graveren.

5.

inbranden van verffiguren.

Slijpen.-Dit is volledig handenarbeid en het vereist een zekere mate van vakmanschap. Het gebeurt meestal in verschil-lende trappen, afhankelijk van de gewenste figuren, van grof slijpen tot fijn slijpen en polijsten toe •

Etsen.-Dit is een zuiver chemische bewerking. De glazen worden gedompeld in een paraffinebad en vervolgens gekoeld,

waardoor ze met een beschermende laag zijn be~ekt.

In deze laag worden meestal machinaal regelmatige figuren gekrast, waarna de glazen in een verdund fluorflaterstofzuur-bad worden gedompeld. Op de onbedekte plaatsen wordt het glas geëtst en ontstaat het gewenste patroon.

Na afsmelten van de paráffine in een warmwaterbad, worden de glazen gewassen en gedroogd. Uit het waswater kan de paraffine weer worden geregenereerd.

Zandstralen.-Het zandstralen gebeurt in een afgesloten ruimte. De buiten-zijde van het glas wordt voorzien van een veerkrachtige

~eklaag, waarin men de gewenste figuren aanbrengt. Met

een straal kwartszand of korund, onder een druk van ca.6 atm.

wo~dt het glas bespoten, op de plaats waar de deklaag is

verwijderd. Er ontstaat in korte tijd een reliëf in het glas, dat afhankelijk van de duur van dainwerking meer of minder diep is. Een hierna gegeven etsbad zorgt er dan voor, dat de ruwe structuur zacht mat wordt, hetgeen de aesthetische kwaliteiten van het kunstwerk ten goede komt.

a ~ I , sub

4.-sub

2·-Het

€!raveren.-In principe is dit niets anders, dan het inslijpen van figuren door kunstenaars, met hulpmiddelen die veel fijner zijn dan die bij het gewone s;Lijpen.

Het inbranden van verffi~ren.+

Met behulp van een mal wordt een bepaald verfpatroon aangebracht, dat in een moffeloventje ingebrand wordt. De verf moet hittebestendig zijn, waardoor men is aan-gewezen op kleurende metaaloxyden.

De producten die deze bewerkingen hebben ondergaan, worden schhon-gemaakt en ter verzending naar het magazijn gebracht.

-:-:-:-:-HOOFDSTUK

III.-Fabri'cage der potten.- '

Literatuur: (2)

(4) (5) (7).

Het materiaal der potten'moet bestendig zijn tegen hoge temperaturen en chemische aantasting.

De belangrijkste materialen die hiervoor gebruikt worden zijn: klei, kwarts en zandsteen en zelden grafiet, kalk- en

magnesietstenen.

Behalve voor de potten wordt dit materiaal ook gebruikt voor ovenstenen en andere benodigdheden die vuurvast moeten zijn.

De bereiding van de potten kan plaatsvinden op twee manieren:

1. met de hand.

2. volgens het Schamotte-Gieszverfahren.

Dit laatste is door ons toegepast om de volgende redenen: Arbeidsbesparing, sneller procédé, terwijl de dichtheid en de

. gelijkmatigheid van de potten beter zijn dan bij het handp~océdé.

Nadere bespreking v~n de hier

€!ebruikte grondstoffen:

Klei.- b.v. China-klei of kaolien. Na winning de klei laten'

verweren en drogen en vervolgens fijnmalen.

Chamotte.-[1 x gebrande klei). Deze wordt gemaakt uit dezelfde

soort klei. Zowel in de chamotte als in de klei mag weinig

~Jzer aanwezig z~Jn, daar dit het loodo~de kan reduceren.

Als bron voor chamotte kan men ook chamotte-afval gebruiken, als stukken vuurvaste steen en afgekeurde potten. '

De gemiddelde samenstelling van de grondstoffen'voor de bereiding

van de potten is 1 à 2 delen klei op 2 delen chamotte. Soms wordt

nog kwarts toegevoegd , en in ee~ heel enkel geval grafiet.

