Сырье для стекла: Сырье для производства стекла

Какое сырье применяется в изготовлении стекла

Стекло производится из сырья, которое имеет сложный состав. Компоненты оказывают значительное влияние на свойства итоговой продукции. Однако основой любых стеклянных изделий служит диоксид кремния или кремнезем. Когда расплав охлаждается, именно он превращает вещество в стекло. За это свойство материал называется стеклообразующим.

Составы сырья

Для производства стекла зачастую используются материалы естественного происхождения. Чаще других применяется кварцевый песок. Его свойства различаются в зависимости от места добычи — например, белый песок включает в состав оксид железа, придающий стеклянному изделию зеленый оттенок.

В смесь добавляются:

• известняк;
• сода;
• борный ангидрид;
• поташ;
• сульфат натрия.

Изменение пропорции или изъятие одного из ингредиентов меняют свойства стекла. Так, если смешать только кремнезем и соду, на выходе производственных процессов получится жидкое стекло — однородная масса. Чтобы материал приобрел прочность и не растворялся в воде, к сырью добавляется доломит или известняк.

Если добавить в состав сырья оксид свинца, стекло приобретет повышенный уровень светопреломления. Это делает стекло пригодным для использования в качестве лабораторной посуды или изготовления оптического оборудования. Дополнительно в такую продукцию добавляются цинк и барий.

Вспомогательными компонентами являются глушители, красители и осветители. Они добавляются в процессе плавления. Компоненты не влияют на технические свойства стекла, но значительно меняют светопропускание и оттенки.

Основные производственные стадии

Чтобы сырье преобразовалось в стекло с заданными свойствами, необходимо не только подобрать правильный состав, но и соблюсти технологический процесс. Он представляет собой последовательность действий:

• подготовка компонентов;
• измельчение материалов и смешивание в шихте;
• варка стекломассы;
• придание материалу формы;
• дополнительная обработка.

Чтобы стеклянное изделие сохраняло необходимую форму, стекломасса охлаждается в несколько этапов. Они включают в себя:

• ускоренное понижение температуры;
• более медленное воздействие;
• быстрый нагрев до комнатной температуры.

Комбинируя состав и особенности технологического процесса, можно менять не только цвет стекла, но и его механические, термические и химические свойства, получая тару с заданными характеристиками.

18. Сырьё для изготовления стекла, общая схема производства.

Современное стекольное производство включает в себя три этапа: подготовка сырья, стекловарение и формование стеклоизделий.

Подготовка сырья. Химический состав обыкновенного оконного стекла по основным оксидам следующий:

Кремнезем (SiO₂) 71…72 % вводят в виде кварцевого песка, молотых кварци­тов или песчаников. Это основной стеклообразующий оксид, повышающий тугоплавкость и химическую стойкость стекла.

Глинозем (А1₂О₃) 2…3% поступает в сырьевую шихту в виде полевых шпатов икаолина. Его влияние на свойства стекла аналогично действию SiO₂.

Оксид натрия (Na₂O) 15…16% вводят в стекло в виде соды и сульфата натрия. Na₂O понижает температуру плавления стекла, повышает коэффициент термического расширения и уменьшает химическую стойкость.

Оксиды кальция (СаО) 5…7% и магния (MgO) 3…4% вводят в стекольную шихту в виде мела, мрамора, известняка, доломита и магнезита. Эти оксиды повышают химическую стойкость стекла.

В специальные стекла вводят оксиды бора, свинца, бария и др.

Вспомогательные сырьевые материалы делят по своему назначении: на следующие группы: осветлители — вещества, способствующие уда­лению из стекломассы газовых пузырей; обесцвечиватели — вещества, обецвечивающие стекольную массу; глушители — вещества, делающие стекло непрозрачным.

Перед варкой стекла сырьевые материалы измельчают, тщательно смешивают в требуемых соотношениях, брикетируют и подают в стекловаренную печь.

Стекловарение. Обычное стекло получают в непрерывно действу­ющих ванных печах с полезным объемом до 600 м³ и суточной производительностью более 300т. Для варки специальных (оптических, цветных и др.) стекол применяют периодически действующие ванные, а также горшковые печи.

Стекловарение — главнейшая операция стекольного производства.

3 стадии: I — силикатообразование — образов. масса неоднор. по сост. и насыщ. газ. пузырьками. II – стеклообразование – наиболее длительная стадия (удаление пузырьков и полное приготовление массы). III – (заключитель­ная стадия) —

студка — охлаждение стекломассы до температуры, при которой она приобретает оптимальную для данного метода формования стеклоизделий вязкость.

Формование. Метод выработки (формования) зависит от вида из­делия. Для получения строительного стекла используют вытяжку, прокат, прессование.

При охлаждении стекла вследствие низкой его теплопроводности в нем возникают большие градиенты температур, вызывающие внутренние напряжения. Наиболее опас­ным моментом с этой точки зрения является переход стекла от вязкопластического состояния к хрупкому.

Осн. вид строит. стекла — листовое. С нач. XX в. большая часть лист. стекла стала производиться методом верт. вытягивания. толщ до 6 мм.

В 1959 г. появился новый способ получения высококачественного стекла — флоат-метод, при котором горячая стекломасса выливается на поверхность расплавленного металла и формуется на нем. Производ. до 3…4 тыс. м²/ч. Размер: шир. до 3 м; толщ. 2 — 25 мм. Преимущества— стабильная толщина листа и высокое качество поверхности, не требующее дальнейшей полировки.

Сырьевые материалы для производства стекла | План-конспект занятия на тему:

Тема: Физико – химические процессы протекающие при производстве стеклоизделий

План:

1.Сырьевые материалы

2.Приготовление стекольной шихты

3.Физико – химические процессы

Сырьевые материалы для производства стекла и стеклоизделий условно делят на две группы:

• основные
• вспомогательные.

Основные материалы содержат оксиды, образующие основу стекла и определяющие его свойства.

Вспомогательные материалы представляют собой вещества, которые вводятся для изменения характеристик стекла и ускорения процесса стекловарения (красители, обесцвечиватели, глушители, окислители и восстановители, ускорители варки).

Сырьевые материалы могут быть также разделены на:

• природные
• синтетические.

В стеклоделии в основном применяют природные материалы: кварцевый песок, известняки, доломиты, нефелины, полевые шпаты. Остальные материалы, как правило, синтетические: кальцинированная сода (карбонат натрия), поташ (карбонат калия), свинцовый сурик и глет (оксиды свинца), красители и др.

Качество сырьевых материалов (химический и гранулометрический составы, примеси и т.п.) регламентируются соответствующими государственными стандартами и техническими условиями, которые периодически пересматриваются и уточняются.

Основные материалы

Кремнеземсодержащие материалы. Основным материалом для ввода в стекло SiO2 является кварцевый песок. Качество песков оценивают по их химическому и зерновому составу. Главное требование к пескам — максимальное содержание SiO2 и минимальное содержание окрашивающих примесей. Для стекловарения применяют пески, содержащие не менее 95% кремнезема и регламентируемое количество окрашивающих примесей, среди которых наиболее распространенными являются оксиды железа. В песках могут содержаться также оксиды титана, ванадия, хрома и сульфиды. При производстве изделий из различных стекол предъявляются различные требования к химическому составу кремнеземсодержащего сырья.

