tesis_n0706_Pesserl

Vista previa del material en texto

Di r ecci ó n:Di r ecci ó n: Biblioteca Central Dr. Luis F. Leloir, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. 
Intendente Güiraldes 2160 - C1428EGA - Tel. (++54 +11) 4789-9293
Co nta cto :Co nta cto : digital@bl.fcen.uba.ar
Tesis de Posgrado
Proyecto de una fábrica de vidrioProyecto de una fábrica de vidrio
para la producción autómatica depara la producción autómatica de
botellasbotellas
Pesserl, Fredy Alfonso
1952
Tesis presentada para obtener el grado de Doctor en Química
de la Universidad de Buenos Aires
Este documento forma parte de la colección de tesis doctorales y de maestría de la Biblioteca
Central Dr. Luis Federico Leloir, disponible en digital.bl.fcen.uba.ar. Su utilización debe ser
acompañada por la cita bibliográfica con reconocimiento de la fuente.
This document is part of the doctoral theses collection of the Central Library Dr. Luis Federico
Leloir, available in digital.bl.fcen.uba.ar. It should be used accompanied by the corresponding
citation acknowledging the source.
Cita tipo APA:
Pesserl, Fredy Alfonso. (1952). Proyecto de una fábrica de vidrio para la producción autómatica
de botellas. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.
http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0706_Pesserl.pdf
Cita tipo Chicago:
Pesserl, Fredy Alfonso. "Proyecto de una fábrica de vidrio para la producción autómatica de
botellas". Tesis de Doctor. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos
Aires. 1952. http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0706_Pesserl.pdf
http://digital.bl.fcen.uba.ar
http://digital.bl.fcen.uba.ar
http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0706_Pesserl.pdf
http://digital.bl.fcen.uba.ar/Download/Tesis/Tesis_0706_Pesserl.pdf
mailto:digital@bl.fcen.uba.ar
Universidad de Buenos Aires
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS FISICAS Y NATURALES
PROYECTO DE UNA FABRICA DE
VIDRIO PARA LA PRODUCCION
AUTOMATICA DE BOTELLAS
FREDY ALFONSO PESSERL
TESIS
-1952­
A MI PADRE A RENATE.
A4.
Agradezco a mi distinguido Profesor
Ingeniero José Maria Bados
el padrinazgo otorgado a este trabajo
¿5.
Mi sincero agradecimiento a mi padre y a mi
amigo Günter Hermann, que orientaron mis
primeros pasos en la industria vidriera.
Deboagradecer asimismo las valiosas indi­
caciones de los ingenieros Emilio Jullien
Harry Hammingy de los señores Germán Popp
y Carlos Menessier
'I x D I C E
Bibliografía
Nociones sobre el vidrio
componenücs;
Sus propiedades fisica y
cas
Consideraciones generales sobïe
la Industria del Vidrio en la
Argentina
Descripción del proceso de ela­
boración:
Reacciones quimica y físicas
Ensayo de materias primas y de
los Productos elaborados
Instalación de 1a fábrica;
Ubicación
Edificación
Horno
Maquinarias
Instalaciones electricas y
Cañerias
Planos, Descripción y Cálculos
Cálculo económico
37
0': 0:)
lll
DRALLE - KEPPELER
MOREY GEORGE W.
ANGUU — BUTTERWORTH
MG KEARIN
Capitulo I
EEBLIOGHAFIA
DEVILLIERS Y VAEREWYCR g
SCHOLES SAMUEL
SQíOLES SAMUEL R.
DAMOUR EMILE
THIENE HERMANN
SCHMIDT RUDOLF
ÉOÏSEH CARLOS G.
GRIAáTA LUIS A.
VILERAHDT F.
PERRY JOHN H..
HUTTE
BADGER and MC CABE
ROGERS A. E.
)
Die Glasfabrikation
The Properties of Glass
Glass
Glass
Class Tank Furnaces
ModernGlass Practice
Cours de Verreric
Glas
Die Rohstoffe zur Glaserzeugung
Tesis: La Industria del Vidrio
en la Argentina
Tesis: Arenas Argentinas
ChemiCalEngineering Plant
Design
Chemical Engineers Handbook
hanual del Ingeniero
Principles of Chemical Enginee­
ring
Industrial Chemistry
WALKER, LEWIS, MC ADAMS and GILLILAND
Principles of Chemical Engineering
ULLMANNF. Enzyklopaedie der Tochnischen Chemie
NEUFERTERNESTO Arte de Proyectar en Arquitectura
EUCKEN Der Chemie Inginieur
LUNGE- Berl Chemische Technische Untersuchungen
SCOTT Standard Methods of Chemical
Analyses
HCDGMAN’CHARLES Handbook of Chemistry and Physics
A 0 A C Official and Tentative Methods of
Analyses
A S T M Standards of the Year 1946 and later
Supplements
MELLUH- PARKES Modern Inorganic Chemistry
CIEHCIA Y TECNIC Abril 1948 Vol. llO N9 550
Arenas Argentinas
GLASS INDUSTRY (NEW YORK)
LÏNCH CGRPORATION Folleto
S L M Folleto
GLASSRmVIfiw Fuel Efficiency Supplements
Capitulo II
NOCIONES SOBRE EL VIDRIO Y SUS COMPONENTES
Sus propiedades fisicas y quimicas
Estado vitreo y estado cristalino
La mayoria de los liquidos cristalizan al enfriarse
y es el comportamiento generalmente esperado en los casos
comunes. Sin embargo, ciertos liquidos se comportan de
otra manera. Cuando se enfrian, aumenta gradualmente su
viscosidad, hasta llegar a la rigidez de los sólidos. A1
calentar nuevamente,este "sólidd' se ablanda y transfor­
ma en un liquido cada vez menos VÍSCOSO.Un liquido que
al enfriarse no cristaliza es fisicamente un vidrio, cua;
quiera sea su composición quimica.
Las sustancias en el estado vitreo se distinguen de
las sustancias cristalinas, en que no tienen estructura
interna definida. Los átomos están dispuestos el azar y
esto se manifiesta en la ausencia de planos de clivaje y
la imposibilidad de preveer el carácter de las fracturas.
Esto también se manifiesta en los caracteres ópti­
cos: el vidrio no afecta la luz polarizada por lo cual es
fácil diferenciarlo de los cristales en el microscopiopg
larizador. Tiene el mismoindice de refracción en todas
direcciones, lo cual lo diferencia de todos los sistemas
cristalinos, salvo el isvnétrico.
Los vidrios no tienen calor de fusión o sea que pa­
san gradualmente del estado liquido al rigido. Un cuerpo
cristalino, al llegar a su punto de fusión, absorbe brus­
camente una cierta cantidad de calor, sin que aumente la
temperatura, observándose un brusco desprendimiento de eg
lor sin variación de temperatura, al alcanzarse el punto
de congelación o solidificación.
Por lo tanto, los vidrios no tienen puntos de fu­
sión, sino temperaturas o zonas de ablandamiento. (Ver
fig.l).
Figura l tiempo
Los vidrios no son estables a elevadas temperatu­
ras. Mantenidos largo tiempo a una temperatura algo supe­
rior a la de ablandamiento, cualquier sustancia vitrea su
frirá el procesode cristalización o devitrificación. Si
la viscosidad es muyalta a esta temperatura, los crista­
les tendrán dificultad en formarse, siendo por lo tanto
necesario mantener la temperatura especificada durante
largo tiempo.
Por diversas causas, la devitrificación puede ocu­
rrir durante la fusión en el horno. Se corrige esta ten­
dencia agregando a la carga, pequeñas cantidades de alú­
mina, B4O7Na2 o SO4Ba, con lo cual se consigue dismi­
nuir la temperatura de cristalización y aumentar la visqg
sidad.
Aunquelos vidrios comerciales deben su uso a su
transparencia, esta propiedad no es inherente al estado
vitreo, pues los cristales también lo son. Un vidrio pue­
de ser casi opaco, debido a la absorción de la luz por
ciertos ingredientes y también puede ser transiúcido, por
la presencia de cristales en su masa.
Comoejemplo de sustancias vitriosas, pod.mos citar
ciertos preparados de azúcar y agua, comoel azúcar candé.
Ciertos elementos, comoel selenio, que pueden obtenerse
en forma sólida, no crisialina. A5203cuyos vapores con­
densan bajo presión como"arsénico vitreo"; el B4O7Nag
fundido y enfriado; 13.203que no cristaliza al enfriar;
8102 fundido; mezclas de 8102 y silicatos, los vidrios
comerciales.
El vidrio es un líquido sobre-enfriado, pues pasa
del estado liquido al rigido elástico, sin cambiosbrus­
cos, por lo cual, está en un estado equivalente a una prg
longación del estado liquido. (Morey)
Los vidrios son por lo tanto representantes de un
cierto estado de la materia. Están químicamenterelaciona
dos a los minerales silicecs y fisicamente relacionados a
todas las substancias vitreas. Se puedendefinir asi:
Los vidrios son soluciones de silicetos y sílice,
producidos por fusión, capaces de enfriarsc hasta la tem­
peratura ambiente sin cristalizar, manteniendoal estado
rigido,las propiedades generales de los liquidos sobre­
enfriados.
El vidrio se mantiene indefinidamente en el estado
inestable propio de los liquidos sobre-enfriados, debido
a su gran viscosidad. Debajo del punto de cristalización
primaria, el estado “devitrificado” es el termodinámica­
-8­
mente estable.
Todas las sustancias que se pueden transformar en
vidrio, deben tener a la temperatura de cristalización
primaria, la viscosidád suficiente para impedirla, siendo
al mismotiempo necesario, que la temperatura de fiuidifi
cación no sea demasiado alta.
En los diagramas de equilibrio de fases del vidrio
se ve, que se pueden obtener cristalizados un cierto núq,
ro de silicatos complejos. Algunos dc estos, al ser sepan
rados y calentados nuevamente, se descomponenen silica­
tos simples antes de fundir. Por lo tanto, es dificilmen«
te admisible, que estos complejos, comola devitrita:
6 8102.3 CaO.NagO,existen en cl vidrio bajo esta forma.
La formación de un compuesto cristalino definido, como
producto de la devitrificación, no implica su existencia
comotal en el vidrio.
Se sabe poco sobre la estructura fisica y quimica
del vidrio, pero seguramente no es un compuesto quimico
definido y no le corresponde una fórmula quimica, excepto
para fijar la proporción en que se encuentran sus compo­
nantes.
osM-rzmniqss. ______tesde; vid-.112
Los componentes del vidrio se expresan en el análi­
sis cuantitativo bajo la forma de óxidos y deben estar cg
mo tales en el vidrio mismo, pues la suma de los pesos de
los óxidos, es igual al peso de la muestra.
Los óxidos formadores del vidrio se pueden dividir
G n tres categorias:
;__:...I¿>..s__Q_>Lises_ási992
gg,s lice u Si02 PM60,1
Es una de las sustancias más abundantes, porque constitu­
ye hasta un 59 fl del peso de la corteza terrestre. Su for
ma más común es el cuarzo. Una forma cristalina menos
abundante es la tridimita, que se obtiene por culentamieg
to prolongado a altas temperaturas del cuarzo. A tempera­
tura aún mayor, una tercera variedad cristalina se forma:
la cristobalita. A 1725 QCla cristobalita funde, adoptag
do el estado vitreo, pues se enfría rápidamente sin cris­
talizar.
