СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ · 2014. 5. 30. · 1 Glass International на русском языке • Май 2014 Содержание Май

www.glass-international.com

Май 2014 I Вып. № 5

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСКНА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

1

Glass International на русском языке • Май 2014

ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Содержание

Май 2014 г.Выпуск на русском языке № 5

Для бесплатного распространения на выставке «Мир стекла 2014»и рассылки предприятиям стекольной отрасли России и стран СНГ


Май 2014 I Вып. № 5

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСКНА РУССКОМ ЯЗЫКЕ

1 Содержание

2 Колонка редактора

Новости отрасли4 «СтеклоСоюз» – главный партнер выставки

«Мир стекла» в Москве6 Мировые новости

Стекловаренные печи8 Энди Рейнолдс

Стекловаренные системы и прогрессивныеметоды их проектирования

12 Тунк Горуней, Ричард Хуан, Цзинхун Ван Альтернативные виды топлива длястекловаренных печей

Инспекция стеклотары15 Группа Tiama (MSC & SGCC) расширяет свой

портфель инспекционных систем на горячемучастке с приобретением подразделениякомпании Gedevelop

Стеклоформующие машины16 Nampak Glass уверена в BIS-технологии

Профиль компании18 Мадж Рахмани

Рост заказов стимулировал расширениепроизводства машин Iris Inspection

Транспортировка стекла20 Портальные краны Grenzebach для всех размеров

листового стекла21 Sheppee International – лучший поставщик года22 Уильям Холл

Три пути улучшения транспортировки стеклянныхбутылок

24 Конвейерные цепи из нержавеющей стали

Листовое стекло25 Юха Карисола

Миссия выполнена: закаленное стекло постандарту VIG

27 Рикардо БарретоХимическая закалка стекла

Технологии горелок29 Нил Симпсон, Райнер Мейз

Водородная горелка с предварительнымсмешиванием для огневой полировки

Энергоэффективность30 Петра Барельдс

Компания Guardian выбирает систему генерацииводорода HyGear

Каждую пятницу – еженедельный бюллетень свежих

новостей мировой стекольной промышленности!

Бесплатная подписка на сайте: www.glass-international.com

Обложка:

TIAMA – msc & sgcc

www.tiama.eu

24

25

20

4

Ждем Вас на нашем стенде № 22B21

Если Вы не хотите 90 минут ждать результата...

ли Вы не хсЕдж

ли Вы не хульь резатд

е 9иттетоли Вы не х...ааттаттаулььт

туине 90 м

т

д

ульь резд

уль

технолола

ноу-хау,знании на ясь

ую общльнокящим оттоасН

приш...

облеггона мониторинга гию техноло

разработаTIAMA наших и нужд ваших знании

-ь: основыватвенностсеую общ-еттесвсю ь иттсизвеим тохящим

зовании, вска, полнительную, Сис

мло вреприш

Более Tiamaэто – концепция модульная зовании, тпроси я ивнатоэффекоквысо, егвс

Высокоэффективная информацию. ка, холодного с получаемой к полнительную,

дA MTIAкатучасо чегяоргы метСис

...ям

подробная Более суть есть и это

-льиспов я атпрежде и, Высокоэффективная

-участхолодного -одвам т аюд

вашу чить

участке, рячем

фессиональную жизнь. про

облегпозволяющую участке, информацисистем

[email protected]я на HOOTинформаци

Более Tiamaучастка горячего систем

advanced know–amati

[email protected]

подробная Более

ledgeadvanced know

2


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Колонка редактора

Редактор: Greg MorrisTel: +44 (0)1737 855132

Email: [email protected]

Помощник редактора: Sally RobertsTel: +44 (0)1737 855154


Русскоязычный редактор: Александр Гуров

Дизайнер: Annie BakerTel: +44 (0)1737 855130


Директор отдела рекламы: Ken ClarkTel: +44 (0)1737 855117


Менеджер по рекламе: Jeremy Fordrey Tel: +44 (0)1737 855133


Производство рекламы: Martin LawrenceTel: +44 (0)1737 855332


ПОДПИСКАTel: +44 (0)1737 855028. Fax: +44 (0)1737 855034


Международный журнал Glass International (ISSN 0143–7838)издается на английском языке в Великобритании Издательскимдомом Quartz Business Media ltd. Журнал распространяется поподписке (10 англоязычных выпусков в год).

Стоимость годовой подписки (включая почтовые расходы в Россию и ежегод-ный Справочник – Glass International Directory):На один год: £217.На два года: £391.

© Quartz Business Media ltd, 2014ISSN 0143-7838


Издательский домQuartz Business Media Ltd,Quartz House, 20 Clarendon Road,Redhill, Surrey, RH1 1QX, EnglandTel: +44 (0)1737 855000. Fax: +44 (0)1737 855034. Email: [email protected]: www.glass-international.com

Портфель Группы Quartz Glass

Ежемесячный журнал для мировойстекольной промышленности

Выставки Glassman – серия специализированных международных

выставок в Америке, Азии и ЕвропеЕжегодный справочник по мировой

стекольной промышленности

www.glass-international.com www.glassmanevents.com

Добро пожаловать в мир очередного русскоязычного номе-ра журнала Glass International, издаваемого на английском

языке издательским домом Quartz Business Media (Велико бри -та ния) уже почти 40 лет.

Этот русскоязычный выпуск в мае 2014 г. специально под-готовлен нами к международной выставке Мир стекла вМоскве, на которой мы будем представлены 4–6 июня 2014 г.Уверены, что эта крупнейшая в России выставка для стеколь-ной промышленности предоставит как участникам, так и ее по-сетителям, широкий спектр возможностей для дальнейшегоразвития бизнеса развивающемся рынке стекла РоссийскойФедерации.

Приглашаем Вас посетить стенд № 22 B21 нашего журналаGlass Interna tional на котором будут работать Салли Робертс(Sally Roberts) из нашей редакционной команды и ДжеремиФордрей (Jeremy Fordrey) из рекламной группы.

Этот русскоязычный выпуск журнала содержит набор ин-формативных статей, которые охватывают широкий спектр ос-новных областей производства стекла, от стекловаренных си-стем и технологий горения на базе альтернативных видов топ-лива до химической закалки листового стекла и транспорти-ровки готовой стекольной тары. Также представлены новостиот компаний Guardian, Tiama, Iris и календарь ближайших вы-ставок стекольной индустрии.

В связи с ростом популярности смартфонов и планшетовGlass International стал доступен как в цифровом формате, таки в печатном виде. Если Вы хотите стать подписчиком нашегоанглоязычного журнала, пожалуйста, посетите веб-сайт:www.glass-international.com/subscriptions.

Наш сайт также содержит раздел новостей стекольной про-мышленности, который регулярно пополняется последними но-востями и отраслевой информацией, включая объявления ком-паний о выходе на рынок новых видов продуктов.

Мы распространяем подписчикам еженедельный бесплат-ный бюллетень новостей мировой стекольной промышленно-сти по электронной почте, который содержит пятерку самыхглавных новостей недели и приходит прямо на Ваш почтовыйящик. Посетите наш веб-сайт www.glass-international.com иподпишитесь на рассылку бесплатного информационного бюл-летеня, что обеспечит Вам простой способ постоянно оставать-ся на прямой связи с мировой стекольной промышленностью.Мы также доступны на Linked-In и Twitter.

Мы регулярно проводим собственные международные вы-ставки и конференции Glassman и уже сейчас работаем надподготовкой выставок в 2015 году. Если Вы хотите узнать о нихбольше, пожалуйста, свяжитесь со мной по электронной почтеили посетите веб-сайт www.glassmanevents.com/ usa/.

Пожалуйста, обращайтесь ко мне, если у вас есть какие-ли-бо замечания или предложения для нашего журнала – я будусчастлив сотрудничать с Вами. n

Грег Моррис,редактор[email protected]

Greg Morris

Уважаемые читатели! Dear readers

Член Федерации производителей стеклаВеликобритании

Официальное изданиеСовета промышленности производителей

стекла и Abividro (Бразилия).

Directory 2013

Welcome to the May 2014 Russian lan-guage edition of Glass International.

This month we are pleased to be attendingMir Stekla in Moscow. Hopefully it will pro-vide both exhibitors and visitors with manybusiness opportunities.

Feel free to visit the Glass Inter nationalstand № 22 B21 and talk to Sally Robertsfrom the Editorial team or Jeremy Fordreyfrom the Advertising team.

This issue features a selection of in-formative articles, which cover a range ofsubjects from furnace systems to bottleconveying, alternative fuels for glass melt-ing, and the chemical toughening of glass.

There are also updates from Guardian,Tiama, and Iris, as well as the usual supplyof industry news.

With the continuing rise in popularityof smart phones and tablets, here at GlassInternational we have ensured that ourleading trade magazine is now available indigital format as well as hard-copy. If youare interested in becoming a subscriberthen visit www.glass-international.com/subscriptions.

Our website also contains our glass in-dustry news section, which we keep regu-larly updated with all the latest news andinformation from the industry, rangingfrom company announcements to newproducts available on the market.

On the subject of news, we distribute afree weekly industry newsletter via email,which sends the top five glass news storiesof the week straight to your inbox. Visit ourwebsite, www.glass-international, to sign upto the free newsletter for an effort-free wayto stay connected with the industry.

We are currently preparing our own ex-hibition and conferences, which will takeplace twice throughout the year in 2015. Ifyou would like to find out more please sendme an email or visit the website www.glassmanevents.com/usa/

Please do not hesitate to contact me ifyou have any comments or suggestions forthe magazine – I will be happy to hear fromyou. n

Greg [email protected]

4


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Новости отрасли

Российский объединенный Советпредприятий стекольной промыш-ленности – «СтеклоСоюз» стал

партнером Экспоцентра в проведенииглавной международной выставки стек-лопродукции, технологий и оборудова-ния для изготовления и обработки стекла«Мир стекла-2014», которая состоится4–6 июня 2014 г. в Центральном выста-вочном комплексе на Красной Пресне.

6 апреля 2014 г. руководство «Стекло-Союза» России и ЗАО «Экспоцентр» под-писали Соглашение о партнерстве и расши-рении главной отраслевой выставки «Мирстекла» за счет поглощения ей выставки«СтеклоЭкспо». С 2014 года в России бу-дет проводиться одна отраслевая междуна-родная выставка «МИР СТЕКЛА». В со-став авторитетного в стекольной отрасли«СтеклоСоюза» входит около 140 пред-приятий и организаций стекольной от-расли России, а также многие зарубеж-ные представители.

«Наша федеральная отраслевой органи-зация стремится оказывать всемернуюподдержку проекту «Мир стекла», чтобыон динамично развивался и еще большерос его авторитет. Мы будем стремиться

внести свой вклад в расширение проектаи сделать международную выставку«Мир стекла» одной из лучших в Европе,а может и в мире. В проекте будет гармо-нично представлено абсолютно все, чтокасается современной стекольной от-расли», – прокомментировал решение осотрудничестве с «Экспоцентром» прези-дент «СтеклоСоюза» Виктор Осипов.

