Варка стекол в горшковых печах

Горшковые печи применяют для производства стекол с высоким светопропусканием, оптических, некоторых технических, а также цветных стекол для художественных изделий. В последнее время их стали заменять малыми ванными печами периодического действия. В обоих этих видах печей процесс стекловарения практически идентичен.

В полости горшковой печи устанавливают от одного до 16 горшков. Горшки представляют собой сосуды из огнеупорной массы вместимостью 100 – 1000 кг. Горшки обжигают в специальных печах до температуры 1000 -1200 ºС и в разогретом состоянии перемещают в горшковую печь, где производится окончательный обжиг до температуры, превышающей температуру варки стекла на 30 – 50 ºС. Затем стенки горшков покрывают слоем расплавленного стекла, полученного из стеклобоя.

Варка стекла в горшковых печах состоит из последовательных операций: загрузка и провар шихты; осветление и перемешивание; студка, выработка. Таким образом, процессы стекловарения разделены во времени.

Шихту в горшки загружают порциями 2 – 3 раза в виде конуса. После варки стекломассы температуру повышают на 30 – 40 ºС для осветления. Осветление и гомогенизацию ускоряют бурлением сжатым воздухом. При бурлении в стекломассе образуются крупные пузыри, которые по пути к поверхности захватывают мелкие и способствуют осветлению. Бурление повторяют несколько раз. Осветленная стекломасса медленно охлаждается до выработанной вязкости. Расплавы технических и оптических стекол во время осветления и студки перемешивают механически огнеупорными мешалками. Режим перемешивания подбирают индивидуально для каждой стекломассы. Выработка стекла производится наборкой стекломассы на трубку или путем отливок.

Охлаждение горшковых печей перед выработкой стекла и последующий разогрев их для варки связаны с затратами большого количества теплоты. КПД горшковых печей очень низок – до 8%. На 1 кг стекломассы затрачивается до 83 000 кДж теплоты. Отапливаются горшковые печи газообразным или жидким топливом.

Варка стекла в периодических ванных печах производится аналогично варке в горшковых печах. Периодические ванные печи используют при варке тугоплавких, цветных и глушенных стекол. В этих печах площадь стекломассы равна площади пода печи, в связи, с чем они экономичнее горшковых.

Основные способы формования стеклоизделий

 

Формование вязкого материала, находящегося в пластическом состоянии, включает в себя две стадии: образование формы и закрепление формы.

Основные технологические характеристики формования стекла: рабочий интервал вязкости стекломассы и соответствующий ему температурный интервал формирования (время прохождения рабочего интервала).

Наиболее распространенные способы формования стекла: прессование; прессовыдувание; выдувание; вытягивание; флоат-способ; прокат.

Формование осуществляется в широком интервале значений вязкости, приделы которой приведены в табл.3

Таблица 3

Значение вязкости при формовании

Способ формования	Вязкость, Па с
Прессовыдувание	103…4*107
Выдувание	5*102…5*106
Вытягивание ленты стекла	103…107
Вытягивания стекловолокна	102,6…103
Прокат	102…107
Литьё	102…105
Моллирование	105…106
Спекание	108

Прессование

 

Это наиболее древний способ формования стеклоизделий. Прессование стекломассы осуществляется в металлических формах под действием односторонне направленных сжимающих усилий, которые создаются пуансоном и формовочным кольцом (рис. 2.5.).

Порция расплавленной стекломассы из стекловаренной печи подается автоматически капельным питателем в пресс-форму. Пресс - форма по конфигурации соответствует изготовляемому изделию. Под действием опускающегося в форму пуансона, стекломасса равномерно вдавливается во все стороны, заполняя пространство между внутренней поверхностью формы и наружной поверхностью пуансона. Под давлением пуансона стекломасса поднимается вверх до формовочного кольца, оформляющего кромку или края изделий.