Puede también comunicar esta propiedad vitrea a los
silicatos cristalizables, es decir disolver por fusión
ignea, los silicatos.. De esta manera, el limite inferior
de tenor en sílice de los vidrios industriales llega a 50
%. Haydos limites al poder vitrificanta de la sílice. El
“limite de basicidad“ má: allá del cual los siliCatos no
puedenenfriarse sin crthalizar. El "limite de acideï'
más alla del cual se estaria expuesto o a la cristalizaw
ción espontánea de la sílice, o a la separación de ésta,
por defectuosa miscibilidad y licuación.
Entre estos limites,la sílice disolverá siemprelas
bases a temperatura suficientemente elevada, dando com­
puestos vitreos. Los limites se pueden ampliar agregandc
ciertas sustancias comoácido bórico por ejemplo.
La sílice comunicaal vidrio fundido su viscosidad
y dicminuyeel coeficiente de dilatación del vidrio frio.
Las materias primas para la obtención del vidrio
son varias. Para vidrio extra blanco se emplea el cuarzo,
nero es muycaro y dificil de moler. Se emplean preferen­
te ante las arenas siliceas blancas, de bajo contenido de
F9303. Para vidrio Verde se usan arenas siliceas comunes,
comunicándole el contenido en Fe203 un color verde más o
menos pronunciado.
.12)._A_nn;l_<iri_912_tió.1'_i.99 13203 PM 69 93
Se encuentra en la naturaleza como303H3 y B407Na2.
Se obtiene por calentamiento de ácido bórico. El 3203 al
rojo es un liquido viscnso que al enfriarse se transforma
en un vidrio, que enseguida empieza a absorber la humedad
del aire, produciendo nucvomente BOgHe.
Se usa comoauxiliar de la sílice para prod si” vi­
CL.rios borosiliceos. Es un fundente muyusado sobre todo
en la fusión de los vidrios muysiliceos (Pyrex), de los
cualüs disminuye aún más el coeficiente de dilatación. Fg
cilita el afinado por disminuir la viscosidad.
gl Aluming A1203 PM 102
Se encuentra un la naturaleza bajo la forma de corindon y
en piedras preciosas, comoal rubi y el záfiro. Funda a
2050 QCy encuentra por lo tanto aplicación comomaterial
refractario. Sin embargono aumentala infusibilidad de
los vidrios cn pequeñas dosis. iasta se cree que tiene
propiedades comofundente. Sustituye la cal en pequeñas
proporciones. Impidc o retarda la devitriïicación. Puede
sustituir sin inconveniente un 7 fl a 8 fi de la sílice.
Tiana comoinconveniente principal c1 de aumeutar la colg
ración por el F6203 que contiene comoimpurezas.
Las materias primas para la obtención de la alúminu
en el horno de fusión son: la criolita: A1F3NaF,foldespg
to: 6 SiOZ.A1203KQO,arenas caolinicas; hauxita: A1303.2
H20.
sii__0¿ci_:l.<>_s._de_n;i_2.r_r.e Feo s F9304 y F0203
A cada uno de ellos corresponden propiedades diferentes
del punto de vixta vidriero.
Feo tiene un comportamiento análogo a las bases. Se
conoc n hasta carbonatos de hierro de igual forma crista­
lina que la calcita. Puedointervenir por lo tanto en la
constitución del vidrio comobase.
F9203 interviene comoácido, pues es capaz de for­
mar ferritas con la cal. En este caso los compuestos obt¡(a
nidos tienen un punto de fusión muyinferior al de los
componentes: Fego3 y CaO. Por lo tanto, en el vidrio el
F9203 actúa comofundente ácido. Por oso los viúrios os­
curos, coloreados por el hierro, necesitan menospropor­
ción de áloali para fundir.
F9304 es un fundente aún mejor que el Fe203 . Como
de los diferentes grados de oxidación del hierro dependen
sus propiedades comofundonte y colorante, es necesario
vigilar la atmósfera de los hornos, tratando de mantener­
la neutra, a fin de incorporar el hierro al vidrio, tal
como se lo agregó a la composición.
-13­
gg - Lgs Óxidgs gggicqg
gl ggggg de sodig N330 PM 62
Oxigq de potasio KQO PM 94,1
Noexisten libres, sino que bajo la forma de carbonatos,
sulfatos, ete. Son los fundentes que tienen por objeto la
combinaciónde las bases térreas y metálicas con los vi­
trificantes. Aumentanla fusibilidad y la extensión de la
escala de fusibilidad o trabajo del vidrio. Disminuyon11
viscosidad de la masa funflida y aumentan el coeficiente
de dilatación del vidrio. Son Lambiénresponsables de la
acción Solubilizante del agua sobre el vidrio. Noexisten
diferencias notables entre los dos fundeuuas'y se pueden
emplear indistintamente. Sin embargola potasa e un fun­
dente másenérgico y da al vidrio un brillo particular.
El LigC es aún más potente pero no se usa por su alto pre
cio.
El Oxidg de ca;g¿g Cao PM 56,1
Se obtiene del C033a. Funde a 2572 QCy reacciona lenta­
mente con la humedad del aire, dando Ca(0H)2 . Se agrega
a las materias primas del vidrio, para hacerlo refracta­
rio a la acción del agua. Es un agenta devitrificante.
gl_pgidg de magngg¿g MgO PM 40,3
Funda a 2800 oC. Es una base menos fuerte que la cal, que
reacciona más lentamente con la humedad del aire. La mag­
nesia se obtiene por oalcinación del cogng. La magnesia
aumenta la resistencia a los cambios de temperat're y me­
jora las propiedades mecánicas del vidrio. Las materias
primas más empleadas son la dolomita: Mg CO3.COSCay la
magnesita: 003Mg
Q1_Q¿igg_gg plomo PbO PM 223,2
Se obtiene calentando el plomo metálico en contacto con
ol aire, algo por encima de su punto de fusión. Se conoce
comercialmente comolitargirio y tiene el aspecto de un
polvo amarillento. Sin embargo, los vidrios plumbiferos
son incoloros, a menos que el contenido de plomo sea muy
alto. El PbO funde a 888 QCy no forma hidratos con el
agua. Actúa comofundento, formando un silicato de bajo
P.F. Puede reemplazar parcial o totalmente el calcio, au­
mentandoasi la densidad y el brillo del vidrio. De ahi
el uso comoobjetos ornamentales. También influye sobre
la sonoridad, Estos vidrios entran en la categoria de
"cristal". Son fáciles de fundir y su afinaje es rápido,
debido a la baja viscosidad. Su defecto es la fragilidad.
La materiaprima para obtener el PbOes casi siemu
pre el min10.. Se lo prefiere al litargirio por contener
éste a menudo plomo no oxidado, quo da un sombreado al
-15­
1 oviario.
ÉÜ_ÁDQSEL_Q_QÉEÁQ_Qbaritg BaO PM 153,4
Se obtiene del Ba (N03)3 y el óxido resultante se trans"
forma rápidamente en 3303 al calentarse en contacto con
el aire. Fundo a 1923 QC. El BaO nn es estable en contac­
to con el aire, dando primero Ba(GH)2 y luego CO3Ba. Del
punto de vista vidriero ti ne propiedades similares al
Pbü en lo que al aumento de densidad e indice de refracu
ción se refiere. Ademáscomunica al vidrio sonoridad y c­
lasticidad, siendo esta última propiedad opuesta a la de
los vidrios plumbifcros. Los vidrios bariticos son muyr9
comondables para el prensado.
Las materias Grimas del BaO son 00333 y SO4Ba.
21)-. ZnO PM31.4
Se obtiene calentando Zn al contacto con la atmósfera.
Funde bajo presión a 1800 QCpero sublima en condiciones
normales. ¿s un anfótero.
Se emplea casi siempre con la barfita, facilitando
el aïi¿adc y dandovidrios de brillo y transnarencia sn­
tisfactorios. Aumentatambién la durabilidad del vidrio.
Se utiliza en pequeñas cantidades, usando un produg
to comercial impuro (93 %Znü), obtenido por calcinación
de la blenda: SZn.
- 16 —
.asm:iQ¿ido" acssssrigs
gl Aggidrico ars n'c_________.__nm__ A5205 PM 229,9
Es el óxido que se encuentra cn el vidrio, aunque su in­
troduce como A3303. Actúa como agente oxidante sobre el
Fe++, el S y el C (que se agrega a veces para reducir el
803 del SO4Na2).Comosu presencia facilita la elimina­
ción de las burbujas, se supone que pierde oxigeno a al­
tas temperaturas. El A3203se usa comoestabilizador dei
selenio en la decoloración.
piaggióxidg de_ggjimgnig Sb203 PM291,5
Se usa comoagente reductor y para producir vidrios opa­
cos, cuando se emplea grandes cantidades. (También el ar­
sénico en grandes cantidades sirve para ante fin).
22.2923áii92_ss_iésísrg P205 PM142
Se una como materia prima la Cuniza de huesos, o sea
(P04)3Ca3. Se usa nara obtener vidrio opalescente.
gl_g;ido esgágigg SnOz PM150,7
lnsolublc en el vidrio, se usa para hacer vidrio opaco.
Li óxido estanoso SnOes un poderoso agente reductor, que
se usa para la produccción de vidrio rubi.
e) Oxido titánico T103 PM 79,9
"l
:1: U) un óxido blanco y refractario, usado comopigmento y
opacificador en esmaltes. Se usa poco en vidrio y sólo
- 17 ­
conjuntamente con cerio para obtener el color amarillo.
Para la manufactura del vidrio, la viscosidad es la
propiedad más importante, pues depende de ella la dura­
ción del pgocesvde afinaje, la plarticiflad del vidrio al
transformarlo en botellas u otros articulos y ante todo,
la posibilidad de pasar del estado liquido al rigido sin
cristalización o dcvitríïicación,
Medida de la viscosidad: Sc na' encontrados dos métodos
,_
para la medida de la viscosidad del vidrio a altas tempe­
vaturasr
1) Se deja hundir una bolita de platino en un cri­
sol cilíndrico conteniendo vidrio fundido, o se la suspeg
de con un alambre y se la saca con una fuerza constante y
se determina la velocidad. Se reduce entonces a una cons­
tante K para el aparato empleado las densidades del plati
no y del vidrio y los radios de la bolita y del cilindro.
Bo calcula la viscosidad por la fórmula que dd la ley de
Cu tokos: "ó! = K/V
siando Ü la viscosidad en poises
(El aparato se calibra con liquidos de viscosidad conoci­
da) o
2) El vidrio es retenido entre dos cilindros coicég
tricos. El cilindro interno es accionado por una fuerza
de momentoll? , a una velocidad angular gd, . Se reduce
los valores dimensionales a una constante K y la viscosi­
dad es obtenida con la fórmula:
1:) =K|TY?
(La constante del aparato se controla con viscosidades o;
nocidas de aceites y otros liquidos frios).
