Стъкло - какво е това и как се произвежда? свойства на стъклото. Как и от какво се произвеждат стъкло и изделия от стъкло

Стъклото е най-древният предмет, който е открит от човека и се използва и до днес. Намерено, защото човек не го е измислил сам и го е направил за първи път. Най-вероятно първото стъкло се е появило преди много хиляди години от вулканична лава. Сега това вещество обикновено се нарича обсидиан. Как се прави стъкло? Да се ​​върнем в дните, когато го нямаше. Постепенно хората опознават заобикалящата природа и забелязват, че когато естествената сода се смеси с пясък и след това се нагрее, се появява прозрачна субстанция. Така те се запознаха с този нов вид материал. Този процес е описан от Плиний, древногръцкия енциклопедист. От този момент започва историята на използването на стъкло, което е станало абсолютно незаменимо в нашия живот днес. В крайна сметка, сега се използва навсякъде.

Има обаче друга теория за това как се прави стъклото, по-точно как се е произвеждало преди. Някои учени са решили, че стъкловидният материал е бил идентифициран като страничен продукт от топене или изпичане на мед.В човешкия живот този продукт е изиграл наистина изключителна роля. Трудно е да се надценява значението му. Производството на листово стъкло е сравнимо с такива открития като производството на огън и изобретяването на колелото. В дните на Древен Египет е било прието да се правят всякакви бижута от него. По-късно се научили да произвеждат съдове за течности от него. От тринадесети век има драстично увеличение на количеството произведено стъкло. Венеция се превърна в център на неговото производство. Майсторите осъзнават технологията за създаване на ориенталско стъкло, след което започват да я развиват и подобряват. Прозрачността на стъклото стана възможна чрез добавянето на различни примеси към него. Майсторите започнаха да правят от него различни ястия, които бяха много тънки и елегантни. В онези дни стъклените изделия служеха повече като луксозни предмети и декорации.

Ако въпросът как се прави стъклото все още ви е интересен, тогава можете да говорите за това как то намира все повече и повече нови области на приложение. Технологията на неговото производство е подобрена. Измислено е огледало, което става чрез нанасяне на амалгама от едната страна. Стъклото е използвано и в строителството. Обикновено се използва при изграждането на дворци и храмове. И след като занаятчиите се научиха как да го правят оцветен, те започнаха да украсяват прозорците с него, правейки красиви витражи. И сега стъклото се използва широко за сливане. И в науката с течение на времето започнаха да използват стъкло. Благодарение на откриването на способността му да концентрира и разсейва светлината са създадени разнообразни лещи, направени телескопи и микроскопи. Тези открития се превърнаха в гигантска стъпка в развитието на природните науки – медицина, биология, астрономия, физика и др. Нито една дейност не е възможна в която и да е научна посока без очила.

Как се прави стъкло? Както веднъж преди, от пясъка. В основата си пясъкът съдържа кварцови кристали, представени тук. При нагряване се топи. Ако го охладите бързо, тогава минералите няма да имат време да кристализират, ставайки прозрачни. За да се даде на продукта някакъв цвят, към него се добавят оксиди на различни метали. За да се осигури максимална прозрачност на стъклото, пясъкът се почиства така, че да съдържа почти един кварц.

В момента има много начини за получаване на продукт с различни свойства: подсилен, закален, огледален, брониран. Дори сега обикновен пясък, който се обработва, служи за основа. Важно е да се каже, че на планетата все още има достатъчно пясък, така че стъклото скоро няма да изчезне от ежедневието ни.

От какво се прави стъкло?

1. По-добре е да купувате в магазина и да не се къпете.
2. От какво се прави стъкло?

   Парадоксално, СТЪКЛО е втвърдена течност.
   Основният компонент на стъклото, който се включва в него в най-голямо количество (60-70% от обема) и определя типичните му свойства, е SILICA SiO2 (пясък, кварц, дребнозърнест пясъчник).
   Силициевият диоксид се въвежда в състава на стъклото, под формата, например, на кварцов пясък.
   В стъклопроизводството се използват само ЧИСТИ разновидности кварцов пясък, в които общото количество на примесите (глина, вар, примеси от слюда) не надвишава 2-3%.
   Особено нежелателно е наличието на желязо, което, намиращо се в пясъците дори в малки количества, оцветява стъклото в неприятен зеленикав цвят.

   Стъклото може да се заварява само от пясък, без да се добавят други вещества към него, но това изисква много висока температура (над 1700 градуса С).
   Обикновените модерни печки, изработени от огнеупорни глинени тухли, които използват твърди, течни или газообразни горива, не са подходящи за това: трябва да прибягвате до електрически пещи, чиято работа е много скъпа.
   Ето защо, за да се намали точката на топене на пясъка, се използват различни добавки...

