Способы проката стекла. Производство армированного и узорчатого стекла

Прокат листового стекла может быть непрерывным и периодическим. При непрерывной прокатке стекломасса из приемного лотка самотеком направляется в зазор между двумя вращающимися навстречу друг другу валками, изготовленными из жароупорной стали. Палки захватывают стекломассу и прокатывают ее в ленту заданной толщины, которая регулируется зазором между валками, последний может быть до 10 мм. Во время работы машины валки охлаждают водой, поступающей внутрь каждого из них через полую цапфу. По выходе из валков отформованная лента поступает на секционную приемную плиту, охлаждаемую снизу проточной водой, а затем на приемные асбестовые валики и на валки отжигательной печи (леры). Общая длина лера составляет ПО—140 м, в нем расположено 235 транспортирующих валиков, из которых 142 покрыты асбестом. Вращение валиков осуществляется от одной приводной станции. Системой шиберов лер делится на шесть тепловых зон: подогрева и выравнивания температуры до 700° С, предварительного охлаждения от 700 до 560° С, ответственного охлаждения от 560 до 160° С, медленного охлаждения от 460 до 390° С и быстрого охлаждения от 390 до 75°С. Последнее осуществляется искусственным продуванием воздуха. Тепловой режим в лере поддерживается постоянным. Отожженная лента стекла поступает на валки концевого транспортера, где автоматически разрезается на листы заданного размера. Если изготовляемое стекло в дальнейшем предназначается для шлифовки и полировки, то поверхность прокатных валков делают слегка рифленой, вследствие чего поверхность ленты стекла получается шероховатой, что способствует некоторой интенсификации начальной стадии шлифовки.

Армированное стекло изготовляют способом периодической и непрерывной прокатки. В отечественной стекольной промышленности армированное стекло изготовляют способом непрерывной прокатки с подачей сетки сверху. Над прокатной машиной на площадке установлен механизм подачи сетки, а на сливной части печи смонтирован экран-холодильник. Рулон сетки устанавливают на площадке над прокатной машиной. Сетка рулона опускается вниз и, огибая водоохлаждаемое приспособление (трубчатый или плоский неподвижный холодильник), погружается в стекломассу и вместе с ней проходит между прокатными валиками. При приближении к водоохлаждаемому перегибному приспособлению сетка подвергается воздействию высокотемпературного излучения стекломассы в сливном лотке. Проходя зону интенсивного теплового воздействия газовой среды и излучения стекломассы, металлическая сетка окисляется и окалина попадает в стекломассу, закрашивая ее. Для устранения условий образования пороков армированного стекла применяют различные приспособления для защиты сетки от теплового излучения путем экранизации. Узел формования включает водоохлаждаемый холодильник, приспособление для подачи сетки; перекрывающий шамотный шибер, экран, водоохлаждаемый прокатный вал.

Основной способ производства узорчатого стекла — непрерывная прокатка. Процесс изготовления узорчатого стекла почти не отличается от производства обычного прокатного стекла. Узорчатое стекло вырабатывают так. У выработочной части стекловаренной печи устанавливают прокатную машину. Прокатный валик с рисунком располагают снизу ленты стекла, так как на верхней стороне ленты происходит продольная и поперечная разрезка. Из выработочной части ванной печи стекломасса поступает к приемному лотку, а затем к валикам прокатной машины. Прокатанная между двумя валиками лента узорчатого стекла транспортируется по асбестовым валикам к приемным валикам рольного стола. С рольного стола лента стекла направляется в туннельную электропечь для отжига.

Производство полированного, закаленного и трехслойного стекла

Полированное стекло получают с помощью метода «плавающей ленты» (флоат-способ) в специальной емкости с расплавленным оловом. Поточная линия производства полированного стекла состоит из стекловаренной печи общей длиной ~ 60 метров и шириной 6…10 метров, флоат-ванны, печи для отжига длиной 120 метров и станков для разрезки стекла с помощью алмазосодержащих кругов. В результате технологических особенностей производства материал обретает максимально ровную поверхность, высокую светопропускающую способность (свыше 90%) и великолепные оптические характеристики, исключающие искажение объекта. По маркам стекло делится на М1 — наивысшее качество стекла, М2, М3 — полированное стекло, М4 — оконное, М5, М6 — неполированное. Популярность полированного стекла связана с его устойчивостью к кислотам щелочам и коррозии, а также его стабильными химическими и физическими свойствами. Стекло М1 идет на изготовление зеркал класса премиум, на стекла автомобилей и на лучшие образцы стеклопакетов.

Закаленное стекло (каленое стекло, каленка или сталинит) изготавливается по двухэтапной технологии. На первом этапе производится его нагрев до 700 ºC в специальной печи. Оставаясь до определенного момента в твердом состоянии, заготовка абсорбирует тепло, распределяя его по всей площади. Линейное расширение не создает постоянного напряжения, это обратимое явление. Нагреваясь дальше, стекло переходит в жидкое состояние. Именно эти несколько секунд переходного состояния оказывают решающее влияние на степень закалки. Второй этап заключается в резком охлаждении, при котором в диапазоне 650-450 ºC возникающим напряжением сжатия стеклу придаются необходимые свойства – повышенная прочность и стойкость к перепадам температур. При этом стекло сохраняет все свои первоначальные оптические качества.

Триплекс – так называется ударопрочное стекло, состоящее только из трех или более слоев, средние из которых – все те же полимеры в виде пленки или жидкости. Триплексы успешно применяются в современном строительстве, гарантируя безопасность людей и сохранность ценностей в помещениях. Основное достоинство триплекса – способность выдерживать сильные удары, поэтому именно их устанавливают на все автомобили. При аварии такие стекла не разлетаются на осколки, они остаются склеенными даже под самыми высокими силовыми нагрузками. Триплексы изготавливаются как в прозрачном варианте, так и тонированные. Ударопрочное стекло выполняется в несколько слоев, состоящих из силикатных стекол и склеивающих их полимерных прослоек. Прослойкой могут служить полиуретановые или поливинилбутиральные пленки. В качестве прослойки используются и полимерные смеси в жидком состоянии. На первом этапе производится сборка многокамерного стеклопакета, подвергающегося затем кремнеорганической парообработке. На втором этапе готовится жидкая клеевая полимерная композиция, которой заполняют камеры стеклопакета. Под лучами специальных ламп твердение композиции происходит в течение часа.