Описание производства прокатного стекла

Основы промышленного производства прокатного стекла были заложены в конце XVII века.

При непрерывном способе стекломасса из ванной печи, выработочная часть которой завершается щелью, изливается в зазор между двумя цилиндрическими пустотелыми валками из металла, вращающимися навстречу друг другу. В результате прокатки деформированной ленте сообщается поступательное движение. Толщина ленты регулируется величиной зазора между валками, а скорость проката – изменением скорости вращения валков.

Во избежание прилипания стекла к поверхности валков их охлаждают изнутри проточной водой (рисунок 1.1в). В то же время степень охлаждения не должна быть чрезмерной, в противном случае на ленте образуются мелкие поверхностные трещины (посечки).

После прохождения стекломассы через формующие валки собственно процесс формования завершен. Лента после формования находится в пластичном состоянии, поэтому для предотвращения деформации ее охлаждают на открытом роликовом конвейере с асбестированными валками до поступления в лер на отжиг. Борта ленты следует защищать от чрезмерного охлаждения во избежание их натяжения и деформации ленты («горбление»).

Характерной особенностью прокатного стекла является «кованость» его поверхности, приводящая к матовости и снижению прозрачности стекла. Это явление обусловлено следующими причинами. При прокатке лента жидкотекучей стекломассы резко охлаждается поверхностями металлических валков за счет теплопроводности и излучения стекла, а также большой теплопроводности и теплоемкости валков, интенсивно отнимающих тепло от стекла. В результате поверхностные слои стекла мгновенно затвердевают. После прохождения валков условия теплообмена ленты с окружающей средой изменяются: резко снижается количество отбираемого с поверхности тепла, в результате, за счет поступающей из глубин стекла теплоты, происходит плавление затвердевших ранее слоев. Однако температура их повторного разогрева уже недостаточна для того, чтобы поверхностное натяжение могло устранить дефекты поверхностного слоя, вызванные неравномерным твердением стекломассы при охлаждении ее металлом прокатных валков («кованость»). В результате получаемое стекло характеризуется матовостью, вызываемой повышенным рассеянием света поверхностью, слабой прозрачностью. Это обстоятельство исключает возможность применения такого «сырого» стекла без дополнительной механическом обработки (шлифование и полирование) в тех областях, где требуется хорошая видимость просматриваемых через него объектов. Структурированный характер поверхности прокатного стекла предопределил его использование для производства узорчатого и армированного стекла.

Качество поверхности «сырого» прокатного стекла во многом определяемое отклонениями ленты по толщине иобусловленное кованостью и волнистостью, однако, обычно не превышают 0,15–0,20 мм, что существенно меньше, чем разнотолщинность тянутого стекла.

Освоение способа непрерывного проката позволило перейти к массовому производству дешевого листового стекла больших габаритов. Способ обеспечивает поточность производства, возможность автоматизации технологических процессов. Данный способ формования в существенно меньшей степени зависит от нарушений режима варки в печи, чем при методах вытягивания, обеспечивает большую скорость ленты (200–250 м/ч).