Стекольная отрасль России динамичнорастет и успешно модернизируется, онаполностью обеспечивает страну всеми ви-дами стекла при минимальном импорте.Так, по данным Осипова, импорт плос-

кого стекла, в основном специальных иэнергоэффективных видов, не превышает6 %, а стеклотары – 2 %. Растет экспортстекла в страны Таможенного Союза.

Для «Экспоцентра» взаимодействие сведущим отраслевым союзом является за-логом дальнейшего развития выставки,считает заместитель Генерального дирек-тора Михаил Толкачев. Он сообщил, чтов этом году экспозиция выставки «Мирстекла-2014» разместится в павильоне №2, что позволит многим компаниям увели-чить площадь своих стендов. Проводитсяработа по более широкому привлечениюна выставку профессиональных посети-телей. Около 180 компаний из 24 странпланируют участвовать в выставке, пло-щадь выставки составит 5500 кв.

Михаил Толкачев также сообщил,«Мир стекла» – это важнейшее событиедля всех предприятий, занятых в стеколь-ном бизнесе. Являясь уникальной пло-щадкой для демонстрации разработокроссийских предприятий и уже работаю-щих на рынке международных компаний,выставка станет трамплином для новыхкомпаний, принявших решение о выходена российский рынок. Сегодня выставоч-ный комплекс «Экспоцентр» – бесспор-ный российский лидер в проведении меж-дународных выставок с полувековой ис-торией – включает 9 современных па-вильонов общей площадью более 100 тыс.м2 и 32 функциональных зала для прове-дения различных мероприятий в рамкамболее 100 ежегодно проводимых выста-вок.

В Экспоцентре и «СтеклоСоюзе» убеж-дены, что их взаимодействие на новомуровне будет отвечать растущим потреб-ностям стекольной промышленности ивыведет выставку «Мир стекла» на ещёболее высокий уровень. n

www.mirstekla-expo.ru

«СтеклоСоюз» – главный партнер выставки «Мир стекла» в Москве

At home in the world of glass

EME MASCHINENFABRIKCLASEN GmbH

SORG KERAMIKSERVICE GmbH

INTERNATIONAL GmbH

Nikolaus Sorg GmbH & Co. KG | Stoltestraße 23 | 97816 Lohr am Main/Germany | Phone: +49 (0) 9352 507 0 | E-Mail: [email protected] | www.sorg.de

NIKOLAUS SORGGmbH & Co KG

FEUERUNGSBAU UND SERVICE GmbH

Панорамный вид на «Экспоцентр» в Москве

После совместной пресс-конференции в «Экспоцентре»

Президент «СтеклоСоюза» Виктор Осипов

Новости отрасли

Stölzle Glass Group установила новейшие 3D принтеры

Компания Glass Service присоединила компанию FIC

Компания Glass Service Inc. (Чешская Республика) в ян-варе 2014 г. завершила приобретение компании FIC (Ве-ликобритания), выкупив ее у прежнего владельца CNUDEFCO International.

F.I.C. (UK) Limited (www.fic-uk.com) продолжит работув качестве независимого поставщика оборудования дляэлектрических стекловаренных печей на стекольные за-воды всего мира со своего предприятия в Penzance (Ве-ликобритания). Компания F.I.C. разрабатывает и постав-ляет системы электрического нагрева для процессов про-изводства всех видов стекла, включая TFT, LCD, флоат-стекло, стекловолокно, боросиликатное и др. Компания

также поставляет полностью электрические печи и пита-тели, предлагая дополнительные опции кондициониро-вания стекла с изотермическим блоком для снижениятемпературного градиента по всему объему стекломассы.

Glass Service Inc. (www.gsl.cz) – лидирующая междуна-родная консалтинговая фирма в области варки стекла, мо-делирования, продвинутого управления и эксплуатациипечей, устранения неполадок и оптимизации конструкциипечи. Это приобретение обеспечит клиентам компании FICпреимущества за счет применения расширенного моде-лирования и использования возможностей испытатель-ных центров и дефектных лабораторий Glass Service.

Группа Stölzle Glass приобрела иустановила две различных си-стемы 3D принтеров в австрийскойштаб-квартире Stölzle-Oberglas ина заводе Stölzle Flaconnage вВеликобритании.

Комплект объемной печати наStölzle Flaconnage можно легконастроить в соответствии со спе-

цифическими потребностями. Объемная печать осу-ществляется путем нагрева и экструзии пластиковой нити(ABS/PLA или T-glass) через сопло диаметром 0,5 мм наобогреваемую основу послойно для создания любой за-данной формы. Встроенная платформа имеет диаметр280 мм и высоту 368 мм.

В штаб-квартире установлен более сложной типа 3D-принтера, который способен производить полупрозрач-

ные образцы акрилат бутылок с УФ-отверждением. 3D-модели строятся из тонких слоев (32 мкм) акрилата во-круг воска, который после процесса печати легко раство-ряется с целью получения образца бутылки, которуюможно наполнять и даже использовать заказчиком длятестирования подходящей пробки. Максимальные раз-меры получаемой модели: 185 мм в высоту и 200 мм вдиаметре. Получаемые образцы бутылок не требуют ни-какой дальнейшей обработки.

Внедрение 3D-принтеров позволило Stölzle Glass Groupповысить эффективность, снизить затраты и сократитьдо нескольких часов сроки разработки новых образцовспециальной стеклянной тары.

Stölzle Glass Group имеет пять производственных пло-щадок по всей Европе и является лидером производствакак специальной, так и стандартной стеклотары для пар-фюмерии и косметики, дорогого алкоголя и др.

Компания Ardagh поглотила компанию Verallia

Bucher – просто великолепные машины

Группа Saint-Gobain заверши -ла продажу своей компанииVerallia North America (VNA)Группе Ardagh. По сообщениюгруппы стоимость сделки со-ставила US$1,690 млрд.

Впервые о ней объявили вянваре 2013 года , но ждали

одобрения Федеральной комиссии США по торговле (FTC).Первоначальное предложение по объединениюArdagh/Saint-Gobain могло привести к ее доминирующейроли на рынке стекла для напитков в США вместе с груп-пой O-I. Например, эти две группы стали бы контролиро-вать около 85 % рынка стеклотары для пивоваров США.

Чтобы снять озабоченность FTC группа Ardagh пере-даст шесть стекольных заводов бывшей Anchor Glass,приобретенной в 2012 г. за €720 млн, в управление до-черней компании KPS Capital Partners.

После завершения сделки по приобретению VNA ипродажи шести заводов Anchor подразделение ГруппыArdagh в США, включающее 16 стекольных заводов, бу-дет оперировать годовым доходом около €1,4 млрд.Группа Ardagh имеет более чем 100 заводов в 24 странахмира.

Сделка снизит чистый долг Saint-Gobain на €925 млни позволит французской группе сосредоточиться на реа-лизации своей стратегии расширения позиций на рынкестроительных материалов США.

tell me morewww.airproducts.com/hybridmelter

(27052)

Регенератор

Насадка регенератора

Кислородно-топливные горелки

Шибер дымовой трубы

Воздушно-топливные горелки

Отвод отходящих

газов

Новая инновационная гибридная стекловаренная печь Cleanfire® HGM™ с технологией кислородно-топливной горелки Cleanfire® компании Air Productsобеспечивает широкий диапазон произво-дительности и улучшенное качество пер-вичного стекла с повышением гибкостиопераций и эффективности новых или действующих воздушно-топливных си-стем. Она может помочь в существенномповышении производственных показателейработы вашей печи и сокра щении выбро-сов. Она также может помочь в преодоле-нии проблем системы утилизации тепла,которые также могут ограничивать про-изводство. В целом, Вы сможете успешнопроизводить стекло повышенного качествас пониженными полными производствен-ными затратами.

Для получения более подробнойинформации о стекловаренной гибриднойтехнологии Cleanfire® HGM™, пожалуйста,свяжитесь с нами по тел.: 800-654-4567.И помните, когда Вы решите сделать стекло лучше, включите в список и компанию Air Products.

Инновационная гибриднаястекловаренная печькомпании Air Products с технологией горелки Cleanfire®

Компания Emhart Glass (Швейцария) в конце 2013 г. изме-нила свое название на «Bucher Emhart Glass».

Независимое подразделение Bucher Emhart Glass яв-ляется глобальным поставщиком решений для стеклотар-ной промышленности с производственными площадками

в Швеции, США, Китае и Малайзии. Инновационные и вы-сокотехнологичные продукты компании производятся подлозунгом «Bucher – Simply great machines».

www.bucheremhartglass.com

www.glass.fivesgroup.com

*

>

**

◀ Рис. 2. Пример тем-пературно-временногопрофиля, полученногов лабораторных усло-виях при проведениииспытаний по варкеопытного стекла

1 2 3 4 5

Тем

пера

тура

Шихта

ВАРКА (серия процессов, зависящих от времени и температуры)1. Первичный этап варки (плавление флюса и начало растворения

двуокиси кремния)2. Вторичный этап варки (химическая реакция жидкой фазы, выделение газов)3. Осветление (удаление газовых включений, когда пузырьки поднимаются

на поверхность под действием химических реагентов)4. Студка (реабсорбция мелких пузырьков стекломассой)5. Кондиционирование (гомогенизация и регулирование температуры)

Время

Тем

пера

тура

, °C

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

00:00 0:30 1:00 1:30 2:00 2:30 3:00 3:30 4:00 4:30 5:00

Фактический параметр

Заданный параметр

Время (чч:мм)

9


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Стекловаренные печи

жащего качества. Современ ные методычисленного моделирования позволяютпроводить «виртуальные» тестированияпечей определенных конструкций дляустановления требуемых временных итемпературных показателей. Это теория,но как дело обстоит на практике?

Практический подходТемпературно-временной профиль, всущности, характеризуется тремя основ-ными параметрами:n минимальной (пороговой) температу-

рой осветления;n временем, необходимым для полной де-

газации (при температуре, превышаю-щей пороговое значение температурыосветления);

n оптимальной температурно-временнойзависимостью, необходимой для ус-пешного завершения этапа студки стек-ломассы.

Для выбора подходящего режима варкиконкретного вида стекла, как правило,предварительно проводят опытныеплавки небольших образцов заданногосостава шихты в лабораторном тигле изпрозрачного кварцевого стекла, что поз-воляет контролировать температурно-временной профиль. При этом с помо-щью видеокамеры можно осуществить

мониторинг последовательных этаповпроцесса варки (осветления и студки).Такие лабораторные исследования длякомпании Fives Stein проводит компанияCelSian Glass & Solar (бывшая TNO GlassGroup).

Опыты с плавлением образцовшихты/стекла при различных темпера-турно-временных режимах позволяютточно определять условия, требуемые дляуспешного завершения каждой стадиипроцесса стекловарения, а также мини-мальные уровни температур начала каж-дой стадии и, следовательно, определятьполный температурно-временной про-филь, обеспечивающий наилучший ре-зультат. На рис. 2 приведен типичныйпример заданного (запрограммирован-ного) профиля и его фактической реали-зации.

