現在、世界には板ガラスの3種類があります。板ガラスは、フラットドロー法、フロート法、カレンダー法です。現在、ガラス生産量の90%以上を占めるフロートガラスは、世界の建築用ガラスにおける基本的な建材です。フロートガラスの製造工程は1952年に確立され、高品質ガラス製造の世界基準を確立しました。フロートガラス製造工程は、主に以下の5つの工程から構成されています。
● 原材料
● 溶解
● 成形およびコーティング
● アニーリング
● 裁断と包装
材料
バッチングは、溶解のための原料を準備する最初の段階です。原料には砂、ドロマイト、石灰石、ソーダ灰、芒硝などがあり、トラックまたは鉄道で輸送されます。これらの原料はバッチング室に保管されます。原料室には、サイロ、ホッパー、ベルトコンベア、シュート、集塵機、そして必要な制御システムが設置されており、原料の輸送とバッチ材料の混合を制御します。原料は原料室に運ばれた瞬間から、常に動いています。
仕込み室内では、長い平ベルトコンベアが、各種原料サイロから原料を層ごとに連続的にバケットエレベーターに搬送し、計量装置に送り込んで重量を測定します。これらの原料には、リサイクルガラス片や生産ラインからの戻りガラスなどが混入されます。各バッチには、約10～30%の割れたガラスが含まれています。乾燥原料はミキサーに投入され、バッチに混合されます。混合されたバッチは、仕込み室からベルトコンベアを介してキルンヘッドサイロに送られ、貯蔵されます。その後、フィーダーによって制御された速度で炉に投入されます。
典型的なガラスの組成
カレットヤード
ホッパーを使って混合原料を炉の入口に投入し、1650度まで加熱する。
溶融
典型的な炉は、横方向火炎炉で、6つの再生炉を備え、幅は約25メートル、奥行きは約62メートルで、日産能力は500トンです。炉の主要部分は、溶融池/清澄槽、作業池、再生炉、小型炉です。図4に示すように、特殊な耐火材料で作られ、外枠には鋼鉄構造が採用されています。原料はフィーダーによって炉の溶融池に送られ、溶融池は天然ガススプレーガンによって1650℃に加熱されます。
溶融ガラスは溶融池から清澄装置を通ってネック部へ流れ込み、均一に撹拌されます。その後、作業部へ流れ込み、約1100度までゆっくりと冷却され、適切な粘度に達してから錫浴へ到達します。
成形とコーティング
清澄化された液体ガラスをガラス板に成形する工程は、材料の自然な性質に合わせた機械的な操作によって行われます。この材料の自然な厚さは6.88mmです。液体ガラスは炉からチャネル領域を通って流出し、その流れはラムと呼ばれる調整可能なドアによって制御されます。ラムは液体ガラスの約±0.15mmの深さまで挿入されます。ガラスは溶融スズの上に浮かぶため、フロートガラスと呼ばれます。ガラスとスズは互いに反応せず、分離可能です。分子状の相互抵抗により、ガラスはより滑らかになります。
浴槽は、制御された窒素および水素雰囲気中に密封されたユニットであり、支持鋼、上部および下部シェル、耐火物、スズおよび発熱体、還元雰囲気、温度センサー、コンピュータプロセス制御システムを含み、幅約8メートル、長さ約60メートルで、生産ラインの速度は25メートル/分に達します。 スズ浴槽には約200トンの純スズが含まれており、平均温度は800℃です。 ガラスがスズ浴槽入口の端に薄い層を形成すると、それはガラス板と呼ばれ、一連の調整可能なエッジプーラーが両側で動作します。 オペレーターは制御プログラムを使用して、アニール窯とエッジドローイングマシンの速度を設定します。 ガラス板の厚さは0.55〜25 mmです。 上部の仕切りの加熱要素を使用してガラスの温度を制御します。 ガラス板がスズ浴槽を連続的に流れると、ガラス板の温度は徐々に低下し、ガラスは平らで平行になります。この時点で、アキュラコート®は熱分解CVD装置を用いて反射フィルム、Low-Eフィルム、ソーラーコントロールフィルム、太陽光発電フィルム、セルフクリーニングフィルムのオンラインめっきに使用できます。この時点でガラスは冷却する準備が整っています。
浴槽断面
ガラスは溶けた錫の上に薄い層状に広げられ、錫から離されて板状に成形される。
吊り下げ式加熱素子が熱を供給し、エッジプーラーの速度と角度によってガラスの幅と厚さが制御されます。
アニーリング
成形されたガラスが錫浴から出てくるとき、ガラスの温度は600℃です。ガラス板を大気中で冷却すると、ガラスの表面が内部よりも早く冷え、表面に深刻な圧縮が生じ、ガラス板に有害な内部応力が生じます。
焼鈍窯の断面
成形前後のガラスの加熱プロセスは、内部応力を形成するプロセスでもあります。そのため、ガラスの温度を徐々に室温まで下げる、いわゆる「アニール」を行うための熱制御が必要です。実際には、アニールは、幅約6メートル、長さ約120メートルの温度勾配付きアニール窯（図7参照）で行われます。アニール窯には、ガラス板の横方向の温度分布を安定に保つために、電気制御の発熱体とファンが備えられています。
アニーリング処理の結果、ガラスは一時的なストレスや圧力をかけずに室温まで慎重に冷却されます。
切断と包装
徐冷炉で冷却されたガラス板は、徐冷炉の駆動システムに接続されたローラーテーブルを介して切断エリアに搬送されます。ガラスはオンライン検査システムを通過し、欠陥が除去された後、ダイヤモンド切断ホイールで切断され、ガラスのエッジが除去されます（エッジ材は割れたガラスとしてリサイクルされます）。その後、顧客が要求するサイズに切断されます。ガラス表面に粉末媒体が散布されているため、ガラス板は積み重ねて保管でき、ガラス同士のくっつきや傷を防ぎます。その後、欠陥のないガラス板は、手動または自動機械によって梱包用に積み重ねられ、倉庫に運ばれ、保管または顧客への出荷が行われます。
ガラス板が焼鈍窯から出た後、ガラス板は完全に成形され、冷却エリアに移動されて温度を下げ続けます。