От ремесла к промышленности
Еще полтора столетия назад процесс создания стекла был исключительно ручным и крайне трудоемким. Стеклодувы вручную засыпали в огнеупорные горшки шихту — смесь кварцевого песка, соды, мела и доломита. При сильном нагреве эта смесь превращалась в расплавленную стекломассу, из которой мастера выдували сосуды, бутылки, посуду или цилиндры для последующего изготовления листового стекла. Коренной перелом произошел в 1930-х годах с появлением в России первых ванных печей для промышленного производства. Растущий спрос на стекло привел к строительству специализированных заводов, оснащенных такими печами, способными выдавать тонны продукции в сутки.
Современные масштабы производства
Сегодня ванные печи представляют собой грандиозные сооружения длиной в несколько десятков метров, предназначенные, например, для выпуска оконного стекла. Загрузка шихты полностью автоматизирована и непрерывна, с производительностью 10–15 тонн в час. Одна такая печь может вмещать более 2500 тонн стекломассы и производить свыше 350 тонн готового стекла ежедневно.
Технологические сложности и их решения
Несмотря на высокую температуру, стекломасса обладает исключительной вязкостью, в десятки тысяч раз превышающей вязкость воды. Это создает две основные проблемы: во-первых, в густой массе надолго застревают пузырьки газов, выделяемых компонентами шихты; во-вторых, сотни тонн этого вязкого материала крайне сложно сделать однородными путем перемешивания. Ключом к повышению производительности стало увеличение температуры варки. Современные технологии комбинируют традиционный обогрев газом или жидким топливом с электротермическим эффектом, используя способность расплава проводить электрический ток. Это позволяет достигать температур около 1600°C.
Стекло — материал будущего
Ежегодный выпуск оконного стекла в стране исчисляется сотнями миллионов квадратных метров. Однако сфера применения стекла давно вышла за рамки привычных окон и посуды. Из него производят прочные трубы, стекловолокно, стеклопластики, бронестекло, пустотелые строительные блоки и термостойкую лабораторную посуду. Стекло стало серьезным конкурентом металлу во многих отраслях, доказав свой статус высокоперспективного материала. Ну и конечно, его роль в быту остается неоценимой — от изящных ваз и практичной посуды до незаменимых зеркал.