Пески с повышенным содержанием примесей обогащают (целесообразно делать на месте добычи), чтобы получить содержание примесей в указанных количествах. Содержание в песках красящих примесей при производстве высококачественных бытовых изделий из свинцового хрусталя и бесцветных Nа-Са-Si- стекол не должно превышать, %: V2О5 — 0,05; TiO2 — 0,05; Сr2О3 — 0,0001, сульфидов — 0,01-0,001.

При варке стекла важно учитывать размеры зерен песка, особенно количественное соотношение зерен по размерам. В производстве листового стекла, тары и бытовой посуды рекомендуется применять кварцевые пески, в которых содержание фракций размером 0,1-0,5 мм составляет 85-90%. Для ускорения процесса стеклообразования необходимы мелкие пески с равномерным гранулометрическим составом. Для ускорения процесса варки лучше применять песок с зернами остроугольной формы, так как в этом случае увеличивается реакционная поверхность по сравнению с зернами сферической формы. Для оптического и кварцевого стекол применяют природный, например, жильный кварц высокой чистоты. В последнее время диоксид кремния стали производить искусственно — преимущественно для производства особо чистого кварцевого стекла

Глиноземсодержащие материалы. Ввод Аl2О3 в натрий-кальций-силикатные стекла снижает температурный коэффициент линейного расширения, повышает химическую устойчивость, улучшает механическую и термическую прочность. В производстве листового стекла и стеклотары для ввода Аl2О3 обычно применяют многокомпонентные глиноземсодержащие материалы. В большинстве случаев для ввода Аl2О3 используют концентраты полевошпатовых, пегматитовых и нефелиновых горных пород.

В состав высококачественных стекол Аl2О3 вводят чаще всего чистым техническим глиноземом и иногда гидратом глинозема.

Борсодержащие материалы. Введение в состав стекла незначительного количества (до 2%) оксида бора значительно облегчает варку и осветление стекла, снижает температуру варки, улучшает физико-химические свойства стекла, например, термическую и химическую стойкость.

Натрий содержащие материалы. Основными материалами для ввода в стекло оксида натрия являются карбонат натрия (сода), сульфат натрия и нитрат натрия (селитра).

Калийсодержащие материалы. Оксид калия, введенный в натрий-кальций-силикатное стекло взамен оксида натрия, улучшает его оптические и выработочные характеристики, химическую устойчивость, цветовые характеристики. Сырьем для ввода К2О являются поташ (карбонат калия) и селитра (нитрат калия). Для повышения качества стекла необходимо, чтобы содержание в поташе красящих примесей и сульфата калия было минимальным.

Кальцийсодержащие материалы. Оксид кальция, ускоряя реакции силикатообразования, облегчает варку и осветление стекла, улучшает выработочные характеристики и повышает его химическую устойчивость. Оксид кальция вводится обычно с карбонатом кальция СаСО3, содержащим 56% СаО и 44% СО2. Из минералогических разновидностей карбоната кальция на стекольных заводах применяют известняк, мел, мрамор и известковый шпат

Магнийсодержащие материалы. Оксид магния улучшает кристаллизационные характеристики стекла. В качестве сырья для введения в стекло обычно используют доломит СаСО3 . МgСO3. Природные доломиты всегда содержат примеси песка, глинозема и железа. Постоянство состава и минимальное содержание вредных примесей (соединений железа) имеют важное значение для производства бытовой посуды и обесцвеченной стеклотары.

В качестве материалов для ввода МgО могут быть также применены (при условии постоянства состава) магнезит МgСО3, доломитизированный известняк и др.

Стронцийсодержащие материалы. Оксид стронция при замене части щелочноземельных оксидов улучшает выработочные характеристики, оптические свойства и химическую устойчивость стекла. Можно вводить до 6% оксида стронция в стекло для бытовых изделий и обесцвеченных бутылок, особенно малой вместимости. Оксид стронция можно ввести в стекло с карбонатом стронция SrСО3 (стронцианитом) и сульфатом стронция SrSО4 (целестином). Основное требование к этому сырью — малое содержание оксидов железа. При условии использования чистого сырья оксид стронция может вводиться в состав бессвинцовых хрусталей для бытовых изделий.

Барийсодержащие материалы. При введении небольших количеств ВаО ускоряется варка, улучшаются выработочные характеристики, особенно при механизированном формовании. ВаО повышает показатель преломления и плотность. Для ввода в стекло оксида бария наиболее подходящим сырьем является карбонат бария ВаСО3 или минерал витерит, могут также применяться нитраты и сульфаты. С карбонатом бария вводится 77,7% ВаО, а с нитратом бария — 58,6% ВаО.

Свинецсодержащие материалы. Оксид свинца является основным компонентом оптических и хрустальных стекол и определяет их высокие оптические свойства. Для введения в стекло РbО используют свинцовый сурик Рb3О4 и свинцовый глет РbО. При разложении сурика выделяется кислород, который осветляет стекломассу и поддерживает окислительную среду. Преимуществами использования свинцового сурика перед свинцовым глетом являются отсутствие примесей металлического свинца и минимальная возможность восстановления оксидов свинца.

Цинксодержащие материалы. Добавка оксида цинка в стекло снижает температурный коэффициент линейного расширения, увеличивает коэффициент преломления и химическую устойчивость. Оксид цинка является обязательным компонентом селенового рубинового стекла. Для введения в состав шихты оксида цинка используют цинковые белила (промышленное название оксида цинка).

Вспомогательные материалы

Красители и обесцвечиватели. Наибольшую группу вспомогательных материалов представляют красители, которые являются соединениями различных металлов и распределяются в стекле на ионном, молекулярном и коллоидном уровнях. Малые количества некоторых красителей служат физическими обесцвечивателями.

Глушители. Для глушения обычно применяют фториды и фосфаты. Глушение может быть также достигнуто применением составов стекол, склонных к фазовому разделению (ликвации).

Окислители и восстановители. Применяют при варке стекла для создания окислительных или восстановительных условий. При варке свинцовых оптических стекол и свинцового хрусталя необходимо создать окислительные условия для предотвращения восстановления оксидов свинца. Окислительная среда играет важную роль при обесцвечивании и повышении теплопрозрачности стекол, содержащих оксиды железа.

В качестве окислителей применяют нитраты (NaNО3, КNО3), оксиды мышьяка, марганца, церия и др. При варке тарных стекол с сульфатом натрия восстановители вводят для ускорения разложения Na2SО4 и окрашивания в янтарный цвет. Восстановительные условия создают при варке медного рубина.

В качестве восстановителей используют углеродсодержащие вещества (опилки, уголь, мазут), соединения олова, виннокаменную соль.

Ускорители. Среди ускорителей варки стекла особое место занимают фториды, которые способствуют появлению жидкой фазы при более низких температурах и увеличивают скорость процесса силикатообразования. Фториды снижают температуру завершения реакций силикатообразования на 100-200°С Считается, что добавка 0,5-1% F ускоряет процессы гомогенизации и осветления стекла на 15-18%. В качестве ускорителя варки обычно применяют кремнефторид натрия Nа2SiF6.