3. Произвежда се от пясък при висока температура и налягане.
4. За да направят стъкло, майсторите вземат: кварцов пясък (основният компонент); вар; Газирани напитки; Как се прави стъкло Първо, кварцов пясък, сода и вар се нагряват в специална пещ до температура от 1700 градуса над нулата. Пясъчните зърна се свързват помежду си, след като се хомогенизират (превръщат се в хомогенна субстанция), газът се отстранява. Масата се потапя в разтопен калай с температура над 1000 градуса, който плува на повърхността поради по-ниската си плътност. Колкото по-тънка е масата, влизаща в калайката, толкова по-тънко ще бъде стъклото на изхода. Изработка на стъкло Последният щрих е постепенното охлаждане.

   Содата помага за намаляване на точката на топене с 2 пъти. Ако не се добави, пясъкът ще бъде много трудно да се стопи и съответно да се свържат отделните пясъчни зърна един с друг. Необходима е вар, за да може масата да издържи водата.

5. Кварцов пясък, вар и сода
6. Е, всъщност от кварцов пясък
7. Стъклото се получава чрез топене на смес от пясък и други минерални компоненти, което зависи от марката стъкло. Например кристалното стъкло, от което се изработва декоративна посуда, съдържа значително количество олово. При разтопяване на чист кварцов пясък се получава кварцово стъкло - то е много огнеупорно и вискозно в стопилката, така че дори не се оказва прозрачно поради оставащите в него въздушни мехурчета. Има нисък коефициент на топлинно разширение - ако се нагрее до червено и се постави във вода, няма да се напука. Използва се при производството на лабораторни стъклени съдове, стъклени нагревателни елементи за лаборатории и промишленост и др. За да се получи оптично кварцово стъкло, което пропуска ултравиолетовите лъчи, се разтопява скален кристал - това като кварцов пясък е чист SiO2, но едрозърнест, който рядко се среща в природата.

   На отговора на Василченко. Преди това за производството на декоративни ястия е правено ураново стъкло - невероятен жълтеникаво-зелен цвят, продукти от него могат да се видят в Москва в музея Кусково. С откриването на радиоактивността производството на такова стъкло беше спряно.
   За защита от радиоактивно излъчване се използват екрани от оловно стъкло - то съдържа дори повече олово от декоративния кристал и има жълтеникав оттенък. Кинескопите за монитори са направени от едно и също стъкло - за да предпазят потребителя на компютър от потока на електрони от "електронния пистолет" на кинескопа.

8. Обикновеното стъкло съдържа около 70% силициев диоксид в състава си, който се намира в същата форма в кварца, а в поликристалната си форма - пясъка. Стъклен състав

   Чистият силициев диоксид (SiO2) има точка на топене приблизително 2000 градуса и се използва главно за направата на стъкло за специални инструменти. Обикновено към сместа се добавят още две вещества, за да се опрости производствения процес. Първо, това е натриев карбонат (Na2CO3) или калиев карбонат, който понижава точката на топене на сместа до 1000 градуса. Тези компоненти обаче допринасят за разтварянето на стъклото във вода, което е крайно нежелателно. Следователно към сместа се добавя друг компонент на вар (калциев оксид, CaO), за да направи състава неразтворим. Това стъкло съдържа около 70% силициев диоксид и се нарича натриева варово стъкло. Делът на такова стъкло в общото производство е приблизително 90%.

   Точно като вар и натриев карбонат, други съставки се добавят към обикновеното стъкло, за да променят неговите физически свойства. Добавянето на олово към стъклото повишава коефициента на пречупване на светлината, увеличава значително блясъка, а добавянето на бор към състава на сместа променя топлинните и електрическите свойства на стъклото. Ториевият оксид даде на стъклото висок коефициент на пречупване и ниска дисперсия, което е необходимо при производството на висококачествени лещи, но поради своята радиоактивност е заменено с лантанов оксид в съвременните продукти. Желязните добавки в стъклото се използват за поглъщане на инфрачервено лъчение (топлина).

   Металите и техните оксиди се добавят към стъклото, за да променят цвета му. Например, манганът се добавя в малки количества, за да даде на стъклото зелен оттенък, или при по-високи концентрации, цвят на аметист. Подобно на мангана, селенът се използва в малки дози за обезцветяване на стъклото или във високи концентрации за придаване на червеникав цвят. Малките концентрации на кобалт придават на стъклото синкав оттенък. Медният оксид дава тюркоазена светлина. Никелът, в зависимост от концентрацията, може да придаде на стъклото син, лилав или черен цвят. В зависимост от състава на стъклото, цветът му може да бъде повлиян от нагряване или охлаждане. #9679; Химичен състав, % :
   SiO2 - 72,2
   Al2O3 - 1,7
   CaO+MgO 12,0
   Na2O+K2O 13.7
   SO3 - 0,3
   Fe2O3 - 0,1

9. Изработен от кварцов пясък.
10. От силиций, чрез електролиза.

Стъклото, някога рядко и ценно произведение на изкуството, сега е обичаен производствен процес. Стъклените продукти се използват като промишлени и домакински контейнери, изолатори, армиращи влакна, лещи и декоративни изкуства. Материалите, използвани за производството на различни видове стъкло, могат да се различават, но общият процес за направата им е описан по-долу.

