現在、世界に存在する板ガラスには、平絞り法、フロート法、カレンダー法という 3 種類があります。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の基本建材です。フロート ガラスの製造プロセスは 1952 年に確立され、高品質のガラス製造の世界標準を確立しました。フローティング ガラスのプロセスには、次の 5 つの主要なステップが含まれます。
●成分
●溶ける
●成形・塗装
●焼鈍
●切断・梱包
材料
バッチ処理は最初の段階であり、溶解用の原料を準備します。原料には砂、ドロマイト、石灰石、ソーダ灰、ミラビライトなどがあり、トラックや電車で輸送されます。これらの原料はバッチングルームに保管されます。材料室にはサイロ、ホッパー、コンベアベルト、シュート、集塵機、および原材料の輸送とバッチ材料の混合を制御する必要な制御システムがあります。原材料は材料室に搬入された瞬間から常に動き続けています。
バッチングルーム内では、長い平ベルトコンベアで各原料サイロから一層ずつ原料をバケットエレベータまで連続的に搬送し、計量装置に送って複合重量を検査します。リサイクルされたガラス破片または生産ラインからの返送品がこれらの成分に追加されます。各バッチには約 10 ～ 30% のガラスの破片が含まれています。乾燥した材料をミキサーに加え、バッチに混合します。混合バッチはバッチング ルームからコンベア ベルトを通って保管のためキルン ヘッド サイロに送られ、その後フィーダーによって制御された速度で炉に追加されます。
代表的なガラス組成
カレットヤード
ホッパーを使用して混合原料を炉の入口に最大1650度まで供給します
溶融
典型的な炉は、6 つの蓄冷器を備えた横火炎炉で、幅は約 25 メートル、幅は 62 メートルで、1 日あたりの生産能力は 500 トンです。炉の主要部分は、溶融プール/清澄装置、作業プール、再生装置、小型炉です。図4に示すように、特殊耐火物で作られており、外枠は鋼構造になっています。バッチはフィーダーによって炉の溶融プールに送られ、溶融プールは天然ガススプレーガンによって1650℃に加熱されます。
溶融ガラスは溶融プールから清澄装置を通ってネック領域に流れ、均一に撹拌されます。次に、作動部分に流れ込み、約 1100 度までゆっくりと冷却され、錫浴に到達する前に適切な粘度に達します。
成形とコーティング
清澄した液状ガラスをガラス板に成形する工程は、素材の自然傾向に応じた機械操作の工程であり、この素材の自然厚さは6.88mmです。液体ガラスはチャネル領域を通って炉から流出し、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。ラムは液体ガラス内に約 ± 0.15 mm の深さで入ります。溶けた錫の上に浮かぶため、フロートガラスと呼ばれます。ガラスと錫は互いに反応しないため、分離することができます。分子形態におけるそれらの相互抵抗により、ガラスがより滑らかになります。
バスは、制御された窒素と水素の雰囲気に密閉されたユニットです。これには、支持鋼、上下のシェル、耐火物、錫および発熱体、還元性雰囲気、温度センサー、コンピュータプロセス制御システムが含まれており、幅は約8メートル、長さは60メートルで、生産ラインの速度は25メートル/分に達することがあります。錫浴には約200トンの純錫が含まれており、平均温度は800℃です。ガラスが錫浴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。オペレータは制御プログラムを使用して、焼鈍炉とエッジ引き抜き機の速度を設定します。ガラス板の厚さは 0.55 ～ 25 mm です。上部隔壁の発熱体はガラス温度を制御するために使用されます。ガラス板が錫浴の中を流れ続けると、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、acuracoat ® を使用して、熱分解 CVD 装置上で反射膜、Low E 膜、太陽光制御膜、太陽光発電膜、セルフクリーニング膜のオンラインめっきを行うことができます。この時点で、ガラスは冷める準備ができています。
浴槽の断面図
ガラスを溶かした錫の上に薄く広げ、錫から離して板状に成形します。
吊り下げられた発熱体が熱を供給し、ガラスの幅と厚さはエッジプーラーの速度と角度によって制御されます。
アニーリング
形成されたガラスが錫浴から出るとき、ガラスの温度は 600 ℃ です。ガラス板を大気中で冷却すると、ガラスの表面がガラスの内部よりも早く冷却され、表面が大幅に圧縮され、ガラス板に有害な内部応力が発生します。
焼鈍炉のセクション
ガラスの成形前後の加熱工程は内部応力形成の工程でもあります。そのため、熱を制御してガラスの温度を徐々に常温まで下げる、いわゆるアニールが必要となります。実際、アニーリングは幅約 6 メートル、長さ約 120 メートルの事前に設定された温度勾配アニーリングキルン (図 7 を参照) で実行されます。アニーリングキルンには、ガラスプレートの横方向の温度分布を安定に保つために、電気的に制御される加熱要素とファンが含まれています。
アニーリングプロセスの結果、ガラスは一時的なストレスや応力を加えることなく室温まで注意深く冷却されます。
切断と梱包
徐冷窯で冷却されたガラス板は、徐冷窯の駆動系に接続されたローラーテーブルを通って切断エリアまで搬送されます。ガラスはオンライン検査システムを通過して欠陥が排除され、ダイヤモンド切断砥石で切断されてガラスの端が除去されます（端材は割れたガラスとしてリサイクルされます）。その後、お客様のご希望のサイズにカットします。ガラス表面に粉末メディウムを振りかけることで、ガラス板同士がくっついたり傷がついたりせずに重ねて保管できます。次に、完璧なガラス板は手動または自動の機械で包装用のスタックに分割され、保管または顧客への出荷のために倉庫に移されます。
ガラスプレートがアニーリングキルンから出た後、ガラスプレートは完全に成形され、冷却エリアに移動して温度を下げ続けます。