Однако фториды разрушают огнеупорный материал стекловаренных печей. При содержании более 1,5% они усиливают кристаллизацию стекломассы и, вследствие сильной летучести, вместе с дымовыми газами поступают в окружающую среду. Следовательно, применение фторидов требует правильной оценки экономических факторов и факторов охраны окружающей среды.

Стекольный бой. Для облегчения процесса варки стекла и экономии материальных и энергетических ресурсов в стекловаренные печи загружают 20-50% стекольного боя. Стекольный бой применяют также при наварке бассейна печи после холодного ремонта или окончания ее строительства. Загружаемый в печь стекольный бой должен быть чистым, свободным от загрязняющих примесей. Целесообразно использовать бой одинакового состава с применяемым стеклом. Это условие соблюдается в производстве бытовой посуды, где получается значительное количество отходов после отделения колпачка и листового стекла. Однако в производстве стеклянной тары, особенно окрашенной, иногда вводят бой стекол различного химического состава и цвета, часто загрязненный различными примесями. Такой бой ухудшает технологические и экономические показатели производства, снижает эксплуатационные характеристики стеклянной тары. В последнее время использованию и подготовке стеклобоя в производстве стеклотары уделяется большое внимание. При этом решаются технологические, экономические и экологические проблемы. Организуется централизованный сбор стеклобоя, его тщательная очистка и измельчение. Все большее количество стеклотарных заводов использует повышенное содержание стеклобоя, вплоть до 100%.

Сырьевые материалы. Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты

Читайте также

Материалы

Материалы Невозможно точно определить, какой из материалов является главным, а какой — второстепенным. Здесь важно все. Неправильный подбор плитки может сказаться на эстетической стороне, а неправильный подбор клеящей прослойки (подстилающего слоя) — на

Материалы

Материалы Для ковки в условиях небольшой кузницы можно использовать довольно большое число различных металлов и сплавов. Большинство изделий выполняется из стали всевозможных марок.СтальКак говорилось ранее, для ручной ковки наиболее пригодна так называемая

Материалы

Материалы Формовочные материалыПри наличии всевозможных инструментов и приспособлений, модели и песчаной смеси, которую называют формовочной, можно изготовить литейную форму. В нее заливается металл. Этот процесс и есть получение отливки. Процесс изготовления

2. Сверхтвердые материалы

2. Сверхтвердые материалы Для изготовления различного режущего инструмента в настоящее время в различных отраслях промышленности, в том числе в машиностроительной, применяются три вида сверхтвердых материалов (СТМ): природные алмазы, поликристаллические синтетические

1. Неметаллические материалы

1. Неметаллические материалы Еще во второй половине XX в. в нашей стране уделялось большое внимание применению неметаллических материалов в различных отраслях промышленности и народного хозяйства в целом. Было налажено и постоянно наращивалось производство самых

4. Композиционные материалы

4. Композиционные материалы В различных отраслях хозяйства страны, в том числе и в строительстве, широко используются различные композиционные материалы на основе измельченной древесины: древесно—стружечные, древесно—волокнистые плиты, арболит, фибролит, плиты

3. Гидроизоляционные материалы

3. Гидроизоляционные материалы В строительстве, системе ЖКХ широко применяются различные гидроизоляционные материалы, которые предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей –

4. Электроизоляционные материалы

4. Электроизоляционные материалы В условиях большой распространенности различных электроустановок практически во всех отраслях промышленности и хозяйства страны в целом электроизоляционные материалы получили повсеместное применение. Самая важная характеристика

5. Смазочные материалы

5. Смазочные материалы В соответствии со стандартом смазочные материалы классифицируют по происхождению, физическому состоянию, по наличию присадок, по назначению, по температуре применения.По происхождению или исходному сырью смазочные материалы подразделяют

Художественная обработка стекла. Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты

Художественная обработка стекла. Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты Изделия из стекла вошли в культуру и быт человека с незапамятных времен. Считается, что первые изделия из стекла появились более шести тысяч лет

8.2.4.3.2 Сопутствующие материалы

8.2.4.3.2 Сопутствующие материалы Должны быть установлены правила размещения материалов, связанных с электронной документацией, и их

П.2. Материалы для моделей

П.2. Материалы для моделей В практике ювелирного литья применяются только воскоподобные модельные материалы с температурой плавления ниже 100 °C. Это позволяет удалять их горячей водой, паром или в термическом воздушном шкафу.Такие воскоподобные составы используются для

6.1.2. Смазочные материалы

6.1.2. Смазочные материалы Смазочные материалы предназначены для уменьшения интенсивности изнашивания и сил сопротивления в узлах трения, а также для обеспечения нормального функционирования систем, содержащих смазки.Смазочные материалы, применяемые для автомобилей и

Сырье, способы получения и свойства стекла.

Стеклом называют аморфные вещества получаемые в результате переохлаждения расплава независимо от его химического состава и температурной области затвердения и обладающие в результате постепенного увеличения вязкости свойствами твердых тел.

Сырьем для производства служит кварцевый песок, кальцированная сода, доломит, мел известняк, полевой шпат и др.

Производство стекла состоит из подготовки сырьевых материалов, приготовление шихты, варки стекломассы , изготовления стеклянных материалов и изделий. Варку подготовленной шихты производят в ванных печах непрерывного или периодического действия при температуре 1400 – 1500 градусов цельсия. В процессе нагрева шихты происходит разложение а затем плавления компонентов. Потом идут сложные реакции силикатообразования. Производство завершается охлаждением стекломассы до температуры позволяющей формовать из нее изделия. Формование изделий из стекломассы производят прессованием, выдуванием, прокатом, вытягиванием, центробежным способом, на расплаве металла.

Область применения стекол зависит от их свойств.

Плотность стекла составляет 2500.. .2700 кг/м3, предел прочности при сжатии — до 1000 МПа, при растяжении – до 60 МПа. Трещины, царапины снижают прочность при растяжении в 4…5 раз.

Теплопроводность в зависимости от вида стекла составляет до  1 Вт/(м • °С). Температура начала размягчения стекла зависит от химического состава. Для строительных стекол она составляет 500…700 °С. Светопропускание (прозрачность) стекла — от 0 до 97 %, для оконного — примерно 88 %.

Недостатком стекла является повышенная хрупкость. Прочность при ударном изгибе составляет всего около 0,2 МПа, что ограничивает его применение.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Флоат-стекло

Основной технологией производства стекла во всем мире является флоат-процесс, изобретенный в 50-ые годы 20 века сэром Аластером Пилкингтоном. В результате этого процесса производится прозрачное или тонированное в массе стекло, а также стекла с функциональными покрытиями, используемые в строительной и автомобильной отраслях. Первоначально было возможно производство стекла толщиной только 6 мм. Сегодня толщину возможно варьиировать от 0,4 до 25 мм.

Расплавленная стекольная масса температурой около 1000º C выливается в ванную с расплавленным оловом. Равномерно разливаясь, стекло формирует идеально гладкую поверхность. Толщина стекла задается комбинацией факторов, таких как нагрев/охлаждение, механическое воздействие бортоформирующих машин и скорость выхода стекла из ванны. После отжига (контролируемого процесса охлаждения) поверхности полученного стекла являются идеально гладкими и параллельными друг другу. 