,Het me~gsel wordt vrijwel nooit afgewogen, maar ruwweg afgemeten.

Van groot belang is de korrelgrootte van de chamotte, hetgeen uit het volgende blijkt. De kleinere korrels moeten de ruimten tussen de grotere korrels opvullen.

I ! ' ~ 1

k'~:'·';·'~.~

.

li'~

·

"/

~:0-;;6

,~!~,~ tX-t'''1'7'~''/·~·W.z.

/'

"

I

' i " 1

I

i ! ' , ,

~

' " I " ~ . ' A / . ' , I ' , ' , '. I ' ' , ' " ' Jo ' ' , ...-...,.. ... - 'Lo" "<--«~" ~'<!~~ .": T :~,~, , ' , '" ~'''-':..c < .... ? I

.4~

_ _: i

L 1

J

J

I

I I / :

I

~

i •

I , : , '

, '

: '

! I J : I

i :

;'_V~I~ ~'~'" 1 1 ' ,

. Z

" I

I

t i ' 'I I '

l i l .

I ' , ' I 1 , ~ , I 1 I I :

I:

i ' f 1 I ! I J . i / d"t:, , I I 1 • .e~"1', ... ~

I

cL.-c.,' - - - , ~ e c..o<..~ I , 1 'I 1 I I ; I

'!

i ' I : I " : ;9 de 'I /, I I I '

I

i

I 1 I I , I

I

I ' I ' j I : i I 1

I

I I I I

, ,

I

I I I I : f! i I I

I,

:

I : ' :

I

I

i

I' :

f : ;9 , I I I I , ! ~ " . I :

I

! I I

I , ',.

I d . d ' I

~:?P.I

1

1'1~10:"11

'

Hi7'1~

~I~ 1~1'

,I I I , ' :

L

I , :

ILLJ

,.

I i 1 , ~, I I ' I . I I '

r:

aCrr

;~ik'~l/rl~'~

I

jîIT : ; ,

'~~~rr~~J'~I~~:

'~'~~l ~L.~~I~,~I~I 1 1

:/!,II'I:i.lr~llli !Il~

/,

· 1

:'1'

I

:11 1 ;1 11

~III;HHI'II",II,I::',,!

I ! i l "

l

I ! ! I I I ' I

I

I ' I

I

I

I

I

I

1 '

I

'

•

i 1 I I 1 i

:~

1 ;'; Î

, ;" 1 1 : 1 ji

I

I,

I : , I i

I

I

!

1

!.

1 1 I

I

1 ' " • i 1 '

i

, 1 '

·

, ; ,

: i

I, ,I I I

, I

I I , j ': \ I I 1 ;--i-~~-+--i--'--'--' .8~, ' I 1 i I I ... ~ .... '" : / - , I , I ! I ! ; I - i r 1 ~ 1 ; 1 I , I f 1 j i I I i , ' I ! 1 1 i ,

.

~~~

<--3'~~ C/.I,<.'J: ~ I / J" ' . : ; .

~

~ ~.û:<-.? ::: I , , I Á.. ... -«< .... c<: ...

'~'/

~

d.;;

J:J'

.~~z:>

' . ,

· ; • &. J? "...-~. h.4.... '

-·

. , ./~_~_' ~ . t:r~" : j I I '1 ~,

/;:

56

cP t

~

-.I. ' j I

g,

J C/;/.J'dJ: )C. 10

'><'"

~ x /tJ , 1< ~.~ ..J :

_J.J..f

J/ t'J

;~

. i

..

r

·t ;~~ / 1

,ur t..-y c.-.:t' . Ca.

.r

:i ,..-"'M' C' Do- •

',?.':

I' j

,/h~~ .. , . . . . ·~~.~t~.,l-+~ ~: j , ;

, .

/

,I".~

. . .

:·,:!;!Ji:,::!

1':I,:tZLe.

. , . I ! I I ' ,~t I ' I . . . f "

~

!~~".:.i:;I;":I!."I;.,,:j~., . •

,~".'

. '

1~;~."I'~I;!

i

!'i!~'I;lj

• . , , ' I . / ' ' . , " f : J i : I : ~.~~. ~ ;~ -;c.,....;:.. ~~~~~·'<"-·I.-?I • ' t ~ I . I I I : j , : : ' j \ i ; , . i : , . : ' i , ' ' . : : I : . J ' • • f I , ' I . ! I I ~ t ! I I ~i,/f...

" .

'i"~ ' : . : I I . ' ! : '~2'.·'1 . . .. i

'~:-:~i

~~

.

~

!"1

i·i·:·7t ...

~

i/

... / ... _., .I~_~. __ '~" : ! . ...?'~,i.li~~.i:J 'I"

