Технологический расчет производства хрусталя

  Изделия завода пользуются популярностью во всем мире. Продукция "Неман" экспортируется в Россию, Германию, Голландию, Бельгию, Болгарию, Грецию, Италию, Францию, США, Канаду, Казахстан, Литву, Латвию, Эстонию и другие страны ближнего и дальнего зарубежья.

  Мастерство потомственных стеклодувов и технологические возможности завода совершенствуются в соответствии с требованиями рынка   

• Хрустальный SWAROVSKI.В любой сфере деятельности есть культовые имена, которые воспринимаются окружающими с преклонением и вне обсуждения. Если говорить о мире хрусталя, то такое имя - Swarovski. Этому бренду уже более ста лет.С 1992 года Swarovski выпускает аксессуары для дома, приглашая к сотрудничеству известных дизайнеров Борека Сипека, Андре Путман и др. Стразы Swarovski используют в своих коллекциях Дома Chanel, Christian Dior и многие другие. Недавно Swarovski пригласила знаменитых дизайнеров Фернандо и Умберто Кампана, Тома Диксона, Винсента Ван Дуйсеыа и другую талантливую молодежь создать объекты под своей маркой. Легко представить восторг профессионала, которому дали вволю хрусталя и сказали: делай все что хочешь, лишь бы это могло служить люстрой. Такой подход оказался плодотворным, и результат превзошел все ожидания. Новые люстры меньше всего похожи на привычных себя. Получился увлекательный световой аттракцион - раскидистые ветки, торнадо, водопады... Поглядеть на сверкающие чудеса в заброшенном миланском особняке, расположенном рядом с концептуальным магазином Бруно Райнальди, собралась вся светская тусовка старушки Европы.

  Недавно компания открыла и еще одну новую сферу применения своего уникального продукта. Теперь любители роскоши могут наслаждаться переливающимися настенными картинами и инкрустированной волшебными стразами мебелью. Как и произведения великих художников, картины, выполненные из хрусталя Swarovski, живут своей тайной жизнью: причудливые цветы, птицы и животные как бы находятся в постоянном движении, играя своими прозрачными гранями. Впечатление от живых картин усиливает фибро-оптическая подсветка, обеспечивающая эффект глубины.

  В 1995 году фирма отпраздновала свое столетие. В австрийском Ваттенсе, где размещается штаб-квартира компании, открылся подземный музей "Хрустальные миры Сваровски". Сегодня в мире действуют 67 фирменных магазинов Swarovski. В Москве выбор изделий достаточно широк - начиная от популярных фигурок и заканчивая ювелирными образцами. Среди Silver Crystal есть так называемые профессиональные серии - хрустальные фотоаппараты, микроскопы, скрипки, рояли. Хрустальные пишущая машинка или сотовый телефон обойдутся в 1444 руб. Символ фирмы - маленький лебедь - обойдется всего в 2385 руб., а для любителей больших форм найдется и лебедь-гигант аж за 192 тыс. рублей. И, конечно, есть всевозможные украшения: серьги, браслеты, бусы, подвески и т.д.Хрусталь давно используют в декоративно-прикладном искусстве, в том числе и при производстве сувенирной продукции, дорогих подарков клиентам и руководителям крупных компаний, и другим высокопоставленным лицам: фужеры, рюмки, графины, сувениры из хрусталя различных форм, пепельницы из хрусталя, хрустальные подсвечники, хрустальные рамки для фотографий, шкатулки из хрусталя и многое другое. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Производство шихты

Сырьевые материалы

Сырьевые материалы для производства стекла и стеклоизделий условно делят на две группы: основные и вспомогательные.

Основные материалы содержат оксиды, образующие основу стекла и определяющие его свойства. Вспомогательные материалы представляют собой вещества, которые вводятся для изменения характеристик стекла и ускорения процесса стекловарения (красители, обесцвечиватели, глушители, окислители и восстановители, ускорители варки). Сырьевые материалы могут быть также разделены на природные и синтетические. В стеклоделии в основном применяют природные материалы: кварцевый песок, известняки, доломиты, нефелины, полевые шпаты. Остальные материалы, как правило, синтетические: кальцинированная сода (карбонат натрия), поташ (карбонат калия), свинцовый сурик и глет (оксиды свинца), красители и др. Качество сырьевых материалов (химический и гранулометрический составы, примеси и т.п.) регламентируются соответствующими государственными стандартами и техническими условиями, которые периодически пересматриваются и уточняются.

