Производство стекла – Технология производство стекла. Виды стекла. Технология производства и обработки стекла

Все о технологиях производства стекла

Стекло – материал, который применяется в строительстве домов, мебели а также при декорировании экстерьеров и интерьеров зданий. Благодаря стеклу здания получают много солнечного света, при этом сохраняя тепло внутри. О производстве стекла пойдет речь в этой статье.

Стекло — это переохлажденные жидкие минеральные расплавы кремнезема, сульфата натрия и других компонентов. Раньше стекло получали плавлением песка (кварца). Ниже представлены современные способы производства листового стекла.  

 

 

Горизонтальный вариант производства стекла производится на расплаве металла. В 1959 компания из Англии «Pilkington» создала варианты производства стекла листового. По таким разработкам, стеклянная лента формируется прямо на расплавленном олове. Так создается флоат-стекло и термически-полированное. Отличительные особенности флоат-стекла марки М1-М4 или полированного – большая светопропускающая возможность на уровне 89-90 процентов, отличные оптические свойства, за счет которых искажение изображения исключено, глянцевая поверхность. Как раз такое стекло на данный момент чаще всего применяется в производстве самых современных стеклопакетов, включая и многослойные. Ширина стеклянных листов бывает разной — 3 -19 мм. Стекло, с толщиной больше 8 миллиметров, чаще других применяется для производства витрин.

 

 

Вариант вертикального вытягивания – способ, который применяется в момент производства стекла «тянутого» с толщиной в 2 -12 мм, ВВС и БВВС. Метод такого вытягивания основывается на том, что из стекловаренной печи извлекают вязкую стеклянную массу и тщательно охлаждают ее в холодильных камерах, затем, с помощью спецмашин, производится вытягивание в непрерывные ленточки. Существует два варианта вытягивания – безлодочный и лодочный, БВВС и ЛВВС. В случае лодочного способа стеклянного производства форму по виду прямоугольного бруса, сделанную из огнеупорного материала, имеющую сквозную продольную щель, погружают в стеклянную массу.

 

Стекломасса при этом выдавливается над формой и моментально охлаждается при помощи водяных холодильников, установленных по обе стороны от нее, затем вращающиеся валки автомашины оттягивают затвердевшую стеклянную ленту. В случае такого способ стеклянного производства поверхность стеклянной ленты выходит я неравномерной, потому что создается продольная полосность по причине продольной щели в форме лодочки. Безлодочное же вертикальное вытягивание проходит без участия форм со свободной поверхностью. Вязкость массы стекла регулируется при помощи экранирования узла формирования и водяных холодильников оградительными спецустройствами. По краям ленты идет установка бортоформирующих роликов, при помощи которых создаются, а также удерживаются ее борта. В случае такого варианта стеклянного производства ленточная поверхность выходит более качественной, но перемены в температурном режиме и химсоставе стекломассы могут стать причиной сильных оптических искажений.

 

 

Для роста мехпрочности стекла в случае остекления окон, витрин, перегородок и т.д., листовое стекло надо закалить в спецпечах по принципу охлаждения-разогрева, то есть производства стекла закаленного. Изначально стекло разогревают немного выше температуры размягчения, потом сразу охлаждают при помощи струй холодного воздуха. Закаленное стекло подвергать мехдействиям нельзя, поэтому в случае надобности в них делают отверстия, вырезы, обрабатывают кромки перед закалкой.

Закаленное стекло в несколько раз прочнее простого стекла, потому что при охлаждении сначала затвердевает стеклянная поверхность, а потом уже внутренние слои, в период остывания которых, в верхней слое стекла появляются остаточные напряжения сжатия, обеспечивающие прочность.

В разных государствах остекление верхних этажей, балконов и лоджий разрешается лишь закаленным стеклом, потому что в случае его разбития не появляется больших осколков, которые способны нанести повреждения. Есть стандарты качества по закаленному стеклу. В случае разрушения острым молотком, весом 75 граммов, закаленное стекло рассыпается меньше чем на четыре десятка осколков в квадрате 50х50, то есть не менее чем на полторы сотни осколков в 100х100.

Новинка стеклянной промышленности — стекла, ламинирующиеся вместе с прочной пленкой, спецламинирующей жидкостью. Подобная технология дает возможность защититься от повреждений в случае разрушении стекла, потому что все стекло на раме или пленке остается. Подобные конструкции имеют высокую шумоизоляцию, хорошую защиту от солнца.

 

 

Большой известностью пользуются стекла энергосберегающие (И-стекло, К-стекло, I-стекло, Е-стекло и иные несуществующие стекла). В реальности стекла называются Low-E (Лоу-И), точнее сказать Low Emission, К-стекло — название стекла низкоэмиссионного под маркой Пилкингтон. Создаются подобные стекла при помощи нанесения на стеклянную поверхность прозрачного тонкого покрытия, обладающего хорошей теплопроводностью. Главная характеристика энергосберегающего стекла — излучательная способность, которая в сезон отопления возвращает в жилое помещение до 70 процентов тепла, излучаемого обогревательными приборами.

Нанесение несколько-слойных покрытий на стекло превращает его в селективное стекло, которое способно выборочно отражать или пропускать оптическое излучение. Свет солнца сквозь такое стекло хорошо проходит, а излучение тепла отображается в квартиру обратно.

Селективное стекло бывает двух видов, имеет мягкое и твердое покрытия, зачастую на стекло такого класса наносится вакуумное напыление. По коэффициенту способности излучения разница равна 1,5 раза.

 

 

Для остекления окон, производственных перегородок используют и армированные стекла – безопасные и пожаростойкие листовые стекла с металлической сеткой прямо посередине листа. Сетка находится по всей территории листа на расстоянии как минимум 1,5 мм от поверхности. Армирование стекла не поднимает его мехпрочность, но в случае разбития, пожара подобное стекло не разлетается, а лишь отламывается по линии надреза.

Бракованное армированное стекло определяется по числу пузырей: их много — явный брак. Для получения армированного цветного стекла применяются окрашенные окислы металлов золотисто-желтого, зеленого, голубоватого цветов.

Армированное стекло хорошо режется простым способом, а ненужные кусочки проволоки с краев откусываются плоскогубцами. Крепится армированное стекло сплошными штапиками на замазке в переплетах.

 

Для падения пропускания солнечной и световой энергии стекла при производстве тонируют или окрашивают, они называются солнцезащитными. Окрашивают эти стекла в расплавленном виде, вводя оксиды металлов необходимого оттенка. Окрашенные Солнцезащитные стекла используются для остекления фасадов, в стеклопакетах в случае необходимости улучшения микроклимата или солнцезащиты в помещении.

Сейчас сильно выросло качество стекол с солнцезащитным покрытием в виде спецнапыления. Эти стекла становятся все более известными. Покрытие на них наносится при производстве. Оксид металла распыляется в печи, на ленту стекла при высокой температуре в 600 С. Оксид проникает в стеклянную структуру, делает покрытие прочным и устойчивым к внешним воздействиям.

Для декорирования оконных блоков, витражей, аквариумов и иных интерьерных деталей используют производство узорчатого стекла. Оно делается за счет нанесения на листовое стекло декоративных цветов, узоров и рисунков, его можно ламинировать и закалять, применять в звукопоглощающих и энергосберегающих стеклопакетах.

Светопропускание узорчатых бесцветных стекол выше цветных. В качестве декора можно также использовать тонированные гладкие стекла, которые защищают от ненужных взглядов и красиво рассеивают свет.

Таким образом производство стекла это сложный технологический процесс, требующий знания современных видов и разновидностей материалов. Ян Волховский, promplace.ru

 

 

promplace.ru

состав, технология производства и оборудование для завода

Состав стекла

Компоненты входящие в состав стекла можно разделить на следующие типы:

• Основа
• Обязательные оксиды щелочных металлов
• Компоненты, придающие особые свойства
• Вспомогательные вещества

Также в некоторых случаях, добавляют стеклобой.

Основу любого стекла представляет собой кварцевый песок или диоксид кремния. При чем в смесь для будущего стекла попадает только отборный песок, очищенный от примесей железа и от малейших загрязнений, допускается около 2% примесей. От этого зависит прозрачность самого стекла.

