Войти
Использование флоат-стекла на железнодорожной станции Кристал Пэлас, Лондон Флоат-стекло представляет собой лист стекла, изготовленный путем плавания расплавленного стекла на станине. расплавленного металла, обычно олова, хотя в прошлом использовались свинец и другие различные сплавы с низкой точкой плавления. Этот метод обеспечивает равномерную толщину листа и очень плоские поверхности.
Современные окна изготавливаются из листового стекла. Большая часть флоат-стекла - это натриево-кальциевое стекло, хотя относительно небольшие количества специального боросиликатного и стекла для плоских дисплеев также производятся с использованием процесса флоат-стекла. Процесс производства флоат-стекла также известен как процесс Pilkington, названный в честь британского производителя стекла Pilkington, который впервые применил эту технологию в 1950-х годах на своей производственной площадке в Сент-Хеленс, Merseyside.
Старое окно, содержащее единственный лист флоат-стекла в верхнем левом углу, Йена, Германия. Остальные секции, возможно, не являются флоат-стеклом, на что указывают искаженные отражения дерева. До 16 века оконное стекло или другое плоское стекло обычно вырезали из больших дисков (или ронделей) коронное стекло. Листы стекла большего размера получали путем выдувания больших цилиндров, которые разрезали и сплющивали, а затем разрезали на стекла. Большая часть оконного стекла в начале 19 века изготавливалась с использованием цилиндрического метода. «Цилиндры» имели длину от 6 до 8 футов (от 180 до 240 см) и от 10 до 14 дюймов (от 25 до 36 см) в диаметре, что ограничивало ширину разрезания оконных стекол и приводило к тому, что окна разделялись фрамугами на прямоугольные. панели.
Первые достижения в области автоматизации производства стекла были запатентованы в 1848 году Генри Бессемером. Его система производила непрерывную ленту из плоского стекла, формируя ленту между роликами. Это был дорогостоящий процесс, так как поверхности стекла требовали полировки. Если бы стакан можно было установить на идеально гладком плоском теле, таком как поверхность открытого поддона со спокойной жидкостью, это значительно снизило бы затраты. Были предприняты попытки сформировать плоское стекло на ванне с расплавленным оловом - одной из немногих жидкостей, более плотных, чем стекло, которые были бы спокойными при высоких температурах, необходимых для изготовления стекла, - особенно в США. Было выдано несколько патентов, но в то время этот процесс был неработоспособен.
Перед разработкой флоат-стекла большие листы листового стекла изготавливали путем заливки большой лужи стекла на поверхность железа с последующей полировкой обеих сторон, что было дорогостоящим процессом. С начала 1920-х годов непрерывная лента из листового стекла пропускалась через длинную серию линейных шлифовальных и полировальных машин, что уменьшало потери стекла и стоимость.
Стекло более низкого качества, тянутое стекло, было изготовлено путем вытягивания вверх из ванны расплавленного стекла тонкого листа, удерживаемого по краям роликами. По мере охлаждения поднимающийся лист затвердел и его можно было разрезать. Две поверхности были более низкого качества, то есть не такими гладкими или однородными, как у флоат-стекла. Этот процесс продолжался в течение многих лет после разработки флоат-стекла.
Между 1953 и 1957 годами сэр Аластер Пилкингтон и Кеннет Бикерстафф из британской компании Pilkington Brothers разработали первое успешное коммерческое приложение для формирования непрерывной ленты из стекла с использованием расплавленного олова ванна, по которой расплавленное стекло беспрепятственно течет под действием силы тяжести. Успех этого процесса заключался в тщательном балансе объема стекла, подаваемого в ванну, где оно сплющивалось под собственным весом. Полномасштабные прибыльные продажи флоат-стекла были впервые достигнуты в 1960 году, а в 1960-х годах этот процесс был лицензирован во всем мире, заменив предыдущие методы производства.
Линия флоат-стекла Флоат-стекло широко используется стекловарение сырье, обычно состоящее из песка, кальцинированной соды (карбонат натрия ), доломита, известняка и соляной кек (сульфат натрия ) и т.д. В качестве красителей, рафинирующих агентов или для регулирования физических и химических свойств стекла могут использоваться другие материалы. Сырье смешивается в процессе партии, затем подается вместе с подходящим стеклобоем (отходы стекла) в контролируемом соотношении в печь, где его нагревают примерно до 1500 ° C.. Обычные стекловаренные печи имеют ширину 9 м, длину 45 м и содержат более 1200 тонн стекла. После расплавления температура стекла стабилизируется примерно до 1200 ° C для обеспечения однородного удельного веса.
. Расплавленное стекло подается в «ванну с оловом», ванну с расплавленным оловом (примерно 3–4 м шириной, 50 м длиной, 6 см глубиной) из канала доставки и выливается в оловянную ванну с помощью керамической кромки, известной как выступ носика. Количество стекла, которое может вылиться на расплавленное олово, контролируется заслонкой, называемой щелью.
Олово подходит для процесса производства флоат-стекла, поскольку оно имеет высокий удельный вес, является когезионным и не смешивается с расплавленным стеклом. Однако олово окисляется в естественной атмосфере с образованием диоксида олова (SnO 2). Диоксид олова, известный в процессе производства как окалина, прилипает к стеклу. Чтобы предотвратить окисление, ванна с оловом снабжена положительным давлением защитной атмосферой из азота и водорода.
. Стекло течет на поверхность олова, образуя плавающую ленту с идеально гладкие с обеих сторон поверхности одинаковой толщины. По мере того, как стекло течет по ванне с оловом, температура постепенно снижается с 1100 ° C до примерно 600 ° C, когда лист можно поднимать с жести на ролики. Стеклянная лента снимается с ванны роликами с регулируемой скоростью. Изменение скорости потока и скорости роликов позволяет формировать листы стекла различной толщины. Верхние ролики, расположенные над расплавленным оловом, можно использовать для управления как толщиной, так и шириной стеклянной ленты.
После выхода из ванны стеклянный лист проходит через лерную печь примерно на 100 м, где он постепенно охлаждается, так что отжиг без деформации и не трещина от перепада температуры. На выходе из «холодного конца» печи стекло режется машинами.
светильник из флоат-стекла. Обычное флоат-стекло имеет более толстые листы зеленого цвета из-за примесей Fe2 +. Сегодня флоат-стекло является наиболее широко используемой формой стекла в потребительских товарах. Благодаря как высокому качеству, не требующему дополнительной полировки, так и его структурной гибкости во время производства, ему можно легко придавать различные формы, находясь в нагретом сиропообразном состоянии. Это делает его идеальным для множества применений, таких как
Большинство видов специального стекла, таких как закаленное стекло, матовое стекло, многослойное безопасное стекло и звуконепроницаемое стекло, состоят из стандартного листового стекла. стекло, прошедшее дополнительную обработку.
По состоянию на 2009 год на мировом рынке листового стекла, за исключением Китая и России, доминируют четыре компании: Asahi Glass, NSG / Pilkington, Saint-Gobain и Guardian Industries. Другие компании включают Sise Cam AS, Vitro, ранее PPG, Central Glass, Hankuk (HanGlas), Zeledyne и Cardinal Glass Industries.