 

Рис.9. Схема процесса прессования стекломассы:

а – подача капли стекломассы в чистую форму; б – прессование изделия пуансоном и формовым кольцом; в – удаление изделия из формы; 1 – форма, 2 – пуансон, 3 - формовое кольцо, 4 – поддон-выталкиватель, 5 – капля стекломассы, 6 – изделие

Прессование – это точный простой производительный и дешевый способ формования стеклоизделий. Но его применение ограничено по следующим причинам:

- ограниченность формы – изделие должно иметь такую форму, чтобы пуансон мог выйти из неё (стакан);

- невозможность получить изделие с тонкими стенками;

- невысокое качество поверхности прессованных изделий.

Прессование применяется в массовом производстве массивных или полых толстостенных изделий с неглубокой и простой по форме полостью. Прессованием изготовляют строительные блоки, линзы, призмы, плитки, экраны электролучивых трубок, посуду, стеклотару, светотехническую арматуру (фары, колпаки) и т.п. Прессование осуществляется, главным образом, механизированным способом на полуавтоматах и автоматах. Например, автомат АПП-12 для формования посуды, плиток, блоков линз.

 

Выдувание.

 

Это основной и старейший способ формовки полых тонкостенных изделий. Он применим только к стеклу, и позволяет получать посуду с полостью любой формы.

Выдувание изделий из стекломассы осуществляется под влиянием равнодействующих растягивающих усилий, создаваемых во внутренней полости стекломассы сжатым воздухом. Выдувание может быть ручным и машинным. Ручное выдувание – трудоёмкий, вредный и несовершенный способ производства. В настоящее время он сохраняется в производстве сортовой посуды (хрусталя), да и там вытесняется машинным выдуванием для изделий массового ассортимента.

Машинным выдуванием изготовляют посуду, стеклянную тару, изделия технического назначения (автоматы ВС-24, ВК-24,ВВ-7,АВ6-2).

В производстве тары производительность оборудования повысилась в 2,5…3 раза. При машинном выдувании применяют чаще всего капельный, реже вакуумные питатели для подачи отдельных порций стекломассы в машины.

Рис.10. Схема питателя-фидера типа ПМ-312

 

На многих стекольных заводах работают механические питатели ПМ-312(рис.10), в которых расплавленная стекломасса через окно в стене выработочной части печи поступает самотёком на шламотный латок и движется по шамотному каналу (2) к чаше питателя (1), где расположены механизмы, формующие каплю и подающие ее в стеклоформовочную машину. Шламотный канал делится на две части – секцию охлаждения (3) и секцию кондиционирования (7). Потолок в секции охлаждения представляет систему покровных плит (4), которые можно при необходимости открывать.

Для поддержания специального теплового режима питатель обогревается мазутными горелками (5) или системой газовых горелок. Дымовые газы отводятся через вытяжную трубу (6). Капля стекломассы выдувается через очко шамотным плунжером и отрезается ножницами. Механизм шамотного плунжера и ножниц приводится в движение от самостоятельного привода. Температура стекломассы, подаваемой на формовку, около 1200⁰С. Капельный питатель дает возможность регулировать массу и форму капли. Для получения термически однородной капли применяется обогрев питателя специальными горелками и перемешивание стекломассы. Шамотным цилиндром – бушингом, вращающимся вокруг плунжера

Рассмотрим технологический процесс оформления бутылки на выдувной машине с капельным питателем

 

Рис.11. Технологический процесс оформления бутылки на выдувной машине с капельным питателем

 

Из питателя (фидера) в форму, стоящую горлом вниз, падает капля. На дно формы накладывается дутьевая головка и через нее подаётся сжатый воздух. Под действием воздуха стекломасса оттесняется в горловые клещи и таким образом формируется горлышко бутылки. В следующей позиции форма поворачивается горлом кверху, снизу к форме подходит донный затвор, сверху – дутьевая головка, выдувающая пулька. Далее пулька передается в чистовую форму для окончательного выдувания бутылки сжатым воздухом с помощью дутьевой головки.

 

Прессовыдувание.