Стъпки

Използване на фурната

Купете кварцов пясък.Кварцовият пясък е основната съставка за производството на стъкло. Стъклото без желязо се цени за своята прозрачност, тъй като ако стъклото съдържа желязо, стъклото ще изглежда зеленикаво.

• Носете маска, ако работите с много фин кварцов пясък. При вдишване може да раздразни гърлото и белите дробове.
• Кварцов пясък може да се закупи в онлайн магазини. Това е доста евтино, чанта с тегло 25 кг струва около 200 рубли. Ако искате да работите в индустриален мащаб, тогава специализираните продавачи могат да предложат добри цени за големи партиди - понякога по-малко от 2000 рубли на тон.
• Ако не можете да намерите пясък, който съдържа малко примеси, ефектът на зеленикавия нюанс може да бъде компенсиран чрез добавяне на малки количества манганов диоксид. И ако искате зеленикаво стъкло, оставете желязото както е!

1. Добавете натриев карбонат и калциев оксид към пясъка.Натриевият карбонат (наречен калцинирана сода) понижава производствената температура на промишлените стъкла. Въпреки това води до корозия на стъклото от вода. Ето защо, за да се неутрализира това явление, в стъклото се въвежда допълнително калциев оксид или вар. За да се направи стъклото по-устойчиво, към него се добавят магнезиеви и/или алуминиеви оксиди. Обикновено тези добавки заемат не повече от 26-30 процента от състава на стъклото.

   В зависимост от предназначението на стъклото, добавете други химикали.Най-разпространената добавка за декоративно стъкло е оловен оксид, който придава на кристала неговия блясък, както и ниската му твърдост, което го прави по-лесно за рязане, и ниската температура на образуване на стопилка. Лещите за очила могат да съдържат лантанов оксид, който се използва за неговата пречупваща сила, докато желязото насърчава усвояването на желязо от стъклото.

   • Оловен кристал може да съдържа до 33 процента оловен оксид, но колкото повече олово, толкова повече опит е необходим за образуването на разтопено стъкло, така че много производители на стъкло избират ниско съдържание на олово.

2. Добавете компоненти, за да получите желания цвят на стъклото, ако е необходимо.Както бе отбелязано по-горе, примесите от желязо в кварцовото стъкло му придават зеленикав вид, така че се добавя железен оксид, за да се подобри зеленикавият оттенък, както и медният оксид. Серните съединения дават жълтеникав, кехлибарен, кафеникав и дори черен оттенък, в зависимост от това колко въглерод или желязо се добавят към стъклената смес.

   поставете сместа в добър устойчив на температура тигел.Тигелът трябва да издържа на изключително високите температури, които се достигат в пещта. В зависимост от добавките може да варира от 1500 до 2500 градуса. Тигелът трябва да бъде такъв, че да не е трудно да се захване с метални клещи и пръти.

   Разтопете сместа до течност.За промишленото силикатно стъкло това се извършва в газова пещ, специални стъкла могат да се стопят в електрическа, тенджера или муфелна пещ.

   • Кварцът и пясъкът без примеси преминават в стъкловидно състояние при температура 2300 градуса по Целзий Добавянето на натриев карбонат (сода) намалява температурата, необходима за образуване на стъкло до 1500 градуса по Целзий.

3. Хомогенизирайте разтопеното стъкло и отстранете мехурчетата от него.Това включва разбъркване на стъклото до равномерна консистенция и добавяне на вещества като натриев сулфат, натриев хлорид или антимонов оксид.

   Формирайте разтопеното стъкло.Формирането на стъкло може да се извърши по един от следните начини:

   • Разтопеното стъкло може да се изсипе във форма и да се остави да изстине. Този метод е използван от египтяните и по него се правят повечето оптични лещи.
   • Голямо количество разтопено стъкло може да се събере в края на куха тръба и след това да се издуха чрез завъртане на тръбата. Стъклото се оформя от въздух, издухан в тръбата, гравитацията, действаща върху стопилката на стъклото, и всички инструменти, които стъклодухачът използва за работа с разтопеното стъкло.
   • Разтопеното стъкло може да се излее във вана от разтопен калай, използвана като субстрат и да се издуха с азот под налягане за оформяне и полиране. Стъклото, образувано по този метод, се нарича флоат стъкло и така се прави плоско стъкло от 50-те години на миналия век.

4. Охладете чашата бавно във фурната.Този процес се нарича отгряване и премахва всички точкови източници на напрежение, които може да са се образували по време на охлаждането на стъклото. Неотгряваното стъкло е много по-малко издръжливо. След като процесът приключи, стъклото може да бъде покрито, ламинирано или обработено по друг начин, за да се подобри здравината и издръжливостта.

