Производство строительного стекла и стеклоизделий

В разделе описаны физико-химические свойства стекла; сырьевые материалы для его производства, их подготовка и приготовление шихты; рассказано о варке стекла, конструкциях стекловаренных печей, их эксплуатации и обслуживании; рассмотрены способы формования стеклоизделий. Изложена технология производства листового строительного, армированного, узорчатого, цветного стекла, облицовочных плиток и профильного стекла. Приведены правила техники безопасности при производстве стекла.

История

Стекло с давних времен служит человеку. Сочетая такие свойства, как прозрачность, твердость, стойкость против разъедания минеральными кислотами и жаропрочность, а также способность изменять эти свойства, легко окрашиваться в разные цвета и формоваться разнообразными способами, стекло стало незаменимым материалом в различных отраслях техники и в быту — в приборостроении, электронной промышленности, строительстве, при сооружении жилищ, дворцов культуры и во многих других областях.
История производства стекла насчитывает несколько тысячелетий. Первые упоминания о стекле относятся к периоду более чем 6 тыс. лет до н. э. Археологи нашли в Месопотамии стеклянные бусы, относящиеся примерно к 2450 г. до н. э. В древности стекло культивировалось в Финикии, Месопотамии, Египте. Однако стекла той эпохи в сильной степени даже по внешнему виду отличались от теперешних. Они были, как правило, малопрозрачны, содержали большое количество пузырей. Изготовляли из такого стекла главным образом украшения.
Значительным достижением в развитии стеклоделия явилось изобретение стеклодувной трубки римскими стеклоделами в I в. н. э. Использование стеклодувной трубки позволило расширить ассортимент вырабатываемых изделий, в частности наладить производство бытовой посуды.
Подлинного расцвета производство стекла достигло в эпоху Возрождения в Венецианском государстве и в средние века в Чехии. Художественные изделия этой эпохи и сейчас демонстрируются во многих музеях мира.
В Древней Руси также изготовляли украшения из стекла (бусы, браслеты, перстни), посуду, оконницу. Много стекла шло на изготовление мозаики, глазурей, эмалей.
Стекло в древности получали путем сплавления при высокой температуре кварцевого песка с известняком и щелочами. Известно также, что во всех приморских странах, в которых в ту пору процветало стеклоделие, — в Египте, Сирии, а позже в Венеции, варили в основном содово-силикатное стекло. В этих целях стеклоделы обычно использовали природную соду, добываемую из содовых озер. В ряде стран, например во Франции, Германии, Чехии, для производства стекла использовали древесную золу и золы таких растений, как папоротник, камыш, в которых содержатся щелочей содержащие компоненты.
По мере развития стеклоделия и накопления опыта количество сырьевых материалов для варки стекла увеличивалось, а химические составы стекол становились все разнообразнее. Уже римские стеклоделы стали использовать многие известные нам красители и глушители стекла, а в XV в. в Венеции, в стекольных мастерских на острове Мурано, было получено стекло, которое в тонкостенных изделиях казалось совершенно прозрачным и бесцветным, из-за чего оно получило название «кристалле». Еще большей чистотой, прозрачностью и твердостью отличалось калиево-кальциевое силикатное стекло, полученное в конце XVII в. в Чехии и известное под названием «богемский хрусталь». Это изобретение чешских стеклоделов стало важным шагом в дальнейшем развития технологии стекла.
Примерно до XVII в. стекло в основном варили в огнеупорных тиглях и горшках, а в качестве топлива применяли дрова. Только в 1635 г. впервые для варки стекла стали использовать уголь, а первые конструкции ванных стекловаренных печей стали применяться только в XIX в.
Изобретение регенеративных ванных стекловаренных печей непрерывного действия и создание машин для механизированного формования стеклоизделий послужили основой для перехода на индустриальные методы производства стекла.
Интересно проследить за эволюцией способов изготовления листовых стекол, в том числе строительного назначения.
Первые оконные стекла, или оконницы, представляли собой диски диаметром 18—22 см и толщиной 1—3 мм. Вырабатывали их, как предполагается, методом выдувания плоскодонной колбы с последующим раскрытием (развертыванием) стекла.


