Производство силикатного стекла

Когда говорят про производство силикатного стекла, часто представляют просто плавку песка — но на деле это танцы с бубном вокруг температурных режимов и состава шихты. Наш опыт в ООО 'Гуандун Юлиан Энергосберегающие Строительные Материалы' показывает: даже при отлаженной технологии малейший сдвиг в пропорциях соды или доломита ведёт к браку — скажем, к волнам в стекломассе или микротрещинам после отжига.

Шихта: где кроются главные ошибки

Помню, в 2018 году попробовали сэкономить на очистке кварцевого песка — результат: стекло с жёлтым оттенком из-за примесей железа. Пришлось срочно менять поставщика, хотя изначально казалось — мелочь. Сейчас на https://www.ulianglass.ru мы отдельно указываем требования к фракции и чистоте песка — но новички до сих пор повторяют эти ошибки, думая, что главное — температура в печи.

А ещё важен порядок загрузки компонентов. Если соду ввести раньше песка — получится комкование, и потом ванна печи работает неравномерно. Мы через это прошли, когда расширяли линию для закалённого стекла — технологи пришлось переучивать, хотя в теории всё казалось очевидным.

Сульфат натрия, кстати, часто недооценивают. Без него кислород плохо выходит из массы — остаются пузыри. Но перебор — и стекло мутнеет. Вот такой баланс, который не в учебниках описан, а только в практике.

Плавка: почему важен не только нагрев

Наша печь с регенеративной системой — это отдельная история. Когда переходили на производство энергосберегающего стекла LOW-E, пришлось пересматривать температурные зоны. Верхний слой шихты должен прогреваться медленнее, чем нижний — иначе возникают напряжённые участки, которые потом рвутся при резке.

Особенно сложно с толстыми листами. Для пуленепробиваемых стёкол, которые мы тоже выпускаем, приходится держать температуру в зоне осветления до 1600°C дольше обычного — но без пережога. Один раз недосмотрели за газовыми горелками — получили кристаллизацию по краям листа. Пришлось пустить партию на переплавку, хотя потери составили почти 20%.

Сейчас используем систему контроля с оптическими пирометрами — но и они иногда врут из-за дымки от испарений натрия. Так что оператор всё равно должен смотреть на цвет стекломассы. Старая школа, но без неё никуда.

Формование: тонкости, которые не заметны с первого взгляда

При производстве многослойного стекла важно, чтобы базовый лист был идеально ровным — иначе при склейке появляются оптические искажения. Мы долго экспериментировали со скоростью вытягивания на флоат-линии. Оказалось, что для стёкол толщиной менее 4 мм нужно замедлять процесс, иначе кромка получается волнистой.

А вот для огнестойких стёсел, наоборот, ускоряем — потому что там важнее равномерность прогрева по всей плоскости. Кстати, именно при работе с огнестойкими вариантами мы столкнулись с проблемой кристаллизации на поверхности — пришлось добавлять в состав оксид алюминия, хотя это и удорожает процесс.

Вакуумные присоски на транспортерах — казалось бы, мелочь. Но если их расположить неправильно, на листе остаются микроцарапины. Для изолирующего стекла это критично — потом в месте царапины может пойти трещина при перепадах температур.

Отжиг и закалка: где теряется качество

Самое обидное — когда после идеальной плавки портишь стекло в печи отжига. У нас был случай: для партии закалённого стекла установили слишком резкий перепад температур — листы посыпались при испытаниях на удар. Пришлось анализировать лом — оказалось, напряжения распределились неравномерно из-за сквозняка в зоне охлаждения.

Сейчас для энергосберегающих стёкол LOW-E используем двухстадийный отжиг. Сначала медленно снижаем температуру до 450°C, потом резче — до 200°C. Но это для толщины 6 мм. Для 10 мм уже другой режим. Кстати, именно здесь пригодился наш 30-летний опыт — накопили столько режимов, что проще вести базу данных, чем держать в голове.

А ещё важно положение роликов в печи. Если они перекошены даже на миллиметр — стекло ведёт, и при дальнейшей обработке получается брак. Мы раз в месяц обязательно проверяем геометрию, хотя многие производители экономят на этом.

Глубокая обработка: почему технические решения важнее оборудования

Когда мы на https://www.ulianglass.ru предлагаем технические решения для глубокой обработки стекла, то всегда смотрим на исходное сырьё. Например, для гравировки лучше подходит стекло с повышенным содержанием калия — оно меньше скалывается по краям. Но такое сложнее плавить, приходится балансировать.

С фасетной кромкой вообще отдельная история. Казалось бы, стандартная операция — но если не подобрать правильные абразивы, остаются микротрещины. Для многослойного стекла это особенно критично — позже трещина может пойти между слоями.

Или вот изогнутые стёкла. Мы потратили полгода, чтобы подобрать режим гибки для пуленепробиваемых вариантов. Оказалось, нужно не просто гнуть, а одновременно контролировать скорость охлаждения по внешнему и внутреннему радиусу. Теперь это ноу-хау нашей компании, хотя начиналось с трёх испорченных партий.

Контроль качества: что не видно при беглом осмотре

Самый коварный брак — когда стекло проходит все испытания, а через месяц появляются микротрещины. Мы связывали это с остаточными напряжениями, но потом выяснили: иногда проблема в составе воды для промывки после резки. Если жёсткость выше нормы — на поверхности остаются соли, которые со временем 'протравливают' стекло.

Сейчас внедрили контроль по 15 параметрам для каждого листа. Особенно строго — для огнестойкого стекла, где важна не только прозрачность, но и поведение при нагреве. Кстати, именно для таких стёкол мы разработали свой метод проверки на термоудар — опускаем раскалённый лист в холодную воду и смотрим на деформации.

А ещё заметил: летом брака всегда больше. Сначала думали — персонал расслабляется. Оказалось — из-за влажности в цехе меняется поведение шихты при загрузке. Пришлось устанавливать дополнительные осушители. Мелочь, а влияет на весь процесс.