Steklarska peč

Lončene peči
Lončaste peči so konstrukcije, zgrajene iz ognjevarnih materialov, pri katerih ni stika med pečjo in steklom. Steklo talimo v več loncih iz ognjevarnih materialov, ki so odporni na udar stekla pri visokih temperaturah. Lonci so napolnjeni s serijo, ki se tali v nekaj urah in obdeluje v 24 ali 18-urnem ciklu. Povprečna posoda lahko sprejme 600-700 kg stekla. Lončaste peči se uporabljajo pri oblikovanju stekla z ročnim in ustnim pihanjem. Ena izmed glavnih prednosti tega sistema je, da lahko talimo več vrst stekel hkrati. Posodo lahko uporabimo približno 30 talilnih ciklov in tako proizvedemo od 18 do 21 ton stekla.

Cisternske peči
Cisternske peči se uporabljajo tam, kjer je potreben neprekinjen tok stekla za dovajanje avtomatskih strojev za oblikovanje stekla. So bolj ekonomični pri porabi goriva in se uporabljajo predvsem za velikoserijsko proizvodnjo posod, ravnega stekla, električnih žarnic, cevi in ​​domače strojno izdelane namizne posode. Velika peč za float steklo ima lahko kapaciteto 2000 ton. Cisternska peč je sestavljena iz kopeli, zgrajene iz zelo posebnega visoko ognjevzdržnega materiala, ki se lahko upre kemičnemu napadu staljenega stekla pri temperaturah nad 1500 stopinj, in nadgradnje, kjer poteka zgorevanje. Kakovost ognjevzdržnih materialov, ki se uporabljajo za gradnjo kopeli, se je izboljšala do te mere, da je bila pred kakšnimi 30 leti življenjska doba peči precej manjša od 2 let, zdaj pa je več kot 9 let.

Peči z regenerativnim zgorevanjem
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 ton na dan), se skoraj vedno uporabljajo regenerativne peči s križnim ognjem. Za srednje zmogljive naprave (100–500 ton na dan) so najpogostejše regenerativne peči s končnim priključkom.

Direktna peč
Peč z neposrednim kurjenjem ne uporablja nobene vrste toplotnega izmenjevalnika. Večina peči z neposrednim zgorevanjem kot oksidant uporablja kisik namesto zraka. To se običajno imenuje taljenje s kisikom. Glavni prednosti taljenja s kisikom sta povečana energetska učinkovitost in zmanjšan izpust dušikovih oksidov (NOx). Z odstranitvijo zraka se odstrani dušik, ki zmanjša prostornino izpušnih plinov za približno dve tretjini in s tem zmanjša energijo, potrebno za ogrevanje plina, ki ni uporabljen pri zgorevanju. Posledica tega je tudi dramatično zmanjšanje tvorbe toplotnih NOx. Vendar pa peči, zasnovane za zgorevanje kisika, ne morejo uporabljati sistemov za rekuperacijo toplote za predgretje kisika. Sprva so se peči, ki uporabljajo 100 % kisikovo gorivo, uporabljale predvsem v manjših talilnicah (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

Električna peč
Električna peč uporablja elektrode, vstavljene v peč, za taljenje stekla z uporovnim segrevanjem, ko tok teče skozi staljeno steklo. Te peči so učinkovitejše, z njimi je relativno enostavno upravljati, imajo boljšo okoljsko učinkovitost na kraju samem in imajo nižje stroške obnove v primerjavi s pečmi na fosilna goriva. Vendar pa so fosilna goriva morda potrebna ob zagonu peči in se uporabljajo za zagotavljanje toplote v delovnem delu ali ognjišču. Te peči so najpogostejše v manjših aplikacijah, ker pri določeni velikosti visoki stroški električne energije izničijo izboljšano učinkovitost.

Taljenje
Šaržna zmes se dostavi v talilno peč, kjer se šarža segreje na približno 1580 stopinj (2875 stopinj F). Izolacija, posebne lastnosti pretoka zraka in ogrevanje zgorevalnega zraka omogočajo, da peč deluje z največjim izkoristkom goriva z zanemarljivimi emisijami onesnaževal. Serija se stopi s fosilnimi gorivi, zemeljskim plinom ali kurilnim oljem.
Talilno peč sestavljajo ognjevzdržne opeke standardnih in posebnih oblik, nosilno in vezivno jeklo, izolacija, kurilni sistem, temperaturni senzorji in potrebne kontrole. Zasnova peči je prilagojena za doseganje specifičnih tonažnih ciljev obrata.
Iz talilnika steklo teče skozi pas, kjer mešala homogenizirajo steklo v delovni del. Pas je ognjevarno obložen kanal, ki povezuje talilno napravo z delovnim koncem.