Результаты лабораторных испытанийдля многих видов стекла оказались до-вольно неожиданными: после достиженияпорогового значения температуры освет-ления для дегазации расплава требовалосьвсего несколько десятков минут и, анало-гично, при оптимальной температурестудки реабсорбция мелких пузырьковполностью завершалась уже через десятьминут. С точки зрения существующегоподхода, предполагающего для получениявысококачественного стекла увеличение

периода обработки стекломассы в стекло-варенной печи до нескольких часов (илидаже суток), подобные результаты выгля-дят нелогично. Объяснение заключаетсяв том, что эффективность конструкциипечи обусловлена качеством самой пер-вой партии стекла, полученной в даннойпечи.

Даже в крупногабаритных печах с ци-клом выдержки до нескольких суток, не-которые партии стекла производят го-раздо быстрее, и именно качество этихпартий в конечном счете определяет ка-чество готовой продукции и, соответ-ственно, рабочие характеристики всей си-стемы стекловарения. В связи с этимзначительные усилия направляются на ис-ключение или минимизацию кратчайшегопути прохода стекломассы через горло-вину или пережим в оптимизированнойконструкции печи.

Численное моделированиеКомпьютерное моделирование при опти-мальном сочетании с эмпирическими ме-тодами является чрезвычайно эффектив-ным инструментом проектирования пе-чей. Современные технологии при пра-вильной настройке и начальных (гранич-ных) условиях позволяют реализовать до-вольно точную модель процессов, прохо-дящих в стекловаренной печи. Резуль -таты такого моделирования подтвер-ждают на действующих промышленныхпечах. Компьютерное моделирование,описанное в данной статье, было выпол-нено при помощи программы GTM-X всотрудничестве с компанией CelSianGlass & Solar (рис. 3).

Вначале рассмотрим этап осветления.Теоретическую производительностьпечи, определенную методами численногомоделирования, можно охарактеризоватьдвумя основными параметрами. Первымявляется период критического пути,определяемый кратчайшим временем пре-бывания элементного объема стекло-массы в системе (т.е. кратчайший путьчастиц от начала до конца цикла), а вто-рым – время нахождения частиц стекло-массы на этом критическом пути при тем-пературе выше пороговой температурыосветления.

Также важную роль при анализе играеттакой параметр, как 0,1%-я продолжи-тельность обработки (который соответ-ствует времени прохождения через всю си-стему 0,1% от всего количества поступив-ших на вход системы частиц). Этот пара-метр позволяет оценить структуру периодапребывания стекломассы в системе и яв-ляется хорошим индикатором для сравне-ния результатов моделирования.

▲ Рис. 1. Типичная кривая температурно-временной зависимости (T-t) на пяти основных этапахпроцесса стекловарения

▲ Конструкция камеры «вторичной» студки и канала питателя компании Fives Stein Ltd. для производства защитного стекла для дисплеев

8


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


Компания Fives Stein Ltd. (Велико -бриания) была образована в 2008г. путем слияния компаний

Penelectro и BH-F Engineering, что позво-лило объединить накопленный опыт этихкомпаний и занять лидирующие позициив области разработки инновационных ре-шений в ключевых областях варки и кон-диционирования стекломассы для про-изводства различных видов стеклопро-дукции. Компания входит в группу ком-паний Fives Stein – ведущего поставщикаинжиниринговых услуг и технологиче-ского оборудования для производителейфлоат-стекла и тарного стекла, котораяявляется членом международной про-мышленной инжиниринговой группыFives (www.fivesgroup.com) c головнымофисом во Франции.

Варка стекла: основные терминыНиже даны определения некоторых тер-минов, используемых в статье для обозна-чения основные этапы процесса варки икондиционирования стекломассы, начинаяс предварительного нагрева шихты.n 1. Первичный этап варки

(силикатообразование)Плавка компонентов шихты с низкой тем-пературой плавления (например, нитра-тов), которые в данном случае выступаютв качестве флюса и растворяют компо-ненты с более высокой температуройплавления (в частности, SiO2).n 2. Вторичный этап варки

(стеклообразование)На этом этапе осуществляется полноерастворение компонентов шихты и уско-ряются химические реакции между нимис обильным газовыделением (CO2, NOX,

SOX). По окончании вторичного этапаварки стекломасса представляет собой од-нородный расплав с множеством газовыхпузырьков.n 3. Осветление расплава стеклаНа этом этапе из расплава стекломассыудаляются (выталкиваются на поверх-ность) газовые включения. Процессосветления зависит от его продолжитель-ности и температуры (чем ниже темпера-тура, тем больше времени требуется дляэвакуации пузырьков газа на поверхностьрасплава стекла). n 4. СтудкаПосле удаления крупных пузырьков наэтапе осветления стекломассы в расплавесохраняются мелкие пузырьки (из-за дей-ствия сил поверхностного натяжения иконвекционных сил, превышающих подъ-емную силу пузырьков). Студка заключа-ется в постепенном снижении темпера-туры расплава, при этом растворимостьгазов в стекломассе повышается и начи-нается процесс реабсорбции мелких пу-зырьков стекломассой. Процесс студкитакже зависит от продолжительности итемпературы.n 5. Кондиционирование стекломассы

(температурная стабилизация)После завершения процесса студки стек-ломассы и удаления всех газовых пузырь-ков остается лишь организовать подачуоднородного расплава с требуемой темпе-ратурой в стеклоформующую машину.Стоит отметить, что на этом этапе суще-ствует риск появления дефектов стекла,например, из-за повторного нагрева с вы-делением из расплава растворенных газови образованием вторичных пузырей (принеправильной температуре или недоста-точной продолжительности периода реаб-

сорбции перед началом процесса формо-вания стекла).

Любая фракция стекломассы, продви-гающаяся по плавильной системе от мо-мента загрузки шихты в сторону выра-ботки до получения однородной стекло-массы для формования последовательнопроходит все эти этапы обработки(рис. 1). Поскольку статья посвященапроектированию стекловаренных печей,то далее мы будем рассматривать толькопервые четыре этапа, так как этап конди-ционирования стекла проходит, как пра-вило, в выработочной части печи и каналепитателя.

Температурно-временной профильКонкретный вид стекла не обязательнохарактеризуется только одним темпера-турно-временным профилем, поскольку вразличных точках с температурой вышенекоторого предельного пороговогоуровня возможно снижать температуру сувеличением времени и наоборот. Тем неменее, при работе с новыми составамистекла желательно знать основные пара-метры приемлемого температурно-вре-менного профиля (режима варки), по-скольку это является базисом для опреде-ления конструкции стекловаренной печии ее показателей в терминах достигаемыхтемператур и времени обработки стекло-массы.

Когда мы сталкиваемся с «новыми»сложными видами стекла, для варки кото-рых требуются печи специальной кон-струкции, первым делом необходимо опре-делить температурно-временной профиль,обеспечивающий получение стекла надле-

Сочетание технологий электрического нагрева, воздушно-газового и кислородно-газовогогорения позволяет успешно использовать такие комбинированные печные системы для варкиособо сложных и специальных видов стекла. Энди Рейнолдс* описывает высокотехнологичные

печные разработки компании Fives Stein Ltd.

Стекловаренные системы и прогрессивные методы

их проектирования

10


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


▶ Рис. 4. Температурно-временная зависимость

для фракций на крити-ческом пути с двумя

режимами работы

1600

1500

1400

1300

1200

1100

10000,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

Время, ч

Натриево-кальций-силикатное стекло, режим «холодного свода»

Щелочно-алюмосиликатное стекло, режим «горячего свода»

Тем

пера

тура

, °C

Аналогично и для процессов студки не-обходимо подтвердить, что температурачастиц объема стекломассы, охлаждае-мой от точки осветления, и продолжи-тельность выдержки этих частиц стекло-массы в строго установленном темпера-турном диапазоне позволяют успешно за-вершить этап студки. При этом также не-обходимо при принятых параметрах мо-делирования проанализировать критиче-ский путь.

Пример: защитные стекла для дисплеевВысокопрочное щелочно-алюмосили-катное ультратонкое защитное стеклосегодня широко применяется в сенсор-ных экранах мобильных телефонов ипланшетных компьютеров. Состав та-кого стекла характеризуется значитель-ным содержанием глинозема (выше 15%Al2O3), который обеспечивает ему высо-кую прочность и устойчивость к царапи-нам, и щелочи (выше 20% Na2O+K2O)для обеспечения необходимого уровняэлектропроводности. Готовое стеклотакже характеризуется высокой про-зрачностью (за счет низкого содержанияжелеза), необходимой для обеспечениязаданных оптических свойств, не должноиметь никаких точечных или линейныхдефектов. Процесс варки и последующейпередачи такого вида стекла в стекло-формующую машину в полностью кон-диционированном (готовом к выработке)состоянии представляет определенныетрудности.

Специфика состава такого стекла, аименно высокая доля глинозема и исполь-зование тонко измельченного кварцевогопеска, требует относительно большойпродолжительности процессов первого ивторого этапов стекловарения. В этихусловиях обоснованным является реше-ние повысить температуры над и подслоем шихты. Расплав с относительно вы-сокой вязкостью определяет темпера-турно-временной профиль, необходимыйдля осветления и студки расплава.

ции печи позволило получить теоретиче-ский профиль температурно-временнойзависимости для элементарного объемастекломассы на критическом пути движе-ния с двумя режимами работы: режимом«горячего свода» для высокоглиноземи-стого стекла и режимом «холодногосвода» для натриево-кальций-силикат-ного стекла (рис. 4). Эта модель былапроверена на соответствие с имеющимисяопытными данными, полученными в рам-ках связанных НИОКР.

Стоит отметить положительные ре-зультаты работы промышленной печи врежиме «горячего свода», позволившиебез труда достичь необходимого соотно-шения пороговой температуры и времениосветления, а также успешно осуще-ствить процесс студки. Это стало стиму-лом для специалистов компании к продол-жению работ в рамках проекта промыш-ленной установки, введенной в эксплуата-цию в 2012 г.

ЗаключениеЧисленное моделирование является важ-ным, но не единственным инструментомоценки на стадии проектирования потенци-альных рабочих характеристик печей но-вой конструкции. При применении данногометода к «новым» видам стекла требуетсяопределить необходимые параметры тем-пературно-временной зависимости (T-t) ипровести их расчетное сравнение с пара-метрами существующих систем. Такжеочень важно определить и адаптироватьсистему стекловарения к ограничениям ифакторам неопределенности в рамках вы-шеприведенных теоретических процессов.Обеспечение надлежащего запаса надеж-ности всех элементов конструкции яв-ляется ключевым фактором минимизациитехнических рисков при эксплуатациипромышленного оборудования. n

*Andy Reynolds BSc. CEng. MIMMM –Managing Director, Fives Stein Ltd,ВеликобританияWebsite: www.fivesgroup.com

Сравнение физических свойств этогостекла со свойствами других типов стеколс установленными температурно-времен-ными профилями стало первым шагом впостроении приемлемого профиля. Послепроведения серии опытных варок стеколв лабораторных условиях с целью опре-деления рабочих характеристик для раз-ных температурно-временных профилейбыл построен приемлемый график, обес-печивающий достижение высоких резуль-татов. Были установлены пороговыезначения температуры осветления и ми-нимально необходимая длительность про-цессов, определены основные ключевыепараметры: значение пороговых темпера-тур и минимально необходимое времяосветления расплава.

