Технологии и оборудование для производства стекла

Свой бизнес: производство стеклотары. Где брать сырье для производства стекла. Технологии и оборудование для производства стекла

Стекло уже давно и прочно вошло в нашу жизнь. Из него изготавливается огромная масса различных изделий, без которых мы не представляем своей жизни: посуда, тара, окна, двери, мебель и другие предметы. Для предприимчивых людей вполне возможным может стать производство стекла в домашних условиях. Именно на таком деле можно построить прибыльный бизнес.

Достоинства стекольного дела

Естественно, изготовление такого материала не является дешевым, однако при правильной раскрутке и организации оно все же способно принести определенную прибыль. Тем более что производство стеклотары является востребованным бизнесом.

Среди достоинств данного дела можно выделить такие:

  • высокая окупаемость;
  • востребованность;
  • возможность производства разных изделий, то есть расширения ассортимента.

Естественно, технология изготовления стекла не является простой и требует достаточно больших затрат (сырье, энергоносители, оборудование).

Какие документы нужны для работы?

Итак, прежде чем начинать это дело, следует подготовить пакет всех необходимых бумаг, благодаря которым вы сможете легализировать процесс. Вам понадобится:

  1. Договор аренды помещения.
  2. Сертификаты качества оборудования, которым вы будете пользоваться.
  3. Разрешение государственных служб (СЭС, пожарной) на произведение работ, связанных с повышенной опасностью для здоровья человека.
  4. Лицензия.
  5. Договоры с поставщиками сырья.
  6. План здания на случай эвакуации персонала.

Естественно, вы будете нанимать определенное количество сотрудников, которые будут обслуживать оборудование. Все они должны иметь трудовые и медицинские книжки, а также обязаны пройти врачебный осмотр. Также желательно оформить потребительский уголок, в котором будут находиться копии документов, подтверждающих ваше право заниматься данным видом деятельности.

Что касается персонала, то вам понадобится как минимум 15 человек. То есть 5 работников на одну смену.

Критерии выбора помещения для ведения бизнеса

Для того чтобы организовать производство стеклотары, необходимо выбрать подходящее здание. Прежде всего, обратите внимание на возможность свободного доступа и подъезда к нему, так как вам придется регулярно получать сырье и увозить готовую продукцию. Также помещение должно делиться на несколько частей: комнаты для персонала, склад для сырья и готовой тары и, собственно, производственный цех.

Учтите, что здание обязано отвечать всем техническим нормам и быть максимально безопасным. Обратите внимание на качество электрической проводки. От нее зависит не только возможность использования большого количества сложного оборудования, но и защищенность персонала от внезапного возникновения пожара из-за перегрузки линии или замыкания.

Также желательно обратить внимание на размеры помещения. Площадь здания зависит от количества оборудования, а также степени развития вашего бизнеса.

Из чего изготавливается представленный материал?

Перед тем как вы начнете работать, запомните, что данное дело предусматривает использование большого количества сырья. Без него вы просто не сможете сделать ни одной бутылки. Итак, сырье для производства стекла должно быть максимально качественным и экологически безопасным.

Изготавливается тара из многокомпонентного состава. Он включает в себя кварцевый песок, оксид свинца (калия, кальция, алюминия), а также соли (карбонаты или сульфаты). При этом каждый компонент выполняет свою роль. Например, благодаря оксидам стекло получает определенные физико-химические характеристики. Для того чтобы тара была прозрачной, в процессе производства следует применять карбонат натрия или кальция.

Основным элементом, без которого изготовление стекла невозможно, является песок. Остальные компоненты добавляются по мере необходимости. Например, чтобы температура плавления вещества была более низкая, используется силикат натрия или калия. Окись бария делает стекло химически инертным. Соединения свинца придают изделиям из стекла красивый блеск. Окиси других элементов обеспечивают разный цвет тары.

Сырье для производства стекла следует покупать у проверенных поставщиков с хорошей репутацией. От этого напрямую зависит качество и безопасность вашей продукции.

Какие механизмы нужны для работы?

Перед тем как запускать свой бизнес, следует приобрести необходимое оборудование для производство стекла. Надо сказать, что оно имеет достаточно высокую стоимость. Итак, для работы вам понадобится:

  • управляемый канал для подачи сырья;
  • устройство для разрезания жидкой массы;
  • пресс на несколько форм с пультом управления;
  • система охлаждения формирующей машины;
  • станция гидропривода пресса;
  • механизм, при помощи которого готовое изделие будет выниматься из формирующего аппарата;
  • линия-транспортер, которая может управляться без вмешательства человека;
  • печи для плавления сырья и отжига изделий;
  • автомат для нанесения краски, а также сушильный аппарат.

Кроме того, вам может понадобиться такое оборудование для производство стекла, которое будет промывать готовое изделие. Если станки и агрегаты следует заказывать у производителя (при этом учитывается количество используемых форм), то печи нужно будет строить из огнеупорного кирпича.

Оборудование для производства стеклянных бутылок тоже заказывается у производителей. Причем следует учитывать форму будущей тары. Новичку достаточно будет приобрести один стеклоперерабатывающий станок стоимостью 10-15 тыс. долларов. Далее производство можно расширять.

Этапы производства стеклянных изделий

Процесс изготовления представленных изделий является достаточно сложным и многоступенчатым. В основном выделяются такие этапы производства стекла:

  1. Подготовка и подача сырья в приемные бункеры. Тут же производится дозированное добавление всех необходимых компонентов.
  2. Отправка подготовленной смеси в плавильную печь.
  3. Варка массы. Производится она при очень высокой температуре (от 1200 градусов), поэтому работники, которые контролируют процесс, должны быть очень осторожными (не находиться рядом с печью и носить защитную одежду). На этом же этапе к смеси добавляются разные добавки и красители. Благодаря этим веществам стекломасса становится светлой, однородной, освобождается от газовых включений. Первые три этапа являются очень важными, так как допущенные ошибки обязательно скажутся на качестве продукции.
  4. Подготовка смеси к формированию изделий. Для начала определенное количество стекломассы подается в черновую форму, где производится изготовление пульки и горловины. Далее заготовка проходит окончательную обработку. Производится это уже в чистовой форме.
  5. Отжиг готовых изделий. Этот процесс обеспечивает прочность стекла и его сохранность в процессе дальнейшего использования.
  6. Контроль качества и проверка прочности изделий. То есть бутылки или банки нужно внимательно осмотреть и провести с ними некоторые опыты на устойчивость к давлению, высокой температуре.
  7. Упаковка продукции и ее складирование.

Кто будет покупать произведенные изделия?

Рынок сбыта стекла является очень большим. Поэтому вам есть куда развиваться и расширяться. Например, начинать вы можете с изготовления бутылок или банок, а дальше осваивать новые виды деятельности: производства стеклянных листов, декоративных изделий, витражей и прочей продукции.

Самым «ходовым» товаром являются бутылки и банки. Главным потребителем при этом является алкогольная и пищевая промышленность, а также обычные люди. Бутылки необходимы для розлива алкогольных и безалкогольных напитков, а банки часто используются для консервирования продуктов.

Спрос на стекло всегда был и будет высоким. Дело в том, что этот материал является экологически чистым, так как изготавливается из натуральных материалов.