Обязательные оксиды щелочных металлов различны в зависимости от типа стекла. Например:

• для оконного стекла используют оксиды натрия, кальция или алюминия
• для хрустального — оксиды калия и свинца
• для лабораторного — оксиды натрия, калия, бора
• для оптического — оксиды бария, алюминия, бора

Компоненты для придания особых свойств подбираются, исходя из желаемого эффекта, например добавляют оксиды титана или бария для придания термоустойчивости, и так далее.

Вспомогательные вещества в большинстве своем представляют из себя осветители, обесцвечиватели и красители.

Производство стекла в промышленных условиях

Начинается все с того что на завод по производству привозят все необходимые вещества. Основные компоненты из чего делают стекла это кварцевый песок, доломит, сода, известь. Все вещества проходят подготовительную обработку. Песок очищают от примесей железа, доломит и известь измельчают в дробилке. После чего все вещества смешиваются и на этом этапе также вмешивают компоненты, нужные для придания определенных свойств. Вся эта смесь называется шихтой. Шихта — это уже полностью готовая к дальнейшей обработке смесь, то есть это уже конкретно то из чего делают стекло.

Начинается технологический процесс по изготовлению стекла. Готовая шихта по конвейеру попадает в бункеры, из которых засыпается в погрузчик, и уже погрузчик заталкивает её в печь. Так как температура здесь колеблется от 1200 до 1600 градусов, в зависимости от типа будущего стекла, то такая печь работает непрерывно на протяжении нескольких лет. Потому что нельзя просто так взять и отключить такую печь, иначе она просто разрушится. Для того чтобы выключить такую печь потребуется около недели равномерного остывания. При такой температуре шихта превращается в стекломассу.

Из печи эта стекломасса сначала попадает в резервуар с мешалкой, а после того как она хорошо размешается, вытекает в студочную камеру. Здесь она остужается примерно до 1000 градусов. Из студочной части стекломасса попадает во флот-ванну. На этом этапе происходит интересный процесс. Флот ванна представляет собой ванну с расплавленным оловом, температура которого около 600-700 градусов по цельсию. По этому олову стекломасса буквально плывет и немного остывает, именно благодаря этой технологии она приобретает практически идеальную плоскость.

После ванны с оловом, лента стекла попадает в лер обжига, который в длину больше 100 метров, прокатываясь по которому оно постепенно остывает.

Следующий этап — это нарезка ленты на листы стекла. Здесь применяется очень хитрая технология. Нарезка происходит прямо по ходу движения ленты, что значительно ускоряет весь процесс изготовления стекла. Как на ходу можно нарезать ленту, спросите вы. Дело в том что резак двигается с абсолютно одинаковой с лентой скоростью и в это время режет её поперек, после чего возвращается в исходное положение. Итак мы получаем готовые листы стекла.

Теперь в работу вступает такое оборудование, как стоплеровочная машина. Как можно понять по названию она делает стопки из стекла. Перемещение листов стекла, происходит при помощи присосок, так как стекло очень хрупкое, но весит довольно много, то другим способом его никак нельзя передвинуть. После того как стопки образованы их перевозит специальный погрузчик, а дальше уже стекло распределяется на склады, магазины, в места где из них делают стеклопакеты и так далее.

Кстати почему стекло получается прозрачным? Дело в том что кварцевый песок полностью прозрачен. Но мы не можем ничего увидеть через песчинки из за многократного преломления света. Например, если вы раскрошите стекло на много частей то через них вы тоже ничего не увидите. А когда песок превращается в гладкую массу то тут мы уже видим прозрачный лист стекла.

Изготовление стеклянных изделий

Стеклянные изделия можно разделить на два больших вида. Первые это те изделия которые производятся в промышленных масштабах, так называемая стеклотара, например стеклянные бутылки, банки. Второй большой вид это художественные изделия. Так называются все изделия, которые делаются вручную стеклодувами, например вазы, стеклянные статуэтки, фигурки и тому подобное. При изготовлении стеклянных изделий, промышленного стекла и вообще любого стекла начальный этап производства всегда абсолютно схож, до получения стеклянной массы. Различны только компоненты входящие в состав шихты, температура плавления и последующая обработка получившейся стеклянной массы

Производство промышленных стеклянных изделий

Готовая стекломасса из печи попадается в линию стекла, из которой она вытекает в форме колбасы и нарезается резаком на цилиндрические капли, одна такая капля это будущая бутылка или банка. Капля направляется в так называемый черпак, который направляет их в формовочную машину. Она работает следующим методом: держатели берут каплю за край и держат в висячем положении, вся нижняя часть капли закрывается с двух сторон нужной формой, будь то банка или бутылка, на форме также могут быть определенные узоры. После того как форма закрылась держатель отодвигается и в каплю вставляется устройство для выдувки. Оно, как воздушный шарик, раздувает каплю изнутри сжатым воздухом и масса приобретает нужную форму. Излишки расплавленного стекла уходят в первоначальную форму.

Кстати для придания стеклу какого либо цвета или оттенка в шихту добавляют определенные вещества, например для придания зеленого цвета добавляют оксид железа или хрома, для голубого оксид меди и так далее.

Теперь почти готовые изделия двигаются по обогреваемому конвейеру, для того чтобы не произошел резкий перепад температур и изделие не треснуло. С этого конвейера погрузочная машина передвигает изделия в лер, по которому они медленно перемещаются и постепенно остывают. Здесь же их обрабатывают специальным раствором, который позволяет им скользить и двигаться гладко. А движутся они дальше на проверочную и упаковочную линию. После прохождения всех этапов мы получаем готовое изделие.

Как делают художественные стеклянные изделия

Художественные стеклянные изделия делают все из той же стеклянной массы. На производстве таких изделий стоит все та же печь, но только температура для изготовления немного ниже промышленных, около 1200 градусов. Непосредственно само изделие делают стеклодувы. Стеклодувы как ювелиры для стекла, они могут работать как в одиночку, так и парами или даже больше.

При помощи длинной трубки мастера по стеклу достают необходимое количество раскаленного стекла прямо из печи и сразу же начинают придавать ему форму различными методами, при этом периодически выдувая через трубку. В процессе можно будет добавить еще материала, например для каких либо дополнительных деталей. Совсем маленькие детали делаются отдельно, тоже различными методиками.

После формирования деталей и общей формы изделия, его на сутки помещают в другую печь для обжига. Как правило, температура в разогретом состоянии около 400 градусов, на ночь такую печь выключают и изделия в ней постепенно остывают до 70 градусов, там самым закаляясь и затвердевая.

Проголосуйте: Загрузка…

kakdelayut.ru

История производства стекла – Гелиос

В Египте и Месопотамии стекло умели делать уже 6000 лет назад. Вероятно, его  начали изготавливать позже, чем первые керамические изделия, так как для производства требовались более высокие температуры, чем для обжига глины. Если для простейших керамических изделий было достаточно только глины, то в состав стекла необходимо как минимум три компонента. Изделия из стекла так же, как и из керамики, практически не подвергаются атмосферным воздействиям и хорошо сохраняются даже под слоем земли. Эти изделия оказались документами далекого прошлого, которые донесли до нас информацию об уровне культуры и техники древних народов.

Первый стекольный завод в России был построен в 1636 г. возле г. Воскресенска под Москвой. На нем выдували оконное стекло и стеклянную посуду. Через 30 лет в селе Измайлово, также под Москвой, был построен завод, на котором изготовляли высококачественные стаканы, графины, фляги, рюмки, кувшины и др. Особенно быстро стеклоделие развилось при Петре I. В XVIII в. на территории Московской губернии действовало шесть стекольных заводов.

Промышленная революция привнесла множество новшеств в процесс производства стекла. Так, изобретение насоса высокого давления в 1859 году в Англии сделало необязательным применение мастеров-стеклодувов на этой операции. Усилиями химиков стекло стало более крепким и жаростойким. В 1871 году Вильям Пилкингтон изобрел машину, которая автоматизировала производство плоского стекла путем использования цилиндрического метода. Этот механизированный процесс был улучшен господином Лаббером в 1903 году в Америке.

Несколько позже производители стекла открыли, что плоское стекло может быть закалено путем его повторного разогрева до определенной температуры, с последующим быстрым охлаждением. Такая обработка повысила механические свойства стекла на 400%. Это имело чрезвычайно важное значение для автомобильной промышленности, которая находилась в то время еще в стадии становления.