Конструкция печиСледовало учесть трудности, связанные сваркой высокоглиноземистого стекла впечах любой конструкции при требованииобеспечения высоких скоростей процес-сов стекловарения. Присутствие щелочи всоставе стекла заставило искать решение,которое позволило бы реализовать высо-кие скорости варки, но не за счет высокойтемпературы свода. Был сделан вывод оцелесообразности применения системэлектрического нагрева. Компания FivesStein Ltd. приняла решение о включении впроцесс электрической варки стекла,обеспечивающей успешное проведениеэтапов стекловарения и осветления, но сиспользованием других методов, направ-ленных на перенос стадии студки стекло-массы во вторичную камеру с системойподогрева на базе технологии электриче-ского нагрева и кислородно-топливногогорения. Благодаря этому, стала возмож-ной первичная варка стекла и осветлениерасплава без ограничений для процессовстудки, а необходимый перепад темпера-туры между осветлением и студкой обес-печивался за счет движения стекломассымежду двумя камерами.

Применение метода численного модели-рования при разработке этой конструк-

Скорость, м/с

◀ Рис. 3. Пример моде-лирования с помощьюпрограммы GTM-X кон-струкции электрическойпечи с горячим сводом(показаны направленияи скорости движениястеклошихты)

именно для этого спроектированы наши системы декорирования стекла

Ваша плюс наши продукция, системы

декорирования,

Ассортимент наших высокотехнологичных печатных машиндля декорирования отражает нашу философию непрерывногоинновационного развития для ответа на текущие запросырынка. Наша цель: придать Вашей высококачественнойкоммерческой продукции добавленную стоимость приодновременном сохранении надежности и долговременнойустойчивости промышленного производства.Запросы рынка переменчивы, как приливы и отливы –не упустите свой шанс поймать волну превосходства!

Печать на 360° Термопластичные Управление Камера для и УФ-отверждаемые печатью контроля качества

краски по 5-ти осям печати

Посетите наш веб-сайт

и Ваши цели достигнуты.

Придать Вашим идеям любую ФОРМУ и ЦВЕТ –

13


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


12


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


Вто время как мировой спрос наприродный газ продолжает расти,наметилась тенденция непрерыв-

ного повышения доли поставок топливаиз нетрадиционных источников, такихкак, газ из сланцевых пластов (рис. 1).Это резкое изменение в цепи поставоквызвало ответное изменение цен на топ-ливо в различных регионах, особеннотам, где испытывается дефицит внутрен-них поставок природного газа или где ре-сурсы природного газа расположены вэкономически недоступных геологиче-ских формациях. Это, в свою очередь,оказало влияние на многие энергоемкиеотрасли промышленности, включая про-изводство стекла, где используют при-родный газ и нефтепродукты. В резуль-тате высокий спрос привел к использова-нию менее дорогих альтернативных ви-дов топлива, отвечающих строгим требо-ваниям природоохранного регулирова-ния без ущерба для качества выпускае-мого стекла и производительности.

Тем не менее при использовании аль-тернативных видов топлива в традицион-ной технологии воздушно-топливногосжигания возникает много проблем. Кним относятся снижение производитель-ности из-за низкой теплотворной способ-ности топлива, вопросы устойчивостифакела, связанные с трудностью зажига-ния топлива, наличие твердых частиц,приводящих к ухудшению качествастекла и росту выбросов твердых частиц.

При попытке смешивания несколькихвидов топлива также возникают про-блемы, связанные с достижением оптими-зированного баланса устойчивого горенияи эффективности, производительностистекловаренной печи и меньших затрат.

Для решения этих проблем компанияAir Products разработала портфель техно-логии кислородно-топливного горениядля варки стекла, который может исполь-зовать широкий спектр альтернативныхвидов топлива, включая (но не ограничи-ваясь ими) коксовый газ (COG), вдуваниепылеугольного топлива, нефтяных кок-сов топливного качества и их комбина-ции. В этой статье приведены примерыразличного использования альтернатив-

ных видов топлива в стекловаренных пе-чах с акцентом на том, как вышеупомяну-тые проблемы, связанные с использова-нием альтернативных видов топлива,можно преодолеть с помощью техноло-гии кислородно-топливного сжигания.Здесь понятие «альтернативное» отно-сится к любому виду ископаемого иливозобновляемого топлива, кроме тради-ционных видов ископаемого топлива(природного газа и нефти), используемыхпри варке стекла, или к их комбинирован-ному и одновременному использованию сэтими традиционными видами топлива.Первым примером является перевод стек-ловаренной печи, отапливаемой по техно-логии воздушно-топливного обогрева, натехнологию полного кислородно-топлив-ного сжигания с использованием техноло-гии горелки Cleanfire® компании Air Prod-ucts. Эта стекловаренная печь для варкиборосиликатного стекла для фармацевти-ческого сектора тары работает в Китае ииспользует коксовый газ с теплотворнойспособностью наполовину ниже, чем уприродного газа.

В этом примере производитель стеклаискал решение для традиционного воз-душно-топливного сжигания топлива впроцессе варки стекла под давлениемужесточения местных требований по ре-гулированию выбросов парниковых га-зов. Производитель стекла понимал, чтосуществующая воздушно-топливная си-стема сжигания смеси несколько разбав-

ленного синтез-газа может оказаться не всостоянии обеспечить достижение доста-точно высокой температуры пламени длясоответствия требованиям процесса эф-фективной варки стекла.

Кроме того, в связи с увеличениемобъема топлива в виде синтез-газа, уже итак короткое время пребывания воздушно-топливных дымовых газов в печи станетеще короче, что сделает использованиесинтез-газа в качестве альтернативноготоплива реальной проблемой. Пред -ложенное решение по замещению воздухакислородом было очевидным решением.

Однако с газообразными видами аль-тернативного топлива с низкой тепло-творной способностью важно также,чтобы была гарантия, что горелки смогутобеспечивать стабильное пламя с высо-кой светимостью, желательное для боль-шинства процессов стекловарения.Нужно исключить угрозу структурнойцелостности горелок и блоков горелок,поскольку объемы и скорости подавае-мого топлива обратно пропорциональнытеплотворной способности топлива и,следовательно, могут быть в несколькораз выше, чем для природного газа.

Чтобы проверить совместимость ра-боты газовых горелок Cleanfire HRi ком-пании Air Products с кислородно-топлив-ным сжиганием коксового газа и оптими-зировать параметры горелки, в лаборато-риях компании Air Products провели об-ширные испытания с моделированием со-

Тунк Горуней, Ричард Хуан и Цзинхун Ван* объясняют, как с помощью технологии полногокислородно-топливного сжигания можно преодолеть вызовы, связанные с использованиемальтернативных видов топлива в традиционной воздушно-топливной системе.

Альтернативные виды топлива для стекловаренных печей

▲ Рис.1. Динамика, структура и прогноз добычи природного газа в СШАИсточник: US Energy Information Administration

25

20

15

10

5

0

Береговые нетрадиционные

Сланцевый газ

Береговые традиционные

Морские

Аляска 1990 2000 2006 2009 2020 2030 Годы

Доб

ыча

газа

, трл

нку

б. ф

утов

става смесей, соответствующего коксо-вому газу. Результаты лабораторных ис-пытаний, подтвержденные данными вы-числительного гидродинамического моде-лирования (CFD), показали, что бустер-ные газовые горелки Cleanfire HRi могутдоставлять достаточные уровни тепловогопотока для варки стекла при использова-нии смеси коксового газа с теплотворнойспособностью наполовину ниже природ-ного газа. Позже полученные в лаборатор-ных условиях результаты были успешноподтверждены с демонстрацией хорошихпоказателей работы горелки на промыш-ленной стекловаренной печи клиента.

Второй пример представляет собой под-борку последних результатов тестирова-ния конфигураций горелки в лабораториикомпании Air Products, в ходе которых дляоптимизации излучения пламени и эф-фективности плавления сочетали не-сколько видов топлива. Рис. 2а показы-вает вид снизу пламени при кислородно-топливном сжигании смеси природногогаза горелкой Cleanfire HRi. Рис. 2б пока-зывает тот же вид при использовании 12,5% (по тепловой мощности) сжиженногонефтяного газа (LPG) в смеси с природ-ным газом, совместно сжигаемым в кис-лородно-топливном пламени, производи-мым той же горелкой (сжиженный неф-тяной газ содержит около 95% пропана).Оба изображения были получены приодинаковых параметрах визуализации.Качест вен но очевидно из этих изображе-ний, что небольшое количество сжижен-ного LPG газа при совместном сжигании(примерно 5% по объему), может приво-дить к повышению светимости пламени.Смесь LPG с воздухом широко использу-ется в качестве резервного топлива в сте-кольной промышленности и может бытьальтернативно использована в качествесовместно сжигаемого топлива для повы-шения эффективности горения и сниже-ния производственных издержек.

Точно так же, совместное сжиганиеприродного газа с другими видами топ-лива может привести к увеличению све-тимости и излучения пламени. Как пока-зано на рис. 3, сравнительно небольшоеколичеством нефтепродуктов может су-щественно повысить характеристики ин-тенсивности излучения пламени. В обоихпримерах совместного сжигания резуль-таты показывают, что интенсивность из-лучения пламени в диапазоне 600–1100 нм(видимый и близкий к ИК-диапазон, кото-рый является наиболее предпочтитель-ным для варки стекла) повышается при-мерно в два раза при совместном сжига-нии с всего лишь 3 % нефти или 12,5 %LPG (по тепловой мощности).

Компания Air Products расширила воз-можности своей успешной технологиисжигания газообразных и жидких видовтоплива Cleanfire для прямого сжиганиятвердых видов топлива при варке стекла,в частности вдуванием пылевидного неф-тяного кокса (петкокса) и угольной пыли.

Наиболее привлекательными чертамипеткокса являются его высокая тепло-творная способность, относительно низ-кая цена и малая зольность. Нефтянойкокс получали с самого начала развитияпромышленной нефтепереработки, нобыстрый рост производства битума из би-

туминозных песков и других тяжелых ви-дов нефти резко увеличил его производ-ство в последние годы [1]. В 2015 г. миро-вое производство, как ожидается, вырас-тет до 161 млн т у основных производите-лей в Бразилии, Китае, Индии, Испании,Тайване, Канаде, США, Венесуэле и Юж-ной Африке [2]. В результате рост пред-ложения создал новый спрос и открытыерынки для этого вида топлива, в томчисле и для производства стекла.