Proporción del cambio de viscosidad: En lineas geq_
rales se puede decir, que la viscosidad aumenta 3 veces
por cada disminución de 82,22 QC (180 QF) en toda la ex­
tensión de los limites de temperatura del estado fundido
del vidrio.
Curva logaritmica de la viscosidad de un vidrio sp
dico-cálcico en función de la viscosidad y de la tempera­
tura dada en grados centígrados:
5’49»
600Q 900Q 200Q Temb.en 9C.
-19­
Las burbujas ascienden tres Veces más rápido a tra­
vés de la masa fundida más caliente, por cada 82 QC. de
aumento de temperatura (en la zona de estado fundido). De
ahí, que conviene trabajar a temperaturas lo más altas pg
sible en el horno de fusión. Hay limites por la resistenu
cia al calor de las paredes refractarias de la cuba de fu
La velocidad asceucinnal de burbujas en vidrio cam
liente es, aplicando la ley de Stokes:
v = 2 r2 z ( d - d' l o sino 23411.9..1111.)
9‘? 18'?
úonde: V - velocidad en cm/seg
r - radio de la burbuja
D - diámetro de la burbuja en cm
g - aceleración de la gravedad: 980 cm/rsag2
d - densidad del Vidrio
d'- densidad de la burbuja
Para vidrio sódico-cálcico: V = ¿sil
-20­
gg*juLjstencia 5.13 trac¿igg
Cuandoestiranos una varilla de vidrio, tratamos de
separar los átomos entre si y es obvio, que si los separa
mos más que la distancia de atracción moleculars la cohe­
sión de la varilla será destruida. Quedistancia debe ser
admitida comoradio efectivo de la atracción atómica o mg
lecular, es todavia tema de debate, ya que se trata de
usa sustancia muy compleja, pero es seguramente mayor que
una milésima parte del diámetro del átomo. Por ello no
hay ninguna razón teórica por la cual debemos esperar que
ol vidrio se rompa, cuando la extensión o tensión llega a
0,001 parte de su longitud original y las distancias de
los centros de los átomos son aumentadas por esta pequeña
fracción. Y Sin embargo, esto es lo que sucede en la prág
tica: el vidrio se rompe. Por eso hay interés en el estu­
dio de ls resistencia del vidrio.
La fractura del vidrio es escencialmeute la propaga
ción de un desgarramiento a través del vidrioi Jmpieza gg
neralmente en una cara de la varilla (o botella). Produce
una uequefia fisura semicircular en ángulo recto con la di
rección de la fuerza y después se propaga rápidamente a
traves de la varilla, bifurcándose generalmente en dos o
más fisuras.
En la práctica no se mide la máximafuerza tensora
que puede soportar un vidrio, sino la debilidad de su sg
¿erficie.
Medida de la resistencia: La manera más directa pa­
ra medir la resistencia, es tomar una varilla de vidrio
con extremos ensanchados
y cargarla con resas has­
ta. provocar la ruptura. -—'-_-.4
Si el área de la sección
del corte de la varilla
es "A" y el peso de la
arga es "W', entonces la0
Distribución del momento
bGHSlÓnoe ruptura es teó- de flexión .
rícamente y
A
Generalmente se usan var;
llas de 6,35 mm. de diámg
+
nroo w- V]
Si se aplica una carga de l
4 7v>_.".J._­
w kilogramos en el centro g 5 ” “
de la varilla de una lon­
gitud de “l” centimetros, ¡¡
el momentode flexión
máxima es: H;4_l = M
A Distribución del momento
Este momentode flexión de fleXión
máx'aa actúa en la sec­
-22­
ción media de la varilla,en el punto de aolicación de la
fuerza. Si el “módulo de sección" del corte es "Z", entog
ces la tensión máximadesarrollada es:
1-:L4 =!L..z_l. (Kg/cruz)
Z 4 , Z
¿sta cantidad se llama ahora "módulo de ruptura", pero no
es nada más que la máximatensión desarrollada en la ver;
lla por la carga aplicada.
Puede ocurrir que la varilla no se rompa en el pun­
to de aplicación de la carga, sino en otro punto cualquig
ra, donde la tensión sea la mitad de la ejercida en el
punto medio. Ello se debe a que no se está probando real­
mente la resistencia del vidrio, sino solamente la deoiii
dad de su superficie, y ésta es variable según el lugar.
En el informe de cada experimento hay que hacer fi­
gurar el tiempo, ya que puede suceder que un vidrio resig
ta una carga de 765 Kg/cm2 durante un minuto, pero se rog
pa con una carga de 453,6 ¡{g/cm2 si se lo deja por una ng
che.
¡QL¿Ïgnsiónen el vidrio
Cuando en una muestra de Vidrio, el enfriamiento no
ha sidohomogéneo, se producen tensiones.
La magnitud de estas tensiones para un determinado
q 23 ­
cambio brusco de temperatura, depende de su:
coeficiente de dilatación
conductividad
calor especifico
densidad
elasticidad
La aptitud del vidrio para resistir estas tensiones,
se mide por su resistencia al estiramiento. Hovestadt pre
sent; la expresión siguiente, adoptada por Winkelmanny
Schott, para definir el coeficiente de tolerancia térmi­
ca:
Donde: P
ci
K
S
C
e=aÏ’—E-1>
resistencia al estiramiento
coeficiente de expansión lineal
módulo de elasticidad de Young
conductividad
densidad
calor especifico del vidrio
El único método práctico de reconocer si una pieza
está perfectamente recocida o sea sin tensión, homogénea
e isótropa, es su exámencon luz polarizada, que revela
las menores apariencias de temple, incluso local.
-24­
Hedida cuantitativa de tensión: Un bloque de vidrio
bajo presión tiene un indice de refracción para la luz,
vibrnndo en la dirección de la fuerza, que puede designa;
se con “ny”. Su indice para la luz, vibrando en ángulo
recto con la dirección de la fuerza, se designa con "nz".
La diferencia o birrefringencia "ny - nz" es proporcional
a le tensi’n y es generalmente negativa. Esto se expresa
en la relación siguiente:
C
oZl( ny - n ) =
Siendo: = espesor del vidrio atravesado por la luzl
6‘ = diferencia del camino recorrido por los
dos rayos
La cantidad 8‘ es una expresión numérica convencional ng
d
CEl coeficiente "tenso-óptico" expresa la relación entre o
ra la cantida de tensión.
y la tensión del vidrio:
(O-gz
t
= diferencia del caminorecorrido entre los
dos rayos
t = longitud del camino recorrido por los rayos
-25­
en la muestra
tu ll coeficisnte tenso-óptico
F = diferencia entre las principales tensiones
unitarias en el punto de observación
Para la mayoria de los vidrios soda-cálcicos, cuan­
r1
do t se expresa en centimetros, C) se expresa en milimi­
crones; B = 2,6 y se expresa F en Kg/cm2
Ejemplo: A un valor de igual a 30/“)/w por cm, corres­
ponde una tensión de 30/2,6 = 12 Kg/cm2
21.22.29 .qi_d_
El recocido de las piezas fabricadas, en nuestro
caso botellas, se efectúa en un horno especial, llamado
a"cna.
.Al salir las botellas de la máquina, tienen una teg
perature -e 550 QCaproximadamente. Si se las dejaria en­
friar sin someterlas al proceso de recocido, quedarían
con muchatensión interna, desiguálmence distribuida y e;
to tiene comoconsecuencia, una gran tendencia a la rotu­
ra. Comoya se dijo, se pone de manifiesto la tensión me­
diante el polariscopio, o para medidas más exactas, el
compensador de Babinest.
Ahora bien, en el Caso de las botellas se ha descu­
bierto que aquellas que poseen una cierta tensión bien
distribuida, son muchomásresistentes a presiones inte­
riores, que las botellas cuyo recocido fué perfecto y que
han quedado sin tensiones.
Por lo tanto se trata en el horno de recocido, de
elevar la temperatura a tal grado, que elimine las tensig
nes internas y de enfriar al vidrio en tales condiciones,
que retenga solamente una cantidad predeterminada de ten­
sión.
La temperatura en la mufla de la cabecera del archa
debe ser mantenida constante, unos 20 9C bajo el punto de
ablandamiento del vidrio, o sea 545 gC.
La constante de recccido es: A = 1,28 . 10"5
Ella determina el tiempo necesario para recocer el vidrio
a temperatura constante. Se ha encontrado que "A" es una
simple función exponencial de la temperatura y su fórmula
es:
1°g A i ‘ MIG ' MZ Mle - MZ.'. A = 6
Donde: 4% = temperatura en grados centígrados
Ml y M2 son valores experimentales, constantes
que tienen las dimensiones de un módulo
de elasticidad, y vinculan la viscosidad con el
esfuerzo y la fluidez.
- 27 ­
il_goggigigg de superficie del vidrio
De todos los factores que influyen sobre la resis­
tencia del vidrio, el más importante es el estado de la
su erficie. Todas las ruïturas empiezan normalmenteen la
superficie. En vidrio bien recocido, pequeños rasguños a­
fectan la resistencia, mientras que en vidrio algo templg
do es más dificil de rayar y de extender el rasgufio a una
rajadura y ésta no pasa por zonas de compresión. Por una
razón desconocida, la superficie del vidrio está sometida
a L a especie de descomposición mecánica espontánea.an
gilfiae.¡m
La dureza del vidrio se investiga mediante su resis
teicia al rayado, usando la escala de Moh.
Para todos los propósitos ordinarios, se puede de­
cir, que la dureza del vidrio es igual a su resistencia a
la tensión.
hijeaszrdz
La importancia de la densidad del vidrio resalta
cuando se la relaciona con la presión del vidrio fundido
contra las paredes del horno. Tambiéninfluye sobre el
costo de los articulos manufacturadosen cantidad, pués
del peso por pieza, depende el costo de fabricación y los
beneficios sobre la producción.
l N C0 l
La densidad se mide por métodos usuales: picnómetro,
balanza de Arquímedes, etc. Se toma como valor pronedio:
ijufirppienades tégg;ggs.ggl_gidgig: Coeficiente de dilatg
ción
Comotodas las substancias, el vidrio se expande
cuando es calentado y se contrae cuando se enfría. La mag
nitud de este cambio varia con la composición del vidrio.
Se expresa numéricamente mediante el coeficiente de dila­
tación. El coeficiente lineal CX, se refiere a la frac­
ción de longitud de una muestra, por la cual aumenta al
elevarse su temperatura en un grado centigrado.
La expansión de una nuestra de vidrio es una propie
dad que depende de su tamaño y no de su deso. Por lo tan­
to no se puede calcular la expansión partiendo de ls com­
posición centesimal en peso.
M todos de medición del coeficiente de expansión
del vidrio: se los divide en dos clases: volumétricos y
aquellos que miden la expansión lineal.
Comomuchas otras propiedades del vidrio, la dilatg
ción o sea el coeficiente de dilatación, es una propiedad
aditiva. En los limites entre los cuales la dilatación es
una función lineal de la temperatura, el coeficiente de
-29­
dilatación de un vidrio ccnplejo, puede ser calculado por
medio de la siguiente ecuación:
d = + +osaoono+
donde 0€ es el coeficiente de dilatación cúbica
pl ; pg ... pn son los porcentajes de los componentes
en peso
a1 ; a2 ... an son las constantes para los diferentes
óxidos.