Технология цилиндрического производства была вскоре полностью вытеснена новым автоматическим процессом, одновременно изобретенным американской компанией Irving Colburn и бельгийской Emile Fourcault. Расплавленное стекло вытягивалось из ванны расплава в виде тонкой ленты, а затем, остывая, прокатывалось между двумя асбестовыми роликами. Несмотря на то, что стекло, изготовленное таким методом, было все еще далеко от совершенства, оно было самым лучшим когда-либо произведенным плоским стеклом.

Расширение применения этой технологии в период с 1920 по 1930 годы привело к 60% снижению цен. На основе этого технологического процесса было освоено изготовление рельефного стекла, что позволило архитекторам расширить применение стекла.

Однако, несмотря на общее улучшение дел в отрасли, камнем преткновения оставалась полировка. Она продолжала быть самостоятельным технологическим процессом, все еще отнимавшим значительное количество времени и сил. 

Производство стекла навсегда изменилось в 1959 году с момента изобретения Аластером Пилкингтоном флоат-процесса, который убрал различие в понятиях плоского и полированного стекла.

Главный потребитель стекла в настоящее время – строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого стекла приходится на оконное для остекления зданий и транспортных средств: автомашин, железнодорожных вагонов, трамваев, троллейбусов. Кроме того, стекло используют в качестве стенового и отделочного материала в виде пустотелых кирпичей, блоков из пеностекла, а также облицовочных плиток. Примерно треть производимого стекла идет на изготовление сосудов различного типа и назначения. Это прежде всего стеклянная тара – бутылки и банки. В большом количестве стекло расходуется на изготовление столовой посуды. Стекло пока незаменимо для производства химической посуды. В довольно большом количестве из стекла изготавливают вату, волокно и ткани для тепловой и электрической изоляции.

Относительная дешевизна стеклянных строительных материалов обусловливается широким распространением, а, следовательно, доступностью и дешевизной сырья. Расплавленное стекло является удобным материалом для формования в изделия механизированным способом. Стекло хорошо поддается механической обработке. Это также снижает стоимость стеклянных изделий. Стекло пилят так же, как дерево, но для этого в кромку дисковой пилы зачеканивают алмазный или иной твердый порошок. Его можно сверлить обыкновенными стальными сверлами, применяя специальную смачивающую жидкость. Стекло колют на куски при помощи простого инструмента, напоминающего колун для дров, но действующим не ударом, а постепенно нарастающим усилием. Стекло можно обрабатывать на токарном станке резцами из особо твердой стали, вытачивая фигурные колонки так же, как из дерева или металла. Стекло шлифуют и полируют, применяя обычные абразивные порошки, инструменты и методы, давно известные и широко используемые в металлообрабатывающем производстве. Стекло можно сварить из одного кварцевого песка, химическая формула которого SiO2. Однако для этого нужна очень высокая температура (выше 1700 ° C). Получение таких температур в печах промышленного типа связано с большими трудностями. Обычные печи, в которых используются твердое, жидкое или газообразное топливо, для этого не годятся. Для плавления кварцевого песка применяют электрические печи специального устройства или горелки, в которых сжигается водород в токе кислорода. Расплавленный кварцевый песок представляет собой столь густую и вязкую массу, что из нее трудно удалить воздушные пузырьки и придать изделиям нужную форму.

В стекловарении используют только самые чистые разновидности кварцевого песка, в которых общее количество загрязнений не превышает 2…3%. Особенно нежелательно присутствие железа, которое даже в ничтожных количествах (десятые доли%) окрашивает стекло в зеленоватый цвет. Если к песку добавить соду Na2CO3, то удается сварить стекло при более низкой температуре (на 200…300 ° ). Такой расплав будет иметь менее вязкий (пузырьки легче удаляются при варке, а изделия легче формуются). Но такое стекло растворимо в воде, а изделия из него подвергаются разрушению под влиянием атмосферных воздействий. Для придания стеклу нерастворимости в воде в него вводят третий компонент – известь, известняк, мел. Все они характеризуются одной и той же химической формулой – CaCO3.

Стекло, исходными компонентами шихты которого является кварцевый песок, сода и известь, называют натрий-кальциевым. Оно составляет около 90% получаемого в мире стекла. При варке карбонат натрия и карбонат кальция разлагаются в соответствии с уравнениями:

Na2CO3 > Na2O + CO2

CaCO3 > CaО + CO2

В результате в состав стекла входят оксиды SiO2, Na2O и CaО. Они образуют сложные соединения – силикаты, которые являются натриевыми и кальциевыми солями кремниевой кислоты.

В стекло вместо Na2O с успехом можно вводить K2О, а CaО может быть заменен MgO, PbO, ZnO, BaO. Часть кремнезема можно заменить на оксид бора или оксид фосфора (введением соединений борной или фосфорной кислот). В каждом стекле содержится немного глинозема Al2O3, попадающего из стенок стекловаренного сосуда. Иногда его добавляют специально. Каждый из перечисленных оксидов обеспечивает стеклу специфические свойства. Поэтому, варьируя этими оксидами и их количеством, получают стекла с заданными свойствами. Например, оксид борной кислоты B2O3 приводит к понижению коэффициента теплового расширения стекла, а значит, делает его более устойчивым к резким температурным изменениям. Свинец сильно увеличивает показатель преломления стекла. Оксиды щелочных металлов увеличивают растворимость стекла в воде, поэтому для химической посуды используют стекло с малым их содержанием. В табл. 1 приведен состав (в%) некоторых типичных промышленных стекол.

Оконное	72	–	2	14	–	9	3	–	–	–
Бутылочное	70	–	3	17	–	8	2	–	–	–
Хрустальное	56	–	–	–	11	–	–	33	–	–
Лабораторное	85	9	2	4	–	–	–	–	–	–
Оптическое	34	13	3	–	–	–	–	–	46	4

Сода – сырье относительно дорогое и имеющее огромный спрос со стороны различных отраслей народного хозяйства. Поэтому в качестве источника Na2O при варке стекла используют также природный минерал Na2SO4. В СССР его огромные залежи имеются на месте бывшего залива Кара-Богаз-Гол (рядом с Каспийским морем). Однако в этом случае варка стекла требует более высоких температур. Кроме того, в шихту необходимо вводить уголь для восстановления серы в соответствии с уравнением

2Na2SO4 + С > 2Na2O + 2SO2^ + CO2^

При варке стекла первым плавится оксид щелочного металла, после чего в этом расплаве начинают растворяться зерна кварца и известняка, вступая в химическое взаимодействие. Поэтому чем больше в стекле оксидов щелочных металлов, тем при меньших температурах оно плавится. В Древнем Египте, когда техника получения высоких температур была несовершенна, в стеклоделии преобладали рецепты с повышенным содержанием оксидов щелочных металлов (до 30%) и малым содержанием извести (около 3…5%). В эллинистическую эпоху, с усовершенствованием техники получения высоких температур, содержание оксидов щелочных металлов снижается до 16…17%, а извести повышается до 10%. Естественно, что такие стекла стали более стойкими к воде. В настоящее время варка стекла проводится при температуре 1400…1500 ° C в течение нескольких часов. Процесс варки стеклоделы делят на три стадии: провар шихты, осветление (удаление «мошки» и «свилей»), студка – осторожное охлаждение.

Мошкой стеклоделы называют мелкие пузырьки газа, распределенные по всей массе стекла. Ее удаление из жидкой массы производят «бурлением» при помощи деревянной чурки или обыкновенного сырого картофеля. Помещенные в жидкое стекло, они дают обильное выделение газов, которые и очищают от мошки всю массу. Ее наличие в изделиях считается браком. Мошка особенно недопустима в оптических стеклах.

Стекольным свилем называют нитеобразные потоки, подобные тем, которые можно наблюдать в процессе растворения сахара в воде при медленном перемешивании. Свиль – это видимая граница двух соседних участков стекольной массы. Наличие свилей свидетельствует о плохой перемешанности стекольной массы при варке, т.е. о его низком качестве.

Охлаждение стекла, а точнее изделия из него проводят медленно, чтобы избежать в нем напряжений. При быстром охлаждении стекла поверхностные слои тела затвердевают и могут иметь температуру, близкую к комнатной, а внутренние части, вследствие низкой теплопроводности, могут иметь температуру до 1000 ° C. Поскольку внутренние части при охлаждении сжимаются, а наружные уже не уменьшаются в размере, в них возникают высокие поверхностные сжимающие напряжения. Внутренние слои, наоборот, испытывают высокие растягивающие напряжения. Такое стеклянное тело называют «закаленным». Закаленное стекло обладает высокой механической прочностью. Однако у него есть и недостатки. При нарушении поверхностного слоя (например, нанесение царапины), т.е. при нарушении сжимающих и растягивающих сил, закаленное стекло разлетается вдребезги.

