Вытягивание листового стекла

Вытягивание стекла заключается в следующем. Если на поверхность стекломассы, охлажденной до температуры выработки (около 1000°С), положить плашмя металлический стержень, а затем поднимать его, стекломасса вследствие высокой вязкости потянется вслед за ним в виде полосы (ленты). Однако силы поверхностного натяжения по мере подъема ленты стремятся сузить и оборвать ее.

По методу Фурко стекломасса вытягивается вверх не со свободной поверхности, а через сквозную прорезь (щель) удлиненного огнеупорного тела – «лодочки». Лодочка погружена в стекломассу давлением специальных нажимных устройств, иначе она всплыла бы на поверхность; поэтому стекломасса выступает над верхним срезом щели. Эта стекломасса захватывается затравкой (металлическое приспособление или лист стекла) и вытягивается наверх в виде ленты. Обрыв ленты стекла предотвращается тем, что концы щели лодочки несколько сужены, препятствуют обрыву также специальные зажимы – бортодержатели. На некоторой высоте над срезом щели установлены холодильники, представляющие собой заключенные в металлический кожух трубы, по которым течет вода. Холодильники обеспечивают охлаждение,а следовательно, затвердевание ленты, что препятствует ее деформации.

Движение ленты стекла вверх осуществляется при помощи асбестовых валиков машины вертикального вытягивания стекла (ВВС). Транспортируемая валиками машины ВВС лента стекла движется в закрытом металлическом кожухе – шахте, где происходит отжиг ленты стекла за счет тепла самой ленты. В стенках шахты имеются люки для наблюдения за ходом движения ленты стекла. На верхней площадке, где она выходит из машины ВВС, происходит автоматический процесс подрезки ее и отламывания листов. При этом одновременно удаляются более утолщенные края ленты.

Листы стекла автоматически переставляются на транспортер, направляющий их в резной цех.

Этим способом можно вытягивать не только листовое стекло, но и трубки (дроты), стволы, штабики (палочки) и трубы.

Преимущества лодочного способа: простота установки, пуска и обслуживания машин и малая чувствительность процесса вытягивания к колебаниям температуры. Недостатки: относительно резко выраженная полосность на ленте стекла, появление на ленте с течением времени поверхностного руха (рух - производственное название брака стекла вследствие его частичной кристаллизации) и, кроме того, необходимость частых обрывов ленты на ее обновление (чистка щели лодочки). Эти недостатки послужили толчком для поисков новых способов вытягивания стекла.

Вертикальное безлодочное вытягивание стекла основано на том, что стекло вытягивается вертикально вверх со свободной поверхности стекломассы, а не через щель лодочки. Борта ленты удерживаются от сужения бортоформующими валиками и бортодержателями. Качество стекла, получаемого по безлодочному способу, лучше, однако этот способ обладает существенными недостатками, к которым относятся сложность установки и необходимость тщательного регулирования режима формования.

Безлодочное горизонтальное вытягивание листового стекла отличается тем, что стекломасса сначала вытягивается вверх со свободной поверхности, а затем на некоторой высоте лента стекла перегибается через специальный валик и направляется далее горизонтально. К преимуществам этого способа относятся высокое качество поверхности ленты, возможность получения очень тонких стекол, максимально высокая скорость вытягивания, горизонтальная направленность технологического процесса, что позволяет легко механизировать и автоматизировать последующие операции, продолжительная работа машин без обрыва ленты. Недостатки заключаются в громоздкости и сложности установки.

Однако наиболее прогрессивным и технологичным способом получения листового стекла является флоат-технология, в котором расплав из бассейна печи вытекает на поверхность расплавленного олова и приобретает ровную нижнюю поверхность. Внешняя поверхность стекломассы разравнивается за счет контакта с горячей атмосферой над ванной с оловом. Высокое качество флоат-стекла обусловлено тем, что на его поверхности отсутствуют механические дефекты. Толщина стекла определяется поверхностным натяжением и в среднем составляет 7,1 мм. Плоское стекло другой толщины изготавливают за счет растяжения или сжатия охлаждаемого расплава. Поверхность стекла со стороны ванны с расплавом олова содержит значительное количество металла («оловянная» поверхность), на поверхности со стороны атмосферы над ванной («воздушная» поверхность) олова намного меньше. До сих пор флоат-методом изготавливают только натриево-кальциево-силикатные стекла.

Методом вытягивания внизполучают стекло такого же качества, что и флоат-стекло. Данный метод заключается в том, что расплавленная стекломасса из бассейна поступает в неглубокий жёлоб с такой скоростью, что происходит его переполнение.Потоки расплава, вытекающие с каждой стороны жёлоба, соединяются и образуют цельный плоский лист стекла. Толщина листа определяется скоростью вытягивания, поэтому можно легко получать достаточно тонкие листы (0,5 мм). В отличие от флоат-процесса, описанный метод более продолжителен по времени, но позволяет производить различные сорта стекла с быстрой сменой составов.