Спосіб вироблення (формування) скла залежить від виду одержуваних виробів. Для вироблення листового будівельного скла застосовують витягування, прокат і вогневу полірування (флоат-спосіб). Витягуванням отримують віконне скло товщиною до 6 мм, прокатом і флоат-способом - вітринне, армоване і інші види скла.
Витягування листового скла поділяється на вертикальне (ВПС) і горизонтальне, при цьому по виду вузла формування воно може бути човновим і безлодочним.
Формування стрічки скла при човнової способі на машинах вертикального витягування (ВПС) відбувається за допомогою спеціальної шамотної «човники», що має форму прямокутного бруса з звужується догори щілиною. Човник занурюють в скломасу на кілька сантиметрів нижче її бічних стінок, в результаті чого виникає гідростатичний напір, стекломасса продавлюється знизу через щілину човники і утворює на поверхні так звану цибулину, з якої утворюється стрічка скла, витягує валками машини вгору. У початковий період при запуску машини процес витягування скла через човник виробляють за допомогою металевої рами з зубцями - приманки, яка встановлюється між валками.
Машина ВВС представляє собою чавунну шахту заввишки 5-7 м з чотирьох-п'яти секцій, підвішували строго вертикально над подмашінной камерою. Шахта забезпечена 13-19 парами азбестових валків для витягування стрічки скломаси. Швидкість витягування досягає 120 м / год; ширина стрічки скла-до 4,5 м. Для інтенсифікації процесу твердіння скломаси при формуванні стрічки служать водяні холодильники.
У шахті машини здійснюється отжиг витягається стрічки скла, при цьому температура її знижується від 920-980 ° С у цибулини до 100-120 ° С при виході з шахти. Умовно шахту ділять на три зони. Перша зона - інтенсивного охолодження скла до температури відпалу (530-540 ° С), друга - відпалу стрічки скла і повільного охолодження до 400-350 ° С для зняття внутрішніх напружень, третя - остаточного охолодження скла. При виході стеклоленти з останньої пари валків виробляється поперечна надрезка і уламка листів по лінії надрізу автоматами. Потім листи подаються иа різьблені столи для розкрою, сортування і пакування. Схема технологічної лінії одержання листового скла способом вертикального витягування приведена на 6.6. Недоліком човнового способу витягування скла є складність повного усунення дефектів скла (полосности і хвилястості).
При безлодочном способі стрічка скла формується з вільної поверхні скломаси (6.7). По осі подмашінной камери в скломасу занурюють вогнетривкий поплавок з наскрізною щілиною або без неї, який сприяє створенню спрямованого потоку скломаси і утворення цибулини стрічки скла. Регулюючи глибину занурення поплавка, змінюють температуру і в'язкість скломаси, що надходить до цибулини, і змінюють товщину стеклоленти. Безлодочний спосіб забезпечує отримання скла з більш якісної поверхнею, ніж човновий, але вимагає більш точного витримування технологічного режиму в печі і виработочной каналі. Безлодочний спосіб має два різновиди: вертикальний і горизонтальний. При горизонтальному безлодочном способі витягування стрічка скла формується спочатку вертикально, а потім ще в пластичному стані перегинається валиком в горизонтальний напрямок і віджигається в спеціальній печі-Лері (6.8). Цей спосіб забезпечує високу швидкість витягування скла (до 180 м / ч) і можливість отримання стекол різної товщини (0,6-30 мм).
Способом прокату отримують великорозмірні кольорове і безбарвне утолщенное листове скло, а також армоване, візерункове й хвилясте. Спосіб прокату заснований на формуванні стеклоленти металевими валками з жаротривкої стали, охолоджуваними водою. Прокат може бути періодичним і безперервним. Періодичний прокат застосовують при використанні для варіння скла горшкових печей або ванних печей періодичної дії. Формування стрічки скла при періодичному прокаті проводиться на нерухомому металевому столі під тиском котиться металевого вала, що охолоджується водою, або на рухомому або похилому столі між двома металевими валками, що обертаються назустріч один одному і охолоджуваними водою. Періодичний прокат - низькопродуктивний спосіб, що важко піддається автоматизації. Його застосовують для виготовлення листового скла спеціального призначення: термостійкого, глушеного, кольорового, високого світлопропускання і ін.