  Основные материалы

 Кремнеземсодержащие материалы. Основным материалом для ввода в стекло SiO2 является кварцевый песок. Качество песков оценивают по их химическому и зерновому составу. Главное требование к пескам -- максимальное содержание SiO2 и минимальное содержание окрашивающих примесей. Для стекловарения применяют пески, содержащие не менее 95% кремнезема и регламентируемое количество окрашивающих примесей, среди которых наиболее распространенными являются оксиды железа. В песках могут содержаться также оксиды титана, ванадия, хрома и сульфиды. При производстве изделий из различных стекол предъявляются различные требования к химическому составу кремнеземсодержащего сырья. Основные из них приводятся в таблице 1:

  Таблица 1. Требования к содержанию SiO2 и Fе2О3 в кремнеземсодержащих материалах различных стекол 

Пески с повышенным содержанием примесей обогащают (целесообразно делать на месте добычи), чтобы получить содержание примесей в указанных количествах. Содержание в песках красящих примесей при производстве высококачественных бытовых изделий из свинцового хрусталя и бесцветных Nа-Са-Si- стекол не должно превышать, %: V2О5 -- 0,05; TiO2 -- 0,05; Сr2О3 -- 0,0001, сульфидов -- 0,01-0,001.

При варке стекла важно учитывать размеры зерен песка, особенно количественное соотношение зерен по размерам. В производстве листового стекла, тары и бытовой посуды рекомендуется применять кварцевые пески, в которых содержание фракций размером 0,1-0,5 мм составляет 85-90%. Для ускорения процесса стеклообразования необходимы мелкие пески с равномерным гранулометрическим составом. Для ускорения процесса варки лучше применять песок с зернами остроугольной формы, так как в этом случае увеличивается реакционная поверхность по сравнению с зернами сферической формы. Для оптического и кварцевого стекол применяют природный, например, жильный кварц высокой чистоты. В последнее время диоксид кремния стали производить искусственно -- преимущественно для производства особо чистого кварцевого стекла. Синтетический SiO2 при этом получают следующими способами:

1) парофазным синтезом из тетрахлорида кремния в водородно-кислородном пламени

2) прямым окислением тетрахлорида кремния в кислородной низкотемпературной плазме

3) из геля SiO2 путем его высушивания, термообработки и плавления при 1800°С;

4) выращиванием чистых искусственных кристаллов кварца (в автоклавах при повышенных температурах и давлениях) с последующим термодроблением и кислотной промывкой.

Первые два способа совмещают с наплавлением блоков кварцевого стекла.

  Глиноземсодержащие материалы. Ввод Аl2О3 в натрий-кальций-силикатные стекла снижает температурный коэффициент линейного расширения, повышает химическую устойчивость, улучшает механическую и термическую прочность. В производстве листового стекла и стеклотары для ввода Аl2О3 обычно применяют многокомпонентные глиноземсодержащие материалы. В большинстве случаев для ввода Аl2О3 используют концентраты полевошпатовых, пегматитовых и нефелиновых горных пород.

В состав высококачественных стекол Аl2О3 вводят чаще всего чистым техническим глиноземом и иногда гидратом глинозема.

  Борсодержащие материалы. Введение в состав стекла незначительного количества (до 2%) оксида бора значительно облегчает варку и осветление стекла, снижает температуру варки, улучшает физико-химические свойства стекла, например, термическую и химическую стойкость.

Оксид бора вводят борной кислотой Н3ВО3, бурой Na2В4О7 . 10Н2О и боратом кальция. Массовое соотношение борного ангидрида и оксида кальция в борате кальция составляет 1,22-1,24.

  Натрийсодержащие материалы. Основными материалами для ввода в стекло оксида натрия являются карбонат натрия (сода), сульфат натрия и нитрат натрия (селитра). Карбонат натрия содержит 58,5 Nа2О и 41,5% СО2, температура его плавления 854°С. Технический карбонат натрия для производства стекла должен содержать не менее 95% Nа2СО3 и не более 1% NaCl. В производстве бытовой посуды содержание Fе(ОН)3 ограничивается 0,01-0,02%. Частичным заменителем карбоната натрия может служить сульфат натрия, который обычно применяют в производстве стеклянной тары. Температура плавления сульфата натрия 884°С. Разложение Na2SО4 происходит при температуре 1200-1220°С с большим трудом, поэтому требуется ввод восстановителя.