Одной из основных проблем, связанныхс использованием нефтяного кокса в тра-диционной воздушно-топливной системесжигании является трудность зажиганияи поддержания стабильности пламени из-за высокого содержания летучих ве-ществ. По этой причине пространствосгорания воздушно-нефтяного кокса встекловаренной печи в целом выглядитзатуманенным из-за остатков несгорев-шего топлива и аэрозольных частиц, ко-торые могут оказать неблагоприятноевоздействие на качество стекла и эффек-тивность использования топлива.

Большое количество этого «летучего»топлива также может оказывать негатив-ное воздействие на срок эксплуатации ог-неупорной футеровки печи (стен и реге-нераторов) поскольку создает восстано-вительные условия в ходе варки стекла.Альтернативой воздушно-топливной си-стеме с нефтяным коксом является кис-лородно-топливная технология горелкиCleanfire, которая генерирует стабильныйи устойчивый факел пламени и обеспечи-вает эффективное сжигание пылевидногонефтяного кокса с чистой от пыли и не-сгоревшего топлива областью камерысгорания.

Рис. 4 показывает факел кислородно-петкоксового пламени, формируемый го-релкой по технологии сжигания твердоготоплива Cleanfire HRi. Для повышениягибкости работы твердотопливных горе-лок Cleanfire HRi они вписываются в тотже блок горелки, как и Cleanfire HRi при-родного газа и Cleanfire HRi жидкотоп-

▲ Рис. 2. Вид пламени, формируемого бустерной кислородно-топливной горелкой Cleanfire HRiна природном газе: а) только природный газ; б) природный газ в смеси с сжиженным нефтянымгазом LPG (12,5 % LPG по тепловой мощности)

а б

2,4

2,2

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

600-1100 нм

600-1600 нм

600-3000 нм

600-4800 нм

0 % 1 % 2 % 3 % 4 %

Доля добавленных в природный газ нефтепродуктов, %

Инт

егри

рова

нное

излу

чени

епл

амен

и,

норм

ализ

ован

ное

кпл

амен

ипр

ирод

ного

газ

а

◀ Рис. 3.Интегрированноеизлучение пламеникислородно-топлив-ной горелки на при-родном газе в функ-ции совместногосжигания с нефте-продукцией (в про-центах термическо-го ввода)

15


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Инспекция стеклотары

Переход от воздушно-топливного сжигания природного газа к воздушно-топливному сжиганию петкокса

Переход от воздушно-топливного сжигания природного газа к кислородно-топливному сжиганию петкокса

На первый взгляд обеспечивается наивысшая денежная экономия, но требуется проведение анализа «скрытых издержек» из-за низкойстабильности пламени, неполного сгорания, короткого периодаэксплуатации печи, повышенного выделения пыли и Nox

Наилучшее решение за счет прекрасной стабильности пламени,полного сгорания, продолжительной эксплуатации печи, пониженныхвыбросов пыли и Nox, отсутствия регенераторов

A

A

Б

Б

Сум

мар

ные

затр

аты

на

топл

иво

и ки

слор

од, $

US

млн

в г

од

14

12

10

8

6

4

2

01 2 3

Кислород

Топливо Топливо Топливо

▲ Рис. 5. Суммарные затраты на топливо и кислород на регенеративной стекловаренной печипроизводительностью 300 т/сут до и после перевода на кислородно-топливную систему:1 – Природный газ/воздушно-топливное сжигание2 – Нефтяной кокс/воздушно-топливное сжигание3 – Нефтяной кокс/кислородно-топливное сжигание

14


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


ливных горелок. Это позволяет легко ипросто по ходу процесса переходить отодного вида топлива к другому, сводя кминимуму перерывы, а сочетание ста-бильного свечения пламени и чистогопространства сгорания позволяет эконо-мить топливо и повысить качество стеклапо сравнению с традиционными методамивоздушного-топливного сжигания нефтя-ного кокса.

Компания Air Products также разрабо-тала горелки круглого пламени на твердомтопливе, которые полностью взаимозаме-няемы с существующими горелкамиCleanfire Gen1 для природного газа инефти. Твердотопливные горелки могутбыть использованы в качестве:

1) первичных кислородно-топливныхгорелок;

2) кислородно-бустерных горелок; 3) кислородно-топливных горелок с

обогащенным кислородом за счет его по-дачи в пространство под основным кисло-родно-топливным факелом (впрыск кис-лорода под факел обеспечивает приростскорости теплопередачи прямо в расплави снижает влияние на огнеупорнуюкладку верхнего строения стекловарен-ной печи).

Несколько демонстрационных про-ектов применения кислородно-топливнойсистемы с нефтяным коксом в настоящеевремя планируется реализовать на стек-ловаренных печах в Азии.

Рис. 5 иллюстрирует основные компо-ненты операционных затрат на типичнойрегенеративной стекловаренной печи ссуточной производительностью 300 т дои после ее перевода на кислородно-топ-ливную систему с двумя различными ви-дами топлива – природного газа и пет-кокса. При анализе были приняты теку-щие типичные цены на топливо в Китае –US$18 и US$9 за млн Btu для природногогаза и петкокса соответственно. Цена пет-кокса включает затраты на подготовку(сушку, размол и транспортировку) присодержании серы менее 2% по массе.

Принятая цена кислорода составлялаUS$60 за тонну (поставка на месте, такаякак VSA). Этот анализ не включает мно-гогранных преимуществ перехода от воз-душно-топливной системы к кислородно-топливной, таких как исключение регене-раторов, сокращение газообразных итвердых выбросов, повышение объемапроизводства в денежном выражении иулучшение качества стекла. Скорее этопредставляет исключительно сравнениесуммарной стоимости топлива и кисло-рода (при его применении), которые яв-ляются основными элементами эксплуа-тационных расходов.

Рис. 5 показывает, что замена природ-ного газа на нефтяной кокс на регенера-тивной печи производительностью 300т/сут может обеспечить ежегодную эконо-мию свыше US$6 млн. Тем не менее, какуже упоминалось ранее, традиционная воз-душно-топливная система с нефтянымкоксом на стекловаренной печи приводитк проблемам, связанным с неблагопри-ятным влиянием на качество стекла, сни-жением эффективности использованиятоплива, большого количества газообраз-ных и твердых выбросов, уменьшениюсрока службы огнеупоров печи. Одним изпутей преодоления таких проблем яв-ляется преобразование этих печей в кисло-родно-топливную систему с внедрениемтехнологии горелок Cleanfire для достиже-

ния стабильной светимости пламени с ми-нимальным выносом несгоревших частиц,как показано на рис. 4. Соответственно, за-мена природного газа нефтяным коксом наотапливаемой природным газом регенера-тивной печи производительностью 300т/сут и одновременный переход на кисло-родно-топливную систему могут принестиежегодную экономию эксплуатационныхрасходов свыше US$5 млн.

Результаты позволяют предложить по-тенциально экономически сильную за-мену природного газа на нефтяной кокс набазе технологии бустерной кислородно-топливной горелки Cleanfire, чтобы обес-печить высокую эффективность, надеж-ное горение и минимизировать влияние накачество стеклопродукции.

В условиях современной нестабильноймировой экономики это более важно дляпроизводителей стекла, чем когда-либо,так как дает возможность быть хорошоподготовленными к большим колебаниямцен на топливо и диверсифицировать своитехнологические возможности.

Компания Air Products может помочьснизить риски производителей стекла,предлагая полностью интегрированныерешения кислородно-топливных систем,которые могут весьма эффективно ис-пользовать менее дорогие альтернатив-ные виды топлива. n

Список литературы1. L. Stockman. Petroleum Coke: the coal hid-ing in the Tar Sands, Oil Change International,Washington, DC, January 2013. 2. D. Goral, A. Wylenzek. The efficient coal al-ternative. Petroleum coke fired CFB boilers inEurope, Coal Gen Europe, Warsaw, Poland,February 14-16, 2012.

*Tunc Goruney, Combustion TechnologyLead, Glass Industry, Air Products; Richard Huang, Glass Industry Manager; Jinghong Wang, Combustion TechnologyManager, Air Products Asia. Website www.airproducts.com

Рис. 4. Пламя, формируемое бустерной кислородно-топливной горелкойCleanfire HRi на твердом топливе (нефтяной кокс) Группа Tiama – французский постав-

щик широкого спектра комплекс-ных решений по контролю в режи-

ме «он-лайн» процесса производствастеклотары и инспекции ее качества,реализовала стратегический шаг для су-щественного укрепления своей позиции вассортименте продуктов для горячегоучастка за счет приобретения подразде-ления систем для контроля стекляннойтары шведской компании Gedevelop.

Подразделение стеклотары компанииGedevelop – теперь Tiama Sweden (Шве-ция), специализируется в области предо-ставления инспекционных решений на го-рячем участке и является надежным парт-нером множества предприятий стеколь-ной промышленности во всем мире. Егодеятельность включает проектирование,разработку, изготовление, поставку и сер-висное обслуживание оборудования дляпроведения бесконтактного контроля,оперативного измерения и инспекции ка-чества продукции для стеклотарной про-мышленности.

Подразделение стеклянной тары компа-нии Gedevelop занимает прочную пози-цию в мировой стеклотарной промышлен-ности, успешно осуществляя поставкиуже более 27 лет. Настоящим мировымбестселлером стала инновационная си-стема Gob Image Analyser (GIA) – анали-

затор снимка капли. Широкое распро-странение получили и многие новые про-дукты в области визуального контролястекла с анализом динамики на горячемучастке. Сегодня во всем мире успешнофункционирует более 350 анализаторовснимка капли GIA на IS-машинах круп-нейших производителей стеклянной тары,таких как O-I, Verallia, Ardagh, Vidrala, Si-secam, Vitro, Vetropack и других.

Несомненно, что широкая всемирнаясеть группы Tiama и высочайший уровеньнаучно-исследовательской деятельностикомпании придадут стимул дальнейшемуразвитию новых продуктов Gedevelop.Благодаря этому приобретению группаTiama выстроит полный спектр комплекс-ных решений на горячем участке для про-изводителей стеклотары. Компания по-прежнему сфокусирована на своем даль-нейшем развитии и уверенно смотрит вбудущее.

«На данный момент, мы уже думаем огораздо более широком комплексном под-ходе, чем позволяет наш текущий порт-фель предложений, с выстраиванием пол-ного спектра новых комплексных реше-ний, организованных по модульномупринципу, где каждый «кирпичик» при-вносит простое решение по усовершен-ствованию процесса. Действительно, мыверим в доступные и простые в примене-

нии промышленные решения, которыепомогут экспертам стеклотары лучшеконтролировать процесс производства», –пояснил Лоран Барель (Laurent Barel), ме-неджер по продуктам для горячегоучастка.

Новая компания «Tiama Sweden» – быв-шее подразделение стеклянной тары ком-пании Gedevelop в Швеции, усилит вкладгруппы Tiama в повышение эффективно-сти производственного процесса с новойлинейкой модулей для инспекционных си-стем на горячем участке.

