Danes na svetu obstajajo tri vrste ravnega stekla: ravno risanje, float steklo in kalandriranje. Float steklo, ki trenutno predstavlja več kot 90 % celotne proizvodnje stekla, je osnovni gradbeni material v svetovni arhitekturni steklarstvu. Postopek proizvodnje float stekla je bil ustanovljen leta 1952 in je postavil svetovni standard za visokokakovostno proizvodnjo stekla. Postopek float stekla vključuje pet glavnih korakov:
● sestavine
● taljenje
● oblikovanje in premazovanje
● žarjenje
● rezanje in pakiranje
Sestavine
Šaržiranje je prva faza, ki pripravlja surovine za taljenje. Surovine vključujejo pesek, dolomit, apnenec, natrijev karbonat in mirabilit, ki se prevažajo s tovornjaki ali vlaki. Te surovine se skladiščijo v mešalnem prostoru. V mešalnem prostoru so silosi, lijaki, tekoči trakovi, žlebovi, lovilci prahu in potrebni krmilni sistemi, ki nadzorujejo transport surovin in mešanje mešalnih materialov. Od trenutka, ko so surovine dostavljene v mešalni prostor, se nenehno premikajo.
Znotraj mešalnega prostora dolg raven tekoči trak neprekinjeno transportira surovine iz silosov različnih surovin do vedrnega elevatorja plast za plastjo po vrsti, nato pa jih pošlje na tehtalno napravo, kjer se preveri njihova skupna teža. Tem sestavinam se dodajo drobci recikliranega stekla ali povratki iz proizvodne linije. Vsaka serija vsebuje približno 10–30 % razbitega stekla. Suhi materiali se dodajo v mešalnik in se zmešajo s serijo. Mešana serija se iz mešalnega prostora pošlje v silos glave peči za skladiščenje po tekočem traku, nato pa se s podajalnikom z nadzorovano hitrostjo dodaja v peč.
Tipična sestava stekla
Dvorišče za odpadke
Mešane surovine dovajajte v dovod peči do 1650 stopinj z lijakom
Taljenje
Tipična peč je prečna plamenska peč s šestimi regeneratorji, široka približno 25 metrov in široka 62 metrov, z dnevno proizvodno zmogljivostjo 500 ton. Glavni deli peči so talilni bazen/čistilnik, delovni bazen, regenerator in majhna peč. Kot je prikazano na sliki 4, je izdelana iz posebnih ognjevzdržnih materialov in ima jekleno konstrukcijo na zunanjem okvirju. Šarža se s podajalnikom dovaja v talilni bazen peči, talilni bazen pa se segreje na 1650 ℃ s pištolo za brizganje zemeljskega plina.
Staljeno steklo teče iz talilne kadi v območje vratu skozi čistilnik, kjer se enakomerno meša. Nato steče v delovni del in se počasi ohladi na približno 1100 stopinj, da doseže pravilno viskoznost, preden doseže kositrovo kopel.
Oblikovanje in premazovanje
Postopek oblikovanja prečiščenega tekočega stekla v stekleno ploščo je postopek mehanske manipulacije v skladu z naravno tendenco materiala, naravna debelina tega materiala pa je 6,88 mm. Tekoče steklo teče iz peči skozi kanal, njegov pretok pa nadzorujejo nastavljiva vrata, imenovana oven, ki so približno ± 0,15 mm globoko v tekočem steklu. Plava na staljenem kositru – od tod tudi ime float steklo. Steklo in kositer ne reagirata med seboj in ju je mogoče ločiti; njun medsebojni upor v molekularni obliki naredi steklo bolj gladko.
Kopel je enota, zaprta v nadzorovani atmosferi dušika in vodika. Vključuje nosilno jeklo, zgornjo in spodnjo lupino, ognjevzdržne materiale, kositer in grelne elemente, redukcijsko atmosfero, temperaturne senzorje, računalniški sistem za nadzor procesov, širine približno 8 metrov in dolžine 60 metrov, hitrost proizvodne linije pa lahko doseže 25 metrov na minuto. Kositer vsebuje skoraj 200 ton čistega kositra s povprečno temperaturo 800 ℃. Ko steklo na koncu vhoda v kositerno kopel tvori tanko plast, se imenuje steklena plošča, na obeh straneh pa deluje vrsta nastavljivih robnih izvlečnikov. Upravljavec uporablja krmilni program za nastavitev hitrosti žarilne peči in stroja za vlečenje robov. Debelina steklene plošče je lahko med 0,55 in 25 mm. Zgornji pregradni grelni element se uporablja za nadzor temperature stekla. Ko steklena plošča neprekinjeno teče skozi kositerno kopel, se temperatura steklene plošče postopoma znižuje, zaradi česar je steklo ravno in vzporedno. Na tej točki se lahko acuracoat® uporablja za nanašanje odsevne folije, nizkoemisijske folije, folije za sončno regulacijo, fotovoltaične folije in samočistilne folije na pirolizni CVD opremi. V tem času je steklo pripravljeno za hlajenje.
Prerez kopeli
Steklo se razprostre v tanki plasti na staljenem kositru, hrani ločeno od kositra in oblikuje v ploščo.
Viseči grelni element zagotavlja dovod toplote, širino in debelino stekla pa nadzirata hitrost in kot robnega snemalnika.
Žarjenje
Ko oblikovano steklo zapusti kositrno kopel, je temperatura stekla 600 ℃. Če se steklena plošča ohladi v atmosferi, se površina stekla ohladi hitreje kot notranjost stekla, kar povzroči resno stiskanje površine in škodljive notranje napetosti steklene plošče.
Odsek žarilne peči
Proces segrevanja stekla pred in po oblikovanju je hkrati tudi proces nastajanja notranjih napetosti. Zato je treba nadzorovati toploto, da se temperatura stekla postopoma zniža na sobno temperaturo, torej poteka žarjenje. Pravzaprav se žarjenje izvaja v vnaprej nastavljeni žarilni peči z gradientom temperature (glej sliko 7), ki je široka približno 6 metrov in dolga 120 metrov. Žarilna peč vključuje električno krmiljene grelne elemente in ventilatorje, ki ohranjajo stabilno prečno porazdelitev temperature steklenih plošč.
Rezultat postopka žarjenja je, da se steklo previdno ohladi na sobno temperaturo brez začasne napetosti ali napetosti.
Rezanje in pakiranje
Steklene plošče, ohlajene v žarilni peči, se preko valjčne mize, ki je povezana s pogonskim sistemom žarilne peči, transportirajo do območja rezanja. Steklo gre skozi sistem za pregled na spletu, kjer se odpravijo morebitne napake, in se razreže z diamantnim rezalnim kolesom, da se odstrani rob stekla (robni material se reciklira kot razbito steklo). Nato se razreže na velikost, ki jo zahteva stranka. Steklena površina se posuje s praškastim medijem, tako da se steklene plošče lahko zlagajo in shranjujejo, da se ne zlepijo ali opraskajo. Nato se brezhibne steklene plošče razdelijo v kupe za pakiranje z ročnimi ali avtomatskimi stroji in prenesejo v skladišče za skladiščenje ali odpremo strankam.
Ko steklena plošča zapusti žarilno peč, se popolnoma oblikuje in premakne v hladilno območje, da se temperatura še naprej znižuje.