Флоат-стекло и рулонное стекло
Стеклянный поплавок
Флоат-процесс, изобретенный сэром Аластером Пилкингтоном в 1952 году, позволяет производить плоское стекло.Этот процесс позволяет производить прозрачное, тонированное стекло и стекло с покрытием для зданий, а также прозрачное и тонированное стекло для транспортных средств.
В мире существует около 260 флоат-заводов с совокупной производительностью около 800 000 тонн стекла в неделю.Флоат-завод, работающий безостановочно 11-15 лет, производит около 6000 километров стекла в год толщиной от 0,4 мм до 25 мм и шириной до 3 метров.
Длина поплавковой лески может составлять почти полкилометра.Сырье поступает с одного конца, а с другого выходят стеклянные пластины, нарезанные точно по спецификации, со скоростью до 6000 тонн в неделю.Между ними лежат шесть высокоинтегрированных стадий.
Плавка и рафинирование
Мелкозернистые ингредиенты, качество которых тщательно контролируется, смешиваются для получения шихты, которая поступает в печь, нагретую до 1500°C.
Сегодня флоат производит стекло почти оптического качества.Несколько процессов – плавление, рафинирование, гомогенизация – происходят одновременно в 2000 тоннах расплавленного стекла в печи.Как показано на диаграмме, они возникают в отдельных зонах в сложном стеклянном потоке, обусловленном высокими температурами.Это представляет собой непрерывный процесс плавления, продолжающийся до 50 часов, в результате которого стекло при температуре 1100°C, без включений и пузырьков, плавно и непрерывно попадает в флоат-ванну.Процесс плавления является ключом к качеству стекла;и композиции могут быть модифицированы для изменения свойств готового продукта.
Плавающая ванна
Стекло из плавильной печи мягко стекает по огнеупорному желобу на зеркальную поверхность расплавленного олова, начиная с температуры 1100°C и покидая флоат-ванну в виде сплошной ленты при температуре 600°C.
Принцип флоат-стекла не изменился с 1950-х годов, но продукт кардинально изменился: от единой равновесной толщины в 6,8 мм до диапазона от субмиллиметров до 25 мм;от ленты, часто испорченной включениями, пузырьками и полосами, до почти оптического совершенства.Поплавок придает так называемый огненный блеск — блеск нового фарфора.
Отжиг, проверка и резка на заказ
● Отжиг
Несмотря на спокойствие, с которым формируется флоат-стекло, при остывании в ленте возникают значительные напряжения.Слишком большая нагрузка – и стекло разобьется под резаком.На снимке показаны напряжения на ленте, обнаруженные в поляризованном свете.Чтобы снять эти напряжения, лента подвергается термической обработке в длинной печи, известной как лер.Температура строго контролируется как вдоль, так и поперек ленты.
●Инспекция
Флоат-процесс известен тем, что позволяет получить идеально ровное стекло без дефектов.Но для обеспечения высочайшего качества контроль осуществляется на каждом этапе.Иногда при рафинировании не удаляется пузырек, песчинка отказывается плавиться, дрожь в банке вызывает рябь на стеклянной ленте.Автоматизированная онлайн-проверка выполняет две задачи.Он выявляет ошибки процесса на начальном этапе, которые можно исправить, позволяя компьютерам на последующих этапах направлять фрезы в обход дефектов.Технология контроля теперь позволяет проводить более 100 миллионов измерений в секунду по всей ленте, обнаруживая дефекты, которые невооруженный глаз не сможет увидеть.
Эти данные управляют «умными» резаками, что еще больше повышает качество продукции для клиентов.
●Резка на заказ
Алмазные круги обрезают кромку – напряженные края – и обрезают ленту по размеру, указанному компьютером.Флоат-стекло продается по метрам квадратным.Компьютеры преобразуют требования клиентов в шаблоны разрезов, предназначенные для минимизации отходов.
Прокатное стекло
Процесс прокатки используется для производства стекла для солнечных батарей, узорчатого листового стекла и армированного стекла.Непрерывный поток расплавленного стекла разливается между водоохлаждаемыми валками.
Рулонное стекло все чаще используется в фотоэлектрических модулях и тепловых коллекторах из-за его более высокого коэффициента пропускания.Разница в стоимости между рулонным и флоат-стеклом невелика.
Рулонное стекло отличается своей макроскопической структурой.Чем выше коэффициент пропускания, тем лучше, и сегодня высокоэффективное катаное стекло с низким содержанием железа обычно достигает коэффициента пропускания 91%.
Также возможно ввести поверхностную структуру на поверхность стекла.В зависимости от предполагаемого применения выбираются различные структуры поверхности.
Рифленая структура поверхности часто используется для повышения прочности сцепления между этиленвинилацетатом и стеклом в фотоэлектрических установках.Структурированное стекло используется как в фотоэлектрических, так и в термосолнечных установках.
Узорчатое стекло изготавливается за один проход, при котором стекло поступает на валки при температуре около 1050°C.На нижнем ролике из чугуна или нержавеющей стали выгравирован негатив рисунка;верхний ролик гладкий.Толщина контролируется регулировкой зазора между роликами.Лента выходит из валков при температуре около 850°C и подается через ряд стальных роликов с водяным охлаждением в камеру отжига.После отжига стекло разрезается по размеру.
Армированное стекло изготавливается методом двойного прохода.В этом процессе используются две пары формовочных валков с независимым приводом и водяным охлаждением, в каждый из которых подается отдельный поток расплавленного стекла из общей плавильной печи.Первая пара валков производит непрерывную ленту стекла толщиной в половину конечного продукта.Это покрыто проволочной сеткой.Затем добавляется вторая порция стекла, чтобы придать ленте ту же толщину, что и первая, и, когда проволочная сетка «зажата», лента проходит через вторую пару роликов, которые образуют окончательную ленту из армированного стекла.После отжига лента разрезается специальными приспособлениями для резки и защелкивания.