Стоимость бизнеса

Представленное дело может приносить солидный доход: от нескольких десятков до сотен тысяч долларов в месяц. Естественно, производство стеклотары требует и определенных вложений. Для начала бизнеса вам нужны такие средства:

  • аренда или покупка помещения – более 10-15 тысяч долларов;
  • оборудование – от 100 000 у.е.;
  • оплата энергоносителей и зарплат – от 40 000 долл.;
  • расходы на сырье – не менее 10 000 долларов в месяц;
  • дополнительные траты – от 10 тыс. у.е.

Эти цены являются примерными. Все зависит от того, насколько большим вы хотите сделать производство стеклотары.

Полезные советы

Если вы хотите, чтобы ваша продукции пользовалась спросом, а бизнес был успешным, все ваши изделия должны производиться очень качественно и отвечать всем международным стандартам. Изготовление бракованных партий принесет вам не просто финансовые убытки, но и потерю репутации на рынке, где много конкурентов.

Пользуйтесь только качественным сырьем. Не старайтесь удешевить производство при помощи каких-либо заменителей или небезопасных для здоровья веществ. Периодически проводите осмотр и ремонт вашего оборудования.

Изготовление стекла в домашних условиях может стать действительно прибыльным бизнесом. Нужно только немного постараться, набраться терпения и упорно идти к цели.

Производство стекла

Производство стекла насчитывает уже более 5-ти тысячелетий. Всё это время технологии его изготовления не стояли на месте, постоянно развиваясь и становясь всё более эффективными. За прошедшие пятьдесят веков стекольное производство прошло путь от кустарных мастерских с тяжёлым ручным трудом до современных промышленных комплексов с высокой степенью автоматизации. Рассмотрим, какие технологии изготовления стёкол используются сегодня.

В настоящее время в России имеется 30 промышленных предприятий, специализирующихся на производстве стекла. Из них 11 крупнейших заводов выпускают 90% всей отечественной стеклянной продукции. Кроме того, свыше полусотни крупных предприятий занимается вторичной переработкой уже произведённой продукции – армирование, нанесение декоративных покрытий, закалка и т.д. Доля стекольной отрасли в общих показателях российской промышленности весьма значительна.

Главными потребителями продукции стекольной промышленности, по итогам 2018 года, в России являются:

  • Строительная отрасль – использует 70% всего выпускаемого в стране стекла.
  • Транспортное машиностроение – 25%.
  • Прочие отрасли промышленности и бытовые нужды – 5%.

Ежегодно, начиная с начала 2000-х годов объёмы потребления стеклянных изделий на внутреннем рынке РФ неизменно возрастают. Растёт и внутреннее производство, что особо стимулируется взятым в стране курсом на полное импортозамещение во всех сферах промышленности.

В процессе производства стекла соблюдаются следующие этапы:

  • подготовка сырья и формирование шихты;
  • плавка стекла;
  • охлаждение;
  • формовка изделия;
  • отжиг и обработка.

Производственное сырьё

В производстве стекла, в качестве основного материала, могут использоваться следующие химические вещества: оксиды, фториды или сульфиды. Классическая, наиболее распространённая технология предусматривает применение в качестве основного ингредиента кварцевого песка (до 70% от общей массы), содержащего в себе большое количество оксида кремния SiO2. Как дополнительные компоненты используются доломиты и известняки, а также сульфат натрия.

В качестве катализатора и ускорителя процесса стеклообразования в состав шихты добавляются стеклообразующие окислы. Кроме того, для придания производимому стеклу неких требуемых свойств, в его состав вводятся дополнительные компоненты – колеровочные материалы, изготовленные на основе марганца, кобальта, хрома; осветлители из селитры или окиси мышьяка.

Читайте также:  Бизнес-идея: добыча песка

В зависимости от основного стеколообразующего сырья и дополнительных компонентов имеются следующие виды стёкол:

  • Силикатные. Производство их основывается на силикатном оксиде SiO2. Основная разновидность, используемая сегодня повсеместно в быту и в промышленности. Это оконные и автомобильные стёкла, зеркала, экраны телевизоров и компьютерных мониторов.
  • Натриево-кальциевые. Также этот тип стёкол именуется «содовым» или «кронгласом», и отличается лёгкостью плавления и мягкостью, что делает его простым в обработке. Часто применяется для изготовления мелких деталей сложной конструкции, либо в декоративном искусстве.
  • Калиево-кальциевое, или поташное. Характеризуется тугоплавкостью и твёрдостью. Производство поташного стекла требовало большого количества древесины – основного сырья для поташа. Чтобы получить один килограмм поташа требовалось пережечь тонну деревьев, поэтому данный сорт стёкол также именовался «лесным стеклом». Вплоть до 18 века в России поташное стекло являлось основной разновидностью, которое выпускала отечественная стекольная промышленность.
  • Свинцовое. В быту эта разновидность стекла более известна под наименованием «хрусталь». Производство хрусталя отличается от традиционной технологии введением в состав, в качестве дополнительного компонента, оксида свинца. В итоге получается тяжёлые стеклянные изделия, обладающие ярким блеском и способностью к дисперсии – разложению светового луча на отдельные составляющие. В итоге, при прохождении сквозь хрусталь, свет начинает играть всеми оттенками радуги.
  • Борсиликатное. Отличается высокой механической устойчивостью к различным агрессивным воздействиям: тугоплавкость, невосприимчивость к кислотным и щелочным средам, резким скачкам температуры. Достигается это путём введения в процессе изготовления в состав стекольной массы оксида бора. Себестоимость борсиликатного стекла получается выше, нежели простого силикатного, но его высокие механические свойства с лихвой компенсируют этот недостаток. Применяется для изготовления медицинской и лабораторной посуды.

Процедура варки стекла

Производство стекольной массы представляет собой комплексный процесс, состоящий из нескольких этапов. Первая стадия включает приготовление смеси с внесением в неё необходимых компонентов в заданной пропорции. Далее производится нагрев стеклоплавильной печи до температуры около 400 ºC. На этом этапе из ингредиентов испаряется содержащаяся в них влага, происходит температурное разложение различных солей. Далее температура постепенно повышается до +800…900 ºC. На этой стадии завершается процесс химического взаимодействия между всеми исходными компонентами.

Второй этап стекло образования начинается при повышении температуры плавильной печи до 1100 ºC. Все остававшиеся до этого в несвязанном состоянии компоненты полностью растворяются в стекольном расплаве. В итоге получается прозрачная стеклянная масса, однако не являющаяся по своему составу однородным веществом. Также её объём пропитан большим количеством пузырьков газа. Далее производственный процесс сводится к дальнейшему разогреву расплава до t = 1500 ºC. При данной температуре газовые пузырьки поднимаются к поверхности расплава и лопаются, либо растворяются в жидком стекле.

На этом этапе производится окончательное осветление стекла. Состав расплавленной жидкости становится однородным благодаря интенсивному перемешиванию поднимающимися к поверхности пузырьками газа. Так завершается изготовление стекольного расплава – самая долгая и трудоёмкая стадия во всём процессе.

Технология формовки

Следующим шагом требуется из расплава получить заготовку определённой формы. Чаще всего, это листовое стекло определённой толщины и линейного размера. Современная стекольная промышленность располагает двумя технологиями получения листовых стёкол:

Метод Фурко

Технология Фурко получила своё наименование в честь французского изобретателя, впервые внедрившего данный метод в производство в начале ХХ века. В основе данной технологии лежит метод постепенного вытягивания стекольного расплава из стекловаренной печи через специальные валики. В результате непрерывного проката стеклянной массы получалось длинное полотно. По мере вытягивания, расплав поступал в специальную камеру, где происходило его постепенное охлаждение методом обдува нагретым воздухом.