 

Это комбинированный способ, в котором формование производиться предварительно прессованием стекломассы пуансоном в черновой форме с последующим выдуванием изделия сжатым воздухом в чистовой форме. Этим методом формуют широкогорлые толстостенные полые тарные изделия, например, бутыли с диаметром горла более 30 мм, банки. Распространены автоматические машины типа ПВМ. Например, ЗПВМ–12, позволяющая формовать изделия в двухместных формах.

Прессовыдувные машины работают по следующей схеме (рис.12):

 

 

Рис.12. Схема формования широкогорлых изделий способом прессования:

а – подача капли в черновую форму; б – прессование пульки и горла изделия; в – передача пульки в чистовую форму; г – выдувание изделия в чистой форме; 1 – капля стекла; 2 – черновая форма; 3 - пуансон; 4 – пулька; 5 – горловая форма; 6 - чистовая форма; 7 – дутьевая головка; 8 – изделие

 

1. В черновую форму из капельного питателя подана порция стекломассы, сверху на форму наложены горловые щипцы, формующие горло изделия и удерживающие заготовку стекла в течение всего процесса формования. Пуассона находиться в верхнем положении.

2. Пуансон опускается вниз и прессует баночку.

3. Пуансон поднимается вверх, а баночка в горловых щипцах помещается в чистовую форму (2).

4. К горловым щипцам плотно подходит дутьевая головка, через которую подаётся сжатый воздух, раздувающий заготовку до размеров готового изделия. Затем дутьевая головка и горловые щипцы, обе половинки чистовой формы расходиться, изделие свободно стоит на дне формы.

 

Вытягивание.

 

Изделие вытягивают из стекломассы под действием односторонне направленных растягивающих усилий, создаваемых вытяжным механизмом. Этот способ формования, как и выдувание, применим только к стеклу. При этом формуется листовое стекло и плёнки, стеклянные трубы и штабики, непрерывное стекловолокно.

Остановимся на производстве листового стекла способом вытягивания. Основными способами производства листового стекла в России является лодочное и безлодочное вертикальное вытягивание стеклянной ленты толщиной 2…6 мм.

Лодочный способ вертикального вытягивания стекла (ЛВВС) изобрел бельгийский инженер Фурко в начале ХХ в. Для формования стекла используется лодочка (рис.13) – длинный прямоугольный шамотный брус с прорезанной по его длине щелью, суживающейся кверху.

Лодочка заглубляется в стекломассу так, что верх щели лодочки оказывается ниже общего уровня стекломассы. Вследствие разностей уровней стекла возникает гидростатический напор, под действием которого стекломасса выдавливается через щель. Захватив железной рамой (приманкой) по всей ширине щели выступающую стекломассу, ее оттягивают вверх в виде сплошной ленты с помощью тянульной машины вертикального типа (машина ВВС). В шахте машины одновременно с вытягиванием происходит отжиг ленты. Внутри машины ВВС расположены 13 пар асбестовых валиков, которые служат для захватывания и вытягивания вверх ленты стекла.

 

Рис.13.Схема формования ленты стекла способом лодочного вертикального вытягивания:

а – схема образования ленты стекла; б – схема подмашинной камеры; 1 – стекломасса; 2 – лодочка; 3 – холодильники; 4 – валики машины ВВС; 5 – бортодержатель; 6 – мост

 

За время движения от щели лодочки до первой пары валиков лента затвердевает под действием водяных холодильников, расположенных по обе стороны ленты. Поэтому прикосновение валиков не вызывает заметной деформации стекла. Вытягиваемая лента стремится сузиться по ширине. Для предотвращения сужения применяют специальные приспособления для удержания бортов – бортодержатели. Успешное формование ленты стекла возможна только тогда, когда количество стекломассы, поступающей через щель, строго соответствует количеству стекломассы, оттягиваемой в виде ленты. Количество поступающей через щель стекломассы зависит от глубины погружения лодочки, ширина щели, интенсивность охлаждения утолщенной нижней части ленты (луковицы). Лента стекла формуется при температуре луковицы 950…980 ⁰С. Скорость вытягивания регулируется изменением скорости вращения валиков машины. При повышении скорости лента растягивается сильнее и соответственно уменьшается её толщина, а при уменьшении скорости толщина ленты, наоборот, увеличивается. Скорость вытягивания двухмиллитрового стекла составляет 100…105 м/ч. В шахте машины осуществляется и отжиг стекла.

