Технології виробництва скла

Скло виготовляють на скловарних заводах із спеціальних кварцових пісків.

Технологія скловаріння складається з 5-ти стадій: шлакоутворення, склоутворення, просвітлення, виготовлення виробу і вистигання. Продукцією скловарних заводів є: скло віконне та вітринне, склоблоки, склопакети, склопрофіліти, плитки облицювальні, скловолокно, піноскло, труби, хімічний та побутовий посуд.

Позитивні якості скла: прозорість, хімічна стійкість, висока міцність при стисканні, низька теплопровідність.

Останнім часом набули широкої популярності склометалеві конструкції і навіть будівлі, які різко знижують масу будівель, зменшують витрати на фундаменти і поліпшують естетичний вигляд. Особливо це має значення для будівництва в районах з теплим кліматом.

Негативні якості скла: низька міцність при згинанні.

Основні процеси виготовлення скляних виробів складаються з таких операцій:

1. Сирі матеріали подрібнюються, просіюються та змішуються у визначених для кожного сорту скла вагових співвідношеннях.

2. Ця суміш (шихта) засипається у спеціальні скловарні печі і при високій (близько 1450) піддається плавленню.

3. Отримана розплавлена скломаса, очищена від сторонніх домішок, набуває в'язкості при певній температурі,

4. виготовлення виробів. Виготовлення скла відбувається або за допомогою склоробних машин, або за ручним способом.

5. Охолодження виробів. Здійснюється в спеціальних охолоджуючих печах. Завдяки цьому вони стають стійкими до змінення температури і менш крихкими. Після охолодження деякі вироби і снові для використання, інші ж підлягають хімічній та механічній обробці.

Основними сирими матеріалами для скла є кварцовий пісок з високим вмістом кремнезему, кальцинована сода, сульфат, поташ, крейда, вапняний камінь, доломіт, доломітові вапняки. Для того, щоб надати склу спеціальних якостей додають окис свинцю, окис цинку, барит або вуглекислий барій, фосфорну кислоту або її солі.

Для отримання фарбованного скла використовують марганець, хром, кобальт, мідь, золото та ін., а також деякі рідкі елементи.

Для освітлення скломаси до шихти домішують селітру, кухонну сіль, а також миш'як. Для отримання непрозорого, так званого молочного скла у шихту домішують кріоліт, фтористий натрій, або кальцій і деякі інші матеріали.

Приблизне співвідношення сирих матеріалів для отримання віконного скла при машинному виробництві таке: пісок — 100 вагових частин, сода — 36, сульфат — 4, крейда — 25 вагових частин.

Скловаріння. Конструкції скловарних печей досить різно­манітні. Печі бувають періодично та безперервно працюючі.

До перших відносяться так звані горщикові печі. Кількість скловарних горщиків, які встановлені у таких печах коливається від 1 до 16, при місткості горщика від 0,1 до 1 тонни рідкої скломаси. У періодично працюючих печах процес плавлення шихт постійно чергується з процесом вироблення продукції.

У безперервно працюючих печах плавлення шихти, очищення скломаси та вироблення продукції відбувається одночасно та безперервно. Басейни таких ванних печей за об'ємом дуже різноманітні. Об'єм середньої печі у Європі складає 200 квадратних метрів, з добовою продуктивністю (55...65) тонн.

Опалення скловарних печей здійснюють за допомогою генераторного газу (отриманого з торфу, вугілля та дров), а також нафтою. Зараз плавлення скла здійснюють в електричних печах.