При медленном охлаждении стеклянного тела растягивающие и сжимающие напряжения не возникают. Такое стекло называют «отожженным». Мелкие изделия, например столовая посуда, отжигаются (охлаждаются) в течение нескольких часов. Крупные и прецизионные изделия, например линзы астрономических объективов диаметра 1 м и более, отжигаются в течение нескольких месяцев.

Окраску стекла осуществляют введением в него оксидов некоторых металлов или образованием коллоидных частиц определенных элементов. Так, золото и медь при коллоидном распределении окрашивают стекло в красный цвет. Такие стекла называют золотым и медным рубином соответственно. Серебро в коллоидном состоянии окрашивает стекло в желтый цвет. Хорошим красителем является селен. В коллоидном состоянии он окрашивает стекло в розовый цвет, а в виде соединения CdS·3CdSe – в красный. Такое стекло называют селеновым рубином. При окраске оксидами металлов цвет стекла зависит от его состава и от количества оксида-красителя. Например, оксид кобальта (II) в малых количествах дает голубое стекло, а в больших – фиолетово-синее с красноватым оттенком. Оксид меди (II) в натрий-кальциевом стекле дает голубой цвет, а в калиево-цинковом – зеленый. Оксид марганца (П) в натрий-кальциевом стекле дает красно-фиолетовую окраску, а в калиево-цинковом – сине-фиолетовую. Оксид свинца (II) усиливает цвет стекла и придает цвету яркие оттенки.

Бутылочное стекло низкого сорта, как правило, имеет окраску, которая зависит от присутствия в нем ионов Fe2+и Fe3+. Стекольное сырье трудно очищается от железа и поэтому в дешевых сортах оно всегда присутствует. Ионы Fe2+ хорошо поглощают лучи света с длиной волны примерно 600 ммк (желтые и красные) и, следовательно, окрашивают стекло в дополнительный голубой цвет. Ионы Fe3+ поглощают лучи с длиной волны 500 ммк (синие и фиолетовые), окрашивая стекло в желтоватый цвет. Важно отметить, что ионы Fe2+ в области видимого света имеют удельное поглощение, примерно в 10 раз большее, чем ионы Fe3+. Поскольку в стекле одновременно содержатся как ионы Fe2+, так и ионы Fe3+, они и придают стеклу зеленоватую окраску (бутылочный цвет).

Существуют химические и физические способы обесцвечивания стекла. В химическом способе стремятся все содержащееся железо перевести в Fe3+. Для этого в шихту вводят окислители – нитраты щелочных металлов, диоксид церия СеO2, а также оксид мышьяка (III) As2O3 и оксид сурьмы (III) Sb2O3. Химически обесцвеченное стекло лишь слегка окрашено (за счет ионов Fe3+) в желтовато-зеленоватый цвет, но обладает хорошим светопропусканием. При физическом обесцвечивании в состав стекла вводят «красители», т.е. ионы, которые окрашивают его в дополнительные тона к окраске, создаваемой ионами железа, – это оксиды никеля, кобальта, редкоземельных элементов, а также селен. Диоксид марганца MnO2 обладает свойствами как химического, так и физического обесцвечивания. В результате двойного поглощения света стекло становится бесцветным, но его светопропускание понижается. Таким образом, следует различать светопрозрачные и обесцвеченные стекла, поскольку эти понятия различны.

В большинстве стран имеются свои стандарты на листовое стекло и стеклопакеты. Другие виды строительных стекол выпускаются по стандартам фирм. В настоящее время в отношении строительного стекла и изделий из стекла строительного назначения действуют Межгосударственные стандарты СНГ, государственные стандарты СССР, государственные стандарты стран, и ряд отраслевых и разработанных заводами-изготовителями технических условий. Прежде чем мы ознакомимся с разными марками стекла, заметим, что, несмотря на единую классификацию, введенную еще в СССР, стекло разных Украинских, Белорусских, Российских заводов даже при одинаковой заводской маркировке весьма различно по своим физическим, оптическим свойствам и, в целом, по качеству. Общее правило для марок М1-М6: чем ниже цифра в марке стекла — тем выше его качество, меньше дефектов на единицу поверхности, тем более качественные и ответственные конструкции им можно остеклять, лучше его физические и оптические свойства, меньше отклонений по толщине, разнотолщинности (и оно лучше режется). На листовое стекло марок М1, М2, М3, М4, М5 существует ГОСТ 111-90 (СТ СЭВ 5447-85). Этот стандарт распространяется на листовое стекло, предназначенное для остекления светопрозрачных конструкций, остекления средств транспорта. 

• М1- применяется для изготовления высококачественных зеркал, ветровых стекол легковых автомобилей применяется так называемое зеркальное улучшенное стекло толщиной 2,0 — 6,0 мм. 
• М2- Зеркала массового применения, безопасные стекла, в том числе и для средств транспорта производят из зеркального стекла 2,0 — 6,0 мм.
• М3- Декоративные зеркала, комплектующие для мебели, безопасные стекло и конструкции для транспорта изготавливают из оконного полированного стекла толщиной 2,0 — 6,0 мм. 
• М4- Высококачественное остекление светопрозрачных конструкций, изготовление изделий для мебели, безопасных стекол для транспортных средств производится, как правило, из оконного полированного стекла 2,0 — 6,0 мм. Часто различие между стеклом марок М3 и М4 весьма условно.
• М5 — Остекление светопрозрачных конструкций, изготовление изделий для мебели, безопасных стекол для сельскохозяйственных машин и тихоходного транспорта выполняется из оконного неполированного стекла 2,0 — 6,0 мм. 
• М6 — Остекление светопрозрачных конструкций выполняется также и из оконного неполированного стекла 2,0 — 6,0 мм. Такое стекло называют также «тепличным», так как пригодно для остекления помещений с минимальными требованиями к качеству стекла и широко применяется в остеклении теплиц ввиду низкой стоимости.
• М7- Из витринного полированного стекла толщиной 6,5 — 12,0 мм производят высококачественное остекление витрин и витражей. 
• М8- Из витринного неполированного стекла толщиной 6,5 — 12,0 мм производят остекление витрин, витражей, фонарей.
• ТР (Твердые Размеры)- Стекло изготавливается и поставляется по спецификации потребителя. 
• СВР (Свободные Размеры)- При отсутствии спецификации потребителя допускается изготовление и поставка стекла в заводском ассортименте размеров.

r-glass.ru

Производство стекла

ВЛАДИМИРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра: Строительного производства.

Реферат

на тему:
«Производство стекла».
 
Выполнила:
Короткова С. В.
студентка группы ЗЭУСВ-106,
Проверил:
Тур
Наталья
Николаевна
Владимир, 2007 г.

Содержание
1. Этапы развития стеклоделия…………………………………………………………………3
2. Стеклообразное состояние……………………………………………………………………..4
3. Физические свойства стекла ……………….…….……………………………………. ……5
4. Общая классификация по химическому составу.……………………………………………………..6
5. Основы современной технологии получения стекла……………………………………….7
5.1.Стекловаренная печь…………………………………………………………………………………………7
5.2. Технология получения стекла…………………………………………………………………………..7
6. Применение стекла в строительстве…………………………………………………………………..9
7. Листовое стекло в строительстве и производстве……………………………………………12
7.1. Характеристика листового стекла различного ассортимента………………………………12
7.2. Листовое стекло со специальными свойствами.………………….………………………13
8. Архитектурно-строительные и облицовочные изделия из стекла…………………………..15
9. Теплоизоляционные и звукоизоляционные стекломатериалы.………….………………..17
10. Художественное стекло в строительстве и архитектуре…………………………………18
11. Библиографический список………………………………………………………………..20