~~~/.~., . . 1'-<~.··-t····1 ., 1 1 " . / • • ' : : : : , , ' I ! t : . . . I ~ ! ~ , t I i : 1 ; I !~,j'/~l~"il. f ~Ill , ; • I I i ...?~_ .' ~ Á.J~ '.,:." -'e-' e'--p.. ... :....,4~-""'~~::.<~ __ . / : . ",./ ,~"""--.V~" ! 1 /.;--;C', / ,. T " ' . ~ ... I , • ! ! ! ' : , I • 1 : : I ; : : ! I I ~ I . ~ : I I I j i J . ' j T /'1 .~.:,. I I . ! I I "~ '·L~',~I·,'·;i t ' . • <--fl

~

1'1"<'; ;

:~

:

i': :

'i!

i .

i : : : : .:

.~.tl

' . ' . ~.",.:,.,!: '. I ! ' I I I I I I ~' i~'.L .. ' / 1 i • ~.' ~-;

.

~.

: .,'

"

't~""':~:~ :~r-!

;.

~~ !~ J . . I . . i . I I ' t I j I ; ' . ! : : :/~

'.' .' ,i.:

! I I . ' I . ' ! . ; I ; I • J-~

.~- ~+ ~·/!~·r~i .~ i~-/-:-v. I·t

~

i i .~' I ~.L_:~' I ;

I "

i ; : : ;

. ~_.' I i I , ' : < • 1 " < i ' , I • " ' . " , 1 ' I 1 1· .

!

I,

~+

-j,

·t

I

, i ,. ·1

I

I ' \

: "l-l'

,

!

. -+-~-I t I I • <1 _,

I·

j I

i

t

+-t- 1 i . 1 I I ! ~

-1-1

t- "

, : I ;

I

<-1+-; -

t- I t ! t'-

t- :

-13-Het fijnere gedeelte vermindert de krimp tijdens drogen en bakken van de potten. De kleinere korrels reageren snel met de klei en vormen zo een zachte, niet poreuze pot; deze eigenschap is zeer gewenst.

De grotere korrels geven een grotere sterkte en temperatuur-wisselbestendigheid.

Lit.(5) geeft cijfers over de korrelgrootte-verdeling.

De gewenste korrelgrootte-verdeling van de chamotte kan aan de leverancier worden opgegeven.

Het

Schamotte-Gieszverfahren.-De droge klei wordt in een ko~lergang gemalen. De loperstenen ~n'

de maalbodem zijn niet van ijzer om verontreiniging door ijzer-deeltjes te voorkomen,maar van quartsiet of graniet. De klei wordt zeer fijn gemalen om een gelijkmatige zwelling in water te krijgen. Na het malen wordt de klei gezeefd. Als uitvoering is een trommelzeef

toegepast waarvan de zeef 30 - 40 mazen/cm2 bevat. Leng,te van de

opening is 1,16 - 0,98 mm. De draaddikte is 0.67 - 0.60 mmo

De doorgelaten klei wordt gebruikt, het grovere deel wordt weer in de kollergang gebracht. Is voldoende klei gemalen, dan wordt de chamotte-afval onder handen genomen.