По выходе из шахты машины от ленты отрезают листы требуемых размеров. Наиболее эффективна 9 – машинная система ЛВВС.

Лодочный способ достаточно прост, производителен, установка занимает мало места и дешева. Однако стекло получается «полосным» и на ленте стекла с течением времени работы установки появляется поверхностный «рух». Это вызывает необходимость довольно частых обрывов ленты на обновление.

Главный источник дефектов стекла лодочка, что предопределило разработку безлодочного способа вытягивания.

Безлодочный способ вертикального вытягивания листового стекла. (БВВС) является более прогрессивным. Основная особенность способа в том, что лента стекла вытягивается со свободной поверхности расплава без применения формующего тела (рис).

Поверхность и объём стекломассы, подвергающейся охлаждению на участке формования, при безлодочном вытягивании значительно больше, чем при лодочном. Кроме того, при безлодочном способе количество вытягиваемого стекла не ограничено поступлением стекломассы через щель. Поэтому при безлодочном способе стекло можно вытягивать с большей скоростью (до 145м/ч), чем при лодочном. Это обеспечивает более высокую производительность машины.

Количество стекломассы, вытягиваемой этим способом в единицу времени, зависит от ширины открытого между экранами пространства и температуры стекломассы, поступающей на формирование. Температуру стекломассы можно регулировать посредством продолговатого шамотного тела – поплавка. Поплавок погружается в стекломассу на глубину 80…100 мм. Меняя степень погружения поплавка, регулируют температуру стекломассы, а, следовательно, её вязкость. Чем меньше погружён поплавок, тем меньше слой стекломассы тем сильнее она охлаждается при движении по поплавку к луковице ленты, а, следовательно, больше скорость вытягивания стекла.

 

Рис.14.Схема формования ленты стекла способом безлодочного вертикального вытягивания: 1 – стекломасса; 2 – блоки; 3 – холодильники; 4 – валики машины БВВС; 5 – луковица; 6 – центральное погруженное тело

 

Сужение ленты стекла предупреждается бортоформующими роликами принудительного вращения. Для стабилизации ширины ленты служат также большие холодильники. Нижний холодильник, кроме того, охлаждают стекломассу при её движении по поплавку и лукавице ленты. Верхние дополнительные холодильники завершают охлаждение ленты до затвердевания.

Наличие развитой поверхности охлаждения позволяет поддерживать в подмашиной камере более высокую температуру стекломассы(1000…1050 ⁰С), при которой меньше опасность кристаллизации. В связи с этим машина может работать без обновления ленты длительное время(1200 часов и больше).

Таким образом, безлодочный способ более производительный, чем лодочный (на 20…30%) и даёт продукцию лучшего качества: стекло лишено полосности и не содержит кристаллических включений «руха», имеет небольшую волнистость. Такое стекло дает меньше оптических искажений и поэтому более широко может применяться вместо полированного для остеклования витрин и фасадов зданий современной архитектуры.

Наиболее высокие технико-экономические показатели имеют многомашинные установки на 10…12 машин ВВС, производительность печей таких систем достигает 450…600 т/сут.

 

Формование листового стекла на поверхности расплавленного металла (флоат-способ)

Это новейший и наиболее прогрессивный способ производства листового стекла. Он отличается максимальной производительностью и высоким качеством вырабатываемой продукции. Скорость формования ленты толщиной 5мм достигает 500 м/ч, а толщиной 3мм – 600…800 м/ч. Удельный объём стекломассы составляет 1,5…2,3 т/м² варочной части печи в сутки. Производительность установки доходит до 35 млн. м² в год 2мм стекла. Управляют всем процессом производства при помощи ЭВМ. Для наблюдения за ходом варки и формования применяют промышленные телевезионные установки.

