Як виготовляється скло?

Процес виробництва скла включає: дозування, плавлення, формування, відпал тощо. Конкретний процес полягає в наступному:

1. Дозування. Всі види сировини зважують і рівномірно змішують у змішувальній машині відповідно до аркуша матеріалів. Основною сировиною скла є: кварцовий пісок, вапняк, польовий шпат, кальцинована сода, борна кислота та ін.

2. Формування: підготовлену сировину потім нагрівають при високій температурі для утворення однорідної скляної рідини без бульбашок. Це дуже складна фізико-хімічна реакція. Плавка скла відбувається в плавильній печі. В основному існує два типи плавильних печей. Одна з них — це тигельна піч, де скло зберігається в тиглі та нагрівається зовні тигля. Мала тигельна піч вміщує лише один тигель, а у великій може бути до 20 тиглів. Тигельна піч використовує переривчастий процес виробництва, і зараз таким чином виготовляють лише оптичне та кольорове скло. Іншим типом плавильних печей є резервуарна піч, де скломатеріал розплавляється в печі та нагрівається відкритим вогнем на поверхні скляної рідини. Температура плавлення скла в основному становить 1300 ~ 1600 °C. Більшість з них нагрівається полум'ям, але невелика їх частина нагрівається електричним струмом, який називається електроплавильною піччю. Сьогодні печі виробляються безперервно. Довжина малих печей може бути кілька метрів, а великих — більше 400 метрів.

3.Ліття. Це перетворення розплавленого скла в твердий продукт із фіксованою формою. Формування, яке має відбуватися в діапазоні температур, є переважно процесом охолодження, під час якого скло спочатку переходить із в’язкої рідини в пластичний стан, а потім у крихке тверде тіло. Розрізняють ручне формування та механічне формування. Для ручного формування це трудомістке і малоефективне, тому поступово застаріває, за винятком деяких особливих випадків.

Флоат-скло виготовляється шляхом виливання розплавленого скла з печі в камеру, яка містить шар розплавленого олова. Цей процес іноді називають процесом Пілкінгтона. Атмосфера всередині камери ретельно контролюється. Скло плаває на жерсті та формує форму контейнера. Він розповсюджується на ширину від 90 до 140 дюймів із товщиною, визначеною під час виробництва. Верхня поверхня скла називається повітряною стороною або стороною надрізу. Він полірується вогнем. Нижня поверхня називається олов'яною стороною. Він не полірований вогнем. З камери скло потрапляє в піч, яка називається лер. Там він повільно охолоджується з певною швидкістю. Цей процес, званий відпалом, знімає скло від внутрішніх напруг. Швидкість охолодження має вирішальне значення для успіху кінцевого продукту. Скло виходить із лера при кімнатній температурі у вигляді суцільної стрічки. Вона плоска, зверху оброблена вогнем, має гладкі паралельні поверхні. Автоматичні фрези обрізають краї та відрізають скло на потрібну довжину.

Дефекти лиття скла в тигельній печі.

У процесі лиття скла вогнетриви та скляна рідина взаємодіють один з одним при високих температурах, викликаючи корозійне пошкодження вогнетривів. Для скляних печей корозії вогнетривів розплавленим склом не уникнути, а інтенсивність корозії в основному залежить від фізичних властивостей, таких як в’язкість і поверхневий натяг розплавленого скла.

1. Корозія стінки тигля

З одного боку, велика кількість газу та вплив різниці температур буде вивільнено в процесі формування складних матеріалів, освітлення та гомогенізації скляної рідини, що призведе до бурхливого збивання скляної рідини, і Ефект перемішування призведе до збивання скляної рідини, яка матиме розтираючий вплив на стінку тигля та руйнуватиметься. Ці ефекти розтирання та корозії змушують поверхню стінки тигля постійно відшаровуватися та потрапляти в скляну рідину, а ті, що надто пізно дифундують і гомогенізують, призведуть до того, що на склі утворюється велика кількість смуг і вузликів.

2. Корозія від лопаті для збивання

Коли лезо для збивання обертається, скляна рідина постійно перевертається, і маленькі бульбашки скляної рідини можуть бути відновлені та полімеризовані у велику бульбашку, що піднімається та виділяється, посилюючи гомогенізацію скляної рідини. Однак, оскільки лопатка для збивання виготовлена ​​з корундового муліту, вона також постійно розмивається скляною рідиною. Під час заміни леза ми можемо виявити, що краї та кути лез пошарпані від корозії. Це пов’язано з різною зернистістю складу матеріалу лопаті для збивання, різною силою лопаті для збивання та різною міцністю корозії. Деякі крупнозернисті вогнетриви, що впали в скляну рідину, утворять каміння, а ядерні конкреції не можуть повністю розплавитися.

Відповідні заходи

1. Відповідним чином знизити температуру плавлення та освітлення.

Чим вища температура скляної рідини, тим нижчою стає в’язкість і тим сприятливіша для гомогенізації. Тим не менш, його корозія на стінці тигля стає більш послідовною, і скло більш схильне до дефектів. Тому, за умови забезпечення якості гомогенізації, температуру плавлення слід належним чином знизити до 1320 градусів, а температуру освітлення до 1450 градусів, щоб забезпечити повне освітлення та гомогенізацію скляної рідини.

2. Вчасно ремонтувати або замінювати верхню цеглу

Щоб уникнути потрапляння вогнетривкого матеріалу, що відшаровується, у тигель, коли піч зупиняється, поверхня цегли даху печі деформується через корозію, і частину, яка може відшаровуватися, слід видалити чистою. Якщо корозія серйозна, слід вчасно замінити нову високоякісну вогнетривку цеглу.

FYI: відпал

Відпал — це процес термічної обробки металів, під час якого метал повільно нагрівається до певної температури, витримується протягом достатнього часу, а потім охолоджується з відповідною швидкістю. Метою є зниження твердості та покращення оброблюваності. Він призначений для усунення залишкової напруги, стабілізації розміру, зменшення деформації та схильності до розтріскування. Він також служить для очищення зерна, коригування підготовки, позбавлення від недоліків підготовки. Точніше кажучи, відпал - це свого роду процес термічної обробки матеріалів, включаючи металеві та неметалічні матеріали.