1.Этапы развития стеклоделия.
            Стекло известно человеку с древнейших времён, были найдены археологами предметы различные украшения, амулеты из природного вулканического стекла в различных местах земного шара. 
Стеклоделие было развито в странах Б.Востока, в частности в Сирии богатые уникальные изделия, украшенные эмалью и золотом.
Производство стекла в Д. Египте началось около 3000 лет до н. э.
Цилиндр из светло-голубого стекла прекрасного качества, найденный в близ  Багдада (соврем. Ирак), сделан в середине 3-го тысячелетия до н. э.
Найденная при раскопках знаменитая ваза с начертанным на ней именем ассирийского царя Саргопа II (722— 705 до н. э.), находящаяся в Британском музее (Лондон), сделана из полупрозрачного зеленоватого Стекла.
В Китае в 5-3 вв. до н. э. стеклянные изделия появляются в большом количестве в т. ч. бусы с «глазовидным» узором и специфическим химическим составом. Первые письменные свидетельства об изготовлении стекла- пяти цветов в Китае относятся к концу 3 в.
            Примерно за 1200 лет до н. э. уже была известна техника прессования стекла в открытых формах. Этим способом изготовлялись вазы, чаши, кубки, цветные мозаичные украшения. Особенно распространённым было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное медью. Зелёное стекло получали окрашиванием медью и железом. Синее стекло, окрашенное кобальтом, появилось в Египте в начале нашей эры.
            При некоторых достижениях древнего стеклоделия техника его была примитивна. Высоких температур получать не умели, стекло получалось не непрозрачным и в очень малых количествах. Изделия получали приёмами ручной лепки, при помощи плоских камней, а для изготовлении изделий в виде небольших сосудов — деревянные палочки, обмазанные смесью песка и глины. Ассортимент изделий ограничивался мелкими туалетными украшениями: бусами, амулетами, флакончиками для аром. веществ и т.п.
            Переворот в технологии стеклоделия был на рубеже нашей эры изобретением метода выдувания полых стеклянных изделий. Стали получать прозрачное стекло, выплавлять его сразу в значительных количествах, научились выдувая через трубка красивые сосуды относительно большого размера и самой разнообразной формы.
            Первыми овладели методом выдувания стеклянных изделий мастера Древнего Рима, искусство стеклоделия находилось на большой высоте к выдающимся образцам мирового искусства Портландская ваза находящаяся в Британском музее. После падения Римской империи (конец 5 в.) центр стеклоделия перемещается в Византию, где освоили выплавку цветного непрозрачного стекла (смальты) для мозаики, сменившую каменную мозаику.
            На Руси в Киеве, в слоях 11—13 вв., раскопками вскрыты большие стекольные мастерские стеклянных браслетов. Такая мастерская была обнаружена и при раскопках в Костроме. Монголо-татарское нашествие прервало стекольное производство на Руси, которое возобновилось только в 17 в. В средние века мозаика из смальты создавались в Грузии.
           Стекло изготовлялось и в других странах Востока, например, в 12—14 вв. производством стеклянных изделий с росписью эмалями славилась Сирия. В странах Западной Европы в средние века развивается искусство Фигурное вырезанные стекла скреплялись свинцовыми перемычками и вставлялись в оконные проёмы зданий. Расцвет искусства средневековых витражей приходится на 13—14 вв.
           Развивается стеклоделие в Германии, где традиции этого производства сохранились, по-видимому, со времён римского властвования. 1612 во Флоренции была издана книга  А. Пери, которую можно считать первым научным трудом в области стеклоделия. Книга эта сделалась надолго руководством по технологии получения стекла.
           В 1615 в Англии  предлагается способ использования угля в качестве топлива для стекловаренных печей. Это даёт возможность получать при высоких температурах термостойкое стекла. В 17 века в Англии был предложен состав стекла с окисью свинца, что отличало стекло блеском и радужной игрой.
           Со второй половины 17 в. первенство по производству стекла переходит к Чехии, где начали изготовлять толстостенные сосуды из стекла. Большая толщина стенок позволяет производить огранку- богемского хрусталя получило широчайшую известность.      На Руси новый этап развития стеклоделия начинается с 17 в., когда близ Можайска был построен (1635) шведом Елисеем Коэтом первый в России стекольный завод. В 1668 был построен Измайловский завод под Москвой. Петр I построил под Москвой на Воробьевых горах государственный стекольный завод. В 1748 Ломоносов В. организовал при Петербургской академии лабораторию, в которой проводил опыты с окрашиванием стекла, варил смальту, разработав палитру цветной стеклянной мозаики. В 1753 им была построена для производства цветного стекла Усть-Рудицкая фабрика в близ Петербурга. В СССР развернулось строительство крупных механизированных новых стекольных заводов и реконструкция старых заводов. Накануне Великой Отечественной войны стекольная промышленность выдвинулась по объёму производства на 1-е место в Европе.
2.Стекло, стеклообразное состояние.
            Комиссия по терминологии АН СССР дала такое определение стеклу:
«Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от химического состава и температурной области затвердения и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым».
            Стекло- считают техническим термином в отличие от научного термина «стеклообразное состояние». В стекле могут оказаться пузыри, мелкие кристаллики. В материале из стеклообразного вещества, может быть даже специально образовано очень большое число мельчайших кристалликов, делающих материал непрозрачным или придающих ему иную окраску. Такой материал называют «молочным» стеклом, окрашенным стеклом и т.д.
            Современные понятия различают термины «стекло» и «стеклообразное состояние». «Стеклообразного состояния»: «Веществом твердое некристаллическое, образовавшееся в результате охлаждения жидкости со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации во время охлаждения». Н.В. Соломин, «стеклом называется материал, в основном состоящий из стеклообразного вещества».
Все вещества, находящиеся в стеклообразном состоянии обладают несколькими общими физико-химическими характеристиками. Типичные стеклообразные тела:
1. изотопы, т.е. свойства их одинаковы во всех направлениях;
2.при нагревании не плавятся, как кристаллы, а постепенно размягчаются, переходя из хрупкого в тягучее, высоковязкое и в капельножидкое состояние;
3.расплавляются и отвердевают обратимо, вновь приобретают первоначальные свойства.
Обратимость прессов и свойств указывает на то, что стеклообразующие расплавы и затвердевшее стекло являются истинными растворами. Переход вещества из жидкого состояния в твердое при понижении температуры может происходить двумя путями: вещество кристаллизуется либо застывает в виде стекла.
По первому пути могут следовать почти все вещества. Однако путь кристаллизации обычен только для тех веществ, которые будучи в жидком состоянии, обладают малой вязкостью и вязкость которых возрастает сравнительно медленно, вплоть до момента кристаллизации.
Ко второй группе в решающей мере зависят от концентрации щелочей или от концентрации каких либо других избранных компонентов. Зависимость их от состава влияет на: вязкость, электропроводность, скорость диффузии ионов, диэлектрические потери, химическая стойкость, светопропускание, твердость, поверхностное натяжение.
3.Физические свойства стекла.
            Плотность обычных натрий-калий-силикатных стекол, в том числе и оконных, колеблется в приделах 2500-2600 кг/м^3. При повышении температуры  от 20 до 1300^оС плотность большинства стёкол  уменьшается на 6-12%, то есть на 100^оС плотность уменьшается на 15кг/м³. Предел прочности обычных отожженных стекол при сжатии составляет 500-2000МПа , оконное стекло 900-1000МПа.
            Твердость стекла зависит от химического состава. Стекла имеют различную твердость в пределах 4 000-10 000МПа. Наиболее твердым является кварцевое стекло, с увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекол снижается.
            Хрупкость. Стекло наряду с алмазом и кварцем относится к идеально хрупким материалам. Поскольку хрупкость четче всего проявляется при ударе, её характеризуют прочностью на удар. Прочность стекла на удар зависит от удельной вязкости.
            Теплопроводность. Наибольшую теплопроводность имеют кварцевые стекла. Обычное оконное стекло имеет 0,97Вт/(м ^. К). С повышением температуры теплопроводность увеличивается, теплопроводность зависит от химического состава стекла.
            Высокая  прозрачность оксидных стекол сделала их незаменимыми для остекления зданий, зеркал и оптических приборов, включая лазерные, телевизионной, кино- и фототехники и так далее.  Для строительного листового стекла, оконного, витринного необходимо учитывать, что коэффициент светопропускания прямо зависит от отражающей способности поверхности стекла и от его поглощающей способности. Теоретически даже идеальное, не поглощающее свет стекло не может пропускать света более 92%.
            Оптические свойства стекла: показатель преломления способность стекла преломлять падающий на него свет. Для производства керамических красителей очень важен показатель преломления. От него зависит насколько сильно будет отражать свет керамическое изделие и как будет выглядеть.
            Механические свойства: упругость свойство твердого тела восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия нагрузки. Упругость характеризуют такие величины как модуль нормальной упругости, который определяет величину напряжений, возникающих под влиянием нагрузки при растяжении (сжатии).
            Внутреннее трение: Стеклообразные системы, обладают способностью поглощать механические, в частности, звуковые и ультразвуковые колебания. Затухание колебаний зависит от состава неоднородностей в стекле.
            Термические свойства силикатных систем являются важнейшими свойствами как при изучении так и при изготовлении керамических и стеклянных изделий.
Удельная теплоемкость: — определяются количеством тепла Q, требуемым для нагревания единицы массы стекла на 1^оС.
            Химическая устойчивость— устойчивость по отношению к различным агрессив-ным средам — одно из очень важных свойств стекол важно для медицыны.
Закаленные стекла разрушаются в 1,5-2 раза быстрее, чем стекла хорошо отожженные.
В современном строительстве для оконных , дверных и других проемов  применяются специальные стекла с солнце и теплозащитными свойствами.
 Для этих стекол важно спектральных характер светового потока, прошедшего через осветление, оценка цветового тона. На основе этих характеристик осуществляется выбор определенного вида стекла, а также определение теплотехнических и светотехнических свойств, их влияние на условия работы, дизайн зданий и сооружений.
4.Общая классификация по химическому составу.
       Неорганические стекла подразделяются на несколько типов: элементарные, оксидные, галогенидные, халькогенидные и смешанные.
       Элементарные (одноатомные) стекла.
Элементарными называются стекла, состоящие из атомов одного элемента. В стеклоподобном состоянии можно получить серу, селен, мышьяк, фосфор. Имеются сведения о возможности остеклования теллура и кислорода. При охлаждении -11^оС дает каучукоподобный прозрачный продукт, нерастворимый в сероуглероде.
Оксидные стекла.
При определеии класса учитывается природа стеклообразующего оксида, входящего в состав стекла оксид бора, оксид кремния, оксид фосфора. Многие оксиды переходят в состояние стекла лишь в условиях скоростного охлаждения оксид мышьяка, оксид сурьмы, оксид ванадия, либо сами по себе не стеклуются оксид алюминия, оксид вольфрама, однако в комбинациях стеклообразующие свойства резко усиливаются.
 Силикатные стекла.
Главнейшее значение в практике принадлежит классу силикатных стекол. С ними не могут сравниться по распространенности в быту и в технике никакие другие классы стекол. Решающие преимущества силикатных стекол обусловлены их дешевизной, экономической доступностью, высокой химической устойчивостью в наиболее распространенных химических реагентах и газовых средах, высокой твердостью, сравнительной простотой промышленного производства. 
Боратные стекла.
Стеклообразный борный ангидрит легко получается путем простого плавления борной кислоты при 1200-1300^оС. Благодаря отличным электроизоляционным качествам и сравнительной легкоплавкости боратные стекла широко применяются в электротехнике. Некоторые боратные стекла представляют интерес для оптотехники.
Стекло органическое — это техническое название на основе органических полимеров: поликрилатов, полистирола, поликарбонатов, сополимеров винилхлорида в соединении с метилметакрилатом. дальнейшая обработка: Переработка литьё под давлением. прозрачная бесцветная пласти­ческая масса, образующаяся при полиме­ризации метилового эфира метакриловой кислоты. Лег­ко поддается механической обработке. Применяется как листовое стекло в авиа- и машиностроении, для изготовления бытовых изделий, средств защиты в ла­бораториях, строительстве и архитектуре, приборостроении, остекления парников, куполов, окон, в медицине -протезы, линзы в оптике, труб в пищевой промышленности и др.
Кварцевое стекло— содержит не менее 99% SiO- (кварца). Кварцевое стекло выплав­ляют при температуре более 1700° С из самых чистых разновидностей кристал­лического кварца, горного хрусталя, жильного кварца или чистых кварцевых песков. Кварцевое стекло пропускает ультрафиолето­вые лучи, имеет очень высокую темпера­туру плавления, благодаря небольшому коэффициенту расширения выдерживает резкое изменение температур, стойкое по отношению к воде и кислотам. Кварцевое стекло применяют для изготовления лаборатор­ной посуды, оптических прибо­ров, изоляционных материалов, ртутных ламп, применяемых в медицине и др.
Стекло растворимое— смесь си­ликатов натрия и калия (или только натрия), водные растворы которых назы­ваются жидким стеклом. Растворимое стекло применяют для изготовления кислотоупорных цемен­тов и бетонов, для пропитки тканей, изго­товления огнезащитных красок, силика-геля, для укрепления слабых грунтов и др.
Стекло химико-лабораторное— стекло, обладающее высокой хи­мической и термической стойкостью. Для повышения этих свойств в состав стекла вводят оксиды цинка и бора.
Стекловолокно — искусственное волокно широко применяется в химической промышленности для фильтрации горячих кислых и щелочных растворов, очистки горячего воздуха и газов;  матариалы из стекловолокна применяются в строительстве и при коррозионно-стойких трубопроводов, при изготовлении электроизоляции и др.
5.Основы современной технологии получения стекла.
5.1. Стекловаренная печь.