   Използване на скара на дървени въглища

   1. Направете импровизирана фурна от скара за барбекю на дървени въглища.Този метод използва топлината, генерирана от пламък от изгаряне на дървени въглища, за да стопи кварцов пясък в стъкло. Използваните материали са сравнително евтини и лесно достъпни - на теория, за да подготвите всичко необходимо, за да получите стъкло, трябва само да изтичате до железария. Използвайте голяма скара за барбекю - купол със стандартен размер ще ви свърши работа. Трябва да е възможно най-дебел и здрав. Повечето скари за барбекю имат отвор на дъното - отворете го нагоре.

      • Дори при изключително високите температури, които този метод постига, топенето на пясъка върху скарата може да бъде много трудно. Преди да започнете, добавете малко количество (около 1/3–1/4 от обема на пясъка) сода за миене, вар и/или боракс към пясъка. Тези добавки понижават точката на топене на пясъка.
      • Ако ще духате стъкло, имайте под ръка дълга, куха метална тръба. Ако ще изливате чашата във форма, подгответе я предварително. Искате форма, която няма да изгори или да се стопи от топлината на разтопеното стъкло, графитът е чудесен за това.

   2. Познайте опасността от този метод.Този метод включва нагряване на скарата за барбекю над нормалните температурни граници - дотолкова, че самата скара може дори да се разтопи. Небрежната работа с този метод е опасна тежки наранявания или дори смърт. Работете внимателно. Дръжте под ръка много пръст, пясък или високотемпературен пожарогасител, в случай че трябва да намалите интензивността на пожара.

      Вземете всички възможни предпазни мерки, за да предпазите себе си и вещите си от високи температури.Работете по този метод върху бетонна повърхност на открито, с достатъчно място наоколо. Не използвайте незаменимо оборудване. стой настранаот скарата, когато готвите стъкло. Вие също трябва да носите колкото е възможно повече защитно облекло, включително:

      • високоякостни ръкавици или ръкавици за фурни;
      • маска за заваряване;
      • престилка с висока якост;
      • огнеустойчиво облекло.

   3. Вземете прахосмукачка за вашата домашна работилница с дълъг маркуч.Използвайте тиксо или по друг начин огънете маркуча, така че да духа направо в долния вентилационен отвор, без да докосва тялото на скарата. Вероятно ще трябва да прикрепите маркуча към един от краката или колелата на скарата. Поставете самата прахосмукачка възможно най-далеч от скарата.

      • Уверете се, че маркучът е фиксиран и не се движи: ако се разхлаби по време на топенето на стъкло, неотидете на скара, ако е много горещо.
      • Включете прахосмукачката, за да проверите позицията на маркуча. Точно поставен маркуч ще духа направо във вентилационния отвор.

   4. Постелете вътрешната страна на скарата с дървени въглища.Използвайте повече въглен, отколкото бихте направили за печене на месо. Успешни резултати се наблюдават, когато скарата е напълнена почти до ръба. Поставете чугунен тиган или тигел, напълнен с пясък в средата на скарата, поръсен с въглен.

Всеки от нас е срещал стъкло повече от веднъж. Всеки ученик знае какъв е този крехък и прозрачен материал. Виждаме го всеки ден в огледала, прозорци, съдове и мебели, но познаваме ли го добре? Как се произвежда, какво представлява и какви са свойствата на стъклото?

Какво значи тази дума

Има много референтни материали, които могат да помогнат по този въпрос. Какво означава думата "стъкло" според един от най-популярните източници? Речникът на Ожегов характеризира това вещество като твърд материал, получен от кварцов пясък, смесен с оксиди на някои метали. Дори определението дава известна представа за това как се произвежда материалът. Но ще стигнем до тази тема по-късно.

Със сигурност всички са свикнали с факта, че стъклото е прозрачен материал. Но обърнете внимание - речникът на Ожегов не дава такова уточнение. Стъклото може да бъде не само прозрачно, но и цветно или матирано. Но съставът на материала се различава незначително.

От какво е направено стъклото

Стандартният състав на стъклото е смес от чиста вар и сода. За промяна на свойствата на материала могат да се използват различни добавки. Но все пак основният компонент е точно чист речен пясък. Количеството му е приблизително 75% от цялата смес. Содата ви позволява да намалите пясъка почти 2 пъти. Лаймът предпазва стъклото от повечето химикали и придава сила и блясък.

Допълнителни примеси:

• манган. Добавя се към стъкло за получаване на специфичен зелен оттенък. Никел или хром може да се използва за други цветове.
• Оловото придава на стъклото допълнителен блясък и характерен звън. Материалът е по-студен на допир. Стъклото с примес на олово се нарича кристал.
• Оксидът на борната киселина също придава на материала допълнителен блясък и прозрачност, като същевременно намалява коефициента на топлинно разширение на продуктите.

История на производството на стъкло

Още преди 6000 години хората са били в състояние да създадат този красив и крехък материал. Разбира се, външният му вид беше малко по-различен от съвременното стъкло, тъй като в древен Египет и Месопотамия нямаше оборудване за висококачествено почистване на пясък и други инструменти. Въпреки това там започва производството на стъкло. Благодарение на своята устойчивост на влиянието на околната среда, този материал е дал на историците представа за културата и техническите възможности на най-древните народи.

