ГОСТ Р 56828.28-2017 Наилучшие доступные технологии. Производство стекла. Аспекты повышения энергетической эффективности

     4 Технологические процессы и этапы производства изделий из стекла

4.1 Основные технологические переделы одинаковы при изготовлении большинства видов изделий из стекла в подотрослях (перечень подотраслей приведен в приложении А) и включают:

- обработку и хранение сырьевых материалов;

- приготовление из них шихты (смеси с определенным соотношением сырьевых материалов);

- высокотемпературную варку шихты и получение расплавленной стекломассы;

- формование изделий;

- отжиг изделий.

4.2 В зависимости от вида продукции в стандартную технологическую схему могут быть внесены стадии горячей и холодной химической или механической обработки, упрочнения, окрашивания и т.п.

4.3 Общая технология производства стекла и типовые технологические схемы производства основных видов изделий установлены в подразделах 2.2-2.6 [1].

4.4 Технологический процесс производства изделий из стекла состоит из нескольких этапов.

4.4.1 На первом этапе происходит подготовка сырьевых материалов (дробление, сушка, просеивание). В зависимости от назначения стекла сырье для его изготовления содержит различные оксиды и минералы. Кремнезем, являющийся основной составной частью неорганического стекла, входит в шихту в виде кварцевого песка (реже - в виде молотого кварца).

4.4.2 Затем сырьевые материалы используют для приготовления шихты (дозируют и смешивают компоненты в соответствии с требованиями к составу и свойствам конечной продукции). Для варки высококачественных прозрачных стекол песок очищают физико-химическими способами. В состав шихты вводят также соединения кальция, бора, фосфора, алюминия, а также вспомогательные материалы - осветлители, обесцвечиватели, глушители, красители и восстановители.

4.5 Процесс стекловарения, связанный с получением однородного расплава, условно разделяют на несколько подэтапов: образование силикатов, стеклообразование, осветление, гомогенизацию и охлаждение.

4.5.1 На первом подэтапе происходит плавление компонентов, образуется жидкая фаза, содержащая силикаты и промежуточные соединения. Этот этап завершается при 1100°С-1200°С.

4.5.2 На подэтапе стеклообразования при 1200°С-1250°С растворяются остатки шихты, происходит взаимное растворение силикатов, удаляется пена и образуется однородная стекломасса, насыщенная газовыми включениями.

4.5.3 На подэтапе осветления (1500°С-1600°С, длительность - до нескольких суток) происходит удаление из расплава газовых пузырей. Одновременно с осветлением происходит гомогенизация.

4.5.4 На подэтапе охлаждения проводят подготовку стекломассы к формованию, для чего равномерно снижают температуру на 400°С-500°С и достигают необходимой вязкости стекломассы.

4.5.5 Формование изделий из стекломассы при производстве сортового и тарного стекла осуществляют различными методами - прессованием, пресс-выдуванием, выдуванием и другими с использованием специальных стеклоформующих машин.

4.6 Выбор метода стекловарения определяется экономическими и технологическими факторами, основные из которых следующие: требуемая производительность, состав стекла, связанные капитальные и текущие затраты в течение продолжительности кампании печи, в т.ч. цены на топливо, существующая инфраструктура. При этом технологические и экономические требования являются определяющими.

4.7 Важная часть текущих расходов - энергопотребление, поэтому обычно выбирают наиболее энергоэффективную возможную конструкцию.

4.8 Элементы технологического процесса производства стекла и оборудование представлены в приложении Б.