coolreferat.com

Производство стекла. | ИнфоВек

Производство стекла.

Путь архитектурного стекла начинается в этом карьере, более 60 процентов будущей стеклянной массы, составляет песок. Глубина песчаного карьера сопоставима с высотой многоэтажного дома. Один экскаватор за смену добывает более 1000 тонн песка. Один карьер дает десятки миллионов тонн в год. Этого песка достаточно для того, чтобы возвести целый микрорайон, или даже не большой город.

Кварцевый или так называемый стекольный песок, сырье высокой степени очистки. Обычный карьерный песок, необходимо тщательно подготовить. Промыть от пыли и глинистых примесей, удалить окиси металлов, просушить и просеять, оставить крупинки до одного миллиметра в диаметре.

Готовый стекольный песок вагонами поставляют на производство, железнодорожный состав прибывает, прямо на предприятие. Песок привозят в хопперах, бункерных вагонах с функцией, саморазгрузки. Кузов имеет форму воронки, в нижней части расположены люки, через которые груз высыпается под действием силы тяжести.

Затем песок попадает на ленту транспортера, который доставляет его туда, где будет сформировано смесь для выплавки стекла, шихта. Песок основной, но не единственный компонент для производства шихты. В состав входят сода, доломит, полевой шпат, известняк, сульфат соды, кокс. С хранилищ, эти компоненты поступают на весы, где происходит взвешивание. Дальше с весов в смесительную установку, где все эти компоненты смешиваются имея определенную влажность, температуру и гранулированный состав. Известняк и доломит улучшает погода стойкость стекла. Сода и сульфат натрия понижают, температуру плавления, стекольное производство безотходное. Битое стекло и обрезки так же замешиваются в шихту и идут на вторичную переплавку.

Шихта после смешивания попадает на конвейер, после конвейера в бункера, из бункеров в стекловаренную печь. В печи горит природный газ, температура в печи достигает 1600 градусов. При этой температуре шихта расплавляется и получается тепло масса. Процесс подачи шихты идет не прерывно, в печь подается 1,5 тонны в минуту. Как только сырье переходит в жидкое состояние и приобретает прозрачность, начинается новый этап. После расплава тепло масса попадает в следующий участок печи, где достигается однородность и температура 1000 градусов.

Остывая, стекломасса становится достаточно вязкой для формования. В специальной ванне с расплавленным оловом, она превращается в плоскую ленту, подобно маслу в стакане с водой жидкое стекло, равномерно растекается по поверхности металла.

Одна сторона стеклянного листа получается гладкой, за счёт контакта с идеально плоской поверхности оловянного расплава. А другая, за счет сил поверхностного натяжения стекломассы.

При необходимости толщину можно корректировать от 2 до 25 миллиметров растягивая, или ограничивая ленту стекла специальными устройствами.

После формования горячая лента стекла, попадает в галерею охлаждения, где стекло с 600 градусов охлаждается до 60. Галерея охлаждения представляет собой роликовый транспортер длинной более ста метров. Чистая и прозрачная стеклянная река, вытекает на открытый конвейер 90 процентов листового стекла в мире, выпускается именно таким образом. Это технология называется, флоат метод а получаемое стекло флоат стекло. В переводе с английского плавающая. Все этапы производства стекла, проходят под видео наблюдением.

