Технологическое проектирование промышленных объектов | Услуги компании SEVERIN DEVELOPMENT

Технология производства стекла

glass_header.jpg
о технологии

Стекольная промышленность в России переживает переломный момент.

По состоянию на 2022 год, отрасль производства листового стекла на 80% зависела от иностранных поставщиков оборудования, объемы производства за год упали на 8%.

Стимулирование внутреннего спроса и государственная поддержка в размере 2,3 млрд рублей позволили компаниям, работающим в отрасли, поддерживать загрузку предприятий на 100%. Но в целом, отмечается нехватка оборудования, а также квалифицированных кадров для проектирования технологических линий. Поэтому спрос на инжиниринговые технологии в производстве стекла в ближайшие годы будет весьма высок.

01

ТЕХНОЛОГИЯ Метод Фурко

Технология Фурко получила своё наименование в честь французского изобретателя, впервые внедрившего данный метод в производство в начале ХХ века.

В основе данной технологии лежит метод постепенного вытягивания стекольного расплава из стекловаренной печи через специальные валики. В результате непрерывного проката стеклянной массы получается длинное полотно. По мере вытягивания расплав поступает в специальную камеру, где происходит его постепенное охлаждение методом обдува нагретым воздухом.

Затем остуженная стеклянная лента при помощи особых стеклорезных станков раскраивается на листы требуемого размера. Толщина стеклянного листа регулируется посредством перемены скорости вытягивания расплава из печи. Из-за особенности изготовления, подобное стекло получило наименование «тянутое».

Производство стекол методом Фурко, несмотря на устаревшую технологию, используется и в настоящее время.

02

ТЕХНОЛОГИЯ Флоат-метод

Производство листового стекла при помощи флоат-метода является более современным способом, чем технология вытягивания. Название данного метода происходит от английского слова «флоат», что означает «плавать». Изобретателем данной методики считается британская стекольная компания «Пилкингтон», впервые разработавшая и внедрившая в производство этот способ получения листовых стёкол.

Особенностью данного метода является изготовление листового стекла путём формовки его на поверхности металлического расплава. Из плавильной печи жидкое стекло выливается в ванну, наполненную расплавленным оловом.

Стеклянный расплав, будучи легче олова, растекается по его поверхности, постепенно, застывая. Это достигается тем, что температура плавления олова значительно ниже, чем у стекла — на поверхности жидкого олова образуется стеклянный лист. Толщина его определяется определённым объёмом влитого в ванну жидкого стекла, а конфигурация листа — формой самой ванны.

Производство листового стекла флоат-методом на сегодня является основной технологией в стекольной отрасли во всём мире.

виды технологий

Современная стекольная промышленность располагает двумя технологиями получения листовых стёкол — метод Фурко и флоат-метод.

развитие стекольной отрасли

В будущем ожидается развитие и выпуск новых видов стекла с улучшенными свойствами и функциональностью.

Некоторые из возможных направлений развития стеклоизделий включают:
  • Умное стекло, способное изменять свою прозрачность или цвет в зависимости от внешних условий или управления. Это может быть полезно для регулирования проникновения солнечного света, конфиденциальности или энергосбережения.
  • Тонкопленочные солнечные батареи: разработка стекла с интегрированными тонкопленочными солнечными батареями, которые могут генерировать электричество из солнечной энергии.
  • Самоочищающееся стекло: разработка покрытий для стекла, которые могут отталкивать грязь и воду, делая его самоочищающимся и легким в уходе.
  • Гибкое
    и прозрачное стекло: разработка гибкого стекла, которое может быть использовано в электронике, изгибаемых дисплеях или носимых устройствах.
  • Энергосберегающее стекло: разработка стекла с улучшенной теплоизоляцией и энергоэффективностью, что позволит снизить потребление энергии для отопления и охлаждения зданий.
виды стекла и методы производства

01 Многослойное стекло

Многослойное стекло (триплекс), как правило, изготавливается прессованием при нагреве. Изобретатель этого метода — французский учёный-химик Эдуард Бенедиктус, который получил на него патент в 1909 году. Два или более органических или силикатных стекла, склеивают между собой специальной полимерной плёнкой или фотоотверждаемой композицией.