Zgorevanje v talilni napravi
Peč uporablja regeneratorje za shranjevanje odpadne toplote, ki jo vsebujejo izpušni plini, ki se razvijejo med ciklom žganja v peči. Odpadna toplota se nato uporabi za predgretje zraka za zgorevanje med naslednjim kurilnim ciklom, kar povzroči znatno izboljšanje porabe goriva.
Prvi cikel se začne s kurjenjem s severne strani peči. Gorivo, bodisi zemeljski plin ali kurilno olje, se dovaja v peč skozi več gorilnikov, ki se nahajajo pod odprtinami. Ko gorivo vstopi v talilno napravo, se pomeša z zrakom za zgorevanje, ki je potoval skozi regenerator in ga je predhodno segrel. Razmerje med gorivom in zrakom ter skupna količina goriva za vsak gorilnik in odprtino sta zelo natančno nadzorovana. Ko mešanica goriva in zraka vstopi v talilno napravo, se gorivo vžge zaradi močne toplote talilne naprave in razvije se neprekinjen plamen, ki se razširi skoraj po celotni širini talilne naprave. Izpušni plini, ki izhajajo iz zgorevanja, zapuščajo talilno napravo skozi odprtine na južni strani talilne naprave, se obrnejo za 90 stopinj in tečejo navzdol skozi južni regenerator. Regeneratorji so ognjevzdržne konstrukcije s površino 11m x 3m in višino 10m. Znotraj regeneratorjev je matrica ognjevarnih opek zložena od spodaj navzgor do nivoja vrat. Opeke prevzamejo toploto, ko odpadni plini prehajajo skozi odprtine v matrici opeke. Na dnu regeneratorja je izpušni kanal, obložen z ognjevzdržno trdnostjo, ki kanalizira izpušne pline skozi povratni ventil v dimnik za izpust. Odpadni plin, ki gre skozi regenerator, segreje opeko (dama) na 650 stopinj na dnu matrice in na 1320 stopinj na vrhu matrice.
Ko prečke južnega regeneratorja dosežejo želeno najvišjo temperaturo, se peč obrne. To pomeni, da se dovod goriva ustavi na severni strani in začne na južni strani, skupaj s spremembo položaja povratnega ventila, tako da je severna izpušna cev odprta proti dimniku, južna izpušna cev pa zaprta proti dimniku in odprta proti dimniku. dovod zraka za zgorevanje, ki lahko teče navzgor skozi južni regenerator, prevzame toploto in se združi z gorivom iz gorilnikov južnega priključka, da zagotovi zgorevanje v talilni napravi.
Regenerativna peč redno spreminja smer kurjenja, običajno vsakih 15 do 20 minut, da lahko povrne nekaj toplote, izgubljene v odpadnih izpušnih plinih, in tako omogoči učinkovitejše delovanje.

Rafiniranje
Rafinerija je podaljšek talilnice s površino 13m x 9,5m (123,5m2). Ko so vse surovine popolnoma stopljene, lahko velike količine plinov, ki ostanejo v kozarcu, tvorijo mehurčke, semena ali pretisne omote. Namen rafinerja je odstraniti te plinaste vključke.

Oblikovanje
Ko je steklo prečiščeno, je staljeno steklo pripravljeno za oblikovanje v želeno obliko. To naredite tako, da kovinsko palico, imenovano gather, potopite v peč in zberete kapljico staljenega stekla na koncu. Steklarski delavec nato oblikuje kozarec s pihanjem v nabor in s pritiskom zraka ustvari želeno obliko.

Hlajenje
Ko je steklo oblikovano, ga v nekaj urah ali celo dneh počasi ohlajamo na sobno temperaturo. To se naredi v procesu, imenovanem žarjenje, ki pomaga preprečiti kakršno koli obremenitev stekla tako, da se le-to postopoma in enakomerno ohladi. Končno steklo je nato pripravljeno za poliranje, rezanje ali kako drugače dodelavo, kot je potrebno.