В отсеках печи, установлены специальные, огне упорные камеры. Пункт управления технологической линией, комната с десятками мониторов и датчиков, напоминает центр управления космическими полетами. Здесь не слышен монотонный гул цехов. Стекловаренные печи, не останавливаются 15-20 лет. Если отключить стекловаренную печь, то стекломасса в ней застынет, и печь придет в полную негодность ее можно будет только разломать и построить новую.

Остывшее до комнатной температуры, и отвердевшее стеклянное полотно предстоит нарезать. Лазерная установка управляется компьютером, который рассчитывает оптимальные параметры резки. Готовая продукция, имеет идеально ровные края. Максимальный на сегодня формат цельного листа, называется джамба 6 метров в длину и 3 метра 21 сантиметр в ширину.

С конвейера стекло снимают автоматизированные погрузчики, с вакуумными присосками, их сверх мощные электрические руки, действуют мягко и точно. Стекла устанавливается вертикально, образуя плоские пирамиды. Риск повреждения даже самых тонких листов, сведён к минимуму.

На склад стеклянные пирамиды доставляют транспортировщики, грузоподъемностью 30 тонн. Все машины оснащены звуковыми и световыми сигналами. Обзор из кабины водителей, ограничен. Транспортировщик едет, строго по разметке. Траектории движения огромных машин, выверены до сантиметра.

<<В МЕНЮ     <НАЗАД                   ДАЛЕЕ>

Смотрите также.

1. 21 век и стекло.
   
2. Низкоэмиссионная (энергосберегающее) стекло производство.
3. Испытание стекла.
4. Резка стекла.
5. Производство стеклопакетов.
6. Монтаж стеклоблока.

 В МЕНЮ>>

 

www.infovek.ru

Производство строительного стекла и стеклоизделий

В разделе описаны физико-химические свойства стекла; сырьевые материалы для его производства, их подготовка и приготовление шихты; рассказано о варке стекла, конструкциях стекловаренных печей, их эксплуатации и обслуживании; рассмотрены способы формования стеклоизделий. Изложена технология производства листового строительного, армированного, узорчатого, цветного стекла, облицовочных плиток и профильного стекла. Приведены правила техники безопасности при производстве стекла.

История

Стекло с давних времен служит человеку. Сочетая такие свойства, как прозрачность, твердость, стойкость против разъедания минеральными кислотами и жаропрочность, а также способность изменять эти свойства, легко окрашиваться в разные цвета и формоваться разнообразными способами, стекло стало незаменимым материалом в различных отраслях техники и в быту — в приборостроении, электронной промышленности, строительстве, при сооружении жилищ, дворцов культуры и во многих других областях.

История производства стекла насчитывает несколько тысячелетий. Первые упоминания о стекле относятся к периоду более чем 6 тыс. лет до н. э. Археологи нашли в Месопотамии стеклянные бусы, относящиеся примерно к 2450 г. до н. э. В древности стекло культивировалось в Финикии, Месопотамии, Египте. Однако стекла той эпохи в сильной степени даже по внешнему виду отличались от теперешних. Они были, как правило, малопрозрачны, содержали большое количество пузырей. Изготовляли из такого стекла главным образом украшения.

Значительным достижением в развитии стеклоделия явилось изобретение стеклодувной трубки римскими стеклоделами в I в. н. э. Использование стеклодувной трубки позволило расширить ассортимент вырабатываемых изделий, в частности наладить производство бытовой посуды.

Подлинного расцвета производство стекла достигло в эпоху Возрождения в Венецианском государстве и в средние века в Чехии. Художественные изделия этой эпохи и сейчас демонстрируются во многих музеях мира.

В Древней Руси также изготовляли украшения из стекла (бусы, браслеты, перстни), посуду, оконницу. Много стекла шло на изготовление мозаики, глазурей, эмалей.

Стекло в древности получали путем сплавления при высокой температуре кварцевого песка с известняком и щелочами. Известно также, что во всех приморских странах, в которых в ту пору процветало стеклоделие, — в Египте, Сирии, а позже в Венеции, варили в основном содово-силикатное стекло. В этих целях стеклоделы обычно использовали природную соду, добываемую из содовых озер. В ряде стран, например во Франции, Германии, Чехии, для производства стекла использовали древесную золу и золы таких растений, как папоротник, камыш, в которых содержатся щелочей содержащие компоненты.

По мере развития стеклоделия и накопления опыта количество сырьевых материалов для варки стекла увеличивалось, а химические составы стекол становились все разнообразнее. Уже римские стеклоделы стали использовать многие известные нам красители и глушители стекла, а в XV в. в Венеции, в стекольных мастерских на острове Мурано, было получено стекло, которое в тонкостенных изделиях казалось совершенно прозрачным и бесцветным, из-за чего оно получило название «кристалле». Еще большей чистотой, прозрачностью и твердостью отличалось калиево-кальциевое силикатное стекло, полученное в конце XVII в. в Чехии и известное под названием «богемский хрусталь». Это изобретение чешских стеклоделов стало важным шагом в дальнейшем развития технологии стекла.

Примерно до XVII в. стекло в основном варили в огнеупорных тиглях и горшках, а в качестве топлива применяли дрова. Только в 1635 г. впервые для варки стекла стали использовать уголь, а первые конструкции ванных стекловаренных печей стали применяться только в XIX в.

Изобретение регенеративных ванных стекловаренных печей непрерывного действия и создание машин для механизированного формования стеклоизделий послужили основой для перехода на индустриальные методы производства стекла.

Интересно проследить за эволюцией способов изготовления листовых стекол, в том числе строительного назначения.

Первые оконные стекла, или оконницы, представляли собой диски диаметром 18—22 см и толщиной 1—3 мм. Вырабатывали их, как предполагается, методом выдувания плоскодонной колбы с последующим раскрытием (развертыванием) стекла.

На смену этому способу пришел халявный метод производства листового стекла. По этому методу стеклодув вначале с помощью стеклодувной трубки в несколько приемов выдувал «халяву» (сосуд цилиндрической формы), затем ее разрезал вдоль стенок по направляющей и распрямлял, придавая ей форму листа. Все операции выполняли, пока стекло было в пластичном состоянии. Халявный метод был распространен на протяжении ряда столетий вплоть до начала XX в.

Первые попытки механизировать производство листового стекла относятся к середине XVII в., когда его стали изготовлять периодической прокаткой на неподвижном столе. Важным изобретением в стеклоделии было создание в начале нашего столетия машины вертикального вытягивания.

В наше время листовое стекло получают как методами вертикального и горизонтального вытягивания и непрерывной прокатки, так и наиболее прогрессивными способами формования стекла — на расплаве металла.

Возникновение промышленного производства стекла в  России начинается с XVII в., когда близ Можайска в 1635 г. был построен первый в России стекольный завод. В 1705 г. по указанию Петра I был построен стекольный завод по производству зеркал на  Воробьевых горах (в 1714 г. он был переведен в Петербург). К 1860 г. в России насчитывалось 180 стекольных заводов, из них 158 изготовляли оконное и тарное стекло; 20 — сортовую хрустальную посуду и 2 — зеркала. К 1913 г. в России работало уже 275 стекольных заводов.

Большую роль в развитии научного стеклоделия сыграли известные русские ученые М. В. Ломоносов, Д. И. Менделеев, К. И. Лаксман, С. П. Петухов, В. Е. Тищенко, А. К. Чугунов. Исследования в области химии и технологии стекла, проведенные М. В. Ломоносовым, являются первыми научными исследованиями в этой области. Ему же принадлежит разгадка секрета изготовления красного рубинового стекла и разработка технологии варки многих цветных  стекол. Д. И. Менделееву принадлежит заслуга первой научной трактовки строения стекла.

Высшего своего расцвета производство стекла и наука о стекле достигли уже после Великой Октябрьской революции. За годы Советской власти в СССР создана мощная стекольная промышленность, оснащенная совершенным оборудованием. Построены десятки стекольных заводов, реконструированы и модернизированы старые.

Отечественная стекольная промышленность в настоящее время выпускает в большом количестве крупногабаритное строительное стекло, полированное и безопасное стекло. Успешно решаются вопросы создания сверхпрочных стекол при помощи закалки термохимической обработки и ионного обмена. Расширяется применение стекла в радио- и электротехнике. Развитие телевидения, атомной и космической техники привело к созданию многих специальных стекол, производство которых успешно внедряется в промышленность.