Затем остуженная стеклянная лента при помощи особых стеклорезных станков раскраивается на листы требуемого размера. Толщина стеклянного листа регулируется посредством перемены скорости вытягивания расплава из печи. Из-за особенности изготовления, подобное стекло получило наименование «тянутое». Производство стёкол методом Фурко, несмотря на технологическую отсталость, используется и в настоящее время. Правда, данная методика всё более уступает позиции в стекольной отрасли другой технологии – флоат-методу.

Флоат-метод

Производство листового стекла при помощи флоат-метода является более современным способом, чем технология вытягивания. Название данного метода происходит от английского слова «флоат», что означает «плавать». Изобретателем данной методики считается британская стекольная компания «Пилкингтон», впервые разработавшая и внедрившая в производство этот способ получения листовых стёкол. С момента изобретения флоат-методики прошло чуть более полувека, но на сегодняшний день она стала основной технологией, повсеместно потеснив способ вытягивания Фурко.

Особенностью данного метода является изготовление листового стекла путём формовки его на поверхности металлического расплава. Из плавильной печи жидкое стекло выливается в ванну, заполненную расплавленным оловом. Стеклянный расплав, будучи легче олова, растекается по его поверхности, постепенно, застывая. Это достигается тем, что температура плавления олова значительно ниже, чем у стекла – на поверхности жидкого олова образуется стеклянный лист. Толщина его определяется определённым объёмом влитого в ванну жидкого стекла, а конфигурация листа – формой самой ванны. Производство листового стекла флоат-методом на сегодня является основной технологией в стекольной отрасли не только в России, но и во всём мире.

Изготовление специальных видов стекольной продукции

Производство стекла не исчерпывается прямоугольными листами. Современная стекольная промышленность поставляет на рынок большой ассортимент стеклянных изделий, используемых в самых разных отраслях народного хозяйства и в повседневном быту.

  • Автомобильные стёкла. Главное требование к внешнему остеклению автомобиля – прочность стекла и отсутствие опасности разлёта осколков при ДТП. Поэтому, производство авто стёкол осуществляется в два этапа: отливка двух одинаковых стеклянных заготовок, и склеивание их между собой при помощи особой плёнки. В результате получается многослойная конструкция, скреплённая между собой клейкой лентой. При аварии осколки разбитых автомобильных окон остаются висеть на внутренней плёнке, и опасность пораниться разбитым стеклом сводится к минимуму.
  • Стеклотара. Производство стеклотары – банок, бутылок и прочих ёмкостей, – позволяет обеспечить необходимой посудой целый ряд отраслей хозяйства, прежде всего, пищевую и фармацевтическую. Процедура изготовления сводится к следующим этапам: получение стеклянного расплава; отливка ёмкостей определённой формы и объёма; закалка полученной продукции.
  • Армированное стекло. Производство армированного стекла включает в себя одновременную формовку листа с внедрением в него усиливающей металлической или полимерной сетки. Это придаёт листу большую механическую прочность и сопротивляемость ударным нагрузкам, напряжениям на изгиб и излом.
  • Стеклянное оптиковолокно. В последнее время всё большие темпы набирает производство оптического стеклянного волокна. Оно применяется в различных сферах электротехники и волоконной оптике для передачи видео изображения. Оптиковолокно состоит из ряда прозрачных стеклянных нитей, формируемых в пучки кабеля. Сварка передающих нитей стекла производится с помощью особого оборудования.
  • Цветное стекло. Производство колерованных стёкол известна уже не одну сотню лет. Необходимый окрас стекольному расплаву придают при помощи различных добавок. Чаще всего в их качестве выступают марганец, кобальт и другие металлы, способные вступать в химическую реакцию с основными стекольными ингредиентами.

Как видим, современная стекольная отрасль – высокотехнологичное производство, выпускающее десятки разновидностей продукции. Благодаря научно-техническому прогрессу, на мировой рынок регулярно поступают новейшие сорта и виды стёкол, обладающие улучшенными физическими и химическими характеристиками, и предназначенные для использования в самых разных отраслях.

Оборудование для производства стекла

Многие заводы для производства стекла используют оборудование зарубежного производства. Считается, что оно позволяет получать продукцию наивысшего качества. Но специалисты утверждают, что изделия, изготовленные на отечественном оборудовании, мало в чем уступают своим аналогам, сделанным на иностранных станках. Об этом свидетельствует то, что российская продукция стеклопроизводства широко востребована за границей. Причем не только в странах СНГ и ближнего зарубежья (Грузия, Казахстан, Беларусь, Азербайджан, Литва, Латвия), но и в таких передовых европейских государствах, как Германия, Франция, Италия. Страны ЕС покупают изготовленную в России посуду, триплекс, сталинит и т.д. Такое положение вещей позволяет предположить, что отечественное оборудование для производства стекол ни в чем не уступает своим европейским аналогам.

Многие линии для производства стекла выглядят примерно одинаково. Они включают в себя:

  • оборудование для подготовки сырья;
  • линию приготовления шихты;
  • оборудование для плавки.

На заводах полного цикла, где из стекла изготавливают готовую продукцию, кроме вышеперечисленных звеньев добавляют еще линию обработки, а также оборудование для упаковки.

Подготовка сырья

На первом этапе используется как самое простое оборудование для производства стекла, так и высокотехнологичные агрегаты. Для транспортировки используют конвейерные линии, которые мало изменились со времени своего появления в конце ХVIII века. Но рядом с таким простым оборудованием находятся сложные станки для очищения сырья от вредных примесей. Например, современные магнитные сепараторы. Их применяют для удаления из песка оксидов металлов (алюминий, железо), которые негативно сказываются на качестве готового стекла.

Для подготовки стеклобоя используют массивные дробилки, что способны перерабатывать тонны вторсырья за очень короткие промежутки времени.

Смешивание первичных компонентов стекла

На втором этапе производства происходит приготовление шихты. Ее состав может изменяться в зависимости от того, какой вид стекла необходимо получить в итоге. Для того чтобы отмерять правильные дозировки песка, извести и калийной соды, используют высокоточные весы.

Процесс приготовления шихты выглядит следующим образом:

  1. Из силосов на весы поочередно высыпают песок, известняк, соду и вторсырье. Их количество изменяется в зависимости от того, какую продукцию необходимо получить в итоге. Так, при изготовлении напольной плитки существенно увеличивают количество стеклобоя, а при производстве оптического стекла вторсырье не используют вовсе.
  2. При необходимости добавляют дополнительные материалы, влияющие на прочность, твердость, светопропускные способности стекла, а также его цвет.
  3. С весов первичные компоненты попадают в смеситель, где происходит равномерное распределение элементов по всей массе.
  4. Готовая шихта поступает в стекловарную печь, где осуществляется варка стекла.

Стекловарные печи

Печи для производства стекла – самый важный элемент на любом заводе этой отрасли легкой промышленности. Оборудование делят на несколько типов по 2 признакам.

Читайте также:  Медицинский бизнес: как открыть медицинский центр

По первой классификации стекольные печи разделяются на горшковые и ванные.