Благодаря наличию интеллектуальныхинструментов «Tiama Intelligence Tools»,систем на горячем участке «Tiama HotSystems» и диапазону инструментов нахолодном участке, группа Tiama ком-плексно закроет полный производствен-ный цикл. На этой стадии развития группаTiama вплотную приблизилась к оконча-тельному решению ввода этой комплекс-ной концепции в мировой стекольной про-мышленности.

В реализации этого стратегическогоприобретения группу Tiama поддерживаетбанк M&A Bank Canaccord Genuity. n

[email protected]

Группа Tiama (MSC & SGCC) расширяетсвой портфель инспекционных системна горячем участке с приобретениемподразделения компании Gedevelop

Диапазон продуктов Gedevelop включает Gob Image Analyser (GIA) – анализатор снимка капли, который сегодня успешно работает на более 400 камерах визуального контроля по всему миру.

Стенд № 21С62

17


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Стеклоформующие машины

BIS-технологияНо они, естественно, не желают идти на

компромисс с качеством, и всегда ищутпоставщика стеклотары с лучшей конку-рентной ценой.

Наилучший путь развитияКомпания Nampak Glass увидела в выбореBIS-машины единственный путь успеш-ного решения этого сложного уравнения.

«Мы выбрали BIS не только потому,что она может дать нам все то, что мы хо-тели, но и потому, что первоначальныеинвестиции оказались вполне доступ-ными. Без преувеличения можно сказать,что ввод BIS-машины оказал на нас рево-люционное воздействие. Ранее подобныйуровень технологии был вне зоны нашейдосягаемости из-за высоких капитальныхзатрат и низкой гибкости в плане доступ-ных вариантов. BIS-технология в корневсе изменила», – заявил Стинкамп.

Быстро оценив все преимущества но-вой технологии, компания Nampak сталапервой компанией в мире, купившей BIS-машину и запустившей ее в производствона своей 0-линии в мае 2013 года.

«Установка линии прошла практическибез проблем и завершилась гладким пус-ком в эксплуатацию. Это стало результа-том тщательного планирования, выпол-ненного Bucher Emhart Glass, а также де-тального предварительного анализа. Под-держка со стороны оперативных сотруд-ников и руководителей поставщика былазамечательной, также фантастически ус-пешно была проведена профессиональнаяподготовка наших местных кадров», –вспоминает Стинкамп.

BIS-технология была детально пред-ставлена компанией Bucher Emhart Glassна Дне открытых дверей в октябре 2013года, в котором приняли участие более 20клиентов компании. Они смогли увидетьмашину в работе и сами оценить качествополучаемых стеклоизделий, услышать отперсонала Nampak позитивное мнение оновой технологии.

Для производителей стеклотары пре-имущества BIS-машины включают уско-ренную и простую смену производствен-ных заданий, более легкую чистку, эрго-номичность и повышенную безопасностьработы оператора, пониженный уровеньшума. Пользователи технологии BISтакже оценят повышенную скорость и на-дежность работы, высочайшую точностьи управление процессом, сниженное энер-гопотребление и более низкие полныепроизводственные затраты.

Например, BIS-линия за счет более бы-строй смены заданий и своей работы мо-жет обеспечить экономию около € 70тыс. в год по сравнению с аналогичной IS-

линией, одновременно позволяя эконо-мить до € 200 тыс. в год за счет сниженияизноса форм и повышения их срокаслужбы.

Реальные преимуществаДля Nampak совершенно ясны преимуще-ства установки новой машины BIS.

«Она принесла нам повышенную гиб-кость и одновременно новый уровень ка-чества продукции. Нам стало гораздолегче оптимизировать производственныйпроцесс, мы также сократили потребле-ние энергии. Срок службы формоком-плектов значительно увеличился, дажепоявилась возможность некоторого сни-жения требований к профессиональнымнавыкам при производстве бутылок», –заявил Стинкамп.

В марте 2014 г. компания BucherEmhart Glass организовала на своем за-воде в г. Сунсдвалль (Швеция) специ-альный «BIS Day», посвященный этой мо-лодой технологии. В мероприятии при-няли участие более 40 гостей, в том числепредставители ведущих мировых брендовстеклотарного производства, таких какGerresheimer, O-I, Allied, Verallia.

Гостей приветствовали Вернер Гесснер(Werner Gessner), вице-президент по про-дажам Bucher Emhart Glass, а такжеуправляющий директор завода SundsvallКэтрин Форсберг (Catrin Forsberg). Спе-циалисты Bucher Emhart Glass предста-вили несколько презентаций BIS-техно-логии, а Стинкамп выступил с докладом орезультатах первых десяти месяцев ра-боты BIS-линии на заводе Nampak.

Впечатляющие возможности BIS-тех-нологии в работе продемонстрировалаукомплектованная 12-секционная BIS-ма-шина DG 140 мм с 20 циклами, а такжесекция полностью оборудованного прото-типа TG 95 мм, которая эффективно ра-ботала на 24 циклах.

Время пришло«Мы совершенно уверены, что BIS – тех-нология, время которой пришло», – за-явил Лео Диехм (Leo Diehm), директорменеджмента по продукту.

«В долгой истории развития стекло-формующих IS-машин с момента их по-явления в 1925 году можно четко выде-лить три этапа. Сначала это были ма-шины с пневматическим приводом, управ-ляемые синхронизирующим ротором.Они проработали долгое время и к 1985году устарели, а им на смену в начале1980-х годов пришел электрически управ-ляемый пневматический привод. Вскореновый стандарт сервоэлектрическогопривода IS начал заменять пневматиче-

ские IS-машины, а уже через нескольколет сервоэлектрические IS-машины сталистандартом», – продолжил он.

Сервоэлектрическое управление обес-печило существенно повышенный уро-вень точности работы. С пневматическимприводом каждая индивидуальная IS-сек-ция была «персональной», что для обес-печения пиковых показателей требовалопостоянной помощи квалифицированногооператора.

С сервоуправляемыми механизмами исовременными технологиями управления,такими как система управления и конт-роля процесса FlexIS Bucher Emhart Glass,все механизмы в IS-линии быстро рабо-тают с идеальной повторяемостью иочень точным контролем движения, ну авыгоды от этого очевидны.

«BIS легко превосходит пневматиче-ские IS-машины, построенные на секциях41/4", 5" и 51/2". Она позволяет производи-телям стеклотары снизить удельные про-изводственные затраты без ущерба длякачества или сортамента выпускаемыхполых стеклоизделий», – заявил Диехм.

Основываясь на весьма позитивных ре-зультатах работы своей первой BIS-ли-нии, компания Nampak быстро приняларешение о приобретении второй машины,которая и была доставлена на завод вес-ной 2014 г.

Стинкамп подвел итог: «BIS-машинабыла поставлена Bucher Emhart Glass вполном соответствии с нашими первона-чальными требованиями. Кроме того,компания в течение года оказывала нампослепродажную поддержку на самом вы-соком уровне. В общем, нам было оченьпросто принять такое решение!» n

*Bucher Emhart Glass, Cham,Швейцарияwww.emhartglass.comNampak Glass, Gauteng, ЮАРwww.nampak.com/glass

16


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Стеклоформующие машины

Стеклотарное производство – фан-тастическая современная отрасльпромышленности. Но производ-

ство все же остается довольно консерва-тивным.

Новые технологии не приходят еже-дневно, и когда они появляются, произво-дители могут довольно медленно внедрятьих, часто предпочитая придерживатьсятого, с чем они уже хорошо знакомы.Кроме того, сегодняшние экономическиереалии вряд ли способствуют крупныминвестиционным вложениям. Поэтому,когда ведущий стеклотарный завод поку-пает две машины новой линии одна за дру-гой, на это стоит обратить пристальноевнимание. И это именно то, что про-изошло на заводе Nampak Glass компанииRoodekop (провинция Гаутенг, ЮАР), гденедавно начала производство вторая BIS-машина компании Bucher Emhart Glass(Швейцария).

Требования к качествуКомпания Nampak Glass была основана вЮАР в 1984 г. Она производит стекло-тару для многих отраслей промышленно-сти, включая производство напитков ипродуктов, обслуживая клиентов по всейАфрике.

«В последние годы мы увидели ростспроса, несмотря на сложности в эконо-мике и давление со стороны альтернатив-ных видов упаковки, таких как ПЭТ иалюминиевые банки», – говорит СтониСтинкамп (Stoney Steenkamp), управляю-щий директор Nampak Glass.

«Развивая свой бизнес на трудномрынке в условиях дефицита молодых ква-лифицированных кадров, мы нуждались встеклоформующей машине, которая быотвечала возросшим требованиям нашихклиентов с точки зрения качества, оста-ваясь при этом весьма гибкой в производ-

стве. Как диверсифицированная компаниямы должны производить широкий спектрстеклотары для всей промышленности».

Ввод BIS-машиныАнализируя рынок, компания Nampak бы-стро поняла, что недавно появившаяся пе-редовая BIS-технология сможет пол-ностью отвечать всем требованиям компа-нии. Это последнее дополнение к диапа-зону стеклоформующих IS-машин BucherEmhart Glass, и первая машина нового типасо времени введения NIS-машин в 2000 г.

Как и NIS-машина, BIS является высо-коточной полностью сервоэлектрическоймашиной, но спроектирована специальнодля производства широкого спектра формстеклотары с разными размерами и весом,небольшими партиями, с быстрой сменойпроизводственных заданий.

BIS идеально подходит для производ-ства стеклотары для любой отрасли: отупаковки напитков и детского питания дофармацевтических препаратов.

BIS-технология впервые была пред-ставлена в 2010 году, а через год был соз-дан прототип машины. Она используетмеханизм параллельного открывания/за-крывания форм (MOC), впервые введен-ный на AIS-машинах Bucher Emhart Glass,и доступна в шести-, восьми-, десяти- идвенадцатисекционной конфигурации.Сегодня доступны машины в двух- и трех-капельном исполнении, вскоре станет до-ступной и версия в четырехкапельном ис-полнении.

Создана для современного мираБудучи лидером, стратегия развития про-дуктов компании была сфокусирована ис-ключительно на машинах NIS, AIS и BIS,как этапов совершенствования тради-ционной IS-технологии, которая первона-чально была развита в 1920-х годах.

На протяжении всей своей долгой исто-рии компания Bucher Emhart Glass счи-тала своим приоритетом понимание по-требностей производителей стеклотары,а затем создание машин и технологий, ко-торые смогли бы их удовлетворить. BISничем не отличается – эта машина специ-ально разработана для условий сегодняш-ней промышленности и глобального эко-номического климата.

Решение об инвестировании в новуюстеклоформующую машину для управ-ляющей команды стеклотарного заводаявляется одним из наиболее важных итрудных для компании. Внутри компаниидолжна существовать уверенность, чтоновая машина успешно впишется в до-ступные производственные площади и ин-терфейсы с уже существующими печамии инспекционными линиями. Профессио-нальный уровень работников являетсяеще одним существенным фактором.

Ключевой вопрос заключается в том,как инвестировать в конкретных усло-виях данного предприятия, чтобы полу-чить максимальную выгоду.