Deze gaat eerst in de kaakbreker, waar stukken van vuistgrootte gemaakt worden; de kollergang doet daarna de rest.

Ook dit wordt in de trorr~elzeef gezeefd; al het goed dat door de

zeef gaat wordt gebruikt bij de verdere pottenbereiding. Het overige wordt opnieuw gemalen.

Op de aangegeven wijze wordt een mengsel van 50 delen klei en 50 delen chamotte in een menger innig gemengd.

In verband met de betrekkelijk kleine productie van potten (zie verder) is het niet economisch voor de chamotte en de klei elk afzonderlijk een aparte maal- en zeefinrichting te gebruiken.

Na het mengen wordt het mengsel in een kleine bu~ker.· gebracht.

Van nieruit laat men een afgemeten hoeveelheid in een trechter-vormige .. bak lopen. Een transportschroef brengt het materiaal' naar de jacobsladder, die het in een mengkuip, voorzi.en van roerwerk, stort.

Gelijktijdig wordt een afgemeten hoeveelheid water, via een ge-perforeerde buis, toegevoegd. Dit water bevat iets soda en/of water-glas. Deze electrolyten werken peptiserend, waardoor een gietbare substantie ontstaat. Dit mengsel wordt dan op de aangegeven wijze in de gipsen gietvorm gebracht. Het gips zuigt water aan, uit het gietmengsel, zodat dit langzamerhand vast wordt.

Na zekere tijd krimpt de pot los van de vorm,waarna de gietvorm ge-makkelijk verwijderd k?-n wora.en.

Op analoge vdjze kunnen ook andere vuurvaste voorwerpen WaTden bereid. Hierna worden de potten naar de droogruimten gebracht, waar ze gedurende

zes maanden worden gedroogd. In de droogruimte is de temperatuur

15 à 20°0. en de relatieve vochtigheid 65 à 70%. Naar gelang de

behoefte in het bedrijf worden de potten dan bedrijfsklaar ,gemaa~t.

Di t geschiedt als volgt: .:

f..

_j

1. Voorwarmen.

-De moderne uitvoering van de potvoorwarmingsoven wordt met gas ge-stookt. Ook hiervoor is cokesovengas te gebruiken. Snelheid van ver-hitting en temp. is van groot belang.

Het volgende schema is toe te passen: Temp.

T

i j d °C/uur. ion .0·C. _{in uren} 30 - 200 38 4-§-200 - 500 46 6t 500 - 800 55 5t 800 - 1200 36 11.0 1200 30

-o

Hierna wordt de temp. op 1300 - 1400 C. gebracht, die 2 à 3 dagen

gehandhaafd blijft.

2. De oven wordt dan geopend, en de nog gloeiend hete pot wordt

met behulp van de hellewagen in de eigenlijke glasoven gezet.

Een goede beschrijving hiervan geeft

(2).

Voordat een nieuwe pot in gebruik genomen wordt, brengt men hierin eerst een hoevleeheid kristal scherven, waardoor een be-schermende laag gevormd wordt, die verhindert dat de alkali uit

et gemeng door de wand van de pot opgenomen wordt, waardoor corrosie van de pot zou kunnen optreden.

-:-:-:-:-" ... .

HOOFDSTUK

IV.-De bereiding van de ijzeren

gietvormen.-In vele gevallen worden deze vormen, die de glasblazer nodig heeft in eigen bedrijf gemaakt.

Hiertoe stelt men een klein hoogoventje op, waarvan de afmetingen

• bepa~ld worden door de behoefte , en daarover zijn voor zover ons

bekend, geen literatuurgegevens.

In deze met cokes gestookte oven werpt .illen bovenin stuk".ken ijzer, met nieuwe brandstof. Op hun weg naar beneden smelten deze stukken ijzer en het gesmolten product wordt onderaan afgetapt en in vooraf klaargemaakte zandvormen gegoten. In de bankwerkerij worden deze vormen verder bewerkt.

