Сырьевая и производственная база стекольной промышленности

1.1  Сырьевая и производственная база стекольной промышленности

Сегодня, как никогда прежде, стекло — один из важнейших материалов, без него не обходится практически ни одна из сфер производства, транспорта, строительства, связи, ни одна из областей науки, ни одно из направлений практической медицины, ни одна, наконец, из областей нашего повседневного быта.

Российский рынок стекла растет стремительными темпами, ежегодно пополняется новыми компаниями и является одним из наиболее перспективных в Европе.

Стекольная промышленность России насчитывает около трех тысяч предприятий, более пятисот из которых являются крупными или средними. Некоторые из них – это ЗАО КЦ «Элвис» в который входит четыре стекольных завода: Иванищевский, Тасинский, Золотковский и им. Воровского, Производственное предприятие «Интер-АРТ XXI» г. Тверь, ООО «Уралпосуда» Гусь-Хрустальный; ОАО «Борский стекольный завод» (контрольный пакет предприятия принадлежит бельгийской компании Glaverbel, входящей в состав японской корпорации Asahi), ОАО «Салаватстекло», ОАО «Саратовстройстекло», ОАО «Саратовский институт стекла». Также важное значение имеют предприятия: ОАО «Ирбитский стекольный завод», ОАО «Востек», ОАО «Кварцит», ЗАО «Символ», ОАО «Старьстекло» [1] и т.д.

Высокий спрос на плоское и тарное стекло связан со стремительным развитием строительного рынка и расширением пищевого производства. Значительную часть производимого стекла потребляет мебельная промышленность и транспорт. По мнению экспертов, спрос на стеклопродукцию во всем мире будет динамично расти и к 2010 г. превысит показатели 2004 г. в два раза. [2]

Главный потребитель стекла в настоящее время – строительная индустрия. Больше половины всего вырабатываемого стекла приходится на оконное для остекления зданий и транспортных средств: автомашин, железнодорожных вагонов, трамваев, троллейбусов. Кроме того, стекло используют в качестве стенового и отделочного материала в виде пустотелых кирпичей, блоков из пеностекла, а также облицовочных плиток. Примерно треть производимого стекла идет на изготовление сосудов различного типа и назначения. Это прежде всего стеклянная тара – бутылки и банки. В большом количестве стекло расходуется на изготовление столовой посуды. Стекло пока незаменимо для производства химической посуды. В довольно большом количестве из стекла изготавливают вату, волокно и ткани для тепловой и электрической изоляции.

Стекольный рынок в России формируется под влиянием следующих факторов:

·  рост пищевых продуктов с использованием стекольной тары;

·  увеличение объемов жилищного и гражданского строительства;

·  увеличение объемов потребления стекла в мебельной промышленности и рост количества транспортной техники.

В настоящее время 75% составляет производство контейнерного и плоского стекла, приблизительно 20% стекла потребляют мебельная промышленность и транспорт. По информации AGC Flat Glass мировой спрос на листовое стекло составляет примерно 45 млн. т в год (данные 2007 года),

Учитывая ограничения на внешних рынках, перспективы развития российской стекольной промышленности в период до 2010 года связаны, в первую очередь, с расширением спроса на ее продукцию на внутреннем рынке. Одновременно темпы роста внутреннего потребления изделий из стекла растут. Однако существует опасность демпинговых поставок на российский рынок импортной стеклопродукции [3]. Практически 50% стекла поставляется из Азии, 28% из Европы и 1% из Северной Америки. Из всего объема производимого стекла 70% используется в строительной отрасли, 20% идет на отделку интерьеров и декорирование, а 10% находит свое применение в автомобилестроении.

·  С вводом новых предприятий предполагается рост производственных мощностей, однако вопросы о реализации ввода всех новых предприятий и о востребованности роста мощностей в условиях сохраняющегося мирового финансово-экономического кризиса пока не имеют ответа.

·  Несмотря на снижение многих показателей, еще есть сегменты отрасли, показывающие некоторый рост.

·  В связи с тем, что главными потребляющими отраслями являются строительство и автомобилестроение, вряд ли стоит ожидать стабилизации или существенного улучшение сложившейся ситуации в стекольной промышленности в течение ближайших 1 – 2 лет.

·  Следовательно, из-за внутренних проблем, а также значительного снижения спроса на стекольную продукцию, предприятия вынуждены сокращать затраты на продвижение, таким образом, можно прогнозировать сокращение количества участников и, соответственно, объемов выставочных площадей данной тематики [6].

1.1.1  Производство стекла разного химического состава

Производство стекла состоит из следующих процессов: подготовки сырьевых компонентов, получения шихты, варки стекла, охлаждения стекломассы, формования изделий, их отжига и обработки (термической, химической, механической). К главным компонентам относят стеклообразующие вещества (природные, например SiO₂, и искусственные, например Na₂CO₃), содержащие основные (щелочные и щёлочноземельные) и кислотные окислы. Главный компонент большинства промышленных стекол — кремнезём (кремния двуокись), содержание которого в стекле составляет от 40 до 80% (по массе), а в кварцевых и кварцоидных от 96 до 100%. В стекловарении обычно в качестве источника кремнезёма используют кварцевые стекольные пески, которые в случае необходимости обогащают.

Рассмотрим схему технологического процесса стекольного производства (таблица №1.1.).Первым этапом всякого стекольного производства является получение расплава или, как часто говорят, процесс «варки» стекла. Варку стекла производят в специальных печах, в которые загружают смесь сырьевых материалов (шихта), а также бой стекла.

Таблица №1.1. Схема технологического процесса стекольного производства.

Сырьём, содержащим борный ангидрид, являются борная кислота, бура и др. Глинозём вводится с полевыми шпатами, нефелином и т.д.; щелочные окислы — с кальцинированной содой и поташом; щёлочноземельные окислы — с мелом, доломитом и т.п. Вспомогательные компоненты — соединения, придающие то или иное свойство, например окраску, ускоряющие процесс варки и т.д. Например, соединения марганца, кобальта, хрома, никеля используются как красители, церия, неодима, празеодима, мышьяка, сурьмы — как обесцвечиватели и окислители, фтора, фосфора, олова, циркония — как глушители (вещества, вызывающие интенсивное светорассеяние); в качестве осветлителей применяют хлорид натрия, сульфат и нитрат аммония и др. Все компоненты перед варкой просеиваются, сушатся, при необходимости измельчаются, смешиваются до полностью однородной порошкообразной шихты, которая подаётся в стекловаренную печь. Процесс стекловарения условно разделяют на несколько стадий: силикатообразование, стеклообразование, осветление, гомогенизацию и охлаждение . При нагревании шихты вначале испаряется гигроскопическая и химически связанная вода.

На стадии силикатообразования происходит термическое разложение компонентов, реакции в твёрдой и жидкой фазе с образованием силикатов, которые вначале представляют собой спекшийся конгломерат, включающий и не вступившие в реакцию компоненты. По мере повышения температуры отдельные силикаты плавятся и, растворяясь, друг в друге, образуют непрозрачный расплав, содержащий значительное количество газов и частицы компонентов шихты. Стадия силикатообразования завершается при 1100—1200 °С.

На стадии стеклообразования растворяются остатки шихты, и удаляется пена — расплав становится прозрачным; стадия совмещается с конечным этапом силикатообразования и протекает при температуре 1150—1200 °С. Собственно стеклообразованием называют процесс растворения остаточных зёрен кварца в силикатном расплаве, в результате чего образуется относительно однородная стекломасса. В обычных силикатных стеклах содержится около 25% кремнезёма, химически не связанного в силикаты (только такое стекло оказывается пригодным по своей химической стойкости для практического использования). Стеклообразование протекает значительно медленнее, чем силикатообразование, оно составляет около 90% от времени, затраченного на провар шихты и около 30% от общей длительности стекловарения. Обычная стекольная шихта содержит около 18% химически связанных газов (СО₂, SO₂, O₂ и др.). В процессе провара шихты эти газы в основном удаляются, однако часть их остаётся в стекломассе, образуя крупные и мелкие пузыри.

На стадии осветления при длительной выдержке при температуре 1500—1600 °С уменьшается степень перенасыщения стекломассы газами, в результате чего пузырьки больших размеров поднимаются на поверхность стекломассы, а малые растворяются в ней. Для ускорения осветления в шихту вводят осветлители, снижающие поверхностное натяжение стекломассы; стекломасса перемешивается специальными огнеупорными мешалками или через неё пропускают сжатый воздух или др. газ.

Одновременно с осветлением идёт гомогенизация — усреднение стекломассы по составу. Неоднородность стекломассы обычно образуется в результате плохого перемешивания компонентов шихты, высокой вязкости расплава, замедленности диффузионных процессов. Гомогенизации способствуют выделяющиеся из стекломассы газовые пузыри, которые перемешивают неоднородные микроучастки и облегчают взаимную диффузию, выравнивая концентрацию расплава. Наиболее интенсивно гомогенизация осуществляется при механическом перемешивании (наибольшее распространение эта операция получила в производстве оптического стекла).

Последняя стадия стекловарения — охлаждение стекломассы до вязкости, необходимой для формования, что соответствует температуре 700—1000 °С. Главное требование при охлаждение — непрерывное медленное снижение температуры без изменения состава и давления газовой среды; при нарушении установившегося равновесия газов образуется т. н. вторичная мошка (мелкие пузыри). Процесс получения некоторых стекол отличается специфическими особенностями. Например, плавка оптического кварцевого стекла в электрических стекловаренных печах ведётся сначала в вакууме, а в конце плавки — в атмосфере инертных газов под давлением. Производство каждого типа стекла определяется технологической нормалью. Формование изделий из стекломассы осуществляется механическим способом (прокаткой, прессованием, прессовыдуванием, выдуванием и т.д.) на стеклоформующих машинах. После формования изделия подвергают термической обработке (отжигу). В результате отжига (выдержки изделий при температуре, близкой к температуре размягчения стекла) и последующего медленного охлаждения происходит релаксация напряжений, появляющихся в стекле при быстром охлаждении. В результате т. н. закалки в стекле возникают остаточные напряжения, обеспечивающие его повышенную механическую прочность, термостойкость и специфический (безопасный) характер разрушения в сравнении с обычным стеклом (закалённые стекла применяют для остекления автомобилей, вагонов и т.п. целей).

Похожие работы

Токсические химические элементы. Химизм действия

Скачать

86958

3

0

... . Накопление таллия с возрастом в костях, мозге и других тканях указывает на отсутствие эффективного механизма гомеостатического регулирования этого элемента у млекопитающих. Механизм токсического действия Таллий - высокотоксичный примесный элемент. Соединения таллия (3+) менее токсичны, чем соединения таллия (+1). Одним из наиболее достоверных механизмов токсичного действия таллия (+1) можно ...

Стекольная и фарфорофаянсовая промышленность России

Скачать

120713

2

4

... «серебряного века» М.А.Врубель, В.М.Васнецов, А.Я.Головин и С.В.Малютин, а также западные модернисты, в частности Ф. Леже и П. Пикассо. 2.3 Фарфорофаянсовая промышленность России Фарфоро-фаянсовая промышленность — отрасль лёгкой промышленности, специализирующаяся на выпуске изделий тонкой керамики: хозяйственного и художественного фарфора, фаянса, полуфарфора и майолики. История фарфорово- ...

Результаты использования биометросанита и энроцида в схемах лечения острого послеродового эндометрита у коров в условиях ЗАО "НИВА" Муромского района Владимирской области

Скачать

154115

22

0

... Охрана окружающей среды - плановая система государственных мероприятий, направленных на охрану и защиту окружающей среды, рациональное и оправданное ее использование и на восстановление утраченных природных ресурсов. В ЗАО "Нива" Муромского района Владимирской области имеется 5 животноводческих помещений. Здания располагаются на расстоянии 500 - 600 метров от ближайшего населенного пункта - ...