В Русия първата фабрика за стъкло се появява през 1636 г. Намираше се близо до Москва. Там е създадена посудата и този отрасъл на индустрията получава голямо развитие при Петър I.

Едва през 1859 г. изобретението на помпата за високо налягане прави възможно създаването на стъкло без участието на стъклодухачи. Това значително опрости производството. И в началото на 19 век е открито интересно свойство на материала - ако готовият продукт се нагрее до определена температура, механичните свойства на стъклото ще се увеличат с 400%.

Модерно производство

Технологиите пристъпиха далеч напред, което направи възможно създаването на всякакви материали в огромни количества и с най-малък разход на човешки усилия. В момента има много фабрики, в които стъклото се създава по стандартна, утвърдена технология. Какво е съвременен материал, получен от разтопен кварцитов пясък, научаваме, като се запознаем с технологията. Да вземем за пример ламарина.

Производство на стъкло по етапи:

1. Всички необходими съставки се зареждат във фурната и се загряват, докато се образува течна хомогенна маса.
2. В специален хомогенизатор тази сплав се смесва до хомогенно състояние.
3. Получената маса се изсипва в плосък съд, на дъното на който е разтопен калай. Там стъклото се разпределя, образувайки равномерен тънък слой.
4. Охладеният и втвърден материал се изпраща към конвейера. Там се извършва контрол на дебелината на стъклото и рязане. Материал, който не преминава теста, както и дефектни части, се изпращат за претопяване.
5. Извършва се последната проверка на качеството, след което стъклото се доставя в склада на готовата продукция.

Видове стъкло

В момента този материал е един от най-разпространените. Не е изненадващо, че има различни видове стъкло, които се различават както по външен вид, така и по физически свойства. Ето някои от тях:

1. Кристално стъкло. Това е материал, съдържащ олово. Говорихме за това по-горе.
2. Съдържа най-чистия пясък, поради което е много издръжлив. Способен да издържа на температурни колебания, поради което се използва за създаване на оптични инструменти, лабораторни стъкла и прозорци.
3. Пяна стъкло. Лек строителен материал, който може да се използва както за декорация, така и за полагане на стени и подове. Той съдържа голям брой кухини, поради което има високи топло- и звукоизолационни свойства.
4. Стъклена вата. Обемен ефирен материал, състоящ се от тънки и много здрави нишки. Той е огнеупорен, поради което се използва не само в строителството, но и в шивашкото оборудване на пожарникари и заварчици.

Приложение за стъкло

В зависимост от свойствата и външния вид, за този материал може да се намери почти всяко приложение. Основният потребител на стъкло, произведено в наше време, е строителната индустрия. Използва повече от половината от произведения материал. Предназначението му може да бъде много разнообразно – облицовка на стени, остъкляване на прозорци, изграждане на стени от кухи тухли, топлоизолация и др. Строителната площ също може да се припише на Какво е готически прозорец, всеки знае със сигурност. По правило той е облицован с голям брой цветни стъклени парчета. В днешно време витражите не са загубили своята актуалност и се използват както в строителството, така и в производството на мебели.

На второ място по популярност са стъклените съдове за различни цели. Произвеждат се малко по-малко сервизи. Трябва да се отбележи, че стъклото е незаменим материал в химическата промишленост, тъй като е устойчиво на повечето реагенти.

Физически свойства

Както всеки друг материал, стъклото има редица качества, които трябва да знаете, преди да го използвате в определена област.

1. Плътност. Може да варира в зависимост от състава на сместа и метода на производство. Стойността на плътността на стъклото може да варира от 220 до 650 kg/m 3 .
2. Крехкост. Тази характеристика е отличителна черта на стъклото и ограничава използването му в строителната индустрия. В момента учените създават по-сложни сплави, които увеличават максимално здравината на материала.
3. Термична устойчивост. Обикновеното стъкло може да издържи на температури до 90 ° C. След обработка термичните свойства на материала се увеличават значително. Например индустриалното стъкло може да издържи на температури над 200°C.

Научихме много за стъклото – какво е то, как се произвежда и какви свойства има. Време е да се отклоним малко и да се запознаем с най-интересните факти за този много разпространен материал. Малко хора знаят, че:

• Скоростта на движение на пукнатината е 4828 км/ч.
• Времето на разпадане на този материал е приблизително един милион години.
• Стъклото може да се претопява многократно без загуба на качество. В това отношение той почти няма аналози.
• Тъй като е аморфен материал, разтопеното стъкло няма да се втвърди при бързо охлаждане. Това изисква специални условия.

Стъклото не напразно се използва толкова активно в строителството и други области на човешкия живот. Със сигурност ще остане един от най-популярните материали още дълго време. Това твърдение се подкрепя от здравината, издръжливостта и относителната лекота на производство на стъкло, поради факта, че компонентите за неговото създаване присъстват на Земята в големи количества.

