Стекольное производство: сырье и плавильные агрегаты

Основой стекольного производства является смесь сырья, из которого изготавливается стекло.

Эту смесь называют штаммом. Основным сырьем для производства стекла является стекольный песок с содержанием кремнезема 60-80%. Другими основными компонентами обычных стекол являются оксиды кальция, натрия и калия. Эти оксиды поступают в ствол в виде минералов (например, известняка) или химически подготовленного сырья (например, соды). Определенную долю шихты (количество сырья для процесса плавки) составляют измельченные стеклянные отходы.

Помимо перечисленного стеклообразующего сырья при производстве может использоваться ряд вспомогательных веществ со специфическим действием, например красителей.

Производство стекла

Стекло плавится при температуре от 1450 до 1550°С, боросиликатное стекло типа 3.3 при температуре до 1630°С, кварцевое около 2000°С.

Процесс плавки обязательно энергоемкий. Основой стекольного производства и крупнейшим потребителем энергии является плавильный агрегат. Раньше использовались только плавильные установки периодического действия, которые сегодня используются только для плавки небольших количеств сырья с особыми свойствами при производстве хозяйственного стекла и ювелирных изделий.

Абсолютное количество материала выплавляется в агрегатах непрерывного плавления производительностью от примерно 50 т/сутки до примерно 700 т/сутки.

Однако для охлаждения материала необходима энергия. Стекло, образовавшееся при высоких температурах, не может быть резко охлаждено. Быстрое охлаждение будет означать механическое повреждение продукта. Поэтому стекольные изделия охлаждают постепенно в охлаждающих печах. Кроме того, энергия необходима для обработки (привод машин и оборудования).

Затраты энергии

Затраты энергии на плавку в крупнотоннажном производстве (в основном плоского и упаковочного стекла) составляют до 75% всех энергозатрат, в малотоннажном производстве (плавильные агрегаты производительностью до 20 т/сутки) сравнительно меньше. В среднем по стекольной промышленности на плавку расходуется 60% энергии.

Удельные энергозатраты на плавку постоянно снижаются, современные плавильные агрегаты российской стекольной и ювелирной промышленности вполне сопоставимы с зарубежными.

Плавильные агрегаты

Также начинает использоваться самое современное технологическое усовершенствование замена воздуха для горения кислородом, что снижает инвестиционные затраты на плавильный агрегат и, прежде всего, существенно снижает выбросы NOx.

Срок службы решающих плавильных агрегатов составляет 12-16 лет, что соответствует мировой практике.

Даже если стекло расплавить по одному технологическому процессу, в итоге можно добиться совершенно другого результата.