Во всем мире насчитывается около 260 флоат-линий, включая те, что находятся на стадии строительства или планирования. NSG Group/Pilkington принадлежит полностью или частично 48 флоат-линий во всем мире.

Флоат-линия, срок эксплуатации которой составляет от 11 до 15 лет, производит ежегодно около 6000 км стекла в год толщиной от 0,4 до 25 мм и шириной до 3,21 метра. 

Компания Pilkington продала лиценцию на флоат-процесс более 40 производителям флоат-стекла в 30 странах.

Процесс производства флоат-стекла:

1. Сырье

   Стекло на 98% состоит из следующих сырьевых компонентов: песок, кальцинированная сода, известняк и доломит. Запас этих природных компонентов довольно большой.  

2. Подготовка сырья

   Сырье проходит проверку в результате автоматизированного контроля и загружается на склад.

3. Шихта

   Шихта — смешанное в определенных пропорциях сырье — загружается в плавильную печь. К шихте добавляется некоторое количество стеклобоя, которое снижает потребление газа, необходимого для плавильной печи.

4. Плавильная печь

   Шихта и стеклобой попадают в плавильную печь, где газовые горелки поддерживают температуру более 1500°C. Каждый этап находится под тщательным контролем.

5. Флоат-ванна

   Из плавильной печи расплавленная стекольная масса температурой около 1100°C выливается на поверхность расплавленного олова, объемом более 120 тонн. Благодаря тому, что поверхность олова является идеально ровной и гладкой, поверхности стекольной массы также становятся гладкими и ровными. Толщина стекла от 2 до 25 мм задается скоростью выхода стекла из ванны. На выходе из ванны в печи отжига стекло охлаждается до температуры 600°C. 

6. Печь отжига

   Остывшее и принявшее твердое состояние стекло проходит участок отжига. В процессе контролируемого процесса охлаждения, напряжение поверхности стекла модифициуется таким образом, чтобы стекло можно было порезать на листы равного размера. Полученное таким образом стекло имеет гладкую и ровную поверхность и не требует дальнейшей обработки (например, шлифовки)

7. Мойка

   Стекло моется…

8. Проверка качества

   …проверяется на соответствие заданному стандарту качества…

9. Резка

   …и режется на листы заданного размера. Стекольные отходы повторно используются в качестве стеклобоя.

10. Снятие стекла с конвейера

    Устройства для снятия стекла с конвейера берут стекло непосредсвтенно с конвейера. Это происходит примерно через полкилометра от начала флоат-линии.

11. Складирование и хранение

    Стойки с пачками стекла отвозятся на склад…

12. Отгрузка 

    …или сразу же отгружаются клиентам.

Производство стекла — Хохольский Песчаный Карьер

Кварцевый песок для производства стекла

Сфера применения	Характеристики песка
	Фракция(мм)	Влажность
Производство стекла / Производство стеклопластиковой арматуры / Производство керамических изоляторов и труб	ПБ-250	сухой (W<0,3%)

Кварцевый песок в производстве стекол

Кварцевый песок – основной материал, используемый в производстве стекла любого вида и назначения. Поскольку оптимальное содержание диоксида кремния в стекольной смеси колеблется в пределах 95-99%, кварцевый песок при производстве проходит процедуру обогащения – доведения химического состава до оптимальных показателей.

Группа компаний «Хохольский песчаный карьер» осуществляет производство и продажу кварцевого песка марки ПС-250. Качество соответствует ГОСТ 22551-77 «Песок кварцевый, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц для стекольной промышленности».

Обогащенный кварцевый песок марки ПС-250 представляет собой отличное сырье для производства следующих видов продукции:

• стекло оконное и витринное листовое,
• стекловолокна для строительных целей,
• бутылки из полубелого и зеленого стекла,
• изоляторы, трубы
• пеностекло

В настоящее время прорабатывается вопрос поставки и запуска оборудования по обогащению песков до марок ВС-040-1, ВС-050-1, ПБ-150-1.

Характеристика стекольного кварцевого песка Марка ПС-250 ГОСТ 22551-77
Гранулометрический состав:

Остатки на ситах,%
Марка	0.8	0.63	0.4	0.315	0.2	0.16	0.1	0.063	0.05	тазик
ПС-250	0,12	5,11	33,21	29,9		3,04	0,4	0,2	—	—

1) Массовая доля диоксида кремния SiО2 — более 98 % 
2) Массовая доля оксида алюминия Al2O3 —  0,3 – 0,5%
3) Массовая доля оксида железа Fe2O3,- 0,18 – 0,24% — : 
4) массовая доля влаги – не более 0,5% 

Основным сырьём для изготовления стекла является диоксид кремния (SiO2) или кремнезём. Его процентное содержание в кварцевом песке оказывает непосредственное влияние на качество шихты.

Шихта — смесь кварцевого песка (содержание в шихте колеблется от 50 до 85%), соды, доломита, полевого шпата, известняка и различных добавок, в результате термической обработки, которой изготавливается стекло.

На территории Российской Федерации насчитывается несколько десятков месторождений кварцевых песков для стекольной промышленности. Но практически ни одно из них не имеет оптимальных показателей качественных характеристик исходного сырья и подходящий фракционный состав в сочетании с минимальным содержанием влаги в песке. Поэтому после добычи исходного сырья обязательно требуется процесс обогащения, обезвоживания и фракционирования стекольного кварцевого песка.

На первой стадии получения кварцевых концентратов используют мокрые методы обогащения: промывку от глинистых составляющих, механическую оттирку, удаление примесей. При проведении последующих стадий происходит дообогащение песков, прошедших предварительное «мокрое» обогащение и сушку, методом сухой магнитной сепарации. В результате чего удаётся получать кварцевые концентраты с содержанием оксидов железа меньшим, чем в песке, поступающем на операцию сухого дообогащения.

По зерновому составу стекольные пески более или менее однородны. Обычно размер зёрен в кварцевых песках колеблется в пределах от 0,15 до 0,6 мм.