На смену этому способу пришел халявный метод производства листового стекла. По этому методу стеклодув вначале с помощью стеклодувной трубки в несколько приемов выдувал «халяву» (сосуд цилиндрической формы), затем ее разрезал вдоль стенок по направляющей и распрямлял, придавая ей форму листа. Все операции выполняли, пока стекло было в пластичном состоянии. Халявный метод был распространен на протяжении ряда столетий вплоть до начала XX в.
Первые попытки механизировать производство листового стекла относятся к середине XVII в., когда его стали изготовлять периодической прокаткой на неподвижном столе. Важным изобретением в стеклоделии было создание в начале нашего столетия машины вертикального вытягивания.   
В наше время листовое стекло получают как методами вертикального и горизонтального вытягивания и непрерывной прокатки, так и наиболее прогрессивными способами формования стекла — на расплаве металла.
Возникновение промышленного производства стекла в  России начинается с XVII в., когда близ Можайска в 1635 г. был построен первый в России стекольный завод. В 1705 г. по указанию Петра I был построен стекольный завод по производству зеркал на  Воробьевых горах (в 1714 г. он был переведен в Петербург). К 1860 г. в России насчитывалось 180 стекольных заводов, из них 158 изготовляли оконное и тарное стекло; 20 — сортовую хрустальную посуду и 2 — зеркала. К 1913 г. в России работало уже 275 стекольных заводов.
Большую роль в развитии научного стеклоделия сыграли известные русские ученые М. В. Ломоносов, Д. И. Менделеев, К. И. Лаксман, С. П. Петухов, В. Е. Тищенко, А. К. Чугунов. Исследования в области химии и технологии стекла, проведенные М. В. Ломоносовым, являются первыми научными исследованиями в этой области. Ему же принадлежит разгадка секрета изготовления красного рубинового стекла и разработка технологии варки многих цветных  стекол. Д. И. Менделееву принадлежит заслуга первой научной трактовки строения стекла.
Высшего своего расцвета производство стекла и наука о стекле достигли уже после Великой Октябрьской революции. За годы Советской власти в СССР создана мощная стекольная промышленность, оснащенная совершенным оборудованием. Построены десятки стекольных заводов, реконструированы и модернизированы старые.
Отечественная стекольная промышленность в настоящее время выпускает в большом количестве крупногабаритное строительное стекло, полированное и безопасное стекло. Успешно решаются вопросы создания сверхпрочных стекол при помощи закалки термохимической обработки и ионного обмена. Расширяется применение стекла в радио- и электротехнике. Развитие телевидения, атомной и космической техники привело к созданию многих специальных стекол, производство которых успешно внедряется в промышленность.
В последние годы созданы такие принципиально новые стеклокристаллические материалы, обладающие уникальными свойствами, как ситаллы и шлакоситаллы, серийный выпуск которых также освоен промышленностью.
Весь этот процесс развития стекольной техники базируется на крупных достижениях отечественной науки о стекле. Широкую известность получили работы советских ученых А. А. Лебедева, И. В. Гребенщикова, И. И. Китайгородского, Н. Н. Качалова.
XXV съезд КПСС поставил перед работниками стекольной промышленности задачи по созданию высокопроизводительных технологических процессов производства стекла, разработке новых материалов с повышенными физико-химическими свойствами и дальнейшему увеличению выпуска продукции.
В принятых на съезде документах указывается о необходимости создания поточных линий по производству стекла, дальнейшего расширения ассортимента архитектурно-строительного стекла.
Все это требует от работников стекольной промышленности, в частности от рабочих, обслуживающих стекольное производство, постоянного совершенствования их мастерства.


Производство стекла


© Stroitelstvo-New.ru 2006-2015 Копирование без прямой ссылки запрещено | Политика конфиденциальности | Написать администратору |