По второму признаку они бывают:

  • пламенные;
  • электрические;
  • газоэлектрические.

Горшковые печи используют небольшие предприятия. Это связано с тем, что для изготовления малых партий продукции нерентабельно устанавливать большие ванные с оловом. Кроме того, горшковые печи используют на заводах по производству специальных стекол (оптических, светотехнических), где качество продукции выходит на первый план.

Ванные печи представляют собой большие прямоугольные резервуары с расплавленным оловом. Благодаря разности плотности этот металл не перемешивается со стеклом, которое равномерно растекается по его поверхности, образуя идеально ровный слой. Олово позволяет постепенно охлаждать стекломассу с 1600ºС до 600ºС (температура плавления этого металла), не создавая при этом внутренних напряжений, которые отрицательно сказываются на прочности готовой продукции.

Вторая классификация делит оборудование для плавки стекломассы по принципу нагревания.

Первый тип – пламенные печи. Плавка стекломассы в подобном оборудовании осуществляется посредством сжигания топлива. Поскольку при этом тепловая энергия тратится на нагревание не только шихты, но и котлов для варки, этот тип отличается очень низким коэффициентом полезного действия. У пламенных печей он не превышает 25-30%.

Электрический способ нагревания обеспечивает самый большой КПД. Он составляет около 50%, а в некоторых случаях может достигать даже 60%.

Электрические печи в свою очередь делятся по способу передачи тепла стекломассе. По этому признаку они бывают:

  • дуговые;
  • прямого и косвенного сопротивления;
  • индукционные.

Наибольшее распространение получили печи прямого сопротивления. Их принцип действия заключается в получении тепловой энергии от прохождения электрического тока через стекломассу. Она нагревается за счет высокого сопротивления. Это приводит к тому, что электрическая энергия превращается в тепловую.

Главным недостатком электрических печей является необходимость наличия надежного источника дешевой электроэнергии.

Газоэлектрические печи сочетают в себе первые два типа. Нагревание и плавка шихты в данном оборудовании происходят посредством сжигания газообразного топлива. А высокая температура стекломассы достигается способом прямого сопротивления.

Формировка

В зависимости от того, каким должен быть конечный продукт, используют различные станки для производства стекла. Применяются формировочные машины, выравниватели, специальное охлаждающее оборудование.

Жидкое стекло для литейного производства из печей поступает на линию охлаждения.

Изначально температура стекломассы составляет около 1500ºС.

Далее в оловянных печах она уменьшается практически в три раза. Стекло с температурой 500-600ºС поступает на конвейер. Во время проката оно охлаждается естественным образом. Это предотвращает возникновение внутренних напряжений, по которым в дальнейшем может произойти разлом готового товара.

Листовое стекло, которое изготавливают для строительных целей, охлаждается до температуры, когда можно приступать к резке и упаковке.

Материал, используемый для изготовления тары, дутых украшений, остужают до 200-250ºС. Эта температура позволяет приступить к приданию формы стеклу.

В некоторых случаях, например, при производстве сталинита, производят экстремальное охлаждение и закалку.

Все оборудование для производства стекла и зеркал выглядит довольно схоже. Оно включает в себя станки для охлаждения и обработки материала, а также упаковочную линию.

Одним из самых сложных считается оборудование для производства автомобильных стекол. Это связано с тем, что такая продукция должна соответствовать строгим стандартам. Тут используют особые линии охлаждения, станки для склейки. Автомобильное стекло также обрабатывают специальными полимерными материалами, которые заполняют микротрещины, тем самым увеличивая его прочность.

Современные тенденции в стеклопроизводстве

Современное стеклопроизводство главными целями в наше время считает:

  • улучшение условий труда;
  • автоматизацию;
  • изготовление «зеленой» продукции.

Для решения этих задач в производственный процесс внедряют новые технологии, применяют передовые разработки в сфере IT, производят модернизацию устаревшего оборудования.

Для улучшения условий труда вводятся специальные программы. Они предусматривают сокращение рабочего дня, страхование жизни и здоровья, использование современного вентиляционного оборудования и т.д.

Для того чтобы производить более экологически чистую продукцию, современные стекольные компании стараются увеличить процент используемого вторсырья. Некоторые предприятия по изготовлению строительных материалов используют оборудование для производства плитки из стекла. Получаемая продукция может считаться экологически чистой, ведь для ее создания применяют исключительно вторсырье.

Выставка «Мир Стекла»

В Москве в ЦВК «Экспоцентр» пройдет выставка «Мир Стекла». На данное мероприятие организаторы приглашают отечественные и зарубежные компании, занятые в этой отрасли, а также заинтересованных жителей и гостей столицы.

Технологии производства, изготовления и резки стекла

Очень часто мы встречаем довольно интересную картину: получение превосходных изделий из самых простых материалов. Держа в руке бокал, многие даже не догадываются, что основной его составляющей при производстве является песок. Только это не обычный песок, который мы видим ежедневно у себя под ногами, а кварцевый. Его отличием служит наличие большого количества такого вещества, как SiO2.

Технология производства стекла

Для того, чтобы произвести изделие из стекла, которое смогло бы отвечать всем требованиям самых взыскательных покупателей, наличие одного кварцевого песка недостаточно. И в этот момент подключается техотдел производства, где изготавливают стекло.

Профессионалы своего дела составляют рецепт смеси материалов, которые используются для варки стекла. При правильно подобранной пропорции ингредиентов получается высококачественная стекломасса.

Изготовление стекла и различных изделий из данного материала в последние годы стремительно набирает обороты. Связанно это с большим спросом потребителей. Без стекла сейчас трудно представить нынешний мир. Оно используется повсюду.

Технология производства стекла от самого начала и до появления конечного продукта состоит из больших инвестиций и досконального знания химических формул самого изготовления. Для больших компаний это основополагающие требования.

Технология получения стекла по разным методам

Получить данный материал можно при помощи двух способов:

Технология стекла по методу «Фурко» основана на прокатывании горячей стекломассы через специально предназначенные валики. Затем смесь транспортируется в камеру охлаждения. Тут осуществляется разделение ее на листы.

Технология изготовления стекла «Флоат» методом подразумевает под собой поступление стекломассы в виде ленты в охлаждающий расплав с оловом. Нижняя поверхность при этом получается идеально гладкой. А поверхностное натяжение делает верхнюю поверхность ровной.

Затем стекломасса проходит стадию охлаждения. В связи с тем, что на данном этапе стекло охлаждается неравномерно, возникают напряжения. Они существенно снижают механическую прочность данного материала. Для устранения этого, стекло подвергается термическому отжигу.

Данная технология лежит в основе всего современного производства стекла.

Обусловлено это тем, что такой метод имеет неоспоримые преимущества:

  • высокая производительность;
  • идеально гладкая поверхность;
  • минимальные оптические дефекты;
  • минимизация оптических искажений готовой продукции;
  • отсутствие дополнительной обработки стекла;
  • декоративное оформление.

Стекло представляет собой жидкость, которая находится в твердом состоянии при температуре окружающей нас среды Земли. Эти аморфные тела поучаются в процессе охлаждения расплавов, которые имеют разный химический состав и обладают особенностями твердых тел.

Какие ингредиенты используются?

Базовое сырье для получения стекла и изделий из него – это кварцевый песок, сульфат натрия либо сода, мел или известняк, доломит и пегматит.