	МАРКИ ПЕСКОВ ДЛЯ СТЕКОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ГОСТ 22551-77
Марка	Наименование и характеристика	Массовая доля оксида кремния (SiO2), %, не менее	Массовая доля оксида железа (Fе2O3), %, не более	Массовая доля оксида алюминия (Al2O3), %, не более	Массовая доля влаги, в обогащенных песках %, не более:	Массовая доля влаги, в не обогащенных песках %, не более:	Массовая доля тяжелой фракции (d > 2,9) в обогащенных песках, %, не более	Преимущественная область применения
ООВС-010-В	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные высшего сорта	99,8	0,01	0,1	0,5	—	0,05	Для производства оптического стекла, работающего в малой толщине, свинцового хрусталя, художественных изделий, увиолевого стекла
ООВС-015-1	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные 1-го сорта	99,3	0,015	0,2	0,5	—	0,05	Для производства светотехнического увиолевого стекла, бессвинцового хрусталя, цветных и бесцветных изделий из сортового стекла ручной выработки и выдувных изделий механизированной выработки, художественных изделий, особо чистых силикатов натрия (катализаторов).
								Допускается по согласованию с потребителем для производства свинцового хрусталя
ОВС-020-В	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные или необогащенные высшего сорта	99	0,02	0,4	0,5	7	0,05	Для производства светотехнического и сигнального стекла, сортовой посуды, прессованных изделий механизированной выработки «дюралекс», силикатов натрия (катализаторов)
ОВС-025-1	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные 1-го сорта	98,5	0,025	0,4	0,5	7	0,05	Для стеклоизделий электронной техники
ОВС-025-1А	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные или необогащенные 1-го сорта	98,5	0,025	0,4	0,5	7	0,2	Для производства светотехнического сигнального стекла, стеклянной посуды, прессованных цветных изделий, силикатов натрия (катализаторов)
	Кварцевый песок и жильный кварц обогащенные						не нормируется	Для стеклоизделий электронной техники
ВС-0З0-В	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные высшего сорта	98,5	0,03	0,6	0,5	7	не нормируется	Для производства листового технического стекла, автомобильного стекла, стеклоблоков, витрин, проката, стекловолокна для специальных изделий, лабораторного, медицинского, парфюмерного стекла, стеклоизделий для электронной техники; консервной тары и бутылок из обесцвеченного стекла; сортовой посуды, прессованной, светотехнического и сигнального стекла, силикатов натрия (катализаторов)
ВС-040-1	Кварцевый песок, молотые кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные 1-го сорта	98,5	0,04	0,6	0,5	7	не нормируется	Для производства листового, оконного и технического стекла, лабораторного, медицинского и парфюмерного стекла, стекловолокна для электротехники, силиката натрия (катализаторов)
ВС-050-1	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные 1-го сорта	98,5	0,05	0,6	0,5	7	не нормируется	Для производства листового оконного и технического стекла; лабораторного, медицинского и парфюмерного стекла; стекловолокна для электротехники, электроосветительного стекла, силикатов натрия (катализаторов)
ВС-050-2	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные 2-го сорта	95	0,05	2	0,5	7	не нормируется	Для производства листового оконного и технического стекла, проката, стеклоблоков, консервной тары и бутылок из обесцвеченного стекла, автомобильного стекла, витрин
С-070-1	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные 1-го сорта	98,5	0,07	0,6	0,5	7	не нормируется	Для производства оконного и технического стекла, стеклопрофилита, стеклоблоков, белой консервной тары и бутылок, проката, стекловолокна для электротехники
С-070-2	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные и необогащенные 2-го сорта	95	0,07	2	0,5	7	не нормируется	Для производства стеклопрофилита, стеклоблоков, проката, белой консервной тары и бутылок, стекловолокна строительного и другого назначения
Б-100-1	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные и необогащенные 1-го сорта	98,5	0,1	0,6	0,5	7	не нормируется	Для производства силикат-глыбы, стекловолокна для электротехники, оконного стекла, изоляторов, труб, консервной тары и бутылок из полубелого стекла
Б-100-2	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц обогащенные или необогащенные 2-го сорта	95	0,1	2	0,5	7	не нормируется	Для производства изоляторов, труб, консервной тары и бутылок из полубелого стекла, стекловолокна строительного и другого назначения
ПБ-150-1	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц необогащенные, обогащенные или усредненные 1-го сорта	98	0,15	1,5	0,5	7	не нормируется	Для производства оконного стекла, консервной тары и бутылок из полубелого стекла, изоляторов, труб, пеностекла
ПБ-150-2	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц необогащенные, обогащенные или усредненные 2-го сорта	95	0,15	2	—	7	не нормируется	Для производства стекловолокна для строительных целей, консервной тары и бутылок из полубелого стекла, изоляторов, труб, пеностекла, аккумуляторных банок
ПС-250	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц необогащенные, усредненные	95	0,25	4	—	7	не нормируется	Для производства пеностекла, стекловолокна для строительных целей, консервной тары и бутылок из полубелого стекла, изоляторов, труб, аккумуляторных банок
Т	Кварцевый песок, молотые песчаник, кварцит и жильный кварц необогащенные	95	не нормируется	4	—	7	не нормируется	Для производства бутылочного зеленого стекла

Примечания:

1. В обозначении марок буквы означают:

ООВС — для особо ответственных изделий высокой светопрозрачности;

ОВС — для ответственных изделий высокой светопрозрачности;

ВС — для изделий высокой светопрозрачности;

С — для изделий светопрозрачных;

Б — для бесцветных изделий;

ПБ — для полубелых изделий;

ПС — для изделий пониженной светопрозрачности;

Т — для изделий из темно-зеленого стекла.

В обозначении марок первые три цифры означают: массовую долю окиси железа в тысячных долях; четвертая цифра (буква) — сорт продукции данной марки (высший, первый, второй).

2. Допускается применение кварцевого песка, молотых песчаника, кварцита и жильного кварца марок С, Б, ПБ и ПС для производства бутылочного зеленого стекла и марки ПС-250 для производства листового оконного стекла.

Сырье

Возьмите высококачественный песок, кальцинированную соду, известняк, соляную лепешку и доломит и расплавьте на белом огне до высоковязкой консистенции. Дайте смеси немного перевариться — и вы на пути к созданию одного из самых важных материалов в мире. Это основной состав флоат-стекла, одно из величайших изобретений в области промышленных процессов, сравнимое с инновациями Бессемера в производстве стали. Фактически, это формула для многих типов стекла, производимого серийно; за исключением того, что флоат требует очень строгих стандартов качества, ухода и контроля, неслыханных в других случаях повседневного использования стекла.

Материал	Стеклянная композиция	Причина добавления
Песок	72,6	–
Кальцинированная сода	13.0	Более легкая плавка
Известняк	8,4	Прочность
Доломит	4,0	Рабочие и погодоустойчивые свойства
Глинозем	1.0	–
Прочие	1,0	–

Как делается стекло: пошаговый процесс —

Искусство изготовления стекла — старинное. Это был процесс, который совершенствовался тысячи лет.По мере того, как технологии становятся все более продвинутыми, производители стекла начали производить флоат-стекло, которое является гораздо более прочным, долговечным и совместимым с процедурами обработки стекла, такими как ламинирование, закалка, кислотное травление, пескоструйная обработка и т. Д.