През последните 10 години продуктите от стъкларската индустрия са били много търсени. От стъкло се изработват сувенирни продукти, мебели, компоненти за прозорци и врати, съдове, различни контейнери и т. н. Въпреки това, за да могат произведените стоки да намерят своя потребител, е необходимо правилно да се избере технологията на производство и да се контролира точността на нейната изпълнение на всички етапи от процеса. Друг нюанс са значителните капиталови инвестиции в началото, възлизащи на повече от 100 милиона рубли само за закупуване на оборудване. Поради тази причина много предприемачи се отказват от пълномащабното производство на стъкло в полза на рециклирането на материала, което също е печеливша, но по-евтина сфера на дейност в началния етап.

Характеристики на руския пазар

Лидерите на стъкларската индустрия на Руската федерация са 11 завода, най-големите от които са: JSC "AGC BSZ" (област Нижни Новгород), JSC "Saratovstroysteklo" (Саратовска област), JSC "Salavatsteklo" (Башкортостан), LLC " AGC Flat Glass Clean" , Pilkington Glass LLC (Московска област). Именно тези предприятия произвеждат 90% от вътрешното листово стъкло. Освен това само 30% от обема на стъклените продукти на пазара идват от чужбина.

Производството на стъкло консумира 21% от суровините, около 8% от горивото, 13% от електроенергията от общия промишлен обем на Руската федерация.

Видове стъкло

В зависимост от индустрията, която компанията ще обслужва, е възможно да се създаде производство на различни видове стъкло. Сред най-търсените модификации:

• кварцово стъкло. Най-често срещаният и лесен за производство вид материал на базата на кварцов пясък. Продуктите, направени от него, имат топлоустойчивост, прозрачност, но в същото време са доста крехки. Такова стъкло се използва например за производството на колби и други лабораторни стъклени съдове.
• вар. Евтин материал за производство, който се използва за производството на стъклени съдове, листово стъкло и електрически лампи.
• Водя. Към състава на стъклената маса се добавят силициев диоксид и оловен оксид. Използва се при производството на кристали и елементи от радиокомпоненти.
• Цветно стъкло. Може да бъде телесно боядисана, изтеглена, навита, шарена, гладка и двуслойна. Използва се като облицовъчен материал, за декоративно остъкляване, изработка на витражи.
• пестене на енергия(K-, I-, E-, I-стъкло). Произвежда се чрез нанасяне на тънко, невидимо покритие с висока топлопроводимост върху стъклената повърхност. Благодарение на това около 70% от топлината, идваща от отоплителните уреди, се задържа в помещението.
• Подсилено стъкло. Използва се за остъкляване на прозоречни конструкции и прегради в промишлени помещения. В дебелината на стъклото има метална мрежа, поради която в случай на пожар или механични повреди конструкцията не се разпада на фрагменти, а се счупва по линията на срязване.
• тониран. Използва се за защита от слънце. Произвежда се чрез добавяне на метални оксиди с даден нюанс към стъклената маса.
• слънцезащитно стъкло. Подходящото покритие се нанася чрез пръскане. Прониквайки в дебелината на стъклото, металните оксиди придават на повърхността допълнителна здравина и устойчивост на външни влияния.
• Напрегнато стъкло. Материалът се получава чрез термична обработка. След постепенно нагряване и последващо охлаждане стъклото придобива механична якост, което позволява да се използва например в автомобилната индустрия.
• многослоен (Триплекс). Съдържа няколко слоя, залепени заедно с прозрачни полимери. Има висока устойчивост на образуване на проходни отвори, добра звукоизолация, не се разпада на парчета при удар. Използва се най-често като предно стъкло в автомобили и при производството на прозорци с двоен стъклопакет.
• фрезовани. Обикновеното стъкло се нагрява и му се придава определена форма. В резултат на това се получава голямо разнообразие от продукти от сложна, например извита конфигурация.
• Бронирани. Многослойна конструкция от няколко М1 стъкла и полимерна фотовтвърдяваща се композиция. Може да бъде филмово и без филмово. Надеждно защитава от куршуми в съответствие с класа на куршумоустойчивост - B1, B2, B3, B4, B5.
• огнеупорно стъкло. Малко се произвежда в Русия. Съдържа армировка, която задържа напуканото при пожар стъкло на място, като по този начин предотвратява разпространението на пламъци.

Оборудване за производство на стъкло

Превъртете

Изборът на оборудване зависи от вида на произвеждания продукт. В този случай производителят практически не играе роля. Домашните единици не са по-ниски по качество на чуждестранните колеги. Всички стандартни линии имат един и същ набор от компоненти:

• Агрегати за подготовка на суровини. Те включват машини за отделяне на примеси, по-специално магнитни сепаратори, които извличат метални частици от пясък, както и мощни трошачки за смилане на съставки.
• Инсталации за партидно смесване (миксери за зареждане). Компонентите се избират в зависимост от състава на крайния продукт.
• Оборудване за претегляне. Високоточните везни ви позволяват да дозирате правилно компонентите.
• Инсталации за топене на стъкло.
• Конвейерно оборудване. Необходим за транспортиране на съставки.