El efecto relativo que tienen los diferentes compo­
nentes del vidrio con respecto a la dilatación, es indica
do por estas constantes.
¿l i,rincipal componentedel vidrio, el 3102, es no­
torio por poseer una dilatación muybaja, mientras oue el
Hago, aumenta grandemente la dilatación térmica. Los com­
ponentes restantes, tienen generalmente una dilatación ig
termedia.
Hay que hacer notar que los coeficientes de dilata­
ción térmica, están calculados para un intervalo de O QC
a 100 9C, ya que cuando las temperaturas son más altas,
entra en juego también el cambio de densidad, debido al
aumento de temperatura.
_ 3o ­
Al calor especifl-o es importante por su interven­
ción en el cálculo del balance térmico de los hornos de
fusión y de su rendimiento. Los valores del calor especi­
fico varian poco de un vidrio a otro, salvo que coateagan
óxido de plomo o bario, lo que no viene al caso.
A partir de los calores especificos de los componen
tes del vidrio, dados por Winkelmann, se puede estimar el
calor especifico del vidrio en intervalos de temperatura,
comprendidos entre la temperatura ambiente y 100 QC. ¿ste
valor es aproximadamente 0,2 para todos los vidrios conu­
nes.
A altas temperaturas, el calor especifico del vi­
drio aumenta muyrápidamente. Por lo tanto se hace necesg
rio la introducción de calor especifico medio. Valores ha
llados para vidrio de botellas entre 40 QCy SOCp-Cdan
un valor de 0,28 Calorías por gramo por grado centígrado.
Para valores más altos no hay datos. Por extrapola­
ción se ha llegado a un valor de 0,34 para la temperatura
de 1500 9C o sea 1a común de los hornos de fusión, pero
este dato no tiene aceptación universal.
La ley de aditividad permitecalcular el calor espe
cifico del vidrio, conociendo los calores especificos de
_ 31 _
los óxidos que lo componrny de su proporción centesimal
en el vidrio:
S-ílil+í2_32+A353
100 100 100
donde: a1 ; a2 ; a3 representan el porcentaje de los
óxidos
Sl ; 82 ; 53 el calor especifico del óxido res­
pectivo a una temperatura dada o
media.
El coeficiente de conductibilidad calorifice es el
número de pequeñas calorias que atraviesa en un segundo,
l cm2 de una lámina que tenga un cm de espesor y cuyasdos
caras se mantienen a temperaturas que difieren entre si
en un grado centigrado.
La menor traza de impurezas modifica considerable­
mente la conductibilidad térmica.
tu l vidrio es mál conductor del calor, teniendo de
acuerdo a Paalhorn, un valor para conductibilidad absolu­
ta, variando entre 0,00108 y 0,00227. Aparentemente, los
óxidos de sodio, silicio, calcio y aluminio son favora­
bles al aumentode la conductibilidad, mientras que los
óxidos pesados disminuyen este valor.
La tensión superficial del vidrio caliente es impor
tante por su influencia sobre la ruptura de las burbujas
en la superficie, el mojado de herramientas de hierro o
superfiCLosareillosas por el vidrio liquido y la facili­
dad o dificultad con la cual el vidrio se adauta a la su­
perficie de los moldes.
Los resultados obtenidos por diversos métodos dan
un valor entre 235 y 32€ dinas/cm a 1200 QC.
Parece que la ¿lámina y la cal aumentan la tensión
superficial, mientras que los óxidos de boro y de plomo
la disminuyen, actuando estas substancias de la mismame­
nera sobre la viscosidad.
glukrggiedades eléctriggg
Cualquier vidrio a temperatura ambiente y perfecta­
mente seco, es un excelente aislador y dieléctrico. Al e­
levarse la_temperatura, estas propiedades cambian, y al
rojo blanco, la conductividad eléctrica aumenta a tal pug
to, que permite 1a utilización de hornos eléctricos con
electrodos de grafito para fundir vidrio.
e)-..P_u.ni:_Qice. “bla ndamiemo
Littleton ha definido comoel punto de ablandamien­
to de un vidrio la temperatura a la cual un filamento de
vidrio, de diámetro y lOHLitud especificada, calentado a
una velocidad dada, se alarga bajo su propio peso un mi­
límetro por minuto.
33 una propiedad fisica definida y sirve también
comoprueba para verificar la constancia de composición.
P)._.S.Ql_Q.‘Qi.J=léïi._C.ïÉ.l_‘L'J:Q-._i__
A pesar de la opinión generalizada, el vidrio no es
una substancia completamente insoluble en agua. Una simole
experiencia consiste en pulverizar una pequeña porción de
vidrio y mojar ésta luego con agua. Al ensayar con fenol;
taleina, ésta demuestra que se ha disuelto una pequeña
porción de álcali. La intensidad del ataque del vidrio
por agua u otros liquidos, depende elteramente de su coma
posición.
¿ste aspecto es particularmente importante en la fa
bricación de botellas, dada la diversidad de agentes qui­
micos y atmosféricos a los cuales estarán expuestas.
Acción del agua sobre el vidrio: No se puede discu­
tir la solubilidad del vidrio comola solubilidad de una
sal. La acción es difusiva v desintegrante y no se produ­
ce una verdadera solución. Jl mecanismo de ataque de agua
sobre vidrio ordinario, sódico-cálcico, no es exactamente
conocido, pero se sabe que es altamente selectivo. 31 si­
licato de sodio es extraído del vidrio y luego sometido a
hidrólisis, por lo cual la solución contiene sobre todo
hidróxido de sodio y ácido silicico coloidal.
El hidróxido de sodio producido en la superficie
del vidric por hidrólisis del silicato, reacciona con el
anhidrido carbónico del aire y se produce una pelicula de
carbonato de sodio, con la separación de sílice. Si el
ataque no ha sido demasiado prolongado, este depósito se
puede lavar con un ácido diluido, quedando una superficie
lisa. Si el ataque ha sido prolongado, el pulido de la su
perficie queda arruinado permanentemente.
1) Me”idg_gula durabili ad-_---_v — ——-.—­
La durabilidad de un vidrio puede ser medida, te­
niendo eu cuenta una propiedad especial: la cantidad de
álcali que pasa al agua bajo condiciones definidas. Como
ejemplo se transcribe el método D.G.G. (Alemania).
Se pulveriza vidrio hasta alcanzar los gránulos el
tamaño de 0,30 a 0,49 y se digiere el polvo durante algu­
nas horas en agua en ebullición. Se usan 10 gr de polvo
de vidrio en 100 cm3 de agua. Después de 5 horas, 75 cm3
de la solución filtrada se evaporan a sequedad a 150 QC
y el residuo sólido se pesa. El resultado, multiplicado
por 4/3 da el total del peso disuelto.
g) ggmgpsición v durabilzggg
La durabilidad es una propiedad que no se presta a
ser expresada en una sencilla forma cuantitativa. Se debe
especificar cierto númerode condiciones de las cuales
meicionaremos aquí solanente la presencia de óxidos en di
versas proporciones y sus efectos. Evidentemez;e, los ál­
calis son los mayores enemigos de la durabilidad. La expg
riencia ha demostrado, que para vidrio de ventana, un co;
tenido de 15 %de N320es el limite superior, siendo 17
el limite aconsejable para vidrio de botellas.
Los óxidos protectores son los de calcio y de zinc
(los más favorables) Mgoy BaO son de utilidad equivalen­
te, pese a tener el último un hidrato bastante soluble.
El PbOno es equivalente a cantidades iguales al CaÜ. Es­
ta inferioridad puede ser debida a su alto ceso molecular.
Reemplazando la cal por alúmina, se obtiene un vidrio más
durable, teniendo este reemplazo un limite: no se puede
agregar más de 5 % de alúmina para no arriesgar un aumen­
to excesivo de la viscosidad.
El B203 en pequeñas cantidades aumenta la durabili­
dad, comotambién reduce el coeficiente de expansión.
El más insoluble de las diferentes clases de vidrio,
el pyrex, contiene más de 12 Á de B203 y menos de 5 á de
-36­
Hago. Vidrios de este tiwr son altamente resistentes a
los ácidos, pero algo suja+os a la acción de solucioaes
alcalinas.
Hoha sido posible todavia, encontrar una fórmula
del vidric en funciSn de la durabilidad.
Ca;-tulo III
CONSIDERACIOÑES GENERALES SOBRE LA INDUSTRIA
DEL VIDRIO EN LA ARGEÁTINA
Reseña histórica:
Los origenes de la industria vidriera en
la Argentina, se remontan al año 1870, año en el cual lle
gó al pais un vidriero italiano, don Francisco Bordoni.
Instaló su primer horno en Buenos Aires, en le actual es­
quina de Cochabamba y Perú.
Jhn el año 1874 fue fundada por el mismo la primera emcre­.5L
sa de importancia, le fábrica de vidrios: "La Argentina",
que se ubicaba en las calles Comercio (Humberto 19) y Ze­
vallos. Subsistió hasta el año 1927.
Se usaron al principio hornos a crisoles, de traba­
jo intermitente, para fabricar tinteros, tubos para lámpg
ras üe kerosene, envases para productos farmaceuticos,
etc. El trabajo era exclusivamente manual y sin moldes, o
sea el soplado primitivo, hoy totalmente en desuso, salVO
jara objetos de fantasia o decorativos.
La falta de manode obra calificada, lógicareate ig
pedia el desarrollo rápido de la empresa, sin contar los
escasos rncursos9 la dif;cn1:ad para la obtención de mate
ria prima y la demanáa irregular de los productos manufa;
tarados.
Recién en 1910 una fábrica de artículos generales
ompez. a producir vidrio plano (alambrado), pero esto fué
un ensayo de corta duración, pues los precios de a mereg
dario importada bajaron tanto que toda congetencia resul­
taba imposible.
Solamente en 1938 se repitió la tentativa, esta vez
con buen éxito.
El censo de la ciudad de Buenos Aires del año 1901,
registra la existencia de 5 fábricas de vidrio, con una
producción anual de 3 1.100.000 y un personal de 642 oblg
ros en totgl. El capital invertido estimado era 3 560.000
y ei salario promedio de unos 3 2.- a 3 3.- diarios.
El trabajo ora todavia casi enterame te manual, co­
no Jo prueba la cifra de 48 HF instalados en total, entre
máquinas a vapor, motores eléctricos y a gas.
DJ
Gen, .gu519._l_a;_s.i.u_d9¿i_í1_<2_BQ-‘ïLLS-.íL-t.1:.e_s_¿e_l..\_aíip.
dxtracto de cifras ïefcrantes a "Industriasde Vidrio
Númerode establncimientcs
Capital nacional
Capital cin especificar
honto del Capital
N9 de establecimientos que
no declaró capital
Valor de la producción
ú? de establecimientos que
declar monto producción
Hqt rial ¿ue elaboran:
Nacional
Sin aspecificar
Hacioualiáad propietarios
Extranjeros
Obreros: varones adultos
|| ­menorcs
mujeres adultas
l. ymenozes
Total
no
Hp
n. ¡­
¡.n
(n
446
166
30
5 establ.
establ.
establ.
establ.
establ.
establ o
establ.
establ.
persona
il
l.