02 Тонкое стекло

Одной из технологий производства тонких стекол является метод вертикальной перетяжки. Суть метода в том, что листовое стекло нагревается до рабочей температуры, затем подается на систему валов, которые за счет прижима и скорости перетяжки формируют конечную толщину стекла. Далее происходит отжиг, остывание и резка стекла нового номинала. Используя данный метод, можно получить стекла тонкого номинала толщиной в диапазоне от 0,1 до 1,5 мм с градацией 0,1 мм идеально плоского с отличными оптическими характеристиками.

03 Прочные тонкие стекла

Для упрочнения тонких стекол, стеклоизделий сложной конфигурации, в том числе полых переменной толщины, для которых использование закалки невозможно или малоэффективно, целесообразно применять низкотемпературное ионообменное упрочнение в расплавах солей, которое в отличие от закалки позволяет обеспечить более высокое приращение прочности и отсутствие саморазрушения при хранении, царапании, резании, сверлении.
этапы и процессы технологического цикла

Технологический цикл производства стекла, укрупненно включает следующие этапы и процессы:

01 подготовка сырья
02 формирование шихты
03 варка стекломассы
04 формовка изделия
05 отжиг
06 техническая и декоративная обработка изделий
Стекольное производство

Стекольное производство требует большого объема проектирования. В состав предприятия входят:

Составной цех

В настоящее время на стекольных заводах шихты приготовляют в механизированных составных цехах, в которых предусматривается полный цикл операций по подготовке и усреднению сырья. Дозировочно-смесительное отделение состоит из расходных бункеров сырья, помещения распределения материалов из силосов и других мест хранения в расходные бункера у дозировочно-смесительной линии. В состав линии входят автоматические весы, смесители, транспортирующие устройства, бункера хранения шихты.
Основное производственное здание
Это здание, где происходит собственно производство стекла. Оно может иметь несколько этажей и быть разделено на различные отделы для выполнения разных этапов производства.
Хранилища и склады
Помещения, где хранится готовое стекло, а также сырье и материалы для производства. Они обычно имеют системы хранения и организации, чтобы обеспечить эффективность работы и безопасность материалов.
Лаборатории контроля качества
Помещения, где проводится контроль качества стекла. В них находятся специальные приборы и оборудование для проверки прозрачности, прочности, оптических свойств и других характеристик стекла.
Административные помещения
Офисные помещения, где находятся руководство и административный персонал стекольного предприятия. Здесь осуществляется управление бизнесом, планирование производства, контроль финансов и другие административные функции.

Все компоненты для производства стекольной массы измеряются с большой точностью на электронных весах и отправляются в печь. Далее при температуре 1600°С все превращается в сплошную массу. Её доводят до однородного состояния с удалением пузырьков газа.

После этого полученную массу окунают в ванну с оловом температурой около 1000° С, при этом стекло благодаря более низкой плотности, чем у металла, плавает на его поверхности (основной принцип этого метода производства).

В дальнейшем стекло охлаждается и приобретает гладкую поверхность.

В зависимости от количества загруженных расходных материалов определяется толщина стекла.

После покидания оловянной ванны температура массы снижается до 600° С, которая всё ещё достаточно велика. Чтобы снизить температуру до приемлемых 250° С стекло прокатывают на валиках через охлаждающий тоннель.

Далее остывшее сплошное полотно начинают нарезать на листы нужного размера, отходы при этом идут повторно в печь, обеспечивая 100% безотходное производство.

участники рынка производства стекла

В России лидером стекольной промышленности который год остается ООО «Эй Джи Си Флэт Гласс Клин», на долю которого приходится 30% всего отечественного рынка.