,~

-15-HOOFDSTUK

V.-Algemene opmerkingen en berekeningen bij het. drijven van defa;briek."

par.l.- De belangrijkste factoren bij het bepalen van de grootte van de productie zijn:

1. Afzetmogeli~kheden.

2. Grootte Van en plaats om de oven.

3.

Beschikbaar zijn van vaklieden.

Het eerste punt is het meest belangrijke; de afzetmogelijk-heden volgen bij benadering uit een marktanalyse.

De andere factoren moeten hieraan, voor zover mogelijk, worden aangepast.

We hebben nu onze productie gesteld op een verkoop van

30.000 glazen per week.

Het is zeer wel mogelijk een machinale productie voor kristallen glazen op te zetten, maar het feit dat we hier

te doen hebben met een luxe product en dus een zeer grote variatie in vorm, dikte en grootte, maakt dat dit economisch niet verantwoord is.

Door: al de bewerkingen, die de glazen moeten ondergaan, en door de hoge eisen die aan kristalglas worden gesteld, zal ,een grote uitval optreden.

Ofschoon deze aan variatie onderhevig is, werd ze door~"

ons gesteld op

25%.

De totale hoeveelheid glazen, die de werkploegen per week aan de glasoven moeten maken is dus

100

75

x 30.000

=

40.000.

Stel nu dat van de 48 werkuren per week, 45 uren ,wordt

ge-produceerd. \

Hieruit volgt dan het aantal glazen per minuut

40.000 4560

Uit de praktijk is ons gebleken, dat een werkgroep één glas per minuut kan maken.

Minimaal moeten dus

15

werkploegen om de oven gerangschikt

kunnen worden.

Bij de door ons gekozen 14 pottenoven, een keuze die nog

nader zal worden gemotiveerd, is hieraan gemakkelijk te voldoen.

De hoeveelheid glas, die uit de oven gehaald moet worden om een product te maken, is zeer moeilijk exact vast te stellen. Dit hangt af van de vorm, grootte en dikte van het te maken voonverp, als ook van het s.g. van het glas.

Wij hebben gesteld, dat

4

kg. glas nodig zijn om

15

glazen

te produceren.

Per week wordt dus een hoeveelheid glas verbruikt van:

40.000

..

par.2.- Grootte van de

potten.-~ (lit.2) geeft over potten diverse gegevens.

.,

..

_.

Mede in verband met grondstoffenverbruik is door ons een pot gekozen, die de afmetingen heeft als in onderstaande figuur aangegeven:

I

.v : <,-- SbO ---;;:.

I

I ' I I I I :< 110 ;>j

Andere gegevens zijn:

Potinhoud voor gemeng: 462 kg.

te benutten glas uit pot: 308 kg. Eigen gewicht van de pot: 290 kg.

De hoeveelheid glas die per week uit de potten genomen moet worden is: 10.667 kg.

Dit is 10.667

308

~ 35 x de inhoud van 1 pot.

Bij een 14 pottenoven betekent dit, dat iedere pot 2t maal per week met nieuw gemeng gevuld moet worden.

Dit is zeer weinig en zou er dus op wijzen, dat een kleinere oven wenselijk is.

Toch is dit niet het geval, hetgeen uit het navolgende moge blijken:

De levensduur van een pot is vier tot zes weken. Stel 4 weken. Door diverse factoren, b.v. slechte kwaliteit "klei'; kan deze levensduur nog veel kleiner zijn.

Het is dan ook goede rekening te, houden met een uitval

van

5

potten per week.

Nu kan bij het kapotspringen van een pot een aanzienlijke hoeveelheid glas verloren gaan. Verder worden slechts om een bepaalde tijd nieuwe potten in de oven gezet.

Dit is n.l. zeer zwaar werk en wordt liefst zo veel mogelijk beperkt.

Om deze redenen hebben wij een 14 potten oven gekozen. Wel zal een overproductie aan glas kunnen voorkomen, doch

dit gaat immers toch niet verloren.