Помимо данных материалов, в состав шихты, в зависимости, какая технология производства стекла используется, добавляют кислотные и стеклообразующие окислы, а также другие связующие компоненты, которые способны придать стеклу определенные особенности.

К данным ингредиентам относятся:

  • осветлители (трехокись мышьяка, селитра);
  • красители (медь, кобальт, окислы железа, марганец и хром).

Технология варки стекломассы

Технология стекла на данном этапе состоит из приготовления шихты, варки и охлаждения стеклянных изделий. Вам достаточно совсем немного изменить технологию, как стекломасса получит совсем другое строение. Оно может стать плотнее, волокнисто либо ячеисто.

Технология изготовления стекла позволяет вам изменять химический состав стекломассы.

Такими манипуляциями вы можете корректировать:

  • прочность стекла;
  • теплофизические и диэлектрические характеристики;
  • способность пропускать или поглощать ультрафиолетовые лучи.

К примеру, боросиликатное стекло, в котором отсутствуют щелочи, широко используется для изготовления арматуры из бетона, а также других химически устойчивых труб из стекла. Отличается данный материал высокой механической прочностью, низким уровнем линейного расширения и химической стойкостью.

Технология производства стекломассы предполагает использование материалов в следующем пропорциональном соотношении: 70% песка, 30% соды и извести. Вдобавок к этому могут быть использованы красители, поташ, оксид свинца и др. Все компоненты необходимо очень тщательно перемешать до получения однородного состава.

Затем смесь засыпается в печь, где происходит ее расплавление и варение при температуре 1450-1550 °С. После получения качественной стекломассы она быстро охлаждается, чтобы не было кристаллизации. Затем стекло нарезают на листы необходимого размера.

Обязательным этапом при изготовлении стекла является проверка качества. Выполняется она автоматически при помощи лазерных лучей. Они контролируют непрерывность стекла, наличие трещин, проверяют заданную толщину, наличие пузырьков, пятен соды и т.д. Все обнаруженные дефекты отмечаются и затем на стадии порезки вырезаются.

Современные технологии изготовления разного типа стекла

Современные технологии производства позволяют получить высококачественные многочисленные виды стекла, которые нашли свое применение в многочисленных отраслях.

Различают следующие типы стекла:

  • кварцевое;
  • известковое;
  • свинцовое;
  • энергосберегающее;
  • армированное;
  • солнцезащитное;
  • гнутое;
  • листовое;
  • бронированное;
  • медицинское;
  • акриловое;
  • силикатное;
  • кварцевое;
  • оптическое.

Технология обработки стекла

Изготовление кромки фигурной кромки, полировка, шлифовка, просверливание отверстий, склейка стекла по уникальной технологии и другие операции со стеклом – это переход на совершенно иной уровень оформления вашего интерьера.

Современная технология обработки стекла позволяет увеличить область его использования. Вы сможете применять данный материал в качестве витрин, дизайна мебели, дверей, перегородок, полок и т.д. Потребительские свойства стекла совершенствуются каждый день. Это приводит к выдвижению все новых и новых требований к методам его обработки.

Для того, чтобы стекло не причинило травму, его края шлифуют. Обработка кромок позволит создать индивидуальную деталь интерьера.

Существует несколько видов такой обработки:

  • Фаска – шлифовка кромки стекла под углом в 45 градусов. Это самая распространенная операция.
  • Фацет. В данном случае верхняя кромка стекла снимается до половины или трети. Все зависит от толщины изделия. Кромка такого стекла становится более выразительной. Ширина среза может доходить до 40 миллиметров. Внешний вид такого участка становится матовым, если его отшлифовать, и прозрачным – при полировке. Это самый трудоемкий и декоративный процесс.
  • Карандаш. Кромка стекла снимается на 1-3 миллиметра.
Читайте также:  Мини-цех по производству печенья: оборудование и технология производства печенья

Полирование, притупление и шлифование кромки сделает края стекла безопасными и ровными.

При помощи такой обработки, как фьюзинг (термическое соединение), вы сможете объединить несколько изделий из стекла. После нагревания данного материала до определенной температуры оно размягчается, и детали спекаются между собой. При этом их форма остается неизменной. С помощью фьюзинга можно добиться невероятных декоративных эффектов для витражного стекла.

Моллирование. Это еще один вид обработки стекла. Технология данной обработки заключается в придании листу необходимой формы. Для этого стекло нагревается до размягчения. Получают рельеф путем укладки стекла на конструкцию необходимой формы, после чего его обжигают в несколько этапов. Также, выполняется закалка стекла, чтобы оно было прочным, безопасным и термостойким. Применяют эту технологию для создания вставок из данного материала и изготовления габаритных деталей. Такая обработка довольно дорогостоящая, но очень эффективная и пользуется существенной популярностью.

Технология химического травления основана на взаимодействии паров плавиковой кислоты с поверхностью стекла. Благодаря травлению удается получить матовый и прозрачный рисунок, который может иметь разную глубину. Используют такую технологию для декорирования дорогостоящих высокохудожественных изделий из стекла.

Сверление. Данная технология позволяет получить в стекле отверстия любого диаметра. Во время сверления режущая часть сверла постоянно охлаждается при помощи воды. Сверлить стекло необходимо на больших оборотах, с минимальным давлением на поверхность и с двух сторон. В связи с тем, что во время сверления образуются микротрещины, необходимо производить последующую раззенковку отверстия. Выполняется такая операция при помощи сверла с алмазным напылением.

Технология резки стекла

Резка стекла – это довольно непростой процесс, но он самый популярный среди всех технологических операций с данным материалом. Чаще всего нам приходится резать стекло при обычной его замене в окне либо двери. Это самая распространенная потребность заказчиков в нынешнее время.

В связи с тем, что стекло обладает своеобразной структурой и отличается хрупкостью при непрофессиональном обращении с ним. Оно крошится, образовываются сколы, трещины.

Подгонка стекла под нужные размеры вызывает огромные трудности, если не знать технологию резки. Ведь еще совсем недавно многим профессиональным мастерам был известен только лишь один метод резки стекла при помощи алмазного стеклореза.

После этого процесса следовал механический надлом стекла, который не всегда был эффективным и даже небезопасным. Современные технологии внесли свои коррективы и существенно упростили данную операцию.

Данный вид операции можно встретить во многих отраслях промышленности: от остекления зданий и сооружений до отделки коттеджей. Для дизайнеров интерьера резка стекла открыла широкие горизонты творчества.

Для получения высокой точности готовой продукции, используются специальные шаблоны. Технология резки стекла подразумевает порезку данного материала, так как при попытке полного разрезания стекла, оно просто распадется на мелкие частички. Во избежание этого, на поверхности прочерчиваются неглубокие царапины, соответствующие контуру готовой продукции.

Стекло не имеет кристаллической решетки, и при механическом воздействии на него оно ломается по произвольной технологии. Данные надрезы способствуют правильному разлому, именно в этом месте.

При резке стекла большое значение имеет:

  • диаметр инструмента, который осуществляет резку;
  • скорость данной операции;
  • угол заточки кромки реза;
  • давление резца на поверхность стекла.

Соблюдая правильную технологию выполнения каждой операции, можно осуществить максимально простое и очень аккуратное разрезание листа стекла.