В Asahi India Glass Ltd. Технологии производства стекла используются для производства идеальных листов флоат-стекла. Используемая технология представляет собой процесс PPG, который был открыт сэром Алистером Пилкингтоном в 1952 году и до сих пор остается наиболее надежным процессом производства флоат-стекла.Естественно, это включает в себя множество этапов, и на каждом отдельном этапе большое внимание уделяется точности и тщательности производства стекла.
От выбора правильного типа и соотношения ингредиентов для стекла до их научного усвоения для производства стекла в том виде, в каком мы его знаем, здесь мы отвечаем на вопрос, как производится стекло с помощью пошагового процесса:
1. Плавление и Рафинирование
Для производства прозрачного стекла требуется правильный набор сырья.Он состоит из кварцевого песка (SiO2), оксида натрия (Na2O) из кальцинированной соды, оксида кальция (CaO) из известняка / доломита, доломита (MgO) и полевого шпата (Al2O3). Эти ингредиенты смешиваются в правильной пропорции, и вся партия отправляется в печь, нагретую до 1500 градусов Цельсия.
Чтобы придать стеклу цвет, в шихту также примешивают определенные оксиды металлов.
2. Поплавковая ванна
Расплавленный материал из печи попадает в поплавковую ванну, которая представляет собой зеркальную поверхность из расплавленного олова.Этот материал попадает в ванну при температуре 1500 градусов Цельсия и покидает ванну при температуре около 650 градусов Цельсия. Его форма на выходе похожа на сплошную ленту.
3. Покрытие для отражающего стекла
После этого, если производятся отражающие стеклянные поверхности, которые помогают сохранять прохладу в помещении, то выполняются процедуры нанесения покрытия, при которых на поверхность охлажденной ленты наносится твердое или мягкое покрытие. при высоких температурах.
4. Отжиг
Затем, чтобы снять внутренние напряжения, накопленные в стекле, выполняется процесс, называемый отжигом.Этот процесс позволяет стеклянной ленте проходить через слой, который устраняет любые напряжения на поверхности стекла и постепенно охлаждает ее, чтобы придать ей окончательно затвердевшую форму. Это упрощает резку стекла и придание ему соответствующей формы.
5. Инспекция
С помощью точных и передовых технологий инспекции можно провести более 100 миллионов инспекций на протяжении всего процесса производства стекла для выявления пузырьков воздуха, напряжений или песчинок, которые отказываются плавиться. Это очень важно для проверки качества окончательной формы стекла.
6. Резка на заказ
Наконец, алмазные стали используются для обрезки и резки стеклянных лент на квадратные формы.

Сырье, используемое в процессе производства стекла

Подготовка партии в процессе производства стекла:

Подготовка партии — один из первых этапов производственного процесса стекла, который включает взвешивание тонко измельченного сырья. Этот процесс включает в себя формовщики, флюсы, стабилизаторы и иногда красители в соответствии с рецептурой, необходимой для конечного продукта стекла.Затем мелкозернистое сырье смешивают друг с другом для получения однородного состава, а затем переносят в плавильную печь.

Также читайте: История стекла

Плавка в печи:

Плавка сырья при высокой температуре с образованием расплавленного стекла является центральным этапом в производстве стекла. Существует множество способов плавления стекла в зависимости от желаемого продукта, его конечного использования, преобладающих коммерческих факторов и масштаба производства.

Производство стекла в заданных формах:

Технологии изготовления стекла включают резку, шлифовку, ламинирование и сверление. Производство стекла в большинстве случаев требует полировки, гибки, отделки и окантовки. Точность и качество имеют первостепенное значение в производственных процессах. Так что используются машины с числовым программным управлением.

Отжиг в процессе производства стекла:

Это процесс медленного охлаждения горячих стеклянных предметов после того, как они были сформированы.Это процесс снятия остаточных внутренних напряжений, возникающих во время производства.

В процессе производства стекла качество проверяется перед упаковкой. Готовое стеклянное изделие отбраковывается, если пузырь или песчинка отказываются плавиться. В настоящее время проверки проводятся автоматически, чтобы обнаружить дефекты стекла, которые не видны невооруженным глазом.

После всего процесса производства стекла произведенное стекло можно хранить в соответствии с требуемой формой и размером, а затем отправлять его в розничный магазин.

Также читайте:

Различные виды обработки стекла

Что такое стекло и как оно производится?

Основное сырье для производства и использования стеклянных бутылок

Стеклянные бутылки производятся из более чем десятка видов сырья, таких как кварцевый порошок, известняк, карбонат натрия, доломит, полевой шпат, борная кислота, сульфат натрия, сульфат бария, оксид цинка, калий карбонат и стеклобой. Стеклянная бутылка — это контейнер, который при температуре 1600 градусов плавится и принимает форму.Стеклянная бутылка может быть изготовлена ​​разной формы в зависимости от формы. После горячего формования он нетоксичен и безвкусен, и является основным контейнером для пищевых продуктов, лекарственных препаратов и химической промышленности. Вот введение некоторого основного сырья стеклянных бутылок :

1. Кварцевый порошок: Это твердый, износостойкий, химически стойкий минерал, основной минеральный компонент — кварц, основной химический ингредиент — SiO2. Кварцевый порошок молочно-белый или бесцветный полупрозрачный, твердость 7, хрупкий, без сколов, раковинный излом, масляный блеск, плотность 2.65, в кислоте не растворяется. Основные области применения: фильтрующий материал , высококачественное стекло, изделия из стекла, огнеупоры, плавильный камень, точное литье, пескоструйная обработка, материалы для шлифовальных кругов и т. Д.

2. Известняк: Карбонат кальция является основным компонентом известняка. Известняк — основное сырье для изготовления стекла. Известь и известняковая масса используются в качестве строительных материалов, они являются важным сырьем во многих отраслях промышленности. Карбонат кальция можно сразу перерабатывать в камень и обжигать в негашеную известь.

3. Карбонат натрия: Это одно из важных химических сырьевых материалов, широко используемых в легкой промышленности, строительных материалах, химической промышленности, пищевой промышленности, металлургии, текстиле, нефти, национальной обороне, медицине и т. Д. сырье, чистящие средства, моющие средства в производстве других химикатов, а также в области фотографии и анализа.

4. Доломит: Он может быть использован в качестве риформинга-огнеупорного внутреннего слоя в сталеплавильном производстве, шлакообразующая составляющей, сырья цемента, сплавленный агент стекол, керамика, удобрений, строительство и декоративный камень, красок, пестициды, медицинские и т.д.Его можно использовать в строительных материалах, керамике, стекле и огнеупорных материалах, в химической промышленности и сельском хозяйстве, защите окружающей среды, в областях энергосбережения.

5. Полевой шпат: Один распространенный алюмосиликатный породообразующий минерал, содержащий кальций, натрий и калий. В коре 60% полевого шпата, он встречается в магматических, метаморфических, осадочных породах. Основные области применения: производство керамической и фарфоровой эмали, сырья из стекла, абразива и т. Д. Также может использоваться для производства калийных удобрений.

6. Борная кислота: Растворим в воде, спирте, глицерине, эфире и эфирном масле. Водный раствор представляет собой слабую кислоту. Масса, используемая в стекольной промышленности (оптическое стекло, кислотостойкое стекло, термостойкое стекло, стекловолокно, используемое в изоляции), борная кислота может улучшить термостойкость, прозрачность и механическую прочность стеклянных изделий, а также сократить время плавления. время.

7. Сульфат натрия: Основным сульфатом натрия является Na2SO4, который импортируется из Na2O в качестве сырья.В основном используется для удаления накипи SiO2, играет роль осветлителя

8. Сульфат бария: Орторомбические кристаллы без запаха, вкуса и цвета или белый аморфный порошок, устойчивый к свойствам, нерастворимый в воде, кислотах, щелочах или органических растворителях. Его можно использовать в качестве сырья или наполнителя для красок, чернил, пластмасс, резины и аккумуляторных материалов в промышленности. В изделиях из стекла он используется в качестве осветлителя, может играть роль антивспенивателя и увеличения блеска. Он также используется в производстве керамики, эмали, специй и пигментов.Это сырье для производства других солей бария.

