8
из расплава газовых пузырей. Одновременно с осветлением происходит гомогенизация.
На стадии охлаждения проводят подготовку стекломассы к формованию, для чего равномерно снижают температуру на 400 °С—500 °С и достигают необходимой вязкости стекломассы.
Формование изделий из стекломассы при производстве сортового и тарного стекла осуществляют различными методами — прессованием, прессвыдуванием, выдуванием и другими с использованием специальных стеклоформующих машин.
Так какоколо 75 % потребления энергии в производстве стекла расходуется на процесс стекловарения, при повышении энергоэффективности основное внимание следует уделять именно этому этапу производства.
- Производство тарного стекла
Производство тарного стекла развито практически во всех регионах Российской Федерации и охватывает предприятия, значительно различающиеся по мощности и ассортименту выпускаемой продукции. Однако практически вся продукция производится исключительно из натрий-кальций-силикатного стекла, и различия используемых сырьевых материалов ограничены. Отношение входного потока сырьевых материалов к получаемой стекломассе может отличаться в зависимости от доли используемого стеклобоя, что влияет на газообразные потери сырьевых материалов при стекловарении. Сушка и угар шихты могут определять потери от 3 % до 20 % входного потока, и 1 т стеклобоя заменяет приблизительно 1,2 т шихты. Доля стеклобоя составляет от 50 % до более чем 90 %, когда основную долю отходов стекла направляют на переработку в печи.
- Энергопотребление производства тарного стекла
Энергия, необходимая для стекловарения, обычно составляет более 75 % общего энергопотребления производства тарной продукции из стекла. Другими значимыми областями, связанными с потреблением энергии, являются питатели, процесс формования (сжатый воздух и воздушное охлаждение форм), отжиг, обогрев и обеспечение предприятия. Диапазон энергопотребления, встречающийся на предприятиях по производству тарного стекла, чрезвычайно широк (только на стекловарение — от 3,2 до 12,2 ГДж/т стекломассы), но, по имеющимся оценкам, большинство предприятий относится кдиапазо- ну от 5,5 до 9,0 ГДж/т стекломассы и от 7,5 до 11,0 ГДж/т готовой продукции. Для некоторых видов продукции очень высокого качества последняя величина может быть значительно выше.
- Производство сортового стекла
Предприятия, производящие сортовое стекло, крайне неоднородны, что определяет значительные различия во входных и выходных характеристиках процессов. При производстве продукции из натрий-кальций-силикатного стекла выход годных изделий составляет от 50 % до 90 % (в среднем 85 %) входящих сырьевых материалов, для свинцового хрусталя это отношение составляет от 35 % до 80 % (в среднем 75%). Более низкоезначениедлясвинцового хрусталя обусловлено совокупностью различных факторов, среди которых большая доля резки и полировки и более строгие требования к качеству. При производстве других типов сортового стекла (хрустального, опалового, боросиликатного) это отношение находится в пределах диапазона, заданного этими двумя типами продукции.
Общее энергопотребление производства свинцового хрусталя может достигать 60 ГДж/т готовой продукции, при этом расчетное энергопотребление составляет только 2,5 ГДж/т. Различие объясняется множеством факторов, главные из которых следующие:
- высокие требования к качеству, приводящие к более низкой доле годных изделий. Горшок медленно растворяется стеклом, что приводит кобразованию свилей или появлению камня в стекле;
- стекло часто обрабатывают вручную, и выход формования также может быть ниже 50 %; кроме того, может потребоваться дополнительный нагрев изделия при формовании;
- горшки должны быть прогреты до высокой температуры до использования, и они имеют очень ограниченный эксплуатационный ресурс по сравнению с печами непрерывного действия.
- Энергопотребление производства сортового стекла
Анализ энергопотребления производства сортового стекла осложнен разнообразием предприятий, применяемых процессов, их мощности, а также широким спектром видов выпускаемой продукции. Крупносерийное производство столовой посуды из натрий-кальций-силикатного стекла имеет сходство с производством тарного стекла и характеризуется сравнимым распределением энергопотребления. Большая доля энергии расходуется на обработку (властности, на огневую полировку). Удельное энергопотребление в этом виде экономической деятельности выше, чем в производстве тарного стекла, из-за меньшего размера печей, несколько более высоких температур в печи и большего, до 1,5 раза, обращения стекломассы в объеме бассейна печи.
Некоторые процессы, в частности производство свинцового хрусталя, осуществляются в намного меньших масштабах и даже с применением горшковых печей. Электроварка свинцового хрусталя позволяет использовать огнеупоры высокого качества, обеспечивающие намного более высокое качество стекла и