Флоат-способом получают стекло с огненно-полированой поверхностью, не уступающее по качеству, обработанному механическим способом. При этом его себестоимость в 2 раза меньше, чем полированного стекла. В связи с большой производительностью, более низкой себестоимостью и высоким качеством стекла флоат-способ в последующие годы вытесняет способы полированного стекла на конвейерных линиях механической обработки, поэтому его применяют в производстве оконного стекла.

Впервые этот способ получил практическое применение в 1959г. В патентном варианте фирмы «Пилькингтон» (Англия). В Саратовском НИИ Техностройстекло разработан свой вариант способа, который нашел практическое воплощение на Саратовском заводе технического стекла.

Особенность флоат-способа (рис.15.) в том, что формование происходит на поверхности расплавленного металла (олова). Лента стекла образуется вследствие растекания стекломассы под действием собственного веса. При этом организуется оконтуривание лужи стекла, передвижения в нужном направлении, охлаждение и передача в лер отжига.

 

 

Рис.15.Схема получения полированного стекла по методу флоат-процесса: 1 – канал выработки; 2 – отсечной литер; 3 – стекломасса; 4 – сливной лоток; 5 – бассейн ванного расплава; 6 – олово; 7 – холодильник; 8 – бортоудерживающие ролики; 9 – графитовые ограничители; 10 – отжигательная печь; 11 – переход из ванны расплава в леер; 12 – отжигательный леер

Нижняя поверхность ленты получается ровной и гладкой за счёт контакта с идеально ровной поверхностью расплавленного металла, а верхняя – под действием сил поверхностного натяжения самой стекломассы (огневая полировка).

Процессу растекания стекломассы противодействуют силы вязкости и поверхностного натяжения. Поэтому скорость процесса в зоне растекания будет расти с повышением температуры и снижения с уменьшением толщины ленты.

Установлено, что равновесная толщина составляет 6 мм, при меньшей толщине скорость растекания резко снижается. Для получения ленты толщиной 3 мм и меньше требуется приложение внешних сил для принудительного растягивания.

Стекломасса из выработочной части ванной печи по узкому мелкому каналу, заканчивающемуся наклонным сливным лотком, поступает для формования в ванну с расплавленным оловом. Температура (в 1-й зоне) на участке растекания стекломассы – 1000⁰С, а в месте перехода ее из широкой части в узкую – 950 ⁰С. Формующаяся лента не соприкасается со стенками ванны за счёт установки графитовых ограничителей. После происхождения ограничителей окончательно фиксируется ширина и толщина ленты. Затем, охлаждаясь до 600⁰С, лента подходит к выходному концу ванны и поступает в лер отжига.

 

Прокатка.

Методом проката изготовляют толстые листы стекла больших размеров, подвергаемые последующей механической обработке (полированное стекло), цветное глушенное стекло (марблит), стекло с узорчатой поверхностью (орнаментное), армированное стекло с закатанной в толщу листа металлической сеткой, стеклопрофилит, коврово-мазаичную плитку.

Прокат бывает периодический или непрерывный. Более совершенен и производителен непрерывный прокат(рис.16.).

По этому способу стекломасса из выработочной части печи непрерывно поступает по сливному брусу (1) в приёмный лоток (2) прокатной машины, к прокатным вальцам (3), вращающимся в разные стороны, формуется в ленту. Отформованная лента стекла подаётся на охлаждаемую металлическую плиту (4)и далее по роликам (5) направляется в туннельную печь для отжига и охлаждения.

Рис.16.Схема непрерывного проката листового стекла

 

Непрерывный прокат – высокопроизводительный способ: одна машина шириной 3 метра может заменить примерно 12 машин ВВС с шириной ленты 1,8 м. Однако этим способом можно вырабатывать довольно толстое стекло (минимум 5 мм), причем сырьё, требующее шлифовки и полировки для улучшения качества поверхности.