9. Оксид цинка: Оксид цинка ZnO может повысить химическую стабильность натрий-кальциевого кремниевого стекла и снизить его склонность к кристаллизации.

10. Карбонат калия: Используется в стекле, печати и крашении, мыле, эмали, приготовлении сильвита, декарбонилировании аммиака, производстве цветного телевидения, в пищевой промышленности в качестве разрыхлителя, адсорбентов для газа, порошкового огнетушащего вещества, антиоксиданта каучука и т. Д. .

11. Стеклобой: Большинство производственного процесса с использованием 20-30% стеклобоя для облегчения плавления и оптимального смешивания с кварцевым песком, полевым шпатом и щелочью, но также может улучшить использование переработанного стекла для экономии энергии и повышения качества защита окружающей среды.

Процесс производства стекла | Как производится стекло

Что такое стекло?

Стекло известно своей хрупкостью, а также твердостью, которая делает его типичным для твердого тела.В то же время его можно отнести к категории жидкости из-за того, что он несколько текучий. Но с научной точки зрения стекло — это то, что называется аморфным твердым телом — состояние между двумя состояниями материи. Что касается проводимости, стекло не имеет ни термического, ни электрического, поскольку не вступает в реакцию с общеизвестными химическими соединениями.

Из чего сделано стекло?

Основным сырьем для стекла является песок, сода, известняк, осветлители, красящее и блестящее стекло.Стеклянный песок составляет около всей композиции стекла.

Как производится стекло?

Поплавковая линия похожа на стеклянную реку, которая выходит из печи до ее охлаждения. Он пробирается почти до 300 метров, после чего разрезается на большие листы; эти листы обычно имеют размеры 3,21 х 2,25 метра. Таким образом, флоат-линия может непрерывно производить стекло круглосуточно.

Флоат-стекло

Флоат-стекло, широко известное как плоское стекло, производится путем плавания расплавленного стекла на слое расплавленного олова.Расплавленное стекло растекается по поверхности металла и производит высококачественный ровный лист стекла, который затем разрезается на требуемый размер. Этот метод обеспечивает однородную толщину стекла и очень ровную поверхность. Изготовленное таким образом стекло не имеет волн и искажений. Эта технология позволяет производить стекло круглосуточно и без выходных. Таким образом, это река стекла, которая выходит из печи, прежде чем охладиться, продвигаясь по своему пути около 300 метров, а затем разрезается на очень большие листы, которые чаще всего имеют размер 3.21х2,25 метра. Процесс производства флоат-стекла можно разделить на пять универсальных этапов:

1. Дозировка сырья:

Основные компоненты, включая кварцевый песок, оксид кальция, соду и магний, взвешиваются и смешиваются в партии, в которые добавляется переработанное стекло (стеклобой). Использование стеклобоя снижает потребление энергии. Материалы тестируются и хранятся для последующего смешивания под компьютерным контролем.
Превосходная прозрачность, предлагаемая Saint-Gobain Clear Glass, является результатом чистоты сырья, точности состава и строгого соблюдения высоких стандартов качества в процессе производства.У компании есть специальный завод по обогащению песка в Tada , на котором очищается кварцевый песок (используемый в производстве) и удаляется излишек железа.

2. Плавка сырья в печи:

Заполненное сырье проходит из смесительного бункера в пятикамерную печь, где оно расплавляется. Температура в печи достигает 1600 ° C.

3. Нанесение расплавленного стекла на ванну с оловом:

Расплавленное стекло затем «плавает» на ванне с расплавленным оловом при температуре около 1000 ° C.Он образует «ленту», которая обычно составляет от 5 до 6 мм. Путем вытягивания стекла в сложном процессе с использованием машин с верхним валком можно получить толщину ленты в диапазоне от 1,9 мм до 19 мм. Стекло, которое является очень вязким, и олово, которое очень жидкое, не смешиваются, и поверхность контакта между этими двумя материалами идеально плоская, что дает термин «плоское» стекло для конечного продукта.

4. Охлаждение стекломассы в лере для отжига:

На выходе из ванны с расплавленным оловом стекло — теперь имеющее температуру 600 ° C — достаточно охладилось, чтобы перейти в камеру отжига, называемую лером.Теперь стекло достаточно твердое, чтобы проходить через ролики, и оно подвергается отжигу, что изменяет внутренние напряжения, позволяя резать и обрабатывать его предсказуемым образом и обеспечивая плоскостность стекла. Поскольку обе поверхности обработаны огнем, они не нуждаются в шлифовке или полировке.

5. Контроль качества, автоматическая резка и хранение:

После охлаждения стекло проходит строгий контроль качества. Затем его разрезают на листы размером до 6000 мм x 3660 мм, которые, в свою очередь, автоматически складываются, хранятся и готовы к транспортировке.

Приложения

1. Флоат-стекло используется для остекления в зданиях, где требуется полная прозрачность.
2. Он используется в качестве основного материала для безопасного стекла, отражающего стекла и самоочищающегося стекла, среди прочего.

Может использоваться в точной механике, особенно там, где требуется экстремальная плоскостность поверхности. Например, для визуальных дисплеев.

654PPM

Стекло

Saint-Gobain Glass известно самым низким содержанием железа (654 частей на миллион), что делает его самым прозрачным стеклом в своей категории (чем ниже содержание железа, тем прозрачнее стекло).Обладая непревзойденной чистотой и исключительной прозрачностью, это стекло используется в качестве основы для производства других продуктов и находит широкое применение. Это также основа для Saint-Gobain’s ‘ Glass-Shield ‘, новой инициативы компании по обеспечению безопасности и социального дистанцирования в постпандемическом мире.

Понимание процесса формирования стеклянных бутылок

Создание стеклянных контейнеров может быть выполнено одним из двух различных процессов — выдуванием и выдуванием или процессом прессования и выдувания.Каждый процесс выбирается в зависимости от типа стеклянной бутылки. Все стеклянные бутылки начинаются как сырье. Кремнезем (песок), кальцинированная сода, известняк и стеклобой (готовое к сжиганию, переработанное стекло) объединяются в определенную смесь в зависимости от желаемых свойств бутылки. Затем смесь плавится при высоких температурах в печи до тех пор, пока она не станет расплавленным материалом, готовым к формированию. Стекло, получаемое из этой смеси, известно как натриево-известковое стекло, наиболее популярное стекло для пищевых продуктов и напитков.

Способы формования стекла

Капли расплавленного стекла разрезаются с помощью лезвия с идеальной синхронизацией, чтобы каждая капля имела одинаковый вес, прежде чем попасть в формовочную машину. Вес капли важен для процесса формирования каждой стеклянной емкости. Формованное стекло создается путем подачи капель расплавленного стекла под действием силы тяжести в формовочную машину, где давление формирует горлышко и основную форму бутылки. После достижения отделки горлышка и общей формы стеклянной бутылки эта форма известна как заготовка.Для достижения окончательной формы контейнера используется один из двух способов.

