Яка сировина використовується для виготовлення скла?

Для виготовлення скла використовуються чотири основні сировини: кремнеземний пісок, кальцинована сода, доломіт і вапняк. У багатьох випадках до цієї сировини також додають розбиті шматки скла, які називаються склобою, щоб допомогти їм правильно розплавитися при нагріванні.

Існує ряд різних способів виготовлення скла, в залежності від бажаного готового виробу. Незалежно від того, який тип скла виробляється, процес починається з повільного нагрівання всієї сировини в печі приблизно до 2550 градусів за Фаренгейтом, поки вона не розплавиться. Потім розплавлені матеріали швидко нагрівають до температури 2800 градусів, щоб сировина повністю змішалася.

На цьому етапі виготовляють листове або пластинчасте скло, дозволяючи розплавленій сировині витікати з печі на шар розплавленого олова. Звідти розплавлене скло залишають повільно охолоджуватися на розплавленому олові, що змінює структуру скла, щоб зробити його набагато міцнішим і дозволити його розрізати.

Розплавлене скло можна також утворити іншими способами, наприклад, шляхом вдування повітря в скло, яке часто використовується для виготовлення чашок, намистин та інших видів скляного посуду.

Як виготовити скло? Технологія виробництва скла. Вироби із скла

Розглянути себе у вітрині магазину, вмитися і глянути вранці в дзеркало, поспостерігати за дивовижним перемішуванням кави з молоком крізь прозорі стінки чашки — звичні заняття. І ніхто не замислюється про те, який шлях робить скло, щоб стати невід’ємним атрибутом побуту сучасної людини. Все починається зі змішування незвичайних інгредієнтів.

Технологія виробництва скла починається з підготовки і змішування складових частин. Від ступеня підготовки інгредієнтів залежить якість скляних виробів.

Сировину

Найбільш поширене силікатне скло. Назва походить від назви хімічного елемента оксиду силициума — SiO2. Кварцовий пісок — представник даної речовини в природі.

Сульфат натрію, вапняк, сода — ось із чого роблять скло. У склад додають трохи склобою.

Сортування основи для скла

Перед тим як виготовити скло, пісок просівають і сортують. Сировина гіршої якості пускають на виробництво віконного скла, найкраще — на виготовлення посуду, прикрас, оптичних лінз та художніх виробів. Позначається різниця в розмірі крупинок і хімічному складі: чим дрібніше пісок, тим ширше сфера його застосування. Якщо переважають великі піщини, то такий пісок — основна сировина для віконного скла.

Виготовлення скла: склад, технологія виробництва та обладнання для заводу

Компоненти що входять до складу скла можна розділити на наступні типи:

• основа
• Обов’язкові оксиди лужних металів
• Компоненти, що надають особливі властивості
• Допоміжні речовини

Також в деяких випадках, додають склобій.

Основу будь-якого скла являє собою кварцовий пісок або діоксид кремнію. При чому в суміш для майбутнього скла потрапляє тільки добірний пісок, очищений від домішок заліза і від найменших забруднень, допускається близько 2% домішок. Від цього залежить прозорість самого скла.

Обов’язкові оксиди лужних металів різні в залежності від типу скла. наприклад:

• для віконного скла використовують оксиди натрію, кальцію або алюмінію
• для кришталевого – оксиди калію і свинцю
• для лабораторного – оксиди натрію, калію, бору
• для оптичного – оксиди барію, алюмінію, бору

Компоненти для додання особливих властивостей підбираються, виходячи з бажаного ефекту, наприклад додають оксиди титану або барію для додання термоустойчивости, і так далі.

Допоміжні речовини в більшості своїй вдають із себе освітлювачі, обесцвечиватели і барвники.

Виробництво скла в промислових умовах

Починається все з того що на завод з виробництва привозять всі необхідні речовини. Основні компоненти з чого роблять скла це кварцовий пісок, доломіт, сода, вапно. Всі речовини проходять попередню обробку. Пісок очищають від домішок заліза, доломіт і вапно подрібнюють в дробарці. Після чого всі речовини змішуються і на цьому етапі також втручаються компоненти, потрібні для додання певних властивостей. Вся ця суміш називається шихтою. Шихта – це вже повністю готова до подальшої обробки суміш, тобто це вже конкретно то з чого роблять скло.

Починається технологічний процес з виготовлення скла. Готова шихта по конвеєру потрапляє в бункери, з яких засипається в навантажувач, і вже навантажувач заштовхує її в піч. Так як температура тут коливається від 1200 до 1600 градусів, в залежності від типу майбутнього скла, то така піч працює безперервно протягом кількох років. Тому що не можна просто так взяти і відключити таку піч, інакше вона просто зруйнується. Для того щоб вимкнути таку піч буде потрібно близько тижня рівномірного охолодження. При такій температурі шихта перетворюється в скломасу.

