Сырье для производства стекла

Сырье для производства стекла может быть разным, но один компонент является основным – диоксид кремния. Его еще называют кремнеземом. Именно этот элемент при охлаждении расплава создает стекло. Как и некоторые другие разновидности оксидов, такие материалы называют стеклообразующими.

Разновидности сырья для производства стекла

Материалы, необходимые для изготовления стекла, зачастую имеют вид естественных соединений. Наиболее распространенным видом сырья является кварцевый песок.

Кварцевый песок. также может отличаться в зависимости от того, где он добывался. Это влияет на состав примесей, которые входят в него. К примеру, белые пески содержат оксид железа. Из-за этого после их плавления готовое стекло приобретает зеленоватый оттенок.

Дополнительно к песку в шихту могут вводиться:

• известняк;


• сода;


• борный ангидрид;


• поташ;


• сульфат натрия и другие элементы.

В зависимости от того, с какими элементами будет взаимодействовать кремнезем, зависят многие характеристики готового продукта. Если с песком расплавить только соду, то после окончания производственного процесса образуется однородная масса, получившая название «жидкое стекло». Доломит или известняк придадут конечному продукту прочности и сделают его нерастворимым в воде.

Помимо основных видов сырья для производства стекла и изменения его характеристик в расплав часто добавляют различные дополнительные вещества. Они могут повысить устойчивость материала к химическим, механическим и термическим воздействиям, а также увеличить его светопропускаемость, уменьшить кристаллизацию или окрасить в необходимый цвет. К примеру, оксид свинца увеличивает у стекла уровень светопреломления, что необходимо для производства оптического оборудования и лабораторной посуды. При этом в расплав также добавляют цинк и барий.

Специфика изготовления стекла и влияние протекания техпроцессов на его свойства

Среди вспомогательного сырья, которое используется при плавлении, наиболее распространенными являются глушители, красители и осветители. Они не оказывают серьезного влияния на технические характеристики стекла. Их предназначение – изменение его светопропускаемости и окрашивание.

Технология производства включает в себя несколько этапов, каждый из которых оказывает определенное воздействие на конечные характеристика стекла:

• подготовка сырья для производства стекла;


• смешивание измельченных материалов в шихте;


• варка стекломассы;


• придание изделию необходимой формы;


• проведение дополнительной обработки для приобретения готовым продуктом определенных свойств.

Следует отметить, что для закрепления формы изделия, оно подвергается охлаждению. Этот процесс ступенчатый, то есть включает в себя несколько этапов:

• быстрое понижение температуры;


• медленное воздействие;


• быстрое доведение материала до нормальной температуры.

Основное сырье для производства стекла

Стекло – один из самых древних материалов, используемых человеком в быту. При археологических раскопках обнаружены изделия, созданные искусными мастерами более 5 тыс. лет назад. Родиной стеклоделия считается Египет.

В течение многих столетий из стекла производили посуду, украшения, его применяли для декора помещений. И в наше время выпускают продукцию для разных целей, в зависимости от которых комбинируют исходные вещества, чтобы получить нужные свойства.

Базовые компоненты, входящие в смесь для приготовления стекла (шихту):

• оксид натрия (сода);
• песок (кремнезем);
• оксид кальция (известняк, мел, известь, мрамор).

Дополнительные ингредиенты: оксид свинца, поташ, борный ангидрид. Другие составляющие: красители или глушители, окислители, стеклобой. Изменяя соотношения основных и вспомогательных элементов, получают разные сорта стекла, отличающиеся по своим характеристикам.

Все материалы смешивают в определенных пропорциях и расплавляют под воздействием температуры около 1400 ⁰C. Получается прозрачная масса. Состав быстро охлаждают, чтобы не произошла кристаллизация образовавшегося вещества.

В обычном стекле – до 80% стеклообразующего песка. Самой распространенной формой кремнезема является кварц, похожий на песок с морского пляжа, но не содержащий лишних примесей. Пласты чистого песка залегают между осадочными породами.

Оксид натрия добавляют в шихту в виде кальцинированной соды, но в отдельных случаях применяют нитрат натрия или бикарбонат.

Оксид кальция делает стекло блестящим и повышает его химическую стойкость.

Сырье для получения тугоплавкого стекла

Тугоплавкое стекло устойчиво к механическим повреждениям и выдерживает кратковременное воздействие температуры до 1200 ⁰C. Состав тугоплавкого стекла: 18,43% оксида калия, 10,98% оксида кальция, 70,59% диоксида кремния. Такой состав получается за счет того, что в этом случае при плавке, соду заменяют на поташ или углекислый калий.

Основные характеристики сорта: улучшенная твердость, низкий показатель пластичности.

Изделия из такого стекла широко применяют и в промышленности, и в быту.

Сырье для изготовления хрустального стекла

Хрусталь – качественное стекло, имеющее высокие показатели светопреломления и светоотражения. Поделки и посуда из него во все времена считались очень красивыми.

Есть два типа хрустальных стекол:

• бессвинцовые;
• содержащие свинец.

Стекла, которые изготовляют без применения свинца, обычно содержат окись бария (баритовые) или лантаниды (лантановое). Эти добавки повышают светопреломляемость. Сорта используют преимущественно в промышленности как оптические.

Свинцовосодержащие стекла мелодично звенят при постукивании, они более тяжелые. Изделия из них эффектно переливаются в солнечных лучах. Стандартное содержание окислов свинца – 18-24%, окиси калия – 14-16,5%. Дополнительные компоненты – цинк и бор.

Более подробно о специфике технологических процессов изготовления различных видов стекла можно узнать на главное отраслевой выставке «Мир стекла», проходящей в ЦВК «Экспоцентр». На этом событии можно посетить стенды крупнейших компаний-производителей этого материала в различных отраслях. Там любой желающий сможет получить подробную информацию о его составе, а также используемом сырье для производства стекла.

Эти данные особенно важны заказчикам, для которых технические характеристики материала имеют большое значение. К примеру, производители строительных товаров изучают примеси и дополнительные вещества, используемые при изготовлении стекла, так как они могут оказать существенное влияние на протекание техпроцесса.

Производство противопожарного стекла
Производство стекла в Москве
Производство цветного стекла