При помощи гидроабразивной резки стекла можно разрезать любую конструкцию данного материала, например, многослойное армированное стекло. Применяется такая технология на многих крупных предприятиях, которые производят стекло. С помощью тонкой линии реза можно создавать потрясающие декоративные изделия, которые будут иметь «хитроумное очертание».

Благодаря высокоточному оборудованию теперь можно изготовить то, что раньше делалось только лишь вручную. Любой чертеж, фотография или рисунок вводится в компьютер установки, и через несколько минут на выходе вы уже сможете наблюдать готовое изделие. Благодаря компьютерной системе оборудования можно получить максимальную точность выполнения данной операции.

Фигурная резка. Не всегда нам нужно ровно отрезать стекло. Зачастую возникает потребность в получении изделия нестандартной формы с интересным и необычным дизайном. В таких случаях применяется фигурная резка. Такие изделия все чаще используются для остекления различных строительных конструкций. Технология резки стекла данного типа обязывает наличие специального оборудования.

Технология матирования стекла

Обычное стекло – это очень просто. Хочется как-то оживить интерьер, добавив ему ярких красок и оригинальности. Сделать это можно при помощи нанесения рисунка, применяя технологию матирования.

Технология матирования стекла создает на нем такой узор, который долговечен, его нельзя ничем стереть, смыть. Данный метод позволяет нанести логотип, подпись, любое пожелание или же просто красивую картинку.

Существуют следующие способы матирования:

  • химический;
  • механическая обработка;
  • нанесение обжиговых матовых покрытий;
  • лакокрасочное покрытие.

Технология матирования химическим методом

Имеется огромное количество химических растворов для матового травления стекла, в которые входит плавкая кислота. Данный способ позволяет получить самый высококачественный рисунок, по сравнению с другими технологиями. В связи с этим, он пользуется огромной популярностью.

Механическая обработка

К данному методу относится: гравировка, шлифовка, пескоструйная обработка, гранение. Каждый из них основан на воздействии на поверхность стекла абразивных материалов.

Обжиговое покрытие

Данная технология основана на нанесении матового слоя изображения и последующий обжиг в печи. В данном случае поверхность получается не сильно гладкой, в отличие от обычного травления.

Лакокрасочное покрытие

Матирование стеклянной поверхности данным способом подразумевает покрытие полупрозрачными органическими лаками, красками и полиуретаном. Такая технология на много проще пескоструйной обработки.

Помимо этого, можно получить высококачественное и красивое изображение на стекле при помощи лазерной обработки. Встречается и плазменное напыление металлов. Тут расплавленные металлические микрокапли разогревают поверхность стекла при соприкосновении с ним. Такой термический удар приводит к появлению микротрещин и сколов. С их помощью и формируются матовые области узора. Но такая технология не сильно популярна из-за ее сложности и высокой стоимости сопутствующего оборудования с ингредиентами.

В домашних условиях можно осуществлять матирование мелких изделий при помощи специального спрея или жидкости.

Положительные особенности матирования:

  • без каких-либо красок вы сможете создать на стекле или зеркале матовый рисунок любой сложности и геометрии;
  • такая обработанная поверхность стекла пропускает достаточное количество света и создает загадочный интерьер.

На масштабной выставке стекольной промышленности, которая состоится уже этим летом в ЦВК «Экспоцентр» вы сможете более детально ознакомиться со всеми технологиями производства стекла, матирования, резки и т.д.

В большом павильоне будет представлено оборудование и продукция от сотни иностранных компаний: Италии, Германии, Франции, Австрии, Белоруссии, Болгарии, Венгрии и многих других.

Технологии производства стекла

Стекло является уникальным продуктом деятельности человека. Это материал с особыми свойствами, который не имеет аналогов. Производство стекла основано на использовании натуральных компонентов, которые в процессе повторной переработки не теряют качеств и не оставляют отходов. Стекло имеет несколько вариантов агрегатных состояний на разных этапах производства. Это аморфное тело, состоящее из соды, кварцевого песка, доломита, известняка и различных добавок. Оно получается методом расплава и в твердом состоянии теряет свойства кристаллического вещества.

Основные методы производства стекла

Изготовление стекла представляет собой сложный технологический процесс, основанный на знании химических формул и требующий больших инвестиций. Классический способ базируется на плавке исходного сырья с добавлением усилителей, красителей, глушителей и обесцвечивателей. Полученную массу охлаждают, чтобы не было мелких кристаллов. Она должна объединиться в монолит.

На сегодняшний день листовое стекло является основным продуктом промышленности.

Метод Эмиля Фурко

Предполагает вертикальную машинную вытяжку материала. Стекло подвергается плавлению в стекловаренной печи, затем полученная жидкая стекломасса вытягивается с помощью прокатных валов, перемещается в шахту охлаждения и распределяется на куски. На заключительном этапе лист шлифуется и полируется. Толщина изделия зависит от скорости вытягивания. Этот способ получил название – «вытянутое стекло».

Флоат-метод

В переводе с английского языка означает «плавать, держаться на водной глади». Идея изготовления изделий из стекла таким способом господствовала еще в начале XX века. Однако развитие она получила в середине прошлого столетия, когда английская компания «Пилкингтон» решила применить промышленный процесс на практике.

Флоат-метод заключается в том, что вязкая стеклянная масса после печи принимает горизонтальное положение. На плоском оборудовании она подается во флоат-ванную с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Материал плывет по поверхности, обретает форму и вбирает в себя микроскопические частицы олова. После чего стекломасса охлаждается и подвергается отжигу.

Полотно обретает гладкую поверхность. Его не нужно обрабатывать, полировать или шлифовать. Листовое стекло имеет:

  • определенную стабильную толщину;
  • высокое качество;
  • хорошую светопропускную способность;
  • отсутствие оптических дефектов;
  • высокий уровень производительности.

Оно широко применяется в быту и в строительстве. Предметы, сделанные по флоат-методу, используются для оконных, облицовочных конструкций, витрин, зеркал, мебели, техники. Ассортимент товаров настолько велик, что неопытный потребитель может прийти в замешательство. На основе листового полотна делают армированное стекло с фигурными ячейками.

Вспомогательная обработка

Дополнительная обработка стекла предполагает нанесение лакокрасочного покрытия на ту сторону, которая не взаимодействовала с расплавленным оловом и не приобрела микроскопический оловянный слой. Определить качество поверхности стекла помогают специальное оборудование – оптический фильтр, ультрафиолетовая лампа. Способ определения оловянной стороны помогает окрашивать полотно полиуретановой эмалью, наносить определенные рисунки. Это открывает перспективы для нестандартных дизайнерских решений.

Сегодня многие предприниматели предпочитают заниматься вторичным бизнесом, который основан на переработке материала и на производстве определенных изделий. Это могут быть зеркала, сувениры из стекла, стеклопакеты, селективное стекло, элементы мебельной промышленности. Современные технологии, основанные на применении новейшего оборудования, позволяют получать из стекла разнообразную декоративную продукцию с необычными эксплуатационными качествами.

Производство стекла – прибыльное дело, имеющее много достоинств:

  • востребованность;
  • высокий уровень окупаемости затратных материалов;
  • возможность изготовления широкого ассортимента товаров.