В даний час для отримання прокатного скла застосовують в основному безперервний спосіб з використанням для варіння скла ванних печей безперервної дії. Даний спосіб полягає в безперервному
формуванні стеклоленти товщиною 3-40 мм і шириною до 3000 мм двома металевими валками прокатної машини, охолоджуваними водою (6.9). Для вироблення скла в кінці студочной частини ванній печі є зливний поріг (щілину), ширина якого відповідає ширині прокатної машини. Після проходження скломаси через прокатні валки відформована пластична стекломасса надходить на охлаждаемую металеву плиту і далі по рольгангу з охолоджуваними водою роликами подається в піч для відпалу (лер). Над рольним столом може бути встановлений металевий валик для розгладження поверхні стрічки. Температура скломаси перед валками 1100-1180 ° С, після валків 850-950 ° С.
Для безперервного прокату скла застосовують прокатні машини (6.10). Ширина прокочується стрічки 3000-3200 мм, товщина 3-40 мм, швидкість прокату досягає 240 м / год і більше. Для виготовлення візерункового скла способом безперервного прокату на поверхні одного з валків прокатної машини є рифлення, відповідні необхідному малюнку. При виготовленні армованого скла металева сітка подається за допомогою спеціального механізму прокатної машини і, проходячи між валками, запресовується в скломасу. Арміроваііое скло може бути одночасно мереживним при використанні рельєфного прокатного валка. Хвилясті армовані листи отримують методом безперервного прокату на спеціальних гофрують верстатах.
Для шліфування й полірування стекол застосовують машини періодичної дії (ротаційні верстати з зворотно-поступальним рухом), а також конвеєрні установки. Шліфування скла виробляють в кілька стадій абразивами з поступово зменшується розміром зерна. Як абразивних матеріалів застосовують пісок, електрокорунд, природний корунд і карборунд. При грубій шліфовці застосовують чавунні шліфовальніка, при тонкій шліфовці - чавунні диски з наклеєними на них пластинками ебоніту, органічного скла, вініпласту. Для полірування скла застосовують полировальник з повсті або синтетичних матеріалів, а в якості поліруючих матеріалів застосовують крокус (червоний порошок оксиду заліза), а також котельню пил (відходи виробництва сірчаної кислоти) і полірують-порошок, що містить оксиди рідкоземельних металів. Собівартість прокатного скла через необхідність операцій шліфування й полірування значно вище, ніж отриманого на установках вертикального витягування.
Зростання потреби в полірованому високоякісному склі, велика витрата електроенергії, висока вартість операцій шліфування й полірування стекол привели до розробки принципово нового способу безперервної вироблення скла - формуванню стрічки скла на розплаві металу, так званому флоат- способу, котра отримує в даний час широке поширення. Флоат-спосіб полягає в мимовільному формуванні стрічки скла при растекании скломаси на поверхні шару розплавленого металу (олова, сплаву свинцю і міді і ін.). Розтікаючись по ідеально рівній поверхні розплавленого металу, жидкоподвижного стекломасса утворює шар скла з плоскопараллельнимі поверхнями, що відрізняються високим ступенем полірування. Верхня поверхня стрічки виходить полірованої за рахунок сил поверхневого натягу скломаси (так звана вогнева полірування).
Установка для безперервного виробництва полірованого скла флоат-способом (6.11) складається з вогнетривкої герметизированной ванни довжиною
45 55 м, спорудженої з шамотних брусів, системи трубопроводів для подачі в установку азотно-водневої суміші з метою запобігання окислення олова, а також системи холодильників і електронагрівачів, що встановлюються як в розплаві олова, так і в газовому просторі ванни з метою підтримки чітко визначеного режиму. Безперервно переміщаючись уздовж ванни, склострічка охолоджується з 900-1000 ° С до 600-650 ° С, твердне, зберігаючи деяку здатність до пластичних деформацій, відділяється від розплаву при температурі
600 ° С і подається для відпалу в електро- лер. Флоат-спосіб дозволяє поєднати формування стрічки скла на поверхні розплаву металу з електрохімічної обробкою його поверхні і отримувати скла зі спеціальними властивостями (теплопоглинальні, теплоотражающие і ін.).
Сутність електрохімічного способу обробки поверхні скла з використанням флоат-процесу полягає у взаємодії скла з металевим розплавом, регульованим електричним полем. При цьому одним полюсом є розплав металу або його солей, а іншим - контактний або безконтактний електрод. В результаті електрохімічної обробки відбувається впровадження іонів металу в скло на глибину 1-2 мкм і зміна його властивостей.
Флоат-способом виготовляють високоякісне безбарвне, а також кольорове листове скло сірого, бронзового, бронзово-сірого кольорів з нейтральним спектральним пропусканням, декоративне рассеивающее світло скло типу «метелиця», а також спеціальні види стекол із захисною плівкою металу. Цей спосіб відрізняється великою продуктивністю, економічністю і високою якістю одержуваних виробів, в зв'язку з чим він поступово витісняє традиційний спосіб виготовлення листового скла вертикальним витягуванням.