Для стеклоформующих машин времен-ной горизонт в принятии такого решениясоставляет порядка 10–15 лет, что делаетчрезвычайно важным анализ полных за-трат в течение всего жизненного циклаоборудования. Принятые сегодня реше-ния будут поддерживать оперативные икоммерческие показатели работы компа-нии в течение следующего десятилетия.

Между тем, на руководителей предприя-тий возрастает и внешнее давление во всехобластях: производственных затратах,производительности, гибкости, качествапродукции и безопасности труда. Вла-дельцы брендов хотят большей дифферен-циации видов упаковки своей продукции,они также заинтересованы в быстром вы-ходе их новых продуктов на рынок.

Nampak Glass – производитель стеклотары в ЮАР, который первым в мире установилновейшую BIS-машину Bucher Emhart Glass, недавно приобрел вторую BIS-машину.

Почему это вызвало такой живой интерес в стеклотарной промышленности?

Nampak Glass уверена в BIS-технологии

19


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Профиль компании

тельских лабораторий для разработкипрограммного обеспечения, оптики и ме-ханики. Направляя ежегодно более чем15% от оборота компании на научно-ис-следовательские проекты, команда Iris по-стоянно работает над совершенствова-нием последних версий инспекционныхрешений Evolution для полых стеклянныхконтейнеров. До сих пор уже было внед-рено 12 различных обновлений.

Навстречу потребностям клиентов Требования, предъявляемые к стеклоду-вам, постоянно меняются, поскольку вво-дятся новые виды продукции и необхо-димо отвечать на различные вызовы про-изводства. Оборудование компании Irisтакже адаптируется для решения этих но-вых задач и обеспечения приемлемого ка-чества стеклоизделий.

Одним из недавних успешных иннова-ционных шагов стало решение проблем,связанных с механическим распределе-нием стеклотары на многоассортимент-ных линиях. Уже четыре года это первоев отрасли решение одновременного опти-ческого контроля боковых стенок различ-ных по форме и размерам стеклянных из-делий на одной и той же производствен-ной линии успешно контролирует каче-ство различных типов контейнеров, про-ходящих по конвейеру. Недавно эта тех-нология была усовершенствована инже-нерами Iris для обеспечения разделенияпотока продукции и правильного механи-ческого расстояния между контейнерамис различными диаметрами.

Универсальное программное обеспече-ние для одновременного контроля различ-ных по форме и размеру изделий на кон-вейере Multi-model® было впервые вве-дено в 2009 г. на инспекционной уста-новке Evolution 12, обслуживающей мно-гоассортиментную линию европейскогостеклотарного завода. Первоначальнопрограмма предназначалась для одновре-

менного контроля двух разных типов из-делий, а позже была разработана про-грамма, позволяющая одновременноконтролировать до шести различных ти-поразмеров изделий с использованием 12камер одной бесконтактной установкиEvolution 12 для оптического контролябоковых стенок стеклотары.

Хотя такая функция уже была успешнореализована на стеклотарных заводах повсей Европе, одной из остававшихся про-блем было правильное механическое рас-стояние между контейнерами с различ-ными диаметрами. Теперь программныйпродукт Multi-model® успешно на посто-янной основе обеспечивает одновремен-ный контроль нескольких типов различ-ных по форме и размерам изделий, а за-тем распределяет их равномерными пото-ками на несколько конвейеров.

Программа Multi-model® является хо-рошим примером тесного сотрудничестваи постоянного взаимодействия специали-стов компании с производителями стекло-тары. Стеклодувы последовательно помо-гают инженерам Iris в решении вопросовсовершенствования оборудования насвоих производственных линиях и созда-нии решений, адаптированных к из запро-сам на благо отрасли в целом.

Стратегия, принятая управленческойкомандой Iris, заключается в построениибизнеса с долгосрочными целями разви-тия для наилучшего удовлетворения инте-ресов своих клиентов. Регулярное введе-ние усовершенствованных видов машинподдерживает эти усилия, как и непре-рывное развитие профессиональных на-выков специалистов компании в научно-исследовательской области, обслужива-нии клиентов, продаж и маркетинга.

Дочерние компании Iris и Centralp раз-деляют твердую приверженность к на-учным исследованиям и разработкам. Вобщей сложности более 60 инженеров ра-ботают в области электроники, про-граммного обеспечения и механики, поз-

воляя комплексно использовать однойкомпании опыт другой в случае необходи-мости. Это помогает успешно разрабаты-вать ноу-хау в группе и исключает по-требность в привлечении внешних ресур-сов. Многолетняя политика компании попривлечению научно-исследовательскогоперсонала из различных отраслей про-мышленности помогла существенно улуч-шить знания в области обработки изобра-жений, оптимизировать производитель-ность бесконтактного инспекционногооборудования.

Послепродажное обслуживание Способность к инновациям является по-ложительной чертой компании, но осо-бенно важным остается предоставлениеклиентам полного спектра услуг попослепродажной поддержке, отвечаю-щего их ожиданиям. Как пример такогоподхода недавно были приняты на работучетыре дополнительных члена командыпо работе с клиентами, владеющие не-сколькими языками.

В дополнение к предоставлению под-держки на местах силами местного персо-нала компании, необходимым элементомявляется профессиональное обучение вголовном офисе с целью знакомства с по-следними изменениями и средствами, пре-доставляемыми заказчикам, а также об-новления знаний сотрудников Iris.

Каждый член отдела по обслуживаниюклиентов свободно общается по крайнеймере на трех языках. Аналогично, обуче-ние сервисных инженеров Iris являетсяважным элементом, гарантирующим, чтоони хорошо знакомы с последними про-граммными и аппаратными модифика-циями и улучшениями, которые уже до-ступны для клиентов.

Для любой компании важно иметь своесобственное здание и свою индивидуаль-ность, которые являются доказатель-ством того, что доверие клиентов десяти-летие назад было хорошо реализовано.

Новый головной офис компании с от-личными производственными возможно-стями в Броне обеспечит позитивный фондолгосрочной стратегии развития компа-нии в следующем десятилетии, поможеткомпании Iris в дальнейшем совершен-ствовании и разработке новых продуктови решений для стекольной промышленно-сти. n

*Majd Rahmani, технический директорIris Inspection Machines, Брон, Францияwww.Iris-im.com

Контакт в России: ООО «Ритстекло» www.ritsteklo.ru

Растущий портфель заказов на инспекционные машины компании Iris Inspection Machines(Франция) во всем мире привел к расширению и переезду основного производства и офиса

компании. Мадж Рахмани* описывает недавнее новоселье ведущей компании, поставляющейинновационные решения для контроля стеклотары.

Рост заказов стимулировал расширениепроизводства машин Iris Inspection

18


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Профиль компании

Вмомент создания в 2002 г. воФранции компании Iris InspectionMachines международную про-

мышленность стеклотары уже обслужи-вали несколько сложившихся поставщи-ков инспекционного оборудования на хо-лодном конце. Это стало стимулом дляразвития поставок более эффективно ра-ботающего оборудования и лучшего об-служивания, чем у конкурентов. Сегодняуже более 1000 машин марки Evolutionустановлены на заводах по всему миру: вАзии, Европе, Северной и ЮжнойАмерике, Африке и на Ближнем Востоке.

Компания Iris ориентирована на созда-ние технологий и оборудования для бес-контактного оптического контроля каче-ства производимой стеклянной тары, поз-воляющего клиенту осуществлять эф-фективный контроль тары на повышен-ных скоростях и с улучшенной воспроиз-водимостью.

В прошлом технология бесконтактногополучения и анализа фотоизображений

была ограничена оптическим контролемтолько визуально определяемых дефек-тов стеклотары. Сегодня она также мо-жет обеспечить проверку качества вен-чика и дна, считывать номера форм на днеи осуществлять мониторинг некоторыхпроверочных критериев.

Компания разработала свою концепциюEvolution 12 с 12-тью фотокамерами,обеспечивающую 100%-ное покрытиеповерхности изделия, ввела светодиодные(LED) инспекционные решения по вен-чику для отрасли.

Первыми ключевыми пользователямиустановок Evolution стали производителистеклотары для фармацевтики и пивныхбутылок в Европе. Вскоре и производи-тели косметических флаконов и стекло-тары для напитков также оценили полез-ность и эффективность этой технологии.Сегодня весьма важным для компании сталрынок Юго-Восточной Азии и Китая, так,например, только в Таиланд уже постав-лено более 200 установок Evolution.

Специализированное производствоКомпания Iris в последнее пятилетие еже-годно увеличивала свой оборот на 25%.Это вызвало необходимость оптимизациипроизводственных мощностей и расшире-ния сервисного обслуживания клиентов.Следствием стал переезд компании в 2013г. из Венисье (Venissieux), где последние10 лет она размещалась вместе с дочернейкомпанией Centralp, в новый специальнопостроенный производственный комплекскомпании площадью 2000 м2 в соседнемБроне (Bron). Теперь здесь можно ежеме-сячно собирать и тестировать 20 инспек-ционных машин. Также тут размещенысклад с обширным запасом запасных ча-стей, две аудитории для обучения, посто-янный салон для демонстрации оборудо-вания Iris, офисы отделов продаж, после-продажного обслуживания и администра-ции.

Важной чертой новоселья сталовключение в комплекс научно-исследова-

20


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Транспортировка стекла Транспортировка стекла

Компания Sheppee International(Великобритания) по итогам 2013 г.названа прессой Йоркшира, где

расположен головной офис компании,лучшей экспортной компанией. Эта на-града закрепила лидерство компании вмеждународной торговле, отмеченное всентябре 2013 г. королевской наградой«Queens Award for Enterprise inInternational Trade 2013». Около 95% тор-гового оборота компании обеспечиваютэкспортные поставки высокотехнологич-ной продукции в более чем 40 стран мира.

Франк Шеппи основал свою производ-ственную компанию в 1907 году. С 1920года компания стала специализироватьсяна разработке машин для стеклотарнойпромышленности и позже расшириласвою деятельность до производства высо-коскоростных стеклоформирующих ма-шин и оборудования для передачи итранспортировки изделий из стекла. Ис-пользуя свои знания и опыт‚ а также на-учно-технические достижения в областипроизводства переставителей‚ загрузчи-ков лера и приводных систем, компаниявышла в лидеры по производству системтранспортировки стеклоизделий.

Sheppee International – лучший поставщик года

Halifax Way, Elvington, York, YO41 4AU, UK T: +44 1904 608 999 W: www.sheppee.comE: [email protected], ElvingtyaWHalifax , UKUO41 4AY, korYYoon, , Elvingt E: sales@sheppee: +44 1904 608 999T om.cE: sales@sheppee .sheppeeww: wW om.c.sheppee

Стенд 21Е23

Стекло является модным элементомдизайна зданий и фасадов. Частоможно увидеть применение длин-

ных строительных стеклянных панелей,охватывающих много этажей, их массадостигает нескольких тонн. Но такиеослепительные черты для наблюдателясвязаны с вызовами в производстве и об-работке таких стеклолистов.