Производство стекла как бизнес: перечень оборудования, описание технологии изготовления, нюансы организации дела

Богдана Журавская 0

В последние 10 лет продукция стекольной промышленности пользуется повышенным спросом. Из стекла изготавливают сувенирные изделия, мебель, оконные и дверные комплектующие, посуду, разнообразные емкости и т. д. Однако, чтобы выпущенные товары нашли своего потребителя, необходимо грамотно подобрать технологию производства и контролировать точность ее исполнения на всех этапах процесса. Еще один нюанс – существенные капиталовложения на старте, составляющие свыше 100 млн. рублей только на приобретение оборудования. По данной причине многие предприниматели отказываются от полномасштабного производства стекла в пользу вторичной переработки материала, что также является прибыльной, но менее затратной на начальном этапе сферой деятельности.

Особенности российского рынка

Лидерами стекольной промышленности Российской Федерации являются 11 заводов, крупнейшие среди которых: ОАО «Эй Джи Си БСЗ» (Нижегородская область), ОАО «Саратовстройстекло» (Саратовская область), ОАО «Салаватстекло» (Башкортостан), ООО «Эй Джи Си Флэт Гласс Клин», ООО «Пилкингтон Гласс» (Московская область). Именно перечисленные предприятия выпускают 90% отечественного листового стекла. Причем только 30% объема стекольной продукции на рынке поставляется из-за рубежа.

Стекольное производство потребляет 21% сырьевых ресурсов, порядка 8% топлива,13% электрической энергии от общего промышленного объема РФ.

Виды стекла

В зависимости от отрасли, которую собирается обслуживать предприятие, есть возможность наладить производство стекла различного типа. Среди наиболее востребованных модификаций:

  • Кварцевое стекло. Наиболее распространенный и простой в изготовлении вид материала на основе кварцевого песка. Изделия из него обладают термостойкостью, прозрачностью, но при этом достаточно хрупкие. Такое стекло применяют, например, для изготовления колб и прочей лабораторной посуды.
  • Известковое. Недорогой в производстве материал, который применяется для изготовления стеклотары, листового стекла и электрических ламп.
  • Свинцовое. В состав стекольной массы добавляются кремнезем и оксид свинца. Используется в производстве хрусталя и элементов радиодеталей.
  • Цветное стекло. Может быть прокрашенным в массе, тянутым, прокатным, узорчатым, гладким и двухслойным. Используется в качестве облицовочного материала, для декоративного остекления, изготовления витражей.
  • Энергосберегающее (К-, И-, Е-, I-стекло). Производится путем нанесения на поверхность стекла тонкого невидимого покрытия с высокой теплопроводностью. Благодаря этому в помещении удерживается порядка 70% тепла, поступающего от отопительных приборов.
  • Армированное стекло. Применяется для остекления оконных конструкций и перегородок в производственных помещениях. В толще стекла имеется металлическая сетка, благодаря которой при пожаре либо механическом повреждении конструкция не разлетается на осколки, а отламывается по линии среза.
  • Тонированное. Используется для защиты от солнечных лучей. Производится путем добавления в стекольную массу оксидов металлов заданного оттенка.
  • Солнцезащитное стекло. Соответсвующее покрытие наносится путем напыления. Проникая в толщу стекла, оксиды металлов придают поверхности дополнительную прочность и стойкость ко внешним воздействиям.
  • Закаленное стекло. Материал получают посредством термообработки. После постепенного нагрева и последующего охлаждения стекло приобретает механическую прочность, что позволяет применять его, например, в автомобильной промышленности.
  • Многослойное (Триплекс). Содержит несколько слоев, склеенных прозрачными полимерами. Имеет высокую устойчивость к образованию сквозных отверстий, хорошую звукоизоляцию, не разлетается на осколки при ударах. Применяется чаще всего в качестве лобового стекла в автомобилях и в производстве стеклопакетов.
  • Моллированное. Обычное стекло нагревают и придают заданную форму. В результате получают самые разнообразные изделия сложной, например, изогнутой конфигурации.
  • Бронированное. Многослойная конструкция из нескольких стекол М1 и полимерного фотоотверждаемого состава. Может быть пленочным и беспленочным. Надежно защищает от пуль в соответствии с классом пулестойкости – В1, В2, В3, В4, В5.
  • Противопожарное стекло. В РФ производится мало. Содержит арматуру, которая удерживает треснувшие при пожаре стекла на месте, предотвращая, тем самым, распространение пламени.

Оборудование для производства стекла

Перечень

Выбор оборудования зависит от вида выпускаемого продукта. При этом производитель практически не играет роли. Отечественные агрегаты не уступают по качеству зарубежным аналогам. Все стандартные линии имеют одинаковый набор компонентов:

  • Агрегаты для подготовки сырья. Сюда относятся станки для отделения примесей, в частности, магнитные сепараторы, которые извлекают из песка частички металлов, а также мощные дробилки для измельчения ингредиентов.
  • Установки для смешивания шихты (шихтосмесители). Компоненты подбираются в зависимости от состава конечного продукта.
  • Весовое оборудование. Высокоточные весы позволяют правильно дозировать компоненты.
  • Стекловарильные установки.
  • Конвейерное оборудование. Необходимо для транспортировки ингредиентов.

Также потребуются упаковочная линия и, возможно, установка для пескоструйной обработки.

Оборудование для производства различных видов стекла выглядит достаточно схоже. Одними из наиболее сложных считаются установки для изготовления автомобильных стекол, что связано с жесткой стандартизацией конечного продукта. Здесь присутствуют специфические охладительные линии, станки для склейки, а также приборы для обработки изделий полимерами, которые придают поверхности дополнительную прочность.

Печи для производства стекла

Для плавления стекла применяют специальные печи с различными технологическими режимами. Данное оборудование классифицируется по двум показателям.

Классификация по технологическим параметрам

На небольших предприятиях по производству оптического, светотехнического и медицинского стекла используют горшковые печи. Оборудование рассчитано на выпуск небольшого количества продукции (в печи устанавливается 1-16 горшков) с высокими характеристиками светопропускания и однородности.

Также в стекольной промышленности часто применяют ванные печи непрерывного либо периодического действия, имеющие вид массивных емкостей прямоугольной формы. Конструкция и размеры их могут быть разными. В состав линий входят установки с расплавленным оловом, где охлаждается стекломасса.

Купногабаритные ванные печи комплектуются комплексами автоматического контроля работы горелок, что позволяет регулировать и равномерно распределять давление, температуру и газовый компонент на рабочей поверхности.

Классификация по принципу нагрева

По принципу нагрева различают плазменные и электрические печи. Первые работают от сжигания топлива и обладают низким КПД, поскольку тепловая энергия используется для нагрева шихты и котлов.

Электрооборудование дает возможность выпускать все существующие виды стекла. В качестве нагревательного элемента здесь выступает стекломасса, которая под действием высоких температур приобретает свойства электролита. Основное преимущество установок – отсутствие теплопотерь с исходящими газами.

Также существуют комбинированные газоэлектрические печи, где для плавки шихты используется газовый нагрев, а стекломасса нагревается посредством прямого сопротивления.

Из чего делают стекло?

В соответствии с классической технологией, основными сырьевыми компонентами в производстве стекла служат кварцевый песок, сульфат натрия, доломит и известняк. Для ускорения производственных процессов применятся так называемая шихта – специфические окислы, способствующие стеклообразованию. Они могут быть базовыми либо кислотными. Для придания стеклу заданных свойств используются вспомогательные «ингредиенты» – марганцевые, хромовые и кобальтовые красители, осветлители (селитра, трехокись мышьяка) и т. д.