560.CUO.—— mín
l.lOO.COO.-- mpn
S
­“mfi'm” .-u
642 persona S
_ 4o _
N9 de motores: a vapor 4 unidades
eléctricos 14 “
a gas 1' “
Fuerza motriz instalada 48 HP
Jornalas obreros valoues;
30 obreros gasta l.» por dia
100 ll l._ a ¡3._ ll l!
140 “ 2.a a 3.- " “
60 " 3.- a 1.- “ “
50 u 45'.“ a 50" u u
n 50" y más
En 1914, el Tercer Censo Nacional registra un gran
progreso: 16 fábricas existentes con una producción anua;
do 3 4.364.000, ocupando 2.136 obreros.
Durante la Primera Guerra Mundial, la producción ag
montó enormemente, principalmente por dos razones:
l) La merma cada vez mayor de las importncïnnws.
2) La modernización del equ.po: hornos alimentados
a fuel-oil en vez de carbón y maquinas semiuau“g
máticas (cuya primera aparición en la Argentina
se registra en 1908 con las máquinas Schiller y
Kutzscher).
ie pe; quso Ngciogg;mggl
- 41 ­
año 1914 n Igmo VIIq Industrias
Sxtrscto de cifras roferadte a “Industries de Vidrio"
Capital
invertido
Producción
anual
Materias
primas
Mat.primas
nacionales
Mat.primas
importadas
Fuerza
motriz
Personal
empleado
Jacionalidad de los propietarios - por
Argentinos
Extranjeros
Hixta
Total
16
3 SUSSEOCOC'O“
30L)OO.­
3 1.252.000.­
3 o­
3 954.500.­
HP 269
2.136
3
no
5
Capital Provincia
Federal Buenos As.
9 3
o“00060-.
854." 2
296.500.- 731.000.­
87.000.- 276.000.­
309.500.- 155.000.­
22 22‘
354 1.332
Totales 16
HP inSt o
:n mKtriz instnl¿d¿;
NQ unidades 4
170
3 - _
4 1 3
2 2 __L__
() A
2 1
16 150
Provincia
Santa Fe
o"
500.000"­
"7)." PNaudgüpu a"
35.000.­
190.000,”
266
establecimientos
l
Motores eléctricos
N9 unidades 23 1 16 5
HP inst. 99 o 75 18
Total N9 unidades 27 é 17 6
" HP instalad. 269 22 223 22
Personal ocupado - NQde personas
Argentinos Extranjeros
Hombres 515 1.219
Mujeres 36 15
Menores 261 _“__j¿L_
Totales 812 1.324
Durante la post-guerra, por la creciente importan­
cia de la industria de la bebida, la necesidad de una gru'
centidad de botellas de calidad superior y tamaños y pesos
uniformes9 para cumplir con la exigencia de las maquina"
rias modernas, utilizadas para lHVEP,llenar y etiquetar
tuvo comoconsecuencia la utilización de las primeras m“
quines automáticas en el pais, en 1923, en las Cristale­
rias Rigolleau. (LynchLAy O'Neill). Siguieroa este ejeg
pio: "Sabaté y Fránkel“, "Papini Hnos.", “Tapini Soc.Ano.“
"Magniny Bolognini", “La Esperanza", etc.
La adopción de máquinas automáticas fué posible arg
cias a la evolución y perfeccionamiento de los hornos.
Del antifuo horno crisol r'a parilla" sin recugeradorcs,
(tipo Boetius) se pasó al horio crisol con regeneración,
alimentado a gas (de aire, de agua o gas pobre) luego al
horno de cuba discontinuo (day-tank) tipo Siemens, que
funcionaba a partir de 1908 en el pais. También estos fun
cionaoan con gas, lo que implicaba una complicación muy
grande en la construcción, por la necesidrd do la doble
cámara de regeneración (para al gas y el aire), dos válvg
las de inversión y el gasógeno con todo su aqui o adicio­
nal. Todo Hato fué simplificado por la adopción del fuel­
cil comocombustible y el paso final fué ol horno de pro­
ducción continua, (regenerativo a bóveda simple y recupe«
rativo a bóveda doble) a nivel constante, que hicieron pg
siblo la adaptación de máquinas automáticas.
Esto desde luego no es la última palabra, pues con­
tínuamsnte aparecen nuevas soluciones, para mejorar el
reniimiento térmico de los hornos (como sería por ejemplo
el empleo de bóvedas aisladas que se usan en 3.3.U.U.) y
aumentar la curación de los materiales refractarios. (Blo
ques Corhart, Tasil, Sillimanita, etc.).
Entre 1935 y 194€, la industria vidriera pasa por
un periodo de gran prosperidad aumentando en un 77 ü su
producción:
1935 1940
Productos elaborados 3 13.131.0C0 Q23.335.000
de esto corresp. a envases 46,01 Á 56,73 A
Durante la Segunda Guerra Mundial, estas cifras sin
guon aumentando rápifnmïnts, no esta vez como en 1914,
por la meno" importación, sino por la definida cada vez
mayor del mercado interno y por 1a falta de hojalata. Im­
portárfiose totalmente la últiúa y solamente la soda para
el vidrio, se produjo lógicamente la sustitución de envau
ses de hojalata por envases de vidrio. jste tendencia se
mantuvohasta el dia de hoy para ciertos liquidos (acei­
tes vegetal y mineral; salsa de tomate, extractos, etc.).
Tambiénse registra un aumentoextraordinario del
precio de los productos elaborados, debido en su nayor
parte al alza vertiginosa de las cotizaciones de las ma­
V también a laCI m ¡y ias primas, en especial el combustible,
Getaria muysuperior a la oferta.
Año 1941 Ventas 35.00€.CCO 5 Producción 70.0CC ton.
Año 1912 " 55.606.000 3 " 100.C00 ”
¿¿ el año lC42 la exportacióa fué en valores apr ximados
de 3 4.0UC.CCO.
l
,¿:. U!
l
Seqs9s_Industriales 1935/40 - Cuadro Comparatixg
Datos del dia de relevamiento - Totales de la República
Año 1935 1937 1939 1940
NQestablecimientos 35 38 39 40
Propietarios o
Directores Gerentes 79 70 8? 81
Personal ocupado:
empleados 194 227 293 322
obreros 4.658 5.593 0.298 5.576
miembros de familia
de lOs propietarios —- 5 3 10
C1 'tos del ejercicio considerado, en miles de min
oueldos y salarios pe
gadomen efectivo 3.894 7.505 8.722 8.998
Materias primas
empleadas 3.220 4.670 6.690 7.810
Combustibles y lubri­
cantes consumidos 1.756 2.623 2.855 3.760
Corriente eléctrica com­
prada para fuerza motriz 342 403 488 556
Productos elaborados 13.131 17.585 31.513 23.335
Valor agregado por
la industria *7.813 9.984 11.580 11.200
- 46 ­
Personal ocupado: clasifacudo según su calidad ae propie­
tarlns o directores-gerentes, empleadosy obreros, muje­
res, menoses y mayores de 18 años de edad.
1935 1937 1939
Dir;ctores Gerentes 79 70 87
Empleados:
varones menores 8 4 10
" mayores 181 216 2/2
mujeres menores l -— —­
" mayores 4_ _W”z_ .__;9_
194 127 ‘29n
Obreros:
varones menores 481 712 811
" mayores 3.572 t.710 2.637
mujeres menores 30 lll 115
" mayores 575 600 735
4.658 6.135 6.298
Para el año 1942 puede estimarse que unos 10.000
obreros trabajan en más de 10 fábricas, de las cuales 25
son de alguna importancia, surtiendo 1:5 seis mayores la
bres cuartas partes del mercado local.
_ 47 _
Comparaciónde la Importación y de la Producción Jacional
de Vidrios y Cristales (En miles de ïm/n.)
Año Producción Importación Total
Nacional
1914 4.254 6.440 10.694
1935 13.131 7.970 21.091
1937 17.533 12.017 29.602
1939 21.613 9.904 31.51?
1940 3.335 6.335 29.670
Se ve enseguida, que a partir de 1937, las cifras
de la importación bajan con el aumento de la producción
nacional, acentuándose esta tendencia durante la guerra,
por razoues de fuerza mayor.
Debido a la falta de estadísticas ¿o hav co¿proban­
tes para la situación actual, pero sin Peróerse en supos;
ciones os seguro que la importación siemgr, maitendrá su
importancia cualquiera sea la producción del pais, pues
hasta ahora no se ha fabricado ciertas clases de vidrio
comoser; a) cristales de alto contenido de plomo con el
tallado decorativo inimitable de ciertas fábricas euro­
peas de fama mundial, como: Baccarat, Vallerystal,Daum,
Val St.Lanbert, Oreforco, Krystallunie, Moser, Josefinenn
hütte, Leerdaum,etc.
- 43 _
1b) Vidrios ópticos: Ze ss, Schott und uenossen,
Bausch And Lomb, Corning Class Co.
c) Vidrios especiales para la construcción: cristal
de lunas o cristal pulido (Spiegelglas) o de mnyorespe­
sor, hasta 2 cm.(plate-glass).
d) Vidrios de seguridad: Triplex y Sckurit.
Siendo muydificil conseguir informaciones y esta­
disticas de fuentes oficiales, no es posible hacer una
podrían sin embargocitar los datos siguientes, swninis­
trudos por el Ministerio de Hacienda de 1a fiación:
Estadistica Industrial
Indice del Volúmenfisico de la producción
Base: 1943 = 100
Vidrios y cristales en ¿iversas formas:
1947 1948 1929
107,7 198,4 123,0
1950
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio
11¿,1 101,4 139,1 138,3 141,7 138,2
Informes particulares definen asi la actualidad:
Consumopromedio de vidrio por habitante: ll kg por
año(sin tomar en cuenta vidrio ventana) o sea una produc­
. fi fl.ñ". _ 6
016.. ala-¿la de ;___1x 0x ._—..2_'.'460 ton. diarias.
Se estima que existen 70 fábricas de vidrio en el
pais. Io se pretenfle con esos datos fra¿me¿t rios y poco
explícitos defioir lo que es la industria vidriera en la
Aryentina de hoy, pero es un hecho, que sufrió el mismo
rápido desarrollo que muchas otras durante y después de
ls Segunda Guerra Mundial y que representa un factor muy
importante en la economia y el progreso del pais.
Capitulo IV
DESCRIPCION DEL PROCEóC DE ELABORACIOJ
La proporción en que se aezclan las materias primas
se hace generalmente en base a x bolsas de soda BolVay,
ya que estas vieneJ de la fábrica con un peso bastante
exacto.
En un carro de dos ruedas, fácil de volcar, se recg
gen las diferentes materias primas (tamizadas previamente)
y se las lleva a la balanza. Esta balanza debe ser ¿e
dial hasta SCOKg y sin resortes. Una vez pesadas, son
echadas en el "hopper" de la mezcladora, la cual se cie­
rra herméticamente.
Después de efectuada la mezcla, la'"composiciód'
cae en la tolVa móvil y es llevada mediante el montacarga
y el monoriel aéreo sobre el dog-house, donde se incorpo­
ra a la masa fundida.
jade lentanente hacia el eje del horno, a la zona de fu­
sión. La mezcla flota sobre el espejo de vidrio fundido.
La temperatura de fusión debe ser superior a'la tag
peratura suyerior de deviurificación. Tamgocodebe ser de
uasiaïo alta, porqueel raterial refractario seria muy
atacado y comoconsecuencia inmediata, al vidrio se
ri icaría con aluminio e inclusiones insolubles en el vi­
drio (piedras)z Las piedras pueden tener tres orígenes:
a) DevitrifICación: cristobalita, +ridinit , wollag
tonita, nefelita.
b) Arena no disuelta de la composición.
) Refractarios del horno: mulita, corindón,n3felitac
La influencia del calor se hace sentir en la parte
sueerficial de la composiciónrecién enfornafa, pues al
r*rar en la zona de fusión, cuya temperatura oscila en­..\'­
tre 1130 gC y 1480 QC, la mezcla pierda urimero su agua
higroscópica y luego su agua de cristalización.
Debajo de la capa semiliquida y llena de burbujas,
se e1ouentra una parte ácida en efervesceicia. ¿l núcleo
la rasa flota en el vidrio fundido y debido a la mala
conductividad calorifica se encuentra todavia intacta de;
pués de algún tiempo. La mezcla es muy porosa y tiene un
30 fi a 4C í de espacios llenos de aire, que actúan como
aisladores térmicos.
Con respecto a las reacciones quinicss y fenómenos
ísicos que tienen lugar durante la fusión, se sabe muy
poco y las opiniones estan divididas.
El comienzo de la Lrsión se ca'acteriza por una dig
minución de volúmen de la mezcla y la formación de eutéc­
ticos muy por debajo del punto de fusión de los componen­
q. Estos liquidos llegan a tener temperaturas tan bajas
como 800 pC.
Según Cobb, las reacciones químicas empiezan con
las siguientes temperaturas:
__*__ Reacción Qgpieza a ¿a activa_g
NagCOs = Na20 + C02 6809- 6909 ?
+ si 02 = SiC-SNaz+ 002 8009 9009
Ca 003 + 5102 = 810302 + 002 8009 11002-12509
2 ÁaZSO4 + 2 mago = 2 802 + 02 12009-12209 3309-11509
2Na2504+28102 =2Na28i03+2802+02 11209-11309 ca 12009
La última reacción ocurren en realidad de esta mang
ra:
2 SOAHag + 2 8102 -¡===i= 2 SiO3Na2 + 2 803
Cuandola fusión y liquefacción de los componentes
del vidrio se ha efectuado, queda todavía el proceso de
afinación, que es el más dificil y más largo. Afinar la
l
01 (AJ
|
masa en fusión quiere de 'r, librarla de les buebujas de
gas que contiene.
Burbujas grandes ascienden muchomás rápido através
de las masas de vidrio fundido que pequeñas, debido a que
la velocidad ascensional es directamente proporcional al
cuadrado del diámetro de las mismas. Para vidrio sódico
cálcico, la fórmula es: V = ¿29.92
Por lo tanto es deseable que el proceso de fusión, que
desprende gases de las materias primas7 se efectúa con 2a
gidez, una vez que ha comenzado. Esto demande una rápida
transfeïencia de calor a la carga, operación que :eiuce
la viscosidad de la masa en fusión, a medida que se forma
y acelera así, el ulterior desprendimiento de burbujas.
Si la afinación se hace lentamente a temperaturas
moderadas, se llega a un resultado indeseable, puus todas
las grandes burbujas se habrán eliminado, pero el vidrio
estará lleno de'pequeñasburbujas que no se eliminan,aún
con la posterior elevación de la temperatura.
El limite superior de la temperatura de trabajo en
la zona de afinaje depende de los materiales de la cuba.
Para favorecer el desprendimiento de gases, se agne
gen a las materias primas sustancias que disminuyen la
viscosidad o producen gr iíes cantidades de ga es en las
últimas etapas del proceso de fusión. Son estes general­
mente: B407Na2 ; soéfla2 ; SO4(NH4)2 5 SOÉBa etc.
Después de afiazdo, el vidrio pasa por el sifón del
puente a la cuba de trabajo, de donde pasa al feeder y
lucro a la máquina Lynch X, donde el vidrio es transforma
do en botellas. El "take-oufi' de la máquina saca las bot
llas de los moldes y los deposita sobre el transportador
rápido, de donde pasan al transportador lento mediante u;
pistón accionado por aire comprimido. El "Stacker" empuja
las botellas al interior del horno de recocido o arena.
rara descripción del proceso de recocidu9 ver capitulo V;
¡l '.‘..:.¿aquinarias";
¿usar 5 de ma_erias rnflñï
Son de orden: a) fisico
La granulometria de las diferentes materias primas,
:snacialmente de la arena, es importante por depender de
ella en parte el gasto de combustible en el proceso de tg
sión y la rapidez del mismo. Partículas demasiado grandes
no se disuelven y pueden provocar la aparición de piedras.
b) quimico
Para obtener la correcta proporción en que ceben.
mezclarse las materias primas, es necesario conocer su
l
01 0| O
exacta composiciónquimitr, por la cual el análisis cuali­
y cuantitativo de cada una, es una rutina diaria en los
laboratorios de las fábricas de vidrio. La descripción de
cada caso particular nos llevaria demasiadolejos.
ggnggs de productos elaborados
Son de orden: a) fisico
Qetprmingción de la tensión:_-_-——
Para la determinación de la tensión inte na ¿e bote
llas, V.C. Swicker ha ideado el siguiente método: Se cor­
tan secciones anulares de la botella, de unos dos centimg
tros y medio más o menos de altura, las cuales rewresen­
ten un corte de las paredes de la botella. Se liman y se
pulen luego los cantos. Después se mira los anillos pues"
tos de canto a través del microscopio polarizador, Jl cual
hace resaltar claramente la cantidad relativa y el carác­
ter de la tensión.
Este método de exámen revela causas de ruptura del
vidrio, que de otra manera no se podrian encontrar y da
la pauta para las correcciones necesarias en las tempera­
turas del archa.
Se llama resistencia térmica a la medida de la va­
riación brusca de temperatura a que puede ser sometido
el vidrio sin romperse. Se calienta la muestra a una tem­
peratura conocida y se la enfría repentinamente nor immer
sión en agua fria. Cuánto más grueso es el vidrio, tanto
más fácil se rompe. Cuánto menor es el coeficiente de ex­
pansión térmica, menor será la propensión a la ruptura.
El vidrio sin embargo nunca se rompe directamente
por la variación brusca de temperatura, sino por la varia
ción de tensión que ésta origina.
F.w. Preston define comogradode resistencia a la
ruptura por el choque termico, el número de veces que las
botellas puestas en un cesto de alambre, pueden ser sume;
¿idas alternadamente en agua fria y caliente, antes de
romperse.
Prueba de resistencia a la presión interna:
Las botellas destinadas a contener bebidas gaseosas,
están sujetas a una determinada presión interior. ¿sta
puede llegar hasta 6 Kg/cm2 para aguas gaseosas y 13,6 Kg
para sifones. Estas presiones varian desde luego con la
temperatura. Teóricamente todas las botellas tienen un ag
plio margende resistencia para soportar estas presiones.
Pero en la práctica hay dificultades por la presencia de
defectos, concentraciones locales de tensión, que demues­
tran que el recocido ha sido demasiado bueno o insuficieL
se. Es costumbre someter ías.botellas destinadas a este
uso, a pruebas hidrostáticas. El factor tiempo es de suma
importancia.
be sometelas botellas a presión hidrostática inter
na, hasta hacerlas estallar. Preston ha construido una mg
quina que permite medir la resistencia a la presión.
Prueba de resistencia al choque mecégic ;
Se puede definir la fragilidad, comola ruptura de
un objeto de vidrio, bajo el choque de un cuerpo de duren
za, densidad y masa conocidas, animado de una velocidad
determinada, teniendo en cuenta, que la nuestra de vidrio
ha sido perfectamente recocida.
Esta definición es de dificil aplicación, pues el
recocido perfecto es raro y el temple en todos sus gra­
dos modifica profundamente la fragilidad.
b) quimico
Las diferentes técnicas para analizar el vidrio son
tratadas "in extenso" en los libros especializados y sa­
len fuera del marco de este trabajo.
Capitulo V
INSTALACION DE LA FABRICA
gbicación de la fábrica
Somolugar para instalar 1a fábrica, se proponen
!_l.os alrededores de la ciudad de Rosario, provincia de
Santa Fé, por las siguientes razones:
a) La gran mayoria de las fabricas de vidrio de la
República se encuentran en la zona del Gran Buenos Aires.
Por lo tanto la competencia es muygrande y las dificulta
des cara conseguir pedidos en gran escala podrían malo­
Jrar la empresa.
b) Por la aglomeración industrial, las disposicio­
nes municipales son más rigurosas en Buenos Aires.
c) Favoreciendo las autoridades la política de des­
centralización, es factible que la posibilidad de obtener
créditos bancarios sea mayorpara el interior del pais,
que para la zona del Gran Buenos Aires.
d) 31 costo de la vida es menor que en la zona bo­
naerense, y por lo tanto la mano de obra es más económi­
ca.
e) La abundancia de la arena procedente del rio Pa­
rana y la proximidad de 3a destileria de San Lorenzo, asg
guran el abastecimiento de la fábrica en lo que a dos ma—
terias primas esenciales se refiere.
f) La posibilidad de utilizar el rio Paraná para
distribuir los productos, permitiría enviarlos a grandes
distancias a un flete más bajo que todos los demás medios
de transporte pudieran ofrecer.
g) Siendo necesario prever espacio para ampliacio­
nes futuras, el terreno a comprar debe tener por lo menos
dos a tres hectáreas, lo cual en la zona del Gran Buenos
Aires significa inmovilizar un gran capital.
Edificación
El edificio de la fábrica (ver planos N9 2 y HQ3)
debe su aspecto a que se tomaron en cuenta las siguientes
directivas:
l) Máximoaprovechamiento del espacio disponible por
la adaptación del edificio al equipo de 1a fábri­
ca.
2) Máximaeconomia en la construcción mediante la
edificación “Monobloc”.
3) Para mejorar las condiciones de trabajo se man­
tienen despejadas las paredes de la sección del
horno y máquina automática, a fin de asegurar el
- 60 _
libre acceso de mire.
4) Posibilidad de anpliaciones ulteriores del edif;
cio.
5) Supervisión del trabajo mediante una disposición
especial de los techos en la parte intermedia
del edificio (ver planos NQ6 y H9 8).
Empezandoel proceso de fabricación en la
"Composiciód‘ y terminando
describirán las diferentes partes del
orden (Ver plano NQ2).