Ще ви трябва и опаковъчна линия и евентуално пясъкоструйна машина.

Оборудването за производство на различни видове стъкло изглежда доста сходно. Инсталациите за производство на автомобилни стъкла се считат за едни от най-сложните, поради строгата стандартизация на крайния продукт. Има специфични охладителни линии, машини за лепене, както и устройства за обработка на продукти с полимери, които придават на повърхността допълнителна здравина.

Стъклени пещи

За топене на стъкло се използват специални пещи с различни технологични режими. Това оборудване се класифицира по два показателя.

Класификация по технологични параметри

В малки предприятия за производство на оптично, осветително и медицинско стъкло се използват тенджери. Оборудването е предназначено за производство на малко количество продукти (във фурната се монтират 1-16 тенджери) с високо пропускане на светлина и еднородност.

Също така в стъкларската индустрия често се използват пещи за баня с непрекъснато или периодично действие, имащи формата на масивни правоъгълни контейнери. Техният дизайн и размери могат да варират. Линиите включват инсталации с разтопен калай, където стъклената маса се охлажда.

Пещите за баня с големи размери са оборудвани с автоматични системи за управление на горелките, което ви позволява да регулирате и равномерно разпределяте налягането, температурата и газовия компонент върху работната повърхност.

Класификация според принципа на нагряване

Според принципа на нагряване се разграничават плазмени и електрически пещи. Първите работят от изгаряне на гориво и имат ниска ефективност, тъй като топлинната енергия се използва за загряване на заряда и котлите.

Електрическото оборудване прави възможно производството на всички съществуващи видове стъкло. Тук стъклената маса действа като нагревателен елемент, който под въздействието на високи температури придобива свойствата на електролит. Основното предимство на инсталациите е липсата на топлинни загуби с изходящите газове.

Съществуват и комбинирани газово-електрически пещи, при които се използва нагряване на газ за стопяване на шихта, а стъклената маса се нагрява посредством директно съпротивление.

От какво се прави стъкло?

В съответствие с класическата технология, основните суровини при производството на стъкло са кварцов пясък, натриев сулфат, доломит и варовик. За ускоряване на производствените процеси се използва така нареченият заряд - специфични оксиди, които насърчават образуването на стъкло. Те могат да бъдат основни или киселинни. За да се придадат на стъклото желаните свойства, се използват помощни „съставки“ - манган, хром и кобалт, избелители (селитра, арсенов триоксид) и др.

Основните компоненти на стъклената смес са пясък (70%), сода и вар (30%). След добавяне на други вещества според технологичния процес масата се смесва, разтопява се, охлажда се и се нарязва на листове с определен размер. Съвременните производствени линии са предназначени за производство на листово стъкло с дебелина 2-50 мм и размер 5x3 m².

Технология за производство на стъкло + Видео как го правят

Производството му е трудоемък и старателен процес, който изисква професионални познания в технологиите и големи инвестиции. Класическият метод за производство на стъкло се основава на топенето на първоначалната маса, при което допълнително се въвеждат обезцветители, заглушаващи агенти, багрила, усилватели и др. След това съставът се охлажда и нарязва, на базата на посочените параметри. В момента в света са популярни 2 технологии за производство на стъкло.

Метод Емил Фурко

Технологията се основава на вертикално машинно изтегляне на материала. Стъклената маса се топи в пещ за топене на стъкло и се изтегля с помощта на валцоващи се валове, след което се подава в охлаждащия вал и се нарязва. Почти готовите листове се подлагат на шлайфане и полиране. Дебелината на продуктите се регулира чрез промяна на скоростта на изтегляне.

Метод Float [основен]

Технологията предполага, че разтопената стъклена маса от пещта се поставя върху хоризонтални палети и се подава във флоат баня с разтопен калай и газовъздушна атмосфера. Движейки се по повърхността, бъдещото стъкло придобива плоска форма и е наситено с частици калай. След това листовете се охлаждат и отгряват. Основните предимства на метода са висока производителност и липса на нужда от последваща обработка (шлайфане, полиране). В допълнение, това стъкло има:

• правилна геометрия, еднаква дебелина в целия лист;
• високо качество;
• прозрачност;
• отлични оптични свойства.

По подобен начин се прави подсилено стъкло с фигурни клетки.

Пълно видео за целия процес на това как го правят, включително подготовка на пясък:

Допълнителна обработка

В този случай говорим за нанасяне на бояджийски материали върху страната на стъклото, която не е в контакт с разтопен калай. Технологията намира приложение при създаване на нестандартни дизайнерски решения.

Поради високата цена на оборудването и високата сложност на производствения процес, много предприемачи предпочитат вторичния бизнес за обработка на стъкло или производството на определени продукти - сувенири, огледала, стъклени мебели, прозорци с двоен стъклопакет, различни декоративни продукти.