Базовыми компонентами стекольной смеси являются песок (70%), сода и известь (30%). После добавления прочих веществ согласно технологическому процессу, масса перемешивается, расплавляется, охлаждается и нарезается на листы заданного размера. Современные производственные линии рассчитаны на выпуск листового стекла толщиной 2-50 мм и размером 5х3 м².

Технология производства стекла + Видео как делают

Его производство – трудозатратный и кропотливый процесс, который требует профессионального владения технологиями и крупных капиталовложений. Классический способ изготовления стекла основан на плавке исходной массы, куда дополнительно вводятся обесцвечиватели, глушители, красители, усилители и т. д. Далее состав охлаждается и режется, исходя из заданных параметров. На данный момент в мире популярны 2 технологии производства стекла.

Метод Эмиля Фурко

Технология основана на вертикальной машинной вытяжке материала. Стекольная масса плавится в стекловарной печи и вытягивается посредством прокатных валов, а затем подается в шахту охлаждения и режется. Почти готовые листы подвергаются шлифовке и полировке. Толщину изделий регулируют при помощи изменения скорости вытягивания.

Флоат-метод [основной]

Технология предполагает, что расплавленная стекольная масса из печи помещается на горизонтальные поддоны и подается во флоат-ванну с расплавленным оловом и газовоздушной атмосферой. Перемещаясь по поверхности, будущее стекло приобретает плоскую форму и напитывается частицами олова. Затем листы охлаждаются и подвергаются отжигу. Основные преимущества метода – высокая производительность и отсутствие необходимости в последующей обработке (шлифовке, полировке). Кроме того, такое стекло обладает:

  • правильной геометрией, одинаковой толщиной по всему листу;
  • высоким качеством;
  • прозрачностью;
  • прекрасными оптическими свойствами.

Аналогичным способом изготавливают армированное стекло с фигурными ячейками.

Полное видео о всем процессе как делают, включая подготовку песка:

Дополнительная обработка

В данном случае речь идет о нанесении ЛКМ на сторону стекла, не контактировавшую с расплавленным оловом. Технология находит применение в создании нестандартных дизайнерских решений.

Вследствие дороговизны оборудования и высокой сложности производственного процесса, многие предприниматели отдают предпочтение вторичному бизнесу по переработке стекла либо изготовлению определенных изделий – сувениров, зеркал, стеклянной мебели, стеклопакетов, различной декоративной продукции.

Технология производства зеркал

Зеркальную поверхность получают путем декоративной обработки листового стекла. По краю заготовки выполняют фацеты шириной 4-30 мм и углом наклона к лицевой поверхности 5-30°.

Затем на тыльную сторону наносят отражающий слой серебра толщиной 0.15-0.3 мкм и покрывают пленкой на медной основе для электрохимической защиты серебряного слоя. Завершает процесс нанесение лакокрасочных материалов, предотвращающих механическое повреждение поверхности. В их качестве могут использоваться эпоксидные эмали, поливинилбутиральные и нитроэпоксидные составы.

Еще один способ изготовление зеркал – металлизация стекла путем вакуумного испарения и катодного распыления.

Технология производства цветного стекла + Видео

По внешнему виду и соответственно технологии изготовления выделяют несколько типов листового стекла: тянутое, узорчатое, гладкое, окрашенное в массе, двухслойное, выполненное при помощи нанесения окисных пленок заданного цвета.

Базовый состав материала аналогичен используемому для изготовления оконного листового стекла. Для окрашивания применяются чаще всего молекулярные красители. Наибольшим спросом пользуются изделия красного, голубого, зеленого, фиолетового, синего, молочно-белого, желтого, оранжевого и черного цветов.

По типу окрашивания стекла могут быть прозрачными, глушеными либо мраморовидными. В последнем случае эффект достигается посредством неполного смешивания цветной стекольной массы с глушеным стеклом.

В качестве красителей выступают окислы металлов, сернистые соединения железа, свинца, кадмия и меди, а также сера и селен. Интенсивность цвета зависит как от выбранного красителя, так и от свойств самого стекла. Экспериментируя с несколькими пигментами, есть возможность получать десятки вариантов окрашивания.

Отличия технологии производства цветного стекла от изготовления обычного листового заключаются в специфике процессов варки и формования. Так, во время варки необходимо особенно тщательно относиться к соблюдению температурного и газового режимов, алгоритму подачи в печи шихты и возвратного боя. Целый ряд красящих компонентов при нагревании улетучивается, соответственно, даже небольшие отклонения от технологии могут стать причиной получения некондиции.

Из-за существенной разницы в теплоотдаче наружных и внутренних слоев при охлаждении первые затвердевают быстрее. Таким образом, чем тоньше лента, тем равномернее она охлаждается. Именно поэтому метод вертикального лодочного вытягивания не используется для производства утолщенного листового стекла.

Варка цветного стекла осуществляется в стекловаренные печи производительностью 2-15 тонн в сутки с бассейном небольшой глубины (300-700 мм). Режим варки устанавливается соответственно типу и составу стекла, а также свойствам используемых добавок. Некоторое время назад варку цветных стекол стали выполнять в печах прямого нагрева без рекуператоров и регенераторов.

Требования к производственным помещениям

На сегодняшний день наиболее рентабельным считается стекольное производство мощностью порядка 600 и более тонн продукции в сутки. Соответственно, расположение завода следует подбирать с учетом наличия поблизости месторождений кварцевого песка и компонентов стекловарной шихты, мест компактного проживания населения и дорожных, в том числе, железнодорожных развязок.

Технологический цикл допускает ввод железнодорожных путей на территорию предприятия, соответственно, следует исключить наличие в сооружениях открытых сгораемых конструкций, покрытий и перекрытий, а ширина подъездных путей должна быть достаточной для подачи пожарных машин.

Сооружения, где ведется непосредственно производство стекла, принадлежат к категории Г в отношении пожарной безопасности, остальные здания – к категории Д.

Согласно действующим санитарным нормам, стекольное производство относится к III классу и должно быть отделено санитарно-защитной зоной шириной 300 м. Также на предприятии необходимо установить систему фильтрации сточных вод и воздушные фильтры.

Каждое здание на предприятии должно быть подключено к системам водоснабжения, водоотведения, электроснабжения, теплоснабжения, газоснабжения, проточной вентиляции.

Тип и этажность сооружений зависят от состава, вида, количества и габаритов производственного оборудования. Как правило, речь идет об одноэтажных многопролетных зданиях с сеткой колонн 30х12 и 36х12 м, высотой 14.4 и 16.5 м. Каркас зданий выполняют из сборных ж/б или стальных несущих конструкций.

Тенденции в развитии стекольного производства

Современное стекольное производство развивается по трем основным направлениям: улучшение условий труда, автоматизация процессов и ориентация на выпуск «зеленой» продукции.

Для решения поставленных задач ведутся разработка и внедрение новых технологий, включая передовые разработки IT отрасли, активная модернизация действующих производств, вводятся специальные программы, предусматривающие сокращение рабочего дня, страхование сотрудников, установку эффективного вентиляционного оборудования.

Компенсировать вред, причиняемый экологии в процессе варки стекла, предприятия стремятся за счет активного использования вторичного сырья.

Ссылка на основную публикацию