Avui dia hi ha tres tipus de vidre pla al món: el vidre planar, el vidre flotat i el calandrat. El vidre flotat, que representa més del 90% de la producció total de vidre actualment, és el material de construcció bàsic del vidre arquitectònic mundial. El procés de producció de vidre flotat es va fundar el 1952, cosa que va establir l'estàndard mundial per a la producció de vidre d'alta qualitat. El procés del vidre flotat inclou cinc passos principals:
● ingredients
● fusió
● conformació i recobriment
● recuit
● tall i embalatge
Ingredients
El dosificació és la primera etapa, que prepara les matèries primeres per a la fusió. Les matèries primeres inclouen sorra, dolomita, calcària, carbonat de sodi i mirabilita, que es transporten en camió o tren. Aquestes matèries primeres s'emmagatzemen a la sala de dosificació. Hi ha sitges, tremuges, cintes transportadores, rampes, col·lectors de pols i els sistemes de control necessaris a la sala de materials, que controlen el transport de matèries primeres i la barreja de materials per lots. Des del moment en què les matèries primeres es lliuren a la sala de materials, estan en constant moviment.
Dins de la sala de dosificació, una cinta transportadora llarga i plana transporta contínuament les matèries primeres des dels sitges de diverses matèries primeres fins a l'elevador de canyes capa per capa, i després les envia al dispositiu de pesatge per comprovar el seu pes compost. A aquests ingredients s'afegiran fragments de vidre reciclat o retorns de la línia de producció. Cada lot conté aproximadament un 10-30% de vidre trencat. Els materials secs s'afegeixen al mesclador i es barregen amb el lot. El lot barrejat s'envia des de la sala de dosificació fins al sitja del capçal del forn per emmagatzemar-lo a través de la cinta transportadora i després s'afegeix al forn a una velocitat controlada per l'alimentador.
Composició típica del vidre
Pati de Cullet
Introduïu les matèries primeres barrejades a l'entrada del forn fins a 1650 graus amb una tremuja
Fusió
Un forn típic és un forn de flama transversal amb sis regeneradors, d'uns 25 metres d'amplada i 62 metres d'amplada, amb una capacitat de producció diària de 500 tones. Les parts principals del forn són la piscina de fusió/clarificador, la piscina de treball, el regenerador i el forn petit. Com es mostra a la Figura 4, està fet de materials refractaris especials i té una estructura d'acer al marc exterior. El lot s'envia a la piscina de fusió del forn mitjançant l'alimentador, i la piscina de fusió s'escalfa a 1650 ℃ mitjançant la pistola de polvorització de gas natural.
El vidre fos flueix des del bany de fusió fins a la zona del coll a través del clarificador i es remena uniformement. Després flueix cap a la part de treball i es refreda lentament fins a uns 1100 graus per assolir la viscositat correcta abans d'arribar al bany d'estany.
Formació i recobriment
El procés de formar el vidre líquid clarificat en una placa de vidre és un procés de manipulació mecànica segons la tendència natural del material, i el gruix natural d'aquest material és de 6,88 mm. El vidre líquid surt del forn a través de la zona del canal, i el seu flux es controla mitjançant una porta ajustable anomenada pistó, que té una profunditat d'aproximadament ± 0,15 mm dins del vidre líquid. Flota sobre estany fos, d'aquí el nom de vidre flotat. El vidre i l'estany no reaccionen entre si i es poden separar; la seva resistència mútua en forma molecular fa que el vidre sigui més suau.
El bany és una unitat segellada en una atmosfera controlada de nitrogen i hidrogen. Inclou acer de suport, carcasses superior i inferior, refractaris, estany i elements calefactors, atmosfera reductora, sensors de temperatura, sistema de control de processos informàtic, uns 8 metres d'amplada i 60 metres de llargada, i la velocitat de la línia de producció pot arribar als 25 metres/minut. El bany d'estany conté gairebé 200 tones d'estany pur, amb una temperatura mitjana de 800 ℃. Quan el vidre forma una capa fina al final de l'entrada del bany d'estany, s'anomena placa de vidre, i una sèrie d'extractors de vores ajustables funcionen a banda i banda. L'operador utilitza el programa de control per establir la velocitat del forn de recuit i la màquina de dibuix de vores. El gruix de la placa de vidre pot ser d'entre 0,55 i 25 mm. L'element calefactor de la partició superior s'utilitza per controlar la temperatura del vidre. A mesura que la placa de vidre flueix contínuament a través del bany d'estany, la temperatura de la placa de vidre baixarà gradualment, fent que el vidre sigui pla i paral·lel. En aquest punt, es pot utilitzar acuracoat® per al recobriment en línia de pel·lícules reflectants, de baixa emissivitat, de control solar, fotovoltaiques i autolimpiadores en equips de CVD per piròlisi. En aquest moment, el vidre està llest per refredar-se.
Secció transversal del bany
El vidre s'estén en una capa fina sobre l'estany fos, es manté separat de l'estany i es forma una placa
L'element calefactor penjant proporciona subministrament de calor, i l'amplada i el gruix del vidre es controlen mitjançant la velocitat i l'angle de l'extractor de vores.
Recuit
Quan el vidre format surt del bany d'estany, la temperatura del vidre és de 600 ℃. Si la placa de vidre es refreda a l'atmosfera, la superfície del vidre es refredarà més ràpid que l'interior del vidre, cosa que provocarà una compressió important de la superfície i una tensió interna nociva de la placa de vidre.
Secció del forn de recuit
El procés d'escalfament del vidre abans i després del modelat també és el procés de formació de tensions internes. Per tant, cal controlar la calor per reduir gradualment la temperatura del vidre a la temperatura ambient, és a dir, el recuit. De fet, el recuit es duu a terme en un forn de recuit amb gradient de temperatura preestablert (vegeu la Figura 7) d'uns 6 metres d'amplada i 120 metres de llargada. El forn de recuit inclou elements de calefacció i ventiladors controlats elèctricament per mantenir estable la distribució transversal de la temperatura de les plaques de vidre.
El resultat del procés de recuit és que el vidre es refreda acuradament a temperatura ambient sense tensions ni tensions temporals.
Tall i embalatge
Les plaques de vidre refredades pel forn de recuit es transporten a la zona de tall a través de la taula de rodets connectada al sistema d'accionament del forn de recuit. El vidre passa pel sistema d'inspecció en línia per eliminar qualsevol defecte i es talla amb una roda de tall de diamant per eliminar la vora del vidre (el material de la vora es recicla com a vidre trencat). A continuació, es talla a la mida requerida pel client. La superfície del vidre s'espolvoreja amb un medi en pols, de manera que les plaques de vidre es poden apilar i emmagatzemar per evitar que s'enganxin o es ratllin. A continuació, les plaques de vidre impecables es divideixen en piles per al seu embalatge mitjançant màquines manuals o automàtiques i es transfereixen al magatzem per al seu emmagatzematge o enviament als clients.
Després que la placa de vidre surti del forn de recuit, la placa de vidre es forma completament i es trasllada a la zona de refrigeració per continuar reduint la temperatura.