Энерго- и ресурсосбережение в производстве стекла

Как получают стекло?

Производство стекла – развитая отрасль промышленности, конечным продуктом которой пользуются во многих сферах, таких как медицина, автомобилестроение и др. Немалая часть материала применяется в быту.

На сегодняшний день существует два метода изготовления стекла: фурко и флоат. Для получения продукта по первой методике горячую смесь прокатывают через валики, а далее транспортируют в холодную камеру, где ее делят на листовые пластины. Второй способ подразумевает попадание стеклянной смеси в охлажденную посуду, содержащую олово.

Новые технологии берут за основу методику флоат, так как она имеет некоторые положительные стороны:

  • повышенная производительность;
  • стекольная продукция, изготовленная этим способом, почти лишена оптических дефектов;
  • материал можно подвергнуть декоративному оформлению.

Для изготовления стекла используют регенеративную печь, имеющую поперечное пламя и обогреваемую с помощью природного газа. Секловарительная ванна собрана из нескольких частей: загрузочной, варочной, зоны отстоя, зоны гомогенизации, зоны охлаждения, канала перелива.

Для получения продукта способом флоат необходимо наличие:

  • складов сырья;
  • складов и мест переработки боя стекла;
  • шихтосмесительной установки;
  • ванной печи;
  • участков расплава;
  • линии нарезки, складирования и отгрузки материала;
  • системы возврата боя стекла.

В наше время рассматриваются различные альтернативные способы получения продукта. Золь-гель технология готова обеспечить максимальное ресурсосбережение при изготовлении стекла. Специалисты предлагают полностью исключить момент варки. Золь заливают в формы, превращая его в гель. Далее сырье высушивают и спекают до состояния монолитного материала. Таким образом почти полностью исключается момент выбросов продуктов сжигания горючего вещества.

Экологическую безопасность при изготовлении материала обеспечивает то, что с некоторых пор начали применяться новые разновидности горючего и нестандартные виды энергии в процессе синтеза сырья. Вместо газового топлива можно использовать микроволновые излучения, которые применяются при сушке, формовании, термообработке стекла и изделий из него. В процессе сушки такого плана пользуются компактным, экономичным СВЧ оборудованием, которое не приносит вред окружающей среде.

Энергосбережение при варке стекла обеспечивается путем следования технологии, при которой используется микроволновой нагрев.

Улучшить экологическую обстановку в стекольной отрасли можно, применяя новые разновидности сырья, горючего вещества, внедряя кислородный метод сжигания топлива.

Расход энергии при производстве тарного стекла

Почти весь материал такого плана получают из натрий-кальций-силикатного сырья. Разница между исходным потоком ресурса и итоговой массой стекла зависит от процента применяемого боя, который влияет на число газообразных потерь сырьевого материала при варке. Долевая часть стеклобоя может составлять 50-90%, ее отправляют на переработку в печь.

При стекловарении используется не менее 75% энергии от общего ее потребления на производстве тарного материала. Также большое ее количество расходуется в процессе формования, при отжиге, обогреве и обеспечении предприятий.

Изготовление сортового стекла

Сортовой материал производят как из натрий-кальций-силикатного стекла, так и из свинцового хрусталя. В зависимости от исходного сырья разнятся входные и выходные характеристики процессов. Потребление энергии при производстве свинцового хрусталя доходит до 60 ГДж/т готового материала, тогда как расчетный показатель не превышает 2,5 ГДж/т. Факторы, объясняющие такую разницу:

  • требование высокого качества, определяющее низкий процент годной продукции;
  • ручная обработка стекла, необходимость в дополнительном нагреве;
  • потребность прогревать до высокой температуры горшки, которые имеют ограниченный срок эксплуатации, если сравнивать с печью непрерывного действия.

Производства, изготавливающие сортовое стекло, занимаются выпуском широкого ассортимента продукции. В связи с этим достаточно сложно определить количество затрачиваемой в этом процессе энергии. Известно, что при производстве свинцового хрусталя энергопотребление значительно меньше, чем, например, при изготовлении крупной серии посуды из натрий-кальций-силикатного материала.

Для того чтобы выбрать способ варки стекла, стоит учесть все экономические и технологические факторы. Самыми важными являются:

  • требуемый уровень производительности;
  • состав сырья;
  • уровень капитальных и текущих затрат на весь период кампании печи и т.д.

Разновидности печей

Энерго- и ресурсосбережение волнует все предприятия, которые занимаются производством стекла и изделий из него. Частой практикой стало использование регенеративных печей, рассчитанных на нагрев до 1400оС. Устройства, имеющие подковообразное направление пламени, имеют лучшую энергоэффективность и низкий уровень выбросов. Эти печи отличаются невысокой стоимостью. Их недостатком принято считать ограниченную возможность управления температурой. Регенеративные печи чаще всего применяют на предприятиях, выпускающих большие объемы продукции.

Также на сегодняшний день распространено использование рекуперативных конструкций. Такие печи отличаются нагреванием поступающего воздуха с помощью его пропускания через металлический теплообменник. Температура в них не превышает 800оС, поэтому применение данной модели является менее эффективным, чем работа с регенеративными конструкциями. Зато наличие данной печи дает возможность использовать немалый процент теплоты дымового газа. Энергоэффективность в таком случае повышают, используя различные дополнительные меры. Например, подогревают котлы-утилизаторы избыточной теплоты, предварительно нагревают газ, шихту и стеклобой.

Такие печи применяют для обеспечения высокой гибкости процедуры. Преимуществом рассматриваемых конструкций является их доступная цена. Рекуперативные печи чаще всего используют на производствах с небольшими объемами изготавливаемой продукции.

Ресурсосбережение и энергосбережение на предприятии во многом зависит от применения тех или иных конструкций при получении стекла. Многие организации данной сферы промышленности пользуются электрическими печами. Эта модель является особо теплоэффективной. При ее эксплуатации расходуется в 2-4 раза меньше энергии, чем при работе со стандартными топливными конструкциями. Установка и ремонтные работы таких печей являются достаточно экономными с финансовой точки зрения. Их минусом можно считать относительно небольшой срок эксплуатации. Топливные печи способны прослужить предприятию почти в два раза дольше. Рассматриваемые конструкции чаще всего используют при изготовлении специального стекла, сортовой посуды или тарного материала.

Эффективность ресурсосбережения обеспечивает предприятиям получение прибыли с минимальной затратой сырья и финансовых средств. Выбирая источник энергии, почти все отечественные предприятия отдают предпочтение природному газу. Это решение имеет свои положительные и отрицательные моменты. С каждым годом результативность этого способа постепенно растет. Получаемые величины уже можно сравнивать с теми, что появляются при применении горючего вещества.

Намечающаяся выставка является отличной возможностью для всех желающих ознакомиться с товаром лучших представителей стекольной отрасли со всего мира. Представители ведущих компаний из различных уголков Земли станут участниками экспозиции. Уже сегодня можно получить билет на приближающееся событие. Для этого необходимо заполнить заявку на участие, находящуюся на официальном сайте организатора мероприятия.

Экспозиция «Мир стекла» – это отличный шанс найти надежных деловых партнеров, выпускающих качественную продукцию. Посещение московской выставки поможет владельцам предприятий вывести свои компании на новый уровень.


Читайте другие наши статьи:

Печи отжига (леры) для стекла
Стекловаренные печи
Вакуумные системы