Способы формирования изделий

Втягиванием изготовляют листовое стекло толщиной 2 — 6 мм, стеклянные трубы, стекловолокно. Сущность лодочного способа получения листового стекла заключается в следующем. В бассейн (он обычно имеет длину 5—6 м при глубине 1,2—1,5 м) с готовой стекломассой, охлажденной до температуры, соответствующей необходимой вязкости (не ниже 102 Па*с) погружается лодочка. Лодочка (лодка) — это длинный прямоугольный шамотный брус со сквозным продольным вырезом, переходящим в верхней части в узкую щель. Под влиянием гидростатического напора стекломасса выдавливается через щель; растекания при этом не происходит. На стекломассу, выдавливаемую из щели лодочки, опускают горизонтально-подвешенную стальную раму — «приманку», а затем оттягивают ее вверх с помощью валиков специальной машины ВВС (вертикального вытягивания стекла), при этом за приманкой потянется лента стекла, которая охлаждается и отжигается в шахте машины и после выхода из шахты от нее отрезаются листы требуемых размеров.

При безлодочном способе (вертикальном и вертикально-горизонтальном) в стекломассу погружают огнеупорный поплавок со сквозной щелью или без нее. Поплавок способствует созданию направленного потока стекломассы, помогающего стабилизировать формование ленты стекла. При этом способе лента стекла поднимается непосредственно со свободной поверхности стекломассы с помощью бортоформующих роликов.

Методом проката (непрерывным и периодической прокаткой) изготовляют крупноразмерное листовое стекло (гладкое и узорчатое), коврово-мозаичные плитки, а также стекло, армированное металлической сеткой. При прокате стекломасса сливается на гладкую поверхность и прокатывается валками с гладкой или узорчатой поверхностью. Стекло с высоким качеством поверхности и утолщенное (8 — 30 мм) получают эффективным флоат-способом. При этом способе формование ленты стекла происходит на поверхности расплавленного олова 6 в результате растекания стекломассы. Такое стекло не нуждается в последующей полировке, имеет ровные края.

Прокатывая стекло и загибая его края в форме швеллера или коробки, получают профильное стекло. При изготовлении труб применяется способ вальцевания, при котором непрерывная струя стекломассы поступает на вращающийся вал, распределяется по его поверхности по спирали, затем развальцовывается и разглаживается с помощью роликов.

Методом прессования в формах с помощью керна (пуансона), создающего давление на стекломассу, изготовляют изделия крупных размеров и большой толщины (стеклоблоки).

Методом центробежного формования (скорость вращения форм 800—1200 мин^-1) изготовляют цилиндры, трубы, свето- и радиотехнические приборы.

Отформованные изделия обязательно отжигают для уменьшения внутренних напряжений в специальных печах или в шахтах машин ВВС. При нагревании стекла до пластичного состояния, а затем при резком охлаждении его поверхности можно вызвать появление равномерно распределенных остаточных напряжений, которые придают стеклу повышенную механическую прочность при ударе и изгибе, а также повышенную термостойкость. Этот процесс называют закалкой. Для закалки используют электрические печи или шахтные закалочные агрегаты. Высокопрочные стекла получают путем химического и термохимического упрочнения его поверхности.

Некоторые стеклоизделия подвергают декоративной обработке, в частности напылению стеклопорошков плазменной горелкой на их подложки (листовое стекло, посуду). Листовое стекло шлифуют, полируют. Отходы шлифования можно использовать при производстве автоклавных силикатных материалов.

Разновидности ИСК, вяжущая часть которых представлена затвердевшим неорганическим стеклорасплавом, называют стекло-конгломератами. Их изготовляют пока в небольшом объеме, например стеклокремнезит, стекломрамор, стеклошамотный огнеупор. Общие закономерности формирования их структуры соответствуют общей теории ИСК. В качестве заполнителей могут использоваться отходы ремонта различных печей (динасовые, шамотные, магнезитовые, шпинелевые и др.), а также горные породы: кварцевый песок, мраморная крошка и др. Стекломасса при затвердении вступает в физико-химическое взаимодействие с заполнителями, вследствие чего образуются пограничные контактные зоны.

Изготовление стеклоконгломератов может производиться по двум принципиальным технологическим схемам:

• расплав стекломассы в минимально необходимом количестве вводят в плотную смесь огнеупорных заполнителей, температура плавления которых выше, чем у стекломассы (не менее чем на 50 °С), эта смесь перемешивается и формуется с уплотнением в изделие;
• сырец формуют из смеси тонкоизмельченного стекла, плавня, заполнителей, после чего он нагревается до температуры плавления тонкоизмельченного стекла, что способствует цементации огнеупорного заполнителя и сырца в конгломерат. В качестве вяжущей части можно использовать бой стекла, эрклез и др. Для повышения деформативности, снижения хрупкости применяют соответствующие добавки.

Основы производства стекла Стеклянные материалы Оконное и витринное стекло