Naast het feit, dat het zetten van nieuwe potten tot een minimum kan worden beperkt, bij normale productie, kan de productie aan glazen ook nog worden opgevoerd zonder een nieuwe smeltoven te bouwen, indien dit wenselijk blijkt

te zijn.

De hoeveelheid gemeng, die iedere week gemaakt moet worden, zal dus groter zijn dan met 10.667 kg. overeenkomt. Hoeveel groter zal uit de praktijk moeten blijken.

Op verschillende plaatsen in dit verslag is reeds naar voren gekomen het grote belang van relaties met andere fabrieken, bij het opzetten van een nieuwe fabriek.

Het lijkt ons wel nuttïg een voorbeeld te geven van de berekening van de hoeveelheid gemeng, die nodig is:

•

,

.

-1.7-Weekproductie aan glas Afkomstig van scherven 20%

Smeltverlies: 9,2%.

10.667 kg. 2.13:3 kg. 8.534 kg.

Hoeveelheid gemeng is:

_~g~s'

8534

=

9399 kg.

Verstuivingsverliezen in oven en bij klaarmaken

van gemeng:

2îh.

De hoeveelheid per week klaar te maken gemeng is dus:

100

95 .

9399

=

9893 kg.

Hieruit is te berekenen de hoebeelheid van de afzonderlijke grondstoffen, want de samenstelling van het gronds'toffen-mengsel is reeds vroeger gegeven:

Grondstof: kg/week: K 2C03 l t aq. 1145,63. Na 2C03 665,39. BaC0 3 547,63. Pb 304

2535;·41 •

Si0 2 ,- .. 4998,88.

.

Het verbruik aan grondstoffen bepaalt:

1. De inkoop van de grondstoffen, waarbij rekening gehouden

moet worden met stagnatie in de aanvoer. Hieronder mag de productie niet lijden.

2. Grootte van de opslagplaatsen, mede in verband met (1).

3. Grootte van de potten. Deze factor is door ons reeds

vast-gelegd, daar geen gegevens over grondstofverbruik zijn ,gevonden.

Reeds is geschreven dat vijf potten per week kapot gaan. Er moeten dus ook vijf potten per week worden gemaakt.

Daar 1 pot 290 kg. weegt en de verhouding klei = 1

chamotte

is de hoeveelheid klei en chamotte voor elke pot 145 kg. 5 potten per week betekent dus een gebruik van klei en chamotte van 725 kg. elk.

Hierdoor ligt de voorraad van de grondstoffen en de grootte van de opslagplaatsen vast.

Par.3.- Grootte van de droogruimte voor de

potten.-Er moeten 5 potten per week worden gemaakt. De droogtijd van een pot is 6 maanden, dus de voorraad aan potten moet minimaal zijn:

26 x 5

=

130 potten.

I , I

.

•

•

Dit aantal en de afmetingen van de pot bepalen de grootte van de droogruimte.

. . . . .

Par.4.- Motivering van de grootte der

koeloven.-De gekozen oven heeft een lengte van 22,8 m. en een breedte van 1,08 m. De snelheid van de band is op 15 cm/min. te stellen.

(li t. 3. )

Dit komt neer op een lengte van 9 m./hr.

Daar een glas gemiddeld 10 x la cm2 inneemt kunnen per uur

90 x la

=

900 glazen geplaatst worden. Dit is 15 glazen/min.

hetgeen met onze productie aan de glasoven overeenstemt.

De eigenlijke koellengte is 22,8 - 4.0

=

18,8 m.

De .snelheid is 15 cm/mi~ dus

a.e

koel tijd van ieder glas is

18,8 ~ 125 .

0,15 - mln.

Par.5.-

Smeltoven.-De hoeveelheid benodigd stookgas om een bepaalde temperatuur in de glasoven te krijgen en te handhaven, is afhankelijk van de

calorische waarde erva~.