Технология за производство на огледала

Огледалната повърхност се получава чрез декоративна обработка на листово стъкло. По ръба на детайла се правят фасети с ширина 4-30 mm и ъгъл на наклон към предната повърхност 5-30°.

След това върху задната страна се нанася отразяващ слой от сребро с дебелина 0,15-0,3 µm и се покрива с филм на медна основа за електрохимична защита на сребърния слой. Процесът завършва с нанасяне на бои и лакове, които предотвратяват механични повреди на повърхността. Като тях могат да се използват епоксидни емайли, поливинилбутиралови и нитроепоксидни състави.

Друг начин за производство на огледала е метализация на стъклото чрез вакуумно изпаряване и катодно разпрашаване.

Технология на производство на цветно стъкло + Видео

По външен вид и съответно технология на производство се разграничават няколко вида листово стъкло: изтеглено, шарено, гладко, оцветено по маса, двуслойно, изработено чрез нанасяне на оксидни филми с даден цвят.

Основният състав на материала е подобен на този, използван за производството на стъкла за прозорци. Най-често за оцветяване се използват молекулярни багрила. Най-търсени са продукти от червено, синьо, зелено, виолетово, синьо, млечно бяло, жълто, оранжево и черно.

Според вида на оцветяването стъклото може да бъде прозрачно, приглушено или подобно на мрамор. В последния случай ефектът се постига чрез непълно смесване на цветната стъклена маса с непрозрачно стъкло.

Като багрила действат метални оксиди, серни съединения на желязо, олово, кадмий и мед, както и сяра и селен. Интензитетът на цвета зависи както от избраното багрило, така и от свойствата на самото стъкло. Чрез експериментиране с няколко пигмента е възможно да получите десетки цветови опции.

Разликите между технологията на производство на цветно стъкло и производството на обикновено листово стъкло се крият в спецификата на процесите на топене и формоване. Така че, по време на готвене, е необходимо да се обърне специално внимание на спазването на температурните и газовите условия, алгоритъма за подаване на заряд в пещта и връщане на трошака. Редица оцветяващи компоненти се изпаряват при нагряване, съответно дори малки отклонения от технологията могат да причинят некачествени.

Поради значителната разлика в топлопреминаването на външния и вътрешния слой, първите се втвърдяват по-бързо при охлаждане. По този начин, колкото по-тънка е лентата, толкова по-равномерно се охлажда. Ето защо методът за вертикално изтегляне на лодка не се използва за производството на удебелено листово стъкло.

Топенето на цветно стъкло се извършва в пещи за топене на стъкло с капацитет 2-15 тона на ден с басейн с малка дълбочина (300-700 mm). Режимът на готвене се задава според вида и състава на стъклото, както и свойствата на използваните добавки. Преди време топенето на цветни стъкла започна да се извършва в пещи с директно нагряване без рекуператори и регенератори.

Изисквания към производствените помещения

Днес производството на стъкло с капацитет от около 600 или повече тона продукти на ден се счита за най-печелившо. Съответно местоположението на завода трябва да бъде избрано, като се вземе предвид наличието на близки находища на кварцов пясък и стъклени партидни компоненти, места за компактно пребиваване на населението и пътища, включително железопътни възли.

Технологичният цикъл позволява въвеждането на железопътни коловози на територията на предприятието, съответно трябва да се изключи наличието на открити горими конструкции, покрития и тавани в конструкциите, а ширината на пътищата за достъп трябва да е достатъчна за доставка на пожар двигатели.

Сградите, в които се извършва производство на стъкло, директно принадлежат към категория D по отношение на пожарната безопасност, останалите сгради - към категория D.

Съгласно действащите санитарни стандарти производството на стъкло принадлежи към клас III и трябва да бъде отделено от санитарно-защитна зона с ширина 300 м. Също така предприятието трябва да инсталира система за филтриране на отпадни води и въздушни филтри.

Всяка сграда в предприятието трябва да бъде свързана към водоснабдяване, канализация, електрозахранване, топлоснабдяване, газоснабдяване, проточна вентилация.

Видът и броят на етажите на конструкциите зависят от състава, вида, количеството и размерите на производственото оборудване. По правило говорим за едноетажни многоетажни сгради с решетка от колони 30х12 и 36х12 м, високи 14,4 и 16,5 м. Рамката на сградите е изработена от сглобяеми стоманобетонни или стоманени носещи конструкции.

Тенденции в развитието на стъкларското производство

Съвременното производство на стъкло се развива в три основни направления: подобряване на условията на труд, автоматизиране на процесите и фокусиране върху производството на „зелени“ продукти.

За решаване на поставените задачи се разработват и въвеждат нови технологии, включително напреднали разработки в ИТ индустрията, активна модернизация на съществуващите производствени мощности, въвеждат се специални програми, които предвиждат намаляване на работния ден, застраховка на служителите и инсталация на ефективно вентилационно оборудване.

Компаниите се стремят да компенсират вредите, причинени на околната среда в процеса на топене на стъкло чрез активно използване на рециклирани материали.