Оксид натрия частично можно ввести и с горными породами, используемыми для ввода других оксидов, например Аl2О3 (нефелины, полевые шпаты, трахиты и т.п.).

Натриевую селитру применяют для ввода от 1 до 6% Nа2О. Роль натриевой селитры определяется ее окисляющим действием.

Из-за более высокой стоимости селитры по сравнению со стоимостью другого натрийсодержащего сырья, ее применение ограничено.

  Калийсодержащие материалы. Оксид калия, введенный в натрий-кальций-силикатное стекло взамен оксида натрия, улучшает его оптические и выработочные характеристики, химическую устойчивость, цветовые характеристики. Сырьем для ввода К2О являются поташ (карбонат калия) и селитра (нитрат калия). Для повышения качества стекла необходимо, чтобы содержание в поташе красящих примесей и сульфата калия было минимальным. Так при варке свинцового хрусталя, когда вводят 12-15% К2О с поташом, содержание оксидов железа в поташе не должно превышать 0,002-0,003%, оксидов хрома -- 0,0005%, а сульфат калия вовсе недопустим.

Нитрат калия (селитру) применяют как окислитель для введения от 1 до 6% К2О.

  Магнийсодержащие материалы. Оксид магния улучшает кристаллизационные характеристики стекла, снижает ТКЛР. В качестве сырья для введения в стекло обычно используют доломит СаСО3 . МgСO3. Природные доломиты всегда содержат примеси песка, глинозема и железа. Постоянство состава и минимальное содержание вредных примесей (соединений железа) имеют важное значение для производства бытовой посуды и обесцвеченной стеклотары.

В качестве материалов для ввода МgО могут быть также применены (при условии постоянства состава) магнезит МgСО3, доломитизированный известняк и др.

  Стронцийсодержащие материалы. Оксид стронция при замене части щелочноземельных оксидов улучшает выработочные характеристики, оптические свойства и химическую устойчивость стекла. Можно вводить до 6% оксида стронция в стекло для бытовых изделий и обесцвеченных бутылок, особенно малой вместимости. Оксид стронция можно ввести в стекло с карбонатом стронция SrСО3 (стронцианитом) и сульфатом стронция SrSО4 (целестином). Основное требование к этому сырью -- малое содержание оксидов железа. При условии использования чистого сырья оксид стронция может вводиться в состав бессвинцовых хрусталей для бытовых изделий.

  Барийсодержащие материалы. При введении небольших количеств ВаО ускоряется варка, улучшаются выработочные характеристики, особенно при механизированном формовании. ВаО повышает показатель преломления и плотность. Для ввода в стекло оксида бария наиболее подходящим сырьем является карбонат бария ВаСО3 или минерал витерит, могут также применяться нитраты и сульфаты. С карбонатом бария вводится 77,7% ВаО, а с нитратом бария -- 58,6% ВаО.

  Свинецсодержащие материалы. Оксид свинца является основным компонентом оптических и хрустальных стекол и определяет их высокие оптические свойства. Для введения в стекло РbО используют свинцовый сурик Рb3О4 и свинцовый глет РbО. При разложении сурика выделяется кислород, который осветляет стекломассу и поддерживает окислительную среду. Преимуществами использования свинцового сурика перед свинцовым глетом являются отсутствие примесей металлического свинца и минимальная возможность восстановления оксидов свинца.

Содержание красящих примесей в свинецсодержащем сырье должно быть минимальным: оксидов железа -- не более 0,001%, соединений никеля, кобальта, меди -- до 0,0001%.

Комплексным сырьем для ввода оксида свинца и кремнезема является силикат свинца с содержанием: РbО 70-71 %, SiO2 20-21 %. Силикат свинца представляет собой продукт промышленной переработки свинцовых кеков, содержание красящих примесей в нем превышает допустимые пределы. Материал может быть рекомендован для производства цветных стекол.

Цинксодержащие материалы. Добавка оксида цинка в стекло снижает температурный коэффициент линейного расширения, увеличивает коэффициент преломления и химическую устойчивость. Оксид цинка является обязательным компонентом селенового рубинового стекла. Для введения в состав шихты оксида цинка используют цинковые белила (промышленное название оксида).