Zoals reeds gezegd, wordt.cokesovengas gebruikt. De calorische waarde hiervan is bekend, evenzo de gewenste temperatuur, als

ook de calorische grootheden van de diverse materialen van en in de oven.

Het zoud~s in principe mogelijk zijn, berekeningen hiermede

te maken. Zie o.a. lit.(8). Daar de temp. in de oven in één etmaal niet constant is, zijn ook de stralingsverliezen niet constant.

Uit de praktijk is wel bekend, dat gemiddeld 15% van de toe-gevoerde warmte gebruikt wordt voor het smelten. Het aantal werkzaamheden dat aan de oven verricht wordt, maakt, dat het weinig zin heeft om' met behulp van dit gemiddelde bedrag

berekeningen uit te voeren. .

Deze mening wordt gedeeld door Prof.v.Nieuwenburg.

Men kan zich wat dit betreft volkomen verlaten op de ervaring van de firma's die de ovens bouwen.

Maurach (lit.8) heeft laten zien, dat berekeningen van de oven uitvoerbaar zijn. Het is dan evenwel noodzakelijk in de praktijk gedurende lange tijd metingen te verrichten; met

behulp van deze gegevens heeft genoemde onderzoeker een dissertatie geschreven.

Uit het feit, dat we geen berekeningen aan de oven kunnen doen vol·gt, dat we ook wat betreft de afmetingen van de recuperator aangewezen zijn op de ervaring van de ovenbouwers. Wel kunnen we er van zeggen, dat de afmetingen bepaald worden door de

maximale hoeveelheid stookgas en lucht. Dit is het geval tijdens het smelten.

Par.6.-

Schoorsteen.-De trek van de schoorsteen wordt bepaald door het verschil in

druk van een luchtkolom van H meter, en een rookgaskolom van H meter. Blijkens (lit.9) is s.g. van rookgas gelijk te stellen aan dat van

lucht en bedraagt dus

1,3 kg/m3 bij OoC •

r.

I

,-,

•

-19-Luchtkolom van H meter bij temp. van tOe oefent een druk uit van:

H'~i

=

H.lz3

kg/m2 (SI

t

1 + 273

s.g. lucht bij tOe.)

Rookgaskolom dus:

H.S H. lz3

r

tI kg/m2 (S r

=

s.g. rookgas bij tI oe.

1 +

-273

1

t

=

gem. temp. in schoorsteen)

De trek is dus:

H.l,3

(273

=

h mm.water.

273 + t.

Volgens lit.lO wordt voor t (buitenluchttemp.)27°e. aangenomen.

Hoe groot is nu tI ?

Het zal niet ver van de waarheid af zlJn, dat de rookgassen

o

met een temp. van 500 e onder in de schoorsteen komen. De afkoel snelheid van de rookgassen is

(volgens lito 5) Dit bedrag is afhankelijk van:

a) Intreetemp. van het gas onder in de schoorsteen. b) Snelheid gasstroom.

c) Dikte en materiaal van de schoorsteenwand., d) Doorsnede van de schoorsteen.

\

e) Diverse factoren als s.w. van de gassen, temp. verschil binnen en buiten de schoorsteen.

We stellen de afkoel snelheid: 4.oe/m.

In verband met de wrijvingsverliezen in oven en kanalen is het gewenst onder in de schoorsteen een trek van 20 mm H

20 te hebben.

Het eigen verbruik van de schoorsteen is op lO%'van deze waarde te nemen, dus 2 mm, zodat de totale trekdruk 22 mm H 0 moet zijn.

e

zie li t. 9). 2

Nu volgt, door toepassing van de gegeven formule dat de hoogte

35 ID. bedraagt.

Motivering van de keuze van 4°e/m.

Een afkoelsnelheid van 9 - 15°ejm betekent bij een gassnelheid

van 4m/sec. (deze wordt bij berekening van schoorstenen aangenomen)

een afkoeling van 36 - 600e per seconde.