 

Тарное стекло

Тарным стеклом называют стеклянные полые изделия, предна­значенные для разлива, упаковки, хранения и транспортировки различных продуктов в пищевой, химической, медицинской и парфюмерной промышленности. Это один из самых распро­страненных видов стеклянных изделий.

Различают узкогорлую тару с внутренним диаметром горла до 30 мм и широкогорлую с диаметром горла более 30 мм.

Вырабатывают тару из бесцветного, полубелого, темно-зеленого и оранжевого стекол. К составам стекол, используемых для произ­водства тары, предъявляются определенные требования по химиче­ской устойчивости и термостойкости, а в отдельных случаях — по механической прочности (например, бутылка для шампанских вин). Химические составы тарных стекол очень многообразны, но преиму­щественно содержат SiO₂, СаО и Na₂О. Кроме того, в них вводят до 3,5% MgO и до 3% А1₂O₃.

При выработке узкогорлой тары используют составы (маc, доля, %): SiO₂ + R₂Оз —73—76; RО — 8—11; R₂О — 14—16 при выра­ботке на автоматах с капельным питанием и SiO₂+R₂Оз—75—76; RО—11—13; R₂O—12—13 при выработке на машинах с вакуумным питанием. В производстве широкогорлой тары на прессовыдувных машинах применяют составы (маc. доля, %):SiO₂— 74,6—75;RО—8,5—10;R₂О—14,5—16,7.

Варят стекла в ванных регенеративных печах с протоком. Тем­пература варки 1480—1500 °С. Для печей тарного стекла характер­ны высокие съемы стекломассы с 1 м² варочной части, достигающие 3000 кг/м² в сутки.

Практически все виды тары вырабатывают на высокопроизводи­тельных стеклоформующих автоматах методами выдувания и прессовыдувания. Машины имеют капельное или вакуумное питание.

Капельный питатель, или фидер, представляет собой узкий отап­ливаемый канал из огнеупорного материала, в конце которого рас­положена чаша с отверстием (очко) на дне. Стекломасса поступает в фидер из ванной печи, к которой он примыкает. Над очком пита­теля располагается формующее устройство из цилиндра-бушинга и плунжера. Плунжер, перемещаясь вверх и вниз синхронно с рабо­той стеклоформующей машины, выдавливает порцию стекломассы через очко. Отрезанная ножницами капля по специальному лотку падает в форму. Температура формования капель в зависимости от их массы и состава стекла колеблется в пределах 1000—1200 °С.

При вакуумном питании стекломасса засасывается непосредст­венно в черновые формы машины из вращающейся отапливаемой чаши, примыкающей к стекловаренной печи. В чаше поддерживают температуру 1150—1250°С, что обусловлено составом стекла.

Стеклоформующие машины подразделяются на карусельные, секционные и конвейерные. На автоматических стеклоформующих машинах изделия формуются в две стадии. На I стадии из капли стекломассы формуется заготовка — баночка или пулька, а на II— из баночки выдувается готовое изделие.

Машины карусельного типа имеют один или два вращающихся стола с формами, на которых осуществляются операции по формо­ванию изделий. Формование производится следующим образом.

Из питателя капля стекломассы поступает в черновую форму. В ней последовательными операциями оформляют заготовку и фор­муют горло изделия. Затем заготовка из черновой формы переда­ется в чистовую форму, где из заготовки выдувается готовое изделие. Пос­ле закрепления формы изделия она раскрывается, а изделие при помощи переставителя переносится на конвейер для транспортиров­ки к отжигательным печам. Производительность карусельных ма­шин различного типа в зависимости от вида изделий колеблется в пределах 25—160 шт. в минуту. Наибольшее распространение в России получили автоматы типа ПВМ (2ПВМ-12, ЗПВМ-12).

Секционные машины состоят из отдельных секций, работающих независимо друг от друга и представляющих собой самостоятельные автоматы. Секции могут быть с вакуумным и фидерным питанием.

