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.