Sección "ngposiciónP
¿sta ubicada de tal manera, que
miento a las condiciones NQ3 v NQ4. Al ampliar la
ca lateralmente, la ventilación ya no
siempre quedará una pared para acceso
disposición indicada en el plano.
sección
en la sección "¿xpediciófi' se
edificio en este
permita dar cumpli­
fábri
será tan buena,pero
de aire, usando la
El edificio se propone hacer con pilares de hormi­
gón con un anillo del mismomaterial en la parte superior
e inferior, para permitir el almacenaje de materias
mas de alto peso especifico (feldespato: 2,55 g/ch;
6303:4312: 2,5 g/cm3; CC=3Ca: 2,68 g/cm3). Se divide
riormente en varios casilleros separados en los dos
pri­
inte­
ejes
del edificio por corredores de carga y descarga, dejándo­
se libre un casillero pa"u la ubicación de la mezcladora
bajo el nivel 0,00) y la: balanzas.
Las dimensiones del edificio y de los casilleros se
han calculado con miras de almacenar las materias primas,
con excea(ión de la arena y del vidrio roto, necesarias
para alimentar el horno durante 100 dias. Se propone alma
cenar la arena al aire libre, mediante un muro dc conten­
ción, que arranca del edificio de la Composición(ver pr¿
¿o Á! 6) y un piso de hormigón levemente inclinado para
que puede escurrirse el agua de lluvia. La arena se lleva
ria al interior del edificio para su mezcla con las otras
materias primas mediante una cinta transportadora, haciég
dola pasar por un tamiz vibratorio, para “liminar cuerpo;
extraños.
Las materias primas se emplearán en la siguiente
proporción:
Arena 1.000,00 Kg
Feldespato 157,60 “
Carbonato de calcio 223,60 "
Carbonato de sodio 388,QQ:L_.
1.769,50 Kg
La producción es aproximadamente de 20,5 Ton. de
vidrio en 24 horas. En 100 dias serán 2050 Ton. La pér­
dida de peso que exper1m>1ta la "composición" (mezcla de
materias primas sin el vifirio roto que se agrega para fan
cilitar la fusión) al transformarse en vidrio es del 16 %
aproximadamentee
La pérdidu será l 739,5 Kg x 16/100 = 283,12 Hg
l 769,5 Kg + 283,12 Kg = l 486,38 Kg de vidrio
U: C) 2) grosa a la composición 142,50 Kg de vidrio roto, lue­
Cngo se obtiene de una mezcla de 2 212 K3: (l 769,5 + ¿12:
1 ¿86,38 Kg de Vidrio + 442,5 Kg de vidrio n
= l 928,88 Kg de vidrio
1 928,88 Kg de vidrio —---- 2 212 Kg de mezcla
20 490,00 Kg de vidrio ——---x = 20 490 x__2
1 928,88
x = 23,497 Ton de mezcla por dia
Para l“b dias se necesita 2 349,7 Ton de mezcla o sea un
toünl de arroximadamente 2 350 Ton
3,212 Ion de mezcla ---- l Jon de arena
Ton'de mezcla ---- x = ¿233%57 = l OGZ’ZÓIon de’ arena
N Si”. (D “w N
2,212 Ton de mezcla ---- 0,1576 Ton de feldespato
S 3Q9,7 Ton de mezcla ---- X
v= fl 5 — a' 2"“
A 3—eígagïgïg4l—29 - 157,41 Ton de foldespauo
2,212 Ton de mezcla —--- 0,2236 Ton de carbonato
v 2 349,7 Ton de mezcla -u-- x de calcio
9 oa o ñ . . .
. x = :uH*9Z ¿7842339 = 237,520 Ton de carbonaso de calc1or J’ "
¡,212 Ton dc mezcla ---- 0,3883 Ton de carbonato
2 349,7 Bon de mezcla -—-- x de sodio
x = 2.222¿25Ï594;Q&3 = ¿12,460 Ton de carbonato de sodir:2,
are una producción de lCC dias se necesita:
Arena l 062,25 Ton
Feldespato 167,21 "
Carbonato de calcio 237,52 “
Carbonato de sodio 412,16 "
l 879,62 Ton y
' Vidrio roto ___gzg og__1_
2 349,70 Ton de mezcla
Pesos especificos:
' Arena 1,5 g/cmS
- Feldespato 2,53 —2,58 g/cm3
Carbonato de calcio 2,68 g/cm3
Carbonato de sodio 2,50 g/cm3
Volúmenes: Arena 1 062,25 Ton : 1,5 g/cm3‘É'7O8,167 m3
Feldospato 167,41 Ton z 2,55 g/cm3'3 65,651 m3
_ 64 ­
v . .. 'J ,.
Cars3.de calc1o 23 ¿52. Ton : 2,68 g/cm" 286,527 m3
I
, Carb.de sodio 412,46 Ton : 2,5 g/cm3 = 152,919.4 .2..­
. r‘ '7
‘ Moldaen tota (menos arena) = _É¿2¿ÉÉQ_Q:_
V
Apilando las bolsas según el perfil de las paredes
divisorias de los casilleros, (ver plano 39 8), la capaci­
dad máxima de la sección "Composició¿“ es:
4 casilleros de z 4,60 m x 5,70 m de base
volumen z 74,30 m9 297,2C Ad
3 casilleros de : ¿,60 m . 4,06 m de base
volumen : 52,20 m3 156,60 m3
7 casilleros disponiblesz yolúmen toggl: .;gqg¿ggmgïI
.5n un cnsillero grande se pondrá arena, para que ésta pie;
da al máximo de humedad posible.
fisciósLï'J'ï. rn Lánainaw"
_ ¿n esta sección se propone el empleo de un esqueleto
de hormigón, para poder realizar la condición NQ3. Las pg
I
redes en realidad no existen, pues comose puede ver en
los olanos HQ4, 5 y 6, tenemos de ambos lados solamente
ventanas y entradas de aire. El acceso de aire se podrá re
gular según la estación, abriendo más o menos las hojas p;
voteantes. Por la corriente ascendente provocada ;or el cg
lor del horno y que pasa r1 exterior por la abertura en
el techo, se producirá una circulación permanente de ai­
re, muynecesaria para mejorar en lo p051ole las condicig
nes de trabajo alreiedor del horno y ¿e la máquina auto‘é
tica.
De los dos tipos de máquina (a succión o a feeder)
se elige el último, pues permite la ubicación de la misma
en el nivel cero, siendo en corsecuenoi: el edificio lo
más bajo posible. Usando una máquina a succión, seria ne
cesario elevar la máquinay el arcua a la alcur: del ni­
1iso ce cemento armado 'a.vel del vidrio en el horno. 31 en'U
¿rie q‘e ser muyreforzeñc 7 r el elevado peso de la ins­a
'alación. En cambio se renaría muchoesoeeio, aprovechan”u:(-1
do el piso inferior para depósitos, taller, etc, y será
posible hacer el edificio más estrecho. Sin embargose 5g
qiere la solución anterior, porqué la seg nda aumentaría
muchola altura de los muros, elevaria el costo de la
construcción e imposihilitaría realizar la condición NQ5.
fi_cción “Duchas, Baños z Vesfiggglgg
Reseonie en sus medidas a las normas DIE y está ca;
culada para dar cabida a 100 hombres.
La “Enfermeria” contigua al vestuario (Vür pleno NQ
2) puede parecer alejada del lugar donde con más frecuen­
cia se pueden producir aazidentes, o sea c1 taller, pero
el ruido y la vibración cerca del mismo (máquina Lynch,
sumamenteruidosa por el escaoe del aire comprimido, com­
presores, grupo electrógeno etc.), harían muydificil la
atención Tel herido.
La lCocina" y el "Comedor"están calculados para el
personsl de un turno.
.áccción del "Archa"
Tiene solamente la función de proteger el archa de
la intemperie y su altura es la necesaria para permitir
instalar sobre la parte más alta del archa, o sea el freg
te, el enfornador automático (Stacker). Bu techo sirve cg
¿o pasarela para unir el piso de la "Adrinistración" (ver
plano H9 6), con la sección “Horno” y "Máquina", con las
entajas que se detallarán más adelante.
ggcción "Taller v S_la de Cogngesores“
¿si comola Soldadura, el Almacén y Depósito, y la
Ebanisteria están agrupados por ser secciones afines y e_
ts: todas bajo la supervisión del jefe del taller.
La saliente de edificio es necesaria para dar cabi­
da al grupo electrógeno, sin reducir demasiado el espacio
en el taller, cuya maquinaria puede parecer excesiva. Sin
embargo, esto se justifica: la producción de botellas es
b‘
de 25 a 30.000 unidades r 24 horas, en condiciones nor­
i-Jales. Cada cliente necesita varios juegos de moldee pues
estos sufren un rápido desgaste, siendo necesario rectifi
carlos y pulirlos muya menudo. La fabricación de estos
moldes y ru marfeniniento resultarian muycostosos fuera
del taller de la fábrica, sin contar el factor tiempo. El
taller debe estar equipado para hacer frente a cualquier
emergencia, porque si la producción se interrumpe, el flu
jo de vidrio debe seguir comosi la máquina funcionara,
para no “desequilibrar” el horno, o sea provocar la falta
de homogeneidaden el vidrio. Si la interrupción se haria
demasiado larga, seria necesario sangrar el horno, (6C
qtoneladas de vidrio perdido) y apagarlo -uego. Para caleg
tarlo otra vez a 150C 9C, se necesitan 2i dias, o sea que
la fábrica debe tener los elementos necesarios para repa­
rar las averias en la máquinao cualquier otro artefacto
mecánico, a la mayor brevedad posible.
El grupo electrógeno ha sido proyectado con el mis­
mocriterio, o sea mantener ininterrumpidamente la produg
ción, hasta terminar una "campaña", es decir hasta que
sea necesario reparar el horno (después de 24 a 26 meses
generalmente).
El cuarto de soldadura se hizo aparte, para no mo­
lestar los operarios del "aller con el vivo resplandor.
La ebanistería es uxcesaria para hacer los modelos
O.­.e madera para las piezas de fundición.
Sección “Expediciód:
Las dimer iones de la "Expedición" no se han pre­
visto con miras a almacenar la producción de semanas o mg
ses, pues por la altura a la cual se apilan generalmente
las botellas sueltas o en cajones (1,80 m) sería necesa­
rio un edificio de gran superficie. Noes necesario ade­
más, porque los stocks que pueden acumularse pueden deja;
se sin inconvenientes a la intemperie.
Se realizan en est; sección las operaciones siguieg
tes; seleccionado de las botellas (deseabando las defec­
tuosas, que vuelven a fundirse en el horno) y encajonado
(en los esqueletos provistos por el cliente) para el des­
pacho inmediato por la plataforma (o rampa) de carga o
transporte a la playa de almacenaje.
gegcign "Oficinas"
Se ha ubicado sobre la parte terminal del edificio
(Expedición) por varias razones: (ver plano ¿Q 3).
a) Para alejarla lo más posible del ruido, del ca­
lor y del polvo (inevitable cuando se usan materias pri­
mas comosoda y feldespato tamizados).