В последние годы созданы такие принципиально новые стеклокристаллические материалы, обладающие уникальными свойствами, как ситаллы и шлакоситаллы, серийный выпуск которых также освоен промышленностью.

Весь этот процесс развития стекольной техники базируется на крупных достижениях отечественной науки о стекле. Широкую известность получили работы советских ученых А. А. Лебедева, И. В. Гребенщикова, И. И. Китайгородского, Н. Н. Качалова.

XXV съезд КПСС поставил перед работниками стекольной промышленности задачи по созданию высокопроизводительных технологических процессов производства стекла, разработке новых материалов с повышенными физико-химическими свойствами и дальнейшему увеличению выпуска продукции.

В принятых на съезде документах указывается о необходимости создания поточных линий по производству стекла, дальнейшего расширения ассортимента архитектурно-строительного стекла.

Все это требует от работников стекольной промышленности, в частности от рабочих, обслуживающих стекольное производство, постоянного совершенствования их мастерства.

www.stroitelstvo-new.ru

Производство стекла

ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: Строительного производства.

Реферат

на тему:

«Производство стекла».

Выполнила:

Короткова С. В.

студентка группы ЗЭУСВ-106,

Проверил:

Тур

Наталья

Николаевна

Владимир, 2007 г.

Содержание

1. Этапы развития стеклоделия…………………………………………………………………3

2. Стеклообразное состояние……………………………………………………………………..4

3. Физические свойства стекла ……………….…….……………………………………. ……5

4. Общая классификация по химическому составу.……………………………………………………..6

5. Основы современной технологии получения стекла……………………………………….7

5.1.Стекловаренная печь…………………………………………………………………………………………7

5.2. Технология получения стекла…………………………………………………………………………..7

6. Применение стекла в строительстве…………………………………………………………………..9

7. Листовое стекло в строительстве и производстве……………………………………………12

7.1. Характеристика листового стекла различного ассортимента………………………………12

7.2. Листовое стекло со специальными свойствами.………………….………………………13

8. Архитектурно-строительные и облицовочные изделия из стекла…………………………..15

9. Теплоизоляционные и звукоизоляционные стекломатериалы. ………….………………..17

10. Художественное стекло в строительстве и архитектуре…………………………………18

11. Библиографический список………………………………………………………………..20

1.Этапы развития стеклоделия.

Стекло известно человеку с древнейших вре мён, были найдены археологами предметы различные украшен ия, амулеты из природн ого вулканического стекла в различных местах земного шара.

Стеклоделие было развито в странах Б.Востока, в частности в Сирии богатые ун икальн ые изделия, украшенные эмалью и золотом.

Производство стекла в Д. Египте началось около 3000 лет до н. э.

Цилиндр из светло -голубогостекла прекрасн ого качества, найденны й в близ Багдада (соврем. Ирак), сделан в середине 3-го тысячелетия до н. э.

Найденная при раскопках знамен итая ваза с начертанным на ней именем ассирийского царя Саргопа II (722— 705 до н. э.), находящаяся в Британском музее (Лон дон), сделана из полупрозрачного зеленоватого С текла.

В Китае в 5-3 вв. до н. э. стеклянные изде лия появляются в большом количестве в т. ч. бусы с «глазовидным» узором и спе цифическим химич еским составом. Первые письмен ные свиде те льства об изготовле нии стекла- пяти цветов в Китае отн осятся к концу 3 в.

Примерно за 1200 лет до н. э. уже была известна техника прессования стекла в открытых формах. Этим способом изготовлялись вазы, чаши, кубки, цветные мозаичные украшения. Особенн о распространённым было голубое и бирюзовое стекло, окрашенное ме дью. Зелёное стекло получали окрашивание м ме дью и железом. Синее стекло, окрашенн ое кобальтом, появилось в Египте в начале нашей эры.

При некоторых достижен иях древн его стеклоделия техника его была примитивна. Высоких температур получать не уме ли, стекло получалось не непрозрачным и в очень малых количествах. Изделия получали приёмами ручной лепки, при помощи плоских камней, а для изготовлен ии изделий в виде небольших сосудов — деревянные палочки, обмазанные смесью песка и глин ы. Ассортимент изделий ограничивался мелкими туалетными украшениями: бусами, амулетами, флакончиками для аром. веществ и т.п.

Переворот в технологии стеклоделия был на рубеже нашей эры изобретен ием метода выдуван ия полых стеклянных изделий. Стали получать прозрачное стекло, выплавлять его сразу в значительн ых количествах, н аучились выдувая через трубка красивые сосуды относительно большого размера и самой разнообразной формы.

Первыми овладели методом выдувания стеклянных изделий мастера Древнего Рима, искусство стеклоделия находилось на большой высоте к выдающимся образцам мирового искусства Портландская ваза находящаяся в Британском музее. После падения Римской империи (конец 5 в.) центр стеклоделия перемещается в Византию, где освоили выплавку цветного н епрозрачного стекла (смальты ) для мозаики, сменившую каменную мозаику.

На Руси в Киеве, в слоях 11—13 вв., раскопками вскрыты большие стекольн ые мастерские стеклянных браслетов. Такая мастерская была обнаруже на и при раскопках в Костроме. Монголо-татарское н ашествие пре рвало стекольное производство на Руси, которое возобн овилось только в 17 в. В средние века мо заика из смальты создавались в Грузии.

С текло изготовлялось и в других странах Востока, например, в 12—14 вв. производством стеклянных изделий с росписью эмалями славилась С ирия. В странах Западной Европы в сред ние века развивает ся иск ус ст во Фигурное вырезанные стекла скреплялись свинцовыми перемыч ками и вставлялись в окон ные проёмы зданий. Расцвет искусства средневе ковых ви траже й приходится на 13—14 вв.

Развивается стеклоделие в Германии, где традиции этого производства сохранились, по-видимому, со времён римского вла ствования. 1 612 во Флоренции была издан а книга А. П ери, которую можно считать первым науч ным трудом в области стеклоделия. Книга эта сделалась надолго руководством по технологии получения стекла.

В 1615 в Англии предлагается способ использования угля в качестве топлива для стекловаренн ых печей. Это даёт возможн ость получать при высоких температурах термостойкое стекла. В 17 века в Англии был предложен состав стекла с окисью свинца, что отличало стекло блеском и радужной игрой.

Со второй половины 1 7 в. перве нство по производству стекла переходит к Чехии, где начали изготовлять толстостенные сосуды из стекла. Большая толщина стенок позволяет производить огранку- богемского хрусталя получило широчайшую известность. На Руси новый этап развития стеклоделия начин ается с 17 в., когда близ Можайска был построе н (1 635) шведом Елисеем Коэтом первый в России стекольный завод. В 1668 был построен Измайловский завод под Москвой. Пе тр I построил под Москвой на Воробье вых горах государственный стекольн ый завод. В 1748 Ломоносов В. организовал при Петербургской академии лабораторию, в которой проводил опыты с окрашиванием стекла, варил смальту, разработав палитру цветной стеклянн ой мозаики. В 1753 им была построена для производства цветного стекла Усть-Рудицкая фабрика в близ Петербурга. В С СС Р развернулось строительство крупных мех анизированных новых стекольных заводов и реконструкция старых заводов. Накануне Великой Отечественной войны стекольная промышленность выдвинулась по объёму производства на 1-е место в Европе.

2.Стекло, стеклообразное состояние.

Комиссия по терминологии АН СССР дала такое определение стеклу:

«Стеклом называются все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава независимо от химического состава и температурной области затвердения и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел, причем процесс перехода из жидкого состояния в стеклообразное должен быть обратимым».

Стекло- считают техническим термином в отличие от научного термина «стеклообразное состояние». В стекле могут оказаться пузыри, мелкие кристаллики. В материале из стеклообразного вещества, может быть даже специально образовано очень большое число мельчайших кристалликов, делающих материал непрозрачным или придающих ему иную окраску. Такой материал называют «молочным» стеклом, окрашенным стеклом и т.д.

Современные понятия различают термины «стекло» и «стеклообразное состояние». «Стеклообразного состояния»: «Веществом твердое некристаллическое, образовавшееся в результате охлаждения жидкости со скоростью, достаточной для предотвращения кристаллизации во время охлаждения». Н.В. Соломин, «стеклом называется материал, в основном состоящий из стеклообразного вещества».

Все вещества, находящиеся в стеклообразном состоянии обладают несколькими общими физико-химическими характеристиками. Типичные стеклообразные тела:

mirznanii.com