Одной из крупнейших компаний за прошедшие два года стала Larta Glass. После того, как в 2022 году компания выкупила два завода ушедшей из России Guardian Glass, а в 2023 — бывшее предприятие Pilkington Glass Russia в Подмосковье, она стала одним из крупнейших производителей листового стекла, стекла с покрытием и зеркала в странах СНГ.

Производственные мощности заводов в Ростове, Рязани и Раменском составляют, соответственно, 900, 750 и 800 тонн стекла в сутки.

АО «Камышинский стеклотарный завод», входящий в Verallia Group, показал второй в стране результат по итогам первого полугодия 2023 года, увеличив объемы производства на 5%.

Сильные лидерские позиции сохраняют ОАО «Салаватстекло» и ОАО «Саратовстройстекло».

Традиционно лидерами на мировом рынке стекольного производства являются компании из Японии, США и Китая, на долю которых приходится больше половины всей производимой продукции:
  • Kyocera (Япония) — многонациональный производитель керамики и электроники, базирующийся в Киото.
  • AGC Inc. (Япония) — один из крупнейших производителей плоского стекла в мире.
  • Fuyao Glass Industry Group Co., Ltd. (Китай) — один из крупнейших производителей автомобильного стекла в мире.
  • NSG Group (Япония) — мировой лидер в производстве стекла и стеклянных изделий для автомобильной и строительной промышленности.
  • Corning Incorporated п(США) — один из крупнейших мировых производителей стекла и специализированных материалов.
строительство стекольного завода

Для строительства стекольного завода необходимо учитывать следующие обязательные условия:

01 Доступ к необходимым сырьевым материалам

Для производства стекла требуется наличие достаточного количества кварцевого песка, соды, известняка и других добавок. Поэтому строительство завода должно осуществляться в месте, где есть доступ к этим природным материалам.

02 Наличие энергетической инфраструктуры

Производство стекла требует значительного количества энергии для плавления сырья и поддержания определенной температуры. Поэтому необходимо обеспечить доступ к электроэнергии или другим источникам энергии, таким как природный газ или топливо.

03 Наличие водных ресурсов

Процесс производства стекла требует использования воды для охлаждения и других технологических операций. Поэтому строительство завода должно осуществляться в месте, где есть доступ к достаточным водным ресурсам.

04 Соблюдение экологических требований

Производство стекла может иметь негативное влияние на окружающую среду, особенно в отношении выбросов и отходов. Поэтому необходимо соблюдать все требования и нормы по охране окружающей среды и обеспечить соответствующие системы очистки и утилизации отходов.

05 Наличие квалифицированного персонала

Для эффективного функционирования стекольного завода требуется наличие специалистов с опытом и знаниями в области стеклопроизводства. Поэтому необходимо обеспечить доступ к квалифицированным работникам или предоставить программы обучения и подготовки персонала.

06 Финансовые ресурсы

Строительство стекольного завода требует значительных инвестиций, поэтому необходимо обеспечить наличие достаточных финансовых ресурсов для осуществления проекта.

07 Соблюдение законодательства и получение необходимых разрешений

Перед строительством стекольного завода необходимо убедиться в соответствии проекта всем законодательным требованиям и получить все необходимые разрешения и лицензии.

портфолио все проекты
team
2,5 млрд рублей
Завод по производству кормов премиум-класса Генеральное проектирование
подробнее о проекте
Завод по производству кормов премиум-класса
team
1200 тонн в сутки
Завод по производству крахмала Генеральное проектирование
подробнее о проекте
Завод по производству крахмала
team
Завод по глубокой переработке зерна Финансово-технический аудит
подробнее о проекте
Завод по глубокой переработке зерна
team
400 тыс. тонн в год
Завод по производству соли Финансово-технический аудит
подробнее о проекте
Завод по производству соли
Есть вопрос? Готовы обсудить ваш проект

Если у вас остались вопросы, сообщите нам, и мы свяжемся с вами в ближайшее время

Услуги | Генеральное проектирование | Технологическое проектирование |