Процесс прессования и выдувания

Процесс прессования и выдувания — наиболее часто используемый метод при производстве стеклянных бутылок. В нем используется машина с отдельными секциями (IS), которая разделена на различные секции для одновременного производства нескольких емкостей одинакового размера. Расплавленное стекло разрезают режущим ножом на частицы определенного размера. Капля падает в машину под действием силы тяжести. С помощью металлического поршня капля опускается в форму, где она начинает принимать форму и превращаться в заготовку.Затем заготовка переносится в форму для выдувания и повторно нагревается, так что заготовка становится достаточно мягкой, чтобы окончить размеры стекла. После того, как заготовка повторно нагревается до температуры выдувания, нагнетается воздух, чтобы придать форму емкости. Методы прессования и выдувания обычно используются для изготовления бутылок и банок с широким горлышком, поскольку их размер допускает проникновение поршня в заготовку.

Выдувной процесс

Процесс выдувания и выдувания используется для создания узких контейнеров.Для этого также требуется установка IS, в которой капли расплавленного стекла под действием силы тяжести загружаются в форму. Заготовка создается с помощью сжатого воздуха, который формирует горлышко и основную форму бутылки. Затем заготовку переворачивают на 180 градусов и повторно нагревают, прежде чем снова будет введен воздух, чтобы придать контейнеру окончательную форму. Сжатый воздух снова используется для придания бутылке желаемой формы. Методы выдувания и выдувания лучше всего использовать для изготовления стеклянных бутылок, требующих различной толщины горлышка.

Завершение процесса

Независимо от используемого процесса, после того, как бутылка полностью сформирована, ее вынимают из формы и переносят в лер для отжига.Лер повторно нагревает бутыли до температуры около 1050 градусов по Фаренгейту, а затем постепенно охлаждает их до температуры около 390F. Этот процесс позволяет стеклу равномерно остывать, устраняя внутренние напряжения в стекле, которые могут привести к растрескиванию или разрушению. Затем бутылки подвергаются тщательной проверке, чтобы убедиться, что они соответствуют рекомендациям по контролю качества. Любые бутылки с дефектами, включая пузыри, трещины или деформированные участки, удаляются с линии и используются в качестве стеклобоя. Все оставшиеся бутылки сортируются по размеру и типу.Затем бутылки упаковываются на поддоны и подготавливаются к отправке.

Для получения инфографики о процессе производства стекла щелкните здесь: Инфографика — От песка к стеклу, как изготавливаются стеклянные бутылки.

Посмотреть видео: От песчинки к стеклу: как создаются стеклянные бутылки

Окно в процесс изготовления стекла

Автор: Билл Херрен

Из стекла делают бесчисленное множество товаров, включая бутылки, окна, предметы искусства, посуду и многое другое.Не все стекла одинаковы; есть много разных типов, которые используются для разных целей. Самый распространенный вид стекла — это натриевое стекло. Он содержит кремнезем, который придает стеклу прозрачный вид. Процесс изготовления стекла зависит от типа производимого стекла. Следующая информация описывает процесс производства известково-натриевого стекла.

Как делают содово-известковое стекло

Чтобы сделать стекло, вам нужно собрать сырье.Натриевое стекло изготавливается из песка, кальцинированной соды, известняка и материала, называемого доломитом. Эти вещи сливаются вместе, чтобы в конечном итоге сформировать материал, о котором мы думаем, когда слышим слово «стекло». Первым шагом в производстве стекла после сбора материалов является обеспечение того, чтобы все материалы были чистыми и высококачественными. Затем эти материалы смешиваются и помещаются в плавильную печь. Печь плавит сырье и используется для изменения свойств готового продукта в зависимости от того, что производится.После того, как сырье прошло через печь и переплавилось, наносятся все необходимые покрытия. Покрытия могут включать энергоэффективные материалы и твердые покрытия. Затем стекло загружают в так называемую флоат-ванну, чтобы сделать его оптически плоским. На этом этапе используется что-то, называемое лером для отжига, чтобы снять напряжение в стекле, а также осторожно его охлаждает. Затем стекло проверяется на качество и разрезается на правильную форму, чтобы его можно было отправить заказчику.

Что такое диоксид кремния?

Кремнезем — это материал, придающий стеклу прозрачность. Силикатное стекло включает, среди прочего, натриево-кальциевое стекло, оконное стекло и кварцевое стекло. Кремнезем является основной составляющей стекла и чаще всего встречается в природе в виде кварца. Другие вещества обычно добавляют к диоксиду кремния в процессе производства, чтобы упростить обработку. Есть несколько различных типов кварцевого стекла.

• Стекло из плавленого кварца — Стекло из плавленого кварца очень твердое, имеет низкое тепловое расширение и устойчиво к очень высоким температурам.Также он устойчив к атмосферным воздействиям. Стекло из плавленого кварца чаще всего используется для высокотемпературных применений, таких как изготовление печных труб.

• Натриево-кальциевое стекло — Натриево-кальциевое стекло чаще всего используется для изготовления окон и лампочек. Поскольку оно прозрачное и его легко формовать, это самый распространенный тип оконного стекла. Натриево-кальциевое стекло имеет высокое тепловое расширение и не очень устойчиво к нагреванию.

• Натриевое боросиликатное стекло — Одним из хорошо известных примеров боросиликатного стекла является пирекс.Натриевое боросиликатное стекло гораздо лучше выдерживает тепловое расширение, чем натриево-кальциево-силикатное стекло, и имеет гораздо более стабильные размеры. Поскольку натриево-боросиликатное стекло с меньшей вероятностью треснет при тепловом ударе, оно используется для изготовления таких предметов, как бытовая посуда и бутыли с реагентами.

Дополнительные типы кварцевого стекла включают свинцово-оксидное стекло, которое используется для изготовления хрустального стекла, алюмосиликатное стекло, которое довольно широко используется для изготовления стекловолокна, и оксидное стекло, которое часто используется в волоконной оптике.В процессе изготовления стекла можно добавлять различные материалы, чтобы изменить цвет и другие свойства стекла, чтобы оно подходило для будущего применения. Чтобы узнать больше о процессе производства стекла и о различных типах стекла, обратитесь к следующим ресурсам.

Дополнительные ресурсы по производству стекла:

• Все о стекле — статья Британской Конфедерации производителей стекла, объясняющая, что такое стекло и как оно производится.

• Как производится стекло: от фабрики замеса до логова — отличная статья и видео, объясняющие процесс изготовления стекла и различные этапы производства.

• Physical Properties of Glass — Информация о некоторых физических свойствах некоторых распространенных типов стекла.

• Как производится стекло Pyrex? — Статья, объясняющая процесс изготовления стекла Pyrex, обычно используемого в бытовой посуде.

• Как производится плоское стекло для окон — видео от BBC, в котором объясняется, как производится плоское стекло, используемое для окон.

• Как делается стекло? — Ученый объясняет, как именно производится стекло и что используется в процессе.

• Smart Glass для энергоэффективных окон — статья Королевского химического общества об интеллектуальном стекле, продукте, который может быть представлен в будущем для повышения энергоэффективности.