- 59 m
b) Para facilitar acceso casi simultáneo a todas
las secciones más importantes de la fábrica al recorrer
el techo que cubre el archa (ver plano NQ6 y H9 8). En
contados momentosel director de la fábrica podrá obser­
var el tr¿bajo Jn la máquina, en el taller, en el horno
etc. (ver plano HQ7). El jefe de personal podrá llenar
sus planillas de asistencia sin tener que recorrer toda
la fábrica, y todo este será factible sin interrumpir la
tarea de los obreros ni distraer su atención.
El acceso se efectúa por dos escaleras, una hacia
el exterior y la otra hacia el taller (ver plano E98).
an la base de la escalera que lleva a la “Sntrada”, se
ha ubicado una pequeña Portería, donde s ha instalado
la Central Telefónica, por cuya ventana se pueden efec­
tuar los pagos y vigilar el tránsito de camiones.
Las oficinas y dependencias en el piso superior es­
tán previstas para dar comodidadesal personal técnico y
administrativo necesario para una fábrica de estas dimen­
siones.
11.1112
El horno de fusión es un horno de revarbero de tipo
Siemezs-Martin o sea regenerativo. Se prefiere generalmeg
te este sistema, pese a su mayor complicación, por las ¡Q
-70­
sitivas ventajas que ofrece frente al sistema recuperati­
vo o continuo.
El sistema recuperativo no necesita válvula de in­
versión e intercambia de manera continua el calor entre
los humosde combustión y el aire secundario que circula
por tubos de material refractario. Las desventajas son
las siguientes: l) Para obtener un buen intercambio de ca
lor, las paredes de los tubos deben ser delgadas; lo que
puede provocar roturas y limita las dimensiones del recu­
perador (generalmeite vertical) en las juntas de los tu­
bos para el aire, por la dilatación despareja de las difg
rentes secciones.
2) Por el arrastre de material pul ‘rulento de las
materias primas y los numerosos cambios de dirección de
los humosen el recuperador, las secciones de los conduc­
tos disminuyen y el rendimiento también. Puede llegar a
taparse completamene, lo cual implicaría la necesidad de
apagar el horno, pues los canales de humos no son accesi­
bles desde el exterior.
El inconveniente del arrastre de polvo y la consi­
guiente disminución de rendimiento se presenta también en
el sistema regenerativo, pero los efectos son menores,
pues los humos no recorren un trayecto tan c mplidado y
el polvo se reparte en d : cámaras. Las cámaras no pueden
llegar a taparse, a menosde derrumbarse el “empilaje”.
Existen dos soluciones para anular los inconvenientes de­
rivados del arrastre del polvo:
a) lsar ladrillos especiales en el empilaje en for­
ma de carretel,que por falta de superficies planas no
pueden acumular polvo.
b) Usar las materias primas aglomeradas en briqucn
3) Nopermite la utilización de gas de agua (o de
aire) comocombustible, por tener una sola cámara para ig
tercambio de calor.
Los regeneradores están situados 6‘ otra manera que
en el horno Siemens-Martin, pues para pequeños tonelajes
es suficiente un quemadorpara mantener la temperatura ng
cesaria y este debe abarcar con su llama la mayor superfi
cie posible. Esto se consigue empleandola llama en “he­
rradura” y es el motivo hara la disposición de las cáma­
ras en la parte posterior del horno. De esta manera se ng
cesita una sola excavación y se ocupa menos espacio, ya
que las cámaras son verticales y gemelas, y no horizonta­
les y laterales.
El horno consta de varias partes bien definidas:
l) La válvula de inversión: de tipo clásico (los de
talles constructivos figuran en el plano N9 12). Comose
usa fuel-oil y quemadores, hay una sola y se invierte a
distancia mediante un émbolo accionado por aire comprimi­
do fijadc convenientemente en la pared de la excavación
para las cámaras. La admisión de aire secundario en la
parte superior de la válvula no tiene ventilador previsto,
pues el tiraje forzado hace innecesario esta instalación:
2) Las cámaras regenerativas actúan como se sabe a;
ternativaiente comocalentadores de aire secundario v en­
friadores de los humos.¿n una instalación bien proyecta­
da, el 48 %de las calorias que se perderían por la Ching
nea, vuelven a la cámara de combustión (i I.Bunce). A pe­
sar de esto, el rendimiento del horno
calor utilizado eara_;g_ggsión _; lOG
portadocalor total a
no llega al 20 %, por las grandes pérdidas por radiación
principalmente. Se puedenusar ladrillos aislantes en las
partes exteriores de las cámaras, de la cuba de fusión,
etc., para disminuir las pérdidas; pero la aislación no
debe ser demasiadoeficaz, por no resistir el material.
An . ­anemás en Ciertos lugares, como se verá luego, es necesa­
rio enfriar la pared exterior, para aumentar la duración
_ 73 ­
de los bloques refractarios. (En 3.E.U.U. se construyen
actualmente los hornos cc; bóvedas aisladas, empleando l¿
¿711103 de sílice “Star H-4441"arecubiertas de un cemento
esgecial. Se obtiene una notable economía de combustible.
Tienen sia embargoLa desventaja del alto costo adquisit;
vo y de la poca duración.
Las cámaras contienen un "empilaje" de ladrillos si
liceos (o 3102 más SiC que es buen transmisor te calor).
que son calentadcs por los gases de comJustión. Los enp1«
lajes siliceos no se pueden usar con vidrios muyalcali­
uos, pues los humos arrastran mucho polvo de la composi­
ción y éstos reaccionan luego con la sílice. Por este pol
vo que se deposita cuando no reacciona, 'isminuye la efin
caci: de los regeneradores,como se mencionó anteriormente.
La comunicación coa la cámara de combustión se hace
mediante sendos canales (voladores), debajo de los cuales
s‘(3 en el mismo eje) se encuentran los dos quemadores de
fuel-oil, que funcionan alternativamente, de acuerdo con
la posición de la álvula de la inversión.
3) La cuba (tank) está dividida en dos secciones:
cuba de fusión y cuba de trabajo, senaradns por una gared
hueca, el puente en comunicación mediante un pequeño tu­
nel, situado en el nivel del piso común.Los materiales
u 74 ­
usados son bloques de gTÍJÓES dimensiones, co Jucstcs de,
arcilla refractaria (fire-Clay), mezcladacon ¿lverua
propovciones de alúmina según el lugar donde se ubican.
Hoy zonas de la cuba donde el ataque de los bloquos se
sinctúa o) soliuenta por disolución de los constituyentes
más solubles, formándose unn capa (d, siliCatos aluminov
son), ¿us a su ve: se disuelve en el vidrio, chnodo una
nuev: su erficie expuesta al ataque, sino :aubien por vio
Jenco ataque quimico (en e] dognhouse los bloques puc:r‘
euty;v en contacto con Ja209 fundido) o Por ¿emperauura
muyalta con vidrio fundido en continuo movimiento: su el
nifón del puente, el vidrio fluye en los
tre os dos cubas a más de 140090. En es es lugares se og
glean bloques de alto contenido te alúmie: y sin ninguna
porosidnfl practicamente: Bloques Corhart, de Mulita funui
(Fit. .
Comola superficie de ln masa en fusi(o es 1a más
Calienta, al entrar cn contacto con las paredes, ;roduce
mayor corrosión que en las casas inferiores. Por asta eau
su ï por las corrientes de convección que maitieuei cons­
tante :an el vidrio en movimiento, los bloques de la cu­
ba sufran una continua disminución del espesor (más o ne­
nos 5 mmpor mes) y esto hace necesario el enfriamiento
o “ventil:ción" (ver plot» NQ14 y JE 15) con la cugl se
traia de aumentar la ducución de los blo nos, srlidiiicag
¿o el vidrio sobre su su;erïicie intericv, Jara evitar la
disolución progvesivn. Es taebién una Jofliia ne seguriuao.
puñs si e; proince ¿na rotura, el vidrio digno evitaría
accidentes al solidificarse, obturanóola abertura. Ávi­
dr¿¿>«ente, la eficacia de este sistema se hará sent“:
,3i4n des ués de funcionar el horno varios cases, jor lo
cual no sioavre se emplea en el principio de la "campafa‘.
La caracteristica sobresaliente de los hornes de vi
nzlo aoáeruos, la separación de la cuba en dos partes,
tiene cono es sabido, la finalidad de retener el vidrio
en la cuba de fusión pa=u la operación dcl "afiuaje", o
¿oa el desprendimiento de los gases de la masa fundida.
el vidrio que posa por la cuba de trabajo ya ost; en" lo
uh¿to eu condiciones de ser transformado en botellas.
d) Las paredes del horno y la bóveda, no estando en
contacto con el vidrio, se hacen con ladrillos de sílice.
Estos ladrillos se fabrica; con rocas de cu rcita triturg
ae y aglomerada con 9 Á de cal aproximadaraute. Durante
lo cochura, el cuarzo se trauqforma en cristobalit“ y tni
dinita, completándose este proceso durante su en leo en
el horno de fusión. Las propiedades principales del mate­
rial es su gran resistencia a la compresión a alt¿s tempg
ruturas y su pequeña dilatación, por lo cual lo bóveda y
Las ¿arañas permanecen hmrmétioas, lo cual es aucosario
7a" pérdidas aún mayores de calor. Para anular
los efectos de íiIAtación, se hace necesario En pruvisión
¿e juntas en dthïsos lugares.
Conoestas partos del horno sufren solameiia la ac­
ción del calor (la COIrosión por ataque químico cs mucho
mo*or) ¡ueden usarse dur'ïto varias campañas, a diferen­
cia re material de la cuba. Tambiéq puede suceda? que
por causas accidentales sea necesario reponer parte de la
bóveda sin que las paredes hayan sufrido dano o vice«ver—
se.
La necesidad de reparar las secciones difere‘tos
del horno sin tenor que desarmarlo complatanmte cada Vez,
hizo necesaria la construcción en tres niveles independieg
Sa
a) La cuba, reposando directame'me sobre los hierros
y los pilares.
b) Las varados apoyadas sobre las columnas del ¿ran
món motfilico.
c) La bóveda fijada encima de las haredes, sobre la
¿arte superior de las columnas del armazón metálico.
- 77
Por lo taito el ho no necesita un armazón wetfilico
ue no solunent (D mantiene los bloques de la cuba en su
Olugar, vonciend la presión del vidrio família, siao que
t¿1bién sirve de sostén a la superestructura para facili­
tar las reparaciones. Jecesitn un cuidado especial al ca­
lentar el horno por primera vez, pues se deïcn aflojuv
las tuürcas de los tirantes que unen las ccluoïvs, u meqi
de q e el material re'ractario se dilatg. Far; ¿vita? rug
turns, se usan arandelas de plomo que se aylastaa.
El horno se calienta mediante dos quem dores de
¿uni oil, quo funcionan alternativamente. ¿1 aire que se
inyecta en el quemadorpara pulverizar al fuel*oil, (aire
primario) se reduce de tal manera, que se obtiene una llg
na larga y luminosa, 'ues ésta calienta mejor le bÓVedav
11 sufierfiuie de ln carga, por su mayor vadiucióü. Se ob­
tiene una mayorpenutrácíóï del calor, pues el vidrio fug
dido es transparente al iiïrarojo (Trinks).
El aire secundario, precalentafio, entra por el volg