Каждая из секций машин типа АВ снабжена расположенными в два ряда черновой и чистовой формами. При поступлении капли черновая форма опрокинута верхней (горловой) частью вниз (рис, 17). После выдувания в черновой форме горла и заготовки формараскрывается, заготовка клещами переворачивается на 180° и передается в чистовую форму. Отформованное изделие посредством переставителя передается на конвейер и следует в отжигательную печь.

 

 

Рис.17.Схема работы секционной машины: а – подача капли; б – формование горла; в – выдувание заготовки; г – передача заготовки; д – прогрев; е – выдувание изделия; ж – съем изделия.

По сравнению с карусельными секционные машины могут вы­рабатывать более широкий ассортимент изделий и обладают более высоким коэффициентом использования машин во времени. На разных секциях можно одновременно вырабатывать различные из­делия.

Конвейерные машины наиболее производительны. На машинах типа НL-6-12 осуществлена роторно-конвейерная схема установки, при которой стол черновых форм (6 шт.) связан со столом чистовых форм (12 шт.) цепным конвейером, несущим горловые кольца.

Стекломасса каплями подается в поддон черновой формы, затем она прессуется плунжером. После этого форма раскрывается, а под­дон опускается. Заготовка, удерживаемая горловым кольцом, пере­носится конвейером к столу чистовых форм, где выдувается в окон­чательное изделие. Полученное изделие извлекается из формы и передается в отжигательную печь.

Производительность конвейерных машин в зависимости от мас­сы и вместимости изделий составляет 230—370 шт/мин, а при двухкапельном питании — до 800 шт/мин.

После отжига некоторые виды тары декорируют или на изделия наносят несмываемые этикетки.

 

Сортовое стекло

К сортовому стеклу относят стеклянную посуду (столовую, по­суду для вина и напитков), а также изделия, используемые в быту (пепельницы, вазы, туалетные наборы, сувениры), и художественно-декоративные.

Требования к качеству сортового стекла очень высоки. Поэтому для его производства применяются особо чистые сырьевые мате­риалы.

Составы сортовых стекол чрезвычайно разнообразны. К доста­точно распространенным относятся хрустальные стекла. Их состав (маc. доля, %): SiO₂— 57—60; РЬО — 24; К₂О — 13—15; В₂О₃— 1; ZnО — 1; Na₂О— 1—2. Кварцевые пески для хрустальных стекол должны содержать не более 0,012—0,016% примесей оксидов же­леза.

Составы бесцветных стекол различны и определяются методом выработки и формования. Для ручной выработки используются составы (маc доля, %); SiO₂ — 74,5—75,5; СаО — 6,5—8,8; МgО — 2—2,5; Na₂О — 13,6—14; K₂О— 1—2,5. Для механизированного вы­дувания и прессования стекла содержат (маc. доля, %): SiO₂ — 73—73,6; А1₂О₃ —0,2—0,5; СаО — 6,4—7,5; МgО — 2—2,2; Nа₂О— 13,5—14,5; К₂О — 1—2.

В производстве сортового стекла значительное место занимают цветные стекла.Сортовые стекла варят преимущественно в ванных печах, хотя в отдельных случаях и в горшковых (обычно многогоршковых).

При варке свинецсодержащих хрустальных стекол в ванной печи максимальная температура составляет 1430°С, температура в выработочной части—1260 °С. При этом постоянно поддержива­ется окислительная газовая среда, чтобы не допустить восстанов­ления оксида свинца. Производительность печи 6—12 т в сутки, удельный съем стекломассы 450—900 кг/м² в сутки. Широко ис­пользуют электроварку хрустальных стекол под слоем шихты.

Цветные стекла также варят в ванных печах. Максимальная температура выработки 1220—1240 °С.

В горшковых печах шихту и бой стекла (примерно 1: 1) загру­жают в предварительно разогретые горшки в несколько приемов. После провара последней порции шихты температуру в печи по­вышают до максимальной (1430—1450 °С) и ведут гомогенизацию и осветление. Для интенсификации этих процессов применяют бур­ление стекломассы сжатым воздухом или внесением в стекломассу куска мокрой древесины. Затем стекломассу охлаждают до тем­ператур выработки и производят формовку стеклоизделий.