З печі ця стекломасса спочатку потрапляє в резервуар з мішалкою, а після того як вона добре размешается, випливає в студочную камеру. Тут вона остуджують приблизно до 1000 градусів. З студочной частини стекломасса потрапляє під флот-ванну. На цьому етапі відбувається цікавий процес. Флот ванна являє собою ванну з розплавленим оловом, температура якого близько 600-700 градусів за Цельсієм. З цього олова стекломасса буквально пливе і трохи остигає, саме завдяки цій технології вона набуває практично ідеальну площину.

Після ванни з оловом, стрічка скла потрапляє в лер випалу, який в довжину більше 100 метрів, прокочуючи за яким воно поступово остигає.

Наступний етап – це нарізка стрічки на аркуші скла. Тут застосовується дуже хитра технологія. Нарізка відбувається прямо по ходу руху стрічки, що значно прискорює весь процес виготовлення скла. Як на ходу можна нарізати стрічку, запитаєте ви. Справа в тому що різак рухається з абсолютно однаковою зі стрічкою швидкістю і в цей час ріже її поперек, після чого повертається у вихідне положення. Отже ми отримуємо кожен аркуш скла.

Тепер в роботу вступає таке обладнання, як стоплеровочная машина. Як можна зрозуміти з назви вона робить стопки зі скла. Переміщення листів скла, відбувається за допомогою присосок, так як скло дуже крихке, але важить досить багато, то іншим способом його ніяк не можна пересунути. Після того як стопки утворені їх перевозить спеціальний навантажувач, а далі вже скло розподіляється на склади, магазини, в місця де з них роблять склопакети і так далі.

До речі чому скло виходить прозорим? Справа в тому що кварцовий пісок повністю прозорий. Але ми не можемо нічого побачити через піщинки через багаторазового заломлення світла. Наприклад, якщо ви розкришите скло на багато частин то через них ви теж нічого не побачите. А коли пісок перетворюється в гладку масу то тут ми вже бачимо прозорий лист скла.

Виготовлення скляних виробів

Скляні вироби можна розділити на два великих виду. Перші це ті вироби які виробляються в промислових масштабах, так звана склотара, наприклад скляні пляшки, банки. Другий великий вид це художні вироби. Так називаються всі вироби, які робляться вручну склодувами, наприклад вази, скляні статуетки, фігурки тощо. При виготовленні скляних виробів, промислового скла і взагалі будь-якого скла початковий етап виробництва завжди абсолютно схожий, до отримання скляної маси. Різні тільки компоненти входять до складу шихти, температура плавлення і подальша обробка отриманої скляної маси

Виробництво промислових скляних виробів

Готова стекломасса з печі попадається в лінію скла, з якої вона випливає в формі ковбаси і нарізається різаком на циліндричні краплі, одна така крапля це майбутня пляшка або банку. Крапля направляється в так званий черпак, який направляє їх в формувальну машину. Вона працює в такий спосіб: власники беруть краплю за край і тримають у висячому положенні, вся нижня частина краплі закривається з двох сторін потрібної формою, будь то банку або пляшка, на формі також можуть бути певні візерунки. Після того як форма закрилася держатель відсувається і в краплю вставляється пристрій для видування. Воно, як повітряна кулька, роздуває краплю зсередини стисненим повітрям і маса набуває потрібної форми. Надлишки розплавленого скла йдуть в первісну форму.

До речі для додання склу будь-якого кольору або відтінку в шихту додають певні речовини, наприклад для додання зеленого кольору додають оксид заліза або хрому, для блакитного оксид міді і так далі.

Тепер майже готові вироби рухаються по обігрівається конвеєру, для того щоб не стався різкий перепад температур і вони не тріснуло. З цього конвеєра вантажна машина пересуває вироби в лер, за яким вони повільно переміщаються і поступово остигають. Тут же їх обробляють спеціальним розчином, який дозволяє їм ковзати і рухатися гладко. А рухаються вони далі на перевірочну і пакувальну лінію. Після проходження всіх етапів ми отримуємо готовий виріб.

Як роблять художні скляні вироби

Художні вироби зі скла роблять все з тієї ж скляної маси. На виробництві таких виробів стоїть те саме піч, але тільки температура для виготовлення трохи нижче промислових, близько 1200 градусів. Безпосередньо сам виріб роблять склодуви. Склодуви як ювеліри для скла, вони можуть працювати як поодинці, так і парами або навіть більше.

За допомогою довгої трубки майстра по склу дістають необхідну кількість розпеченого скла прямо з печі і відразу ж починають надавати йому форму різними методами, при цьому періодично видуваючи через трубку. У процесі можна буде додати ще матеріалу, наприклад для будь-яких додаткових деталей. Зовсім маленькі деталі робляться окремо, теж різними методиками.

Після формування деталей і загальної форми вироби, його на добу поміщають в іншу піч для випалювання. Як правило, температура в розігрітому стані близько 400 градусів, на ніч таку піч вимикають і вироби в ній поступово остигають до 70 градусів, там самим загартовуючи і затвердевая.