Ofschoon nadere gegevens om dit te toetsen aan onze oven ontbreken; lijkt ons dit een onmogelijkheid. Dit wordt gesteund door het aan-nemÖn van een afkoelsnelheid van 10C/m bij een intreetemp. van 250 e van Lamort in zijn reeds geciteerd boek (lit.9)

...

'

..

'"

I

•

Par.7.-

Reservë-apparat~ur.-De mogelijkheid van de productie wordt voor alles bepaald door de smeltoven en de koeloven.

Er moet rekening worden gehouden met uitvallen van één of beiden.

Dit kan door het bouw~n van een reserve-smeltoven, en

het aanschaffen van een tweede koeloven.

Bovendien is deze laatste nodig bij een tijdelijke vergroting van de productie, en oOK wanneer de glazen een grotere plaats innemen, (door andere vorm) dan 10 x 10 cm2.

Verder wordt er nog op gewezen, dat de opstelling van de apparaten zodanig moet zijn, dat uitbreiding van de fabriek gemruckelijk uit te voeren is.

-:-:-:-:-N a b e s c hou win g

.-Zonder twijfel is de smeltoven het belangrijkste onderdeel van een glasfabriek. Hoe meer bij de bouw van een oven gelet wordt op stooktechnische omstandigheden om zo economisch mogelijk te werken, des te meer moet gestreefd worden naar een efficiente bedrijfsvoering.

Vanaf het eerste ogenblik dat de oven in werking komt moet aan-dacht worden besteed aan een vakkundige behandeling en controle. De plicht van iedere bedrijfsleiding daarom is door voortgezette onderzoekingen de beste voorschriften voor de bediening van de oven vast te stellen.

Naast technische en physisch-chemische vakkennis spelen ook meet-instrumenten en meetmethoden êen rol.

De zekerheid en gelijkmatigheid van de bedrijfsvoering berust op de combinatie van opgedane ervaringen en nauwkeurige metingen. Theoretische beschouwing vooraf is van ondergeschikt belang. Drie soorten metingen zijn belangrijk:

1. Temperatuur.

2. Drukmeting (trek).

3.

Aard van stook- en rookgassen.

Sledhts aan de hand van deze drie metingen is het mogelijk zich een volledig beeld van de warmtebalans in de afzonderlijke delen

van het ov~nbedrijf te vormen.

-:-:-:-:-..

(1) (2) (3 ) (4) (5) (6) · $ ,J L IT ERA T U U R LIJ S T

.-L.de Haan, H.Kuipers, H.Zirkzee

R.Dral1e, G.Keppe1er

R.Dralle, G.Keppeler

L.Springer

R.Charan

Glas; fabricage, bewerking en toepassing. (1952)

Die Glasfabrikation I. (1926)

Die Glasfabrikation 'II.(1931) Die Fortschritte der Glastechnik in den letzten Jahrzehnten. (1925)

Handbook of Glass-Techno1ogy.(1943)

1 Keramische Rundschau (1915):

Einfluss der Feinmahlung auf Massen und Glasuren.

Das Glas in Einzeldarste11ungen.

1

Weisz-, Hohl- und Geräteglas.(1921)

Der Warmefluss in einer Schmelzofen -Anlage für Tafelglas. (1923) ,

Glasschmélzöfen

7 ;

Der Industrie-ofen in Einzeldarstellungen.(1932)

Der Schornsteinbau - Hannover (1896-1920) , Industria1 Furnace Technique. (1929)

Industrial Furnaces I. (1926) 2e druk. II.' (1925) Ie druk. Modern Furnace Technology. (1938)

\\

,

\, i

\

..

:

\ I

.~ ,r-~

:

r·7.B"

I

i

\~

.. '

I .. - " : I

h.",.

e l ! ' . , . ' I lIJ i, , " " . :1 . ,1----I I ---; I I I I I

I

I I

~===-...:==.=-=---;

9

~· ~.

I

m

1

I rr I

~

I

=-~~~"-I

I ~! ' r I I I ~ I

I,

11

I