Базовым продуктом стекольной промышленности является листовое стекло. Это бесцветное, прозрачное натрий-кальций-силикатное стекло, изготавливаемое методами флоат или вертикального вытягивания.

Стекло и стеклоизделия классифицируют: по химическому составу: оксидные (кварцевые, силикатные, фосфатные, боратные и др.); бескислородные (халькогенидные, галогенидные, нитратные и др.); по назначению: строительное и архитектурно-строительное: техническое (кварцевое, оптическое, светотехническое, закаленное, многослойное, безопасное, химико-лабораторное и термометрическое, медицинское, стекловолокно, стекло в атомной технике); тарное и сортовое; стеклокристаллические материалы.

В строительстве находит применение силикатное стекло. Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов.

Цикл  технологии стекломассы включает операции:

• подготовки сырых материалов;
• смешивания их в определённых соотношениях, в соответствии с заданным химическим составом стекла в однородную шихту;
• варки шихты в стекловаренных печах для получения однородной жидкой стекломассы.

Цикл технологии получения стеклянных изделий складывается из операций:

• доведения стекломассы до необходимой температуры (и вязкости);
• формования изделий;
• постепенного охлаждения изделий с целью ликвидации возникающих в процессе формования напряжений;
• термической, механической или химической (в отдельности либо во взаимном сочетании) обработки отформованных изделий для придания им заданных свойств.

Технология получения листового стекла в основном базируется на двух способах: Фурко и Флоат. В настоящее время флоат-стекло практически полностью вытеснило полированное стекло, изготовляемое на конвейерах. Себестоимость полированного стекла, вырабатываемого флоат-способом, примерно в 2 раза ниже, чем полированного, вырабатываемого на конвейерах двухстороннего шлифования и полирования. При этом удельные капитальные вложения уменьшаются почти в 2 раза, а производительность труда возрастает в 3...4 раза. При этом процессе, стекло поступает из печи плавления в горизонтальной плоскости в виде плоской ленты через ванну с расплавленным оловом на дальнейшее охлаждение и отжиг. Стадии производства стекла с использованием флоат-технологии следующие:

1.Загрузка сырья.

Сырье находится в отдельных силосных башнях. После взвешивания сырьевые компоненты смешиваются и засыпаются в загрузочный лоток вместе со стеклобоем.

2.Плавление в печи.

Сырье плавиться в печи при необходимой температуре, достигаемой с помощью топливных и/или газовых горелок. В процессе плавки смесь превращается в стекломассу, перетекающую вниз печи. Протекающий процесс известен как очистка. В течение этого процесса несколько часов поддерживается высокая температура стекломассы, давая возможность находящимся внутри пузырькам воздуха выйти наружу.

3.Флоат-процесс

Сразу после выхода стекломассы из печи она попадает в ванну с расплавленным оловом, где происходит формирование ленты стекла с помощью процесса флотации. С одного конца флоат-ванны до другого температура стекла и олова постепенно снижается с 1100 С до 600 С. Верхние ролики с обеих сторон флоат-ванны вытягивают ленту стекла, придавая ей требуемую толщину и ширину. 

4.Отжиг

Стекло выходит из ванны с оловом в виде непрерывной ленты, далее с помощью роликового конвейера следует в туннель отжига, известный как леер. Здесь стекло постепенно охлаждается, для того чтобы обеспечить плоскость и исключить внутренние механические напряжения, которые могут повлечь разрушение стекла. Покидая леер, стекло имеет температуру окружающей среды и готово для резки.

2. Кальцинированная сода. Сода Na2C03 — основной материал для введения в стекло окиси натрия; она должна содержать не менее 95% углекислого натрия. Температура плавления соды 850° С. При нагреве смеси чистого песка и соды образуется прозрачная стеклообразная масса, которая растворяется в воде и называется «растворимое стекло»:   Si02 + 2   NaOH -> Na2Si03 + H20.

3. Поташ. Используя вместо соды поташ К2СО3, получают калиевое стекло, которое применяют для изготовления хрустальных изделий, а также оптических и цветных стекол.

4. Известняк (СаС03). Благодаря окиси кальция СаО стекло, полученное из смеси песка и соды, становится нерастворимым в воде. Для введения в стекломассу СаО используют известняк или доломит CaC03-MgC03.

5. Глинозем. Глинозем А1203 повышает механическую прочность, а также термическую и химическую стойкость стекла.

6. Борный ангидрид (В203). При замене части двуокиси кремния борным ангидридом повышается скорость стекловарения, улучшается осветление и уменьшается склонность ее к кристаллизации.

7. Окись свинца. Окись свинца РbО, введенная в стекло, повышает его показатель преломления; ее применяют, главным образом, при изготовлении оптического стекла и хрусталя.

8. Окись цинка. Окись цинка ZnO понижает температурный коэффициент линейного расширения стекла, вследствие чего   повышается его термическая стойкость.

9. Вспомогательные сырьевые материалы для окраски стекла.

Оценка себестоимости производства стекла

Структура себестоимости производства в стекольной промышленности в усредненном варианте выглядит следующим образом:

Структура себестоимости производства стекольной продукции

В обще структуре себестоимости производства стекольной продукции на сырье и материалы приходится около 30%. Из них около 29,8% приходится на сырье для непосредственного производства стекла, остальное – на упаковочные и другие вспомогательные материалы.  

В зависимости от масштабности производства и видов выпускаемой продукции структура себестоимости несколько разниться. На кальцинированную соду в общей структуре закупок сырья для производства бутылок приходится около 40-50%. В структуре себестоимости производства листового стекла доля кальцинированной соды ниже и составляет 25-30%.

Необходимо отметить, что в среднем для производства одной тонны стекла необходимо 400 кг соды и 700 кг песка. При этом, используемые на предприятиях технологии предполагают использование дополнительных сырьевых материалов, в частности стеклобоя, что снижает потребность в каустической соде. Одна тонна стеклобоя экономит 1,5 тонны минерального стекольного сырья, в т.ч. 130-150 кг кальцинированной соды.

Ниже представлена структура закупок сырья для производства стеклотары на примере Балахинского стекольного завода, где показана доля стоимости основных сырьевых материалов в общем объеме закупаемого сырья и в структуре производства себестоимости производства продукции в целом.

Структура закупок сырья для производства стекольной продукции

Приведенные выше расчеты показали, что на сырье для производства стекольной продукции в среднем приходится около 30% затрат. Из них на кальцинированную соду приходится около 15%. Более высока доля стоимости кальцинированной соды в структуре затрат на производство стеклотары, менее существенна она в структуре производства листового стекла как конечного продукта.

Подробнее с анализом текущей ситуации и прогнозом развития российского рынка охлаждающих жидкостей можно познакомиться в отчетах маркетингового исследования Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок стеклотары в России».

Автор:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 927-02-31
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru

Об авторе:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование