Staklena peć

Pot peći
Lončaste peći su konstrukcije izgrađene od vatrostalnih materijala u kojima nema kontakta između peći i stakla. Staklo se topi u nekoliko posuda od vatrostalnih materijala koji su otporni na udar stakla na visokim temperaturama. Lonci se pune šaržom, koja se topi nekoliko sati i radi u ciklusu od 24 ili 18-. Prosječna posuda može primiti 600-700 kg stakla. Lončaste peći se koriste tamo gdje se staklo formira ručnim i puhanjem na usta. Jedna od glavnih prednosti ovog sistema je to što se nekoliko vrsta čaša može topiti istovremeno. Lonac se može koristiti za oko 30 ciklusa topljenja i tako proizvesti između 18 i 21 tonu stakla.

Tank Furnaces
Tank peći se koriste tamo gdje je potreban kontinuirani protok stakla za napajanje automatskih mašina za formiranje stakla. Ekonomičniji su u upotrebi goriva i uglavnom se koriste za masovnu proizvodnju kontejnera, ravnog stakla, električnih sijalica, cijevi i domaćeg mašinskog posuđa. Velika peć za float staklo može imati kapacitet od 2,000 tone. Tank peć se sastoji od kupke, izgrađene od posebnog visokovatrostalnog materijala, koji može da odoli hemijskom napadu rastopljenog stakla na temperaturama preko 1500 stepeni, i nadgradnje u kojoj se odvija sagorevanje. Kvalitet vatrostalnih materijala koji se koriste za gradnju kupatila je u tolikoj mjeri poboljšan da je prije 30-ak godina vijek trajanja peći bio znatno ispod 2 godine, a sada je preko 9 godina.

Peći sa regenerativnim sagorevanjem
Regenerative combustion furnaces recover heat from the exhaust stream to preheat the incoming combustion air by alternatively passing the exhaust and combustion air through large stacks of latticework refractory brick (regenerators or checkers). There are two sets of regenerators, so that as one is being preheated by the exhaust gases the other is transferring heat to the incoming combustion air. The cycle is reversed approximately every 20 min. Most glass-container plants have either end-fired (burners at each end) or cross-fired (burners on each side) regenerative furnaces, and all flat glass furnaces are cross-fired with five or six ports on each side with two burners for each port. Combustion air preheat temperatures of up to 1400°C may be attained, leading to very high thermal efficiencies. A variant of the regenerative furnace is the recuperator, in which incoming combustion air is preheated continuously by the exhaust gas through a heat exchanger. Recuperative furnaces can achieve 800°C preheated air temperatures. This system is more commonly used in smaller furnaces (25–100 tons per day). For large-capacity installations (>500 tona dnevno), skoro uvijek se koriste regenerativne peći s unakrsnim plamenom. Za instalacije srednjeg kapaciteta (100-500 tona dnevno), najčešće su regenerativne peći na krajnjem priključku.

Peć na direktno loženje
Peć na direktno loženje ne koristi bilo koji tip izmjenjivača topline. Većina peći sa direktnim sagorevanjem koristi kiseonik, a ne vazduh kao oksidant. Ovo se obično naziva topljenjem kiseonika. Glavne prednosti topljenja oksi-goriva su povećana energetska efikasnost i smanjena emisija dušikovih oksida (NOx). Uklanjanjem zraka uklanja se dušik, što smanjuje zapreminu izduvnih plinova za otprilike dvije trećine i stoga smanjuje energiju potrebnu za zagrijavanje plina koji se ne koristi u sagorijevanju. Ovo također rezultira dramatičnim smanjenjem stvaranja termičkog NOx. Međutim, peći dizajnirane za sagorevanje kiseonika ne mogu koristiti sisteme za rekuperaciju toplote za prethodno zagrevanje kiseonika. U početku su se peći koje koriste 100% kisikovo gorivo koristile prvenstveno u manjim topionicama (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

Električna peć
Električna peć koristi elektrode umetnute u peć za topljenje stakla otpornim zagrijavanjem dok struja prolazi kroz rastopljeno staklo. Ove peći su efikasnije, relativno su jednostavne za rukovanje, imaju bolje ekološke performanse na licu mjesta i imaju niže troškove obnove u odnosu na peći na fosilna goriva. Međutim, fosilna goriva mogu biti potrebna kada se peć pokrene i koriste se za obezbjeđivanje topline u radnom kraju ili prednjem ložištu. Ove peći su najčešće u manjim aplikacijama jer pri određenoj veličini visoka cijena električne energije negira poboljšanu efikasnost.

Topljenje
Smeša šarže se isporučuje u peć za topljenje gde se šarža zagreva na približno 1580 stepeni (2875 stepeni F). Izolacija, posebne karakteristike protoka zraka i grijanje zraka za izgaranje omogućavaju peći da radi uz maksimalnu efikasnost goriva sa zanemarljivom emisijom zagađivača. Šarža se topi fosilnim gorivima, prirodnim gasom ili lož-uljem.
Peć za topljenje se sastoji od vatrostalnih opeka, standardnih i specijalnih oblika, potpornog i vezivnog čelika, izolacije, sistema za loženje goriva, temperaturnih senzora i potrebnih kontrola. Dizajn peći je prilagođen da zadovolji specifične tonažne ciljeve postrojenja.
Iz topionika staklo teče kroz područje struka, gdje miješalice homogeniziraju staklo u radni kraj. Struk je vatrostalni kanal koji povezuje topionik sa radnim krajem.

Topionica
Peć koristi regeneratore za skladištenje otpadne toplote koja je sadržana u izduvnim gasovima koji se razvijaju tokom ciklusa pečenja u peći. Otpadna toplota se zatim koristi za prethodno zagrevanje vazduha za sagorevanje tokom sledećeg ciklusa paljenja, što rezultira značajnim poboljšanjem uštede goriva.
Prvi ciklus će započeti pečenjem sa sjeverne strane peći. Gorivo, bilo prirodni plin ili lož ulje, uvodi se u peć kroz nekoliko gorionika koji se nalaze ispod priključaka. Kako gorivo ulazi u topionik, miješa se sa zrakom za izgaranje koji je prošao kroz njega i koji je prethodno zagrijao regenerator. Omjer goriva i zraka i ukupna količina goriva za svaki gorionik i priključak su vrlo pažljivo kontrolirani. Kako mješavina goriva i zraka ulazi u topionik, gorivo se pali intenzivnom toplinom topionika i razvija se kontinuirani plamen koji će se protezati gotovo cijelom širinom topionika. Izduvni gasovi sagorevanja napuštaju topionik kroz otvore na južnoj strani topionika, okreću se za 90 stepeni i teku prema dole kroz južni regenerator. Regeneratori su vatrostalne konstrukcije površine 11m x 3m i visine 10m. Unutar regeneratora, matrica vatrostalnih cigli je naslagana odozdo prema gore do nivoa priključka. Cigle se zagrijavaju dok otpadni plinovi prolaze kroz otvore u matrici cigle. Na dnu regeneratora je vatrostalna obložena izduvna cev koja kanališe izduvne gasove kroz reverzni ventil u dimnjak za ispuštanje. Otpadni gas koji prolazi kroz regenerator zagreva ciglu (dame) na 650 stepeni na dnu matriksa i na 1320 stepeni na vrhu matrice.
Kada dame regeneratora South dostignu željenu maksimalnu temperaturu, peć se okreće unazad. To znači da se dovod goriva zaustavlja na sjevernoj strani i pokreće na južnoj strani zajedno sa povratnim ventilom koji mijenja položaj tako da je sjeverni dimovodni kanal otvoren prema dimnjaku, a južni dimnjak zatvoren za dimnjak i otvoren prema dimnjaku. dovod zraka za izgaranje koji može strujati prema gore kroz južni regenerator, preuzimajući toplinu, i kombinirati se s gorivom iz plamenika južnog priključka kako bi se omogućilo sagorijevanje u topioniku.
Regenerativna peć mijenja svoj smjer pečenja na periodičnoj osnovi, obično svakih 15 do 20 minuta, kako bi joj omogućila da povrati dio topline koja je izgubljena u otpadnim izduvnim plinovima i samim tim učinila da radi na efikasniji način.

Rafiniranje
Rafinerija je produžetak topionice površine 13m x 9,5m (123,5m2). Kada su sve sirovine potpuno istopljene, velike količine plinova koji ostaju u staklu mogu stvoriti mjehuriće, sjemenke ili plikove. Svrha rafinera je uklanjanje ovih plinovitih inkluzija.

Formiranje
Kada se staklo rafinira, rastopljeno staklo je spremno za oblikovanje u željeni oblik. Ovo se radi tako što se metalna šipka, koja se zove skupljač, uroni u peć i sakupi mrlja rastopljenog stakla na kraju. Staklar zatim oblikuje staklo duvanjem u skup, koristeći pritisak zraka kako bi stvorio željeni oblik.

Hlađenje
Kada se staklo formira, polako se hladi na sobnu temperaturu tokom nekoliko sati ili čak dana. To se radi u procesu koji se zove žarenje, koji pomaže u sprečavanju bilo kakvog naprezanja u staklu tako što omogućava da se ohladi postupno i ravnomjerno. Gotovo staklo je tada spremno za poliranje, rezanje ili drugu doradu prema potrebi.