Изделия сортовой посуды формуют как методами ручного вы­дувания, так и механизированными.

При ручном формовании основным инструментом является стек­лодувная трубка. Вырабатывают изделия бригадным способом (4—6 чел.), при котором раздельно выполняются следующие опе­рации: наборка стекломассы и подготовка баночки, выдувание из­делия в форме и окончательная его отделка (формование, при­крепление ручек, ножек и т. д.). Сформованные изделия поступают на отжиг.

При механизированных способах для формования изделий ис­пользуются автоматические стеклоформующие машины, произво­дящие изделия прессованием, прессовыдуванием и выдуванием.

На автоматических прессах (АПП-12, АРП-10) изготавливают различные изделия из бесцветного и цветного стекла. В состав тех­нологической линии по производству прессованных изделий входят питатель, автоматический пресс, установка огневой полировки, за­грузчик изделий в печь и печь отжига. Производительность линии может достигать 50 тыс. изделий в сутки.

Высокой производительностью отличаются прессовыдувные автоматы (Гартфорд-28). Используются они в основном для изго­товления стаканов. Технологическая линия включает питатель, прессовыдувной автомат, конвейер, отрезную машину для отрезки колпачка и отопки края, загрузчик изделий в печь, печь отжига. Производительность линии 40—50 тыс. изделий в сутки.

В качестве выдувной машины применяется автомат карусельно­го типа ВС-24, главным образом для производства тонкостенных стаканов. Стекломасса из стекловаренной печи путем вакуумного набора поступает в выдувной автомат. Изделие выдувается вместе с колпачком. С помощью конвейера и механического переставителя изделия передаются в отжигательную печь. После отжига стеклоизделия по ленточному конвейеру поступают на отколочную маши­ну (отколка колпачка), затем на шлифовальную (шлифовка дна) и отопочную (отопка края). Производительность линии 50—60 тыс. стаканов в сутки.

Заключительная стадия производства сортовых изделий — де­коративная обработка. Она включает шлифование, гранение, гра­вирование, химическое травление, «золочение», нанесение сили­катных и других красок, химическую полировку.

Шлифование изделий применяется для придания стеклу мато­вой шероховатой поверхности и нанесения определенных рисунков.

Широко распространенным методом декорирования стеклоизделий является гранение, или обработка алмазной гранью. При гра­нении специальным алмазным инструментом на поверхность изде­лий наносятся в соответствии с рисунком глубокие прорези. Алмаз­ные грани наносят остро заточенными абразивными кругами.

Сущность гравировки заключается в нанесении рисунка твер­дыми инструментами малых размеров (медные круги) с помощью тонкого порошка абразива. Применяют также гравировку ультра­звуком.

Декорирование травлением включает нанесение на изделие за­щитного покрытия, выполнение рисунка посредством иглы или другого приспособления прорезанием защитного слоя до основа­ния, собственно травление в травильном растворе или пастой и от­мывку изделия от защитного покрытия. С использованием пасты протравливают также полутоновые рисунки на накладном стекле.

«Золочение» — нанесение на изделие препарата раствора золо­та и его закрепление обжигом при температуре на 30—40°С ниже температуры размягчения стекла.

Декорирование керамическими красками заключается в нане­сении рисунка красками на изделия в холодном состоянии следую­щими способами: живописью (ручное сложное раскрашивание), росписью (ручное нанесение несложных рисунков), штемпелированием (штемпелем), аэрографией (по трафарету путем распыления), декалькоманией (переводные рисунки). После нанесения рисунков изделия обжигают.

Химическое полирование применяется для полировки граней рисунков алмазной резьбы, которые после гранения имеют матовую шероховатую поверхность. Химическое полирование производят растворами смеси плавиковой и серной кислот в несколько этапов.