Быстрые и надежные портальные ме-ханизмы штабелеукладчиков и уклад -чиков листов на стеллажи-стойки ком-пании Grenzebach (Германия) идеальноподходят для обработки стекол сред-него и большого (джамбо) формата, ли-стов сверх длинных размеров. Посравнению с традиционными укладчи-ками они предлагают следующие пре-имущества.

n Благодаря своей конструкции, уклад -чики с двухсторонним подхватом могутбрать стеклолисты либо сверху, либоснизу, что позволяет производитьукладку на две противоположные сто-роны. Так, например, стекла различ-ного качества могут быть рассортиро-ваны уже в процессе укладки.

n Положение панели оценивается вовремя ее транспортировки, и машинныйконтроллер может исправить возмож-ный перекос в процессе укладки, чтоустраняет необходимость последую-щего механического выравнивания илиприменение сложных подъемныхустройств для таких больших панелей.

n Эти портальные краны характери-зуются плавностью движения, динами-ческим диапазоном и высокой гиб-костью. За счет снижения движущейсямассы и последовательно осуществляе-мого расчета МКЭ они позволяют реа-лизовать более высокую скорость дляболее легких листов, а также более вы-сокие нагрузки для сверхдлинных ли-стов.

n Портальные краны имеют сервопри-воды на всех осях. В сочетании с число-вым программным управлением ониобеспечивают высокий уровень точно-сти, что на 100% гарантирует отсут-ствие царапин при укладке.

Портальные краны компании Grenzebach(Гренцебах) выпускаются в трех основ-ных типоразмерах.

Портальные краны для всех размеровлистового стекла

P3GLСерия P3GL предназначена для листовс длиной до 7 м. Оснащенная двумяподъемными колоннами, эта серия по-ставляется с режимом «олово-воздух»и достигает максимальной скорости2,2 цикла/мин (сторона олова) или3 цикла/мин (воздушная сторона).

P4GNС одной подъемной колонной серия P4GNможет разгружать и загружать листыдлиной до 10 м с максимальной скоро-стью 4,5 циклов/мин.

P3XNПортальный кран серии P3XN с двумяподъемными колоннами может обрабаты-вать листы длиной до 20 м с максималь-ным весом 2500 кг. n

Grenzebach Maschinenbau, Германия Website www.grenzebach.com

Контакт в Москве:ООО Гренцебах МаштехТел.: +7 495 626 5881E-mail: [email protected]

Компания Sheppee International ltd былаоснована в апреле 1993 года и успешнопродолжила инновационные традиции ма-теринской компании. В современном миревысокоскоростного производства (более700 бутылок в минуту) и сложного дизайнастеклотары всё большее значение при-обретает эффективное управление её пе-ремещением. Оборудование для передачии транспортировки стеклоизделий компа-нии Sheppee International разработано сучетом наивысшей производительности всочетании с максимальной работоспособ-ностью и минимальным временем простоя.

Техническая команда может круглосу-точно оказать поддержку через Интернет.

Спектр услуг Sheppee International неограничивается поставкой оборудования,опытные инженеры наших 15 представи-тельств по всему миру полностью просле-дят установку оборудования и обучатместный персонал. Компания также пред-лагает услуги по проектированию обору-дования на базе CAD и оценочной экспер-тизе технического ряда. n

Sheppee International, ВеликобританияWebsite: www.sheppee.com

Пятьдесят лет назад, когда компа-ния Ramsey Products (США) нача-ла поставлять цепи для стеколь-

ной промышленности, привод с бесшум-ными цепями только начинал использо-ваться в производстве в качестве конвей-ера стеклотары. В то время скороститранспортировки были относительнонизкими, точное размещение бутылокбыло не очень важно, износ элементовконвейера не был серьезной проблемой.Однако через некоторое время, когда ско-рости и производительность машин уве-личились, выявился ряд новых проблем.

ПроблемыСреди первых вызовов проявилось непо-следовательное расположение бутылок наконвейере и сокращение срока службыцепи. Основная причина этого – изменениешага и удлинение цепи. По мере работыконвейерной цепи происходит постепен-ное истирание стали в шарнирных соеди-нениях звеньев цепи и износ штифтов (пи-нов) с заклепками или головками на кон-цах. Этот износ сопровождается удлине-нием цепи, обычно называемым растяже-нием цепи (хотя оно вызвано износом ча-стей цепи). С растяжением цепи ее ско-рость неуклонно возрастает. Повышениескорости приводит к изменению интерва-лов между бутылками, неправильному

приему и обращению продукции, чтов конечном счете требует за-

мены конвейерной цепи.Другой пробле-

мой, которая

может негативно влиять на производи-тельность, является механический износголовок штифтов или боковой износштифтов. Каждое звено цепи имеет шар-нирное соединение и включает штифт сголовками на концах, чтобы удерживатьвсе зубчатые пластины цепи вместе. Го-ловки этих штифтов обычно выступаютза боковые края цепи, где в процессе ра-боты цепи они могут подвергаться трениюи механическому износу в результате кон-такта с боковыми направляющими цепи.Эти головки также могут вызывать нали-пание или задиры на контактирующих по-верхностях вдоль траектории движенияконвейерной цепи. При этом механиче-ский износ головок штифтов и задиры набоковых поверхностях могут привести кпреждевременному разрушению цепи ибою перемещаемых стеклоизделий.

Если конвейерная цепь переживет опи-санные выше опасности, то срок эксплуа-тации цепи в конечном итоге будетограничен износом связующих звеньевцепи. Этот износ происходит там, где свя-занные звенья на нижней части цепискользят по износостойким пластинамконвейера. Этот вид износа уменьшаетобщую высоту цепи и приводит к образо-ванию зазора между транспортирующейповерхностью конвейерной цепи и смеж-ными неподвижными пластинами. Когдаэтот зазор становится большим, он можетмешать плавному движению и приему из-делий со столов охлаждения машин нацепь. В этом случае опять придется заме-нять цепь.

Разработка конвейерных цепей Признавая новые вызовы, присущие

более высоким скоростямтранспортировки, а так -

же стремлениеклиентов

к повышению производительности, ком-пания Ramsey начала проектирование ипроизводство конвейерных цепей, кото-рые обеспечивают более длительный срокэксплуатации, требуют менее частоготехнического обслуживания, работают сменьшими изменениями скорости поверх-ности. Результатом стала разработка трехтипов бесшумных конвейерных цепей длятранспортировки стеклоизделий и полу-чение семи патентов США в течение по-следних шести лет.

Решение проблемы «вытягивания» Специально для снижения износа цепи иминимизации изменения скорости цеп-ного конвейера была разработана цепьUltraLife. Для применения собственныхвидов звеньев и оригинальной технологииих изготовления компания Ramsey разра-ботала специальный вид механическойобработки, обеспечивающий повышенноекачества отверстий звеньев и шарнирныхсоединений конвейерной цепи. Звеньяулучшенной конструкции имеют гладкуюповерхность отверстий и большую пло-щадь опорной поверхности для контактасо штифтами.

В отличие от стандартных конвейерныхцепей, где в контакте со штифтами нахо-дится около 65 % толщины звена, новыезвенья обеспечивают более 80 % опорнойповерхности от толщины звеньев цепи.Повышен ная площадь опорной поверхно-сти почти на 20 % снижает напряжениясмятия и уменьшает скорость износа со-пряженных звеньев.

Дополни тель ным преимуществом усо-вершенствованной технологии производ-ства звеньев стало улучшенное регулиро-вание шага цепи. Шаг отдельных звеньевстал более последовательным, что обес-печило более равномерную скоростьцепи.

Повышение скоростей транспортировки, сокращение простоев, минимизациятехнического обслуживания и снижение стеклобоя – ключевые факторы вулучшении производства бутылок. Уильям Холл* представляет три новых типа«бесшумных» конвейерных цепей для передачи стеклоизделий,удовлетворяющих эти потребности производителей стеклотары.

Три пути улучшения транспортировки стеклянных

бутылок

Окончание статьи на стр. 24▶

Транспортировка стекла

Посетите наш стенд в пав. 13

на Glasstecв Дюссельдорфе

Конвейерная цепь Pennine PremiumКонвейерная цепь Pennine PremiumДля полного удовлетворения наивысших Для полного удовлетворения наивысших

запросов стекольной промышленностизапросов стекольной промышленности

25


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Листовое стекло

24


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Транспортировка стекла

Vacuum insulating glass (VIG) –cверхтонкие вакуумные изоля-ционные стеклопанели появились

на рынке уже несколько лет назад, носфера их потенциального применениябыла ограничена из-за отсутствия осо-бых технологий их производства в про-мышленном масштабе. В последние годыза счет успешной реализации значитель-ных научно-исследовательских разрабо-ток были внедрены жизнеспособные ме-тоды их промышленного производства. Внастоящее время достигнута точка, когдастеклопакеты VIG производятся в про-мышленных масштабах, а на некоторыхнаиболее крупных проектах уже приме-нены тысячи квадратных метров этогомногообещающего вида остекления VIG.

Как работает VIGВакуумная изоляционная стеклопанельсостоит (рис. 1) из двух стеклянных ли-стов с вакуумом между ними, разделен-ных сетью мельчайших микроопор, кото-рые обеспечивают расположение листовна фиксированном расстоянии не более0,15–0,20 мм друг от друга. Имен но этообеспечивает сверхтонкой стеклопанелиVIG качества, подобные работе термоса,и высочайшие теплоизоляционные харак-теристики.

Известно, что тепло передается тремя

способами: излучением, теплопровод-ностью и конвекцией. Сверхтонкий стек-лопакет VIG исключает теплопровод-ность и конвективный теплообмен, но нелучистый теплообмен. Для дальнейшегоулучшения теплоизоляционных свойствстеклопакета VIG используют низко-эмиссионное Low-E стекло. В зависимо-сти от структуры стеклопакета VIG егокоэффициент теплопередачи может бытьменьше 0,6 Вт/(м2К).

Стеклопанели VIG в базовой версииоснащаются флоат-стеклом, но для неко-торых условий применения предусматри-ваются улучшенные характеристики без-опасности и эксплуатации. В зависимости

от требований проекта могут быть уста-новлены термоупрочнённые или пол-ностью закаленные стекла, а также лами-нированные или изолирующие стеклопа-нели.

Области применения VIGПервой областью применения стеклопане-лей VIG стали проекты реконструкции ста-ринных зданий с заменой оконных рам, на-правленные на повышение энергосбереже-ния без необходимости увеличения исход-ной толщины стекла или оконной рамы.Теперь, с внедрением более эффективныхпроизводственных технологий, пакеты VIGстали более широко применять в проектахсовременных коммерческих зданий. Однимиз примеров является здание городскойбиблиотеки в Чжэнчжоу (Китай), где дляфасада и зенитных фонарей на крышебыло использовано более 10 тыс. м2 стек-лопакетов VIG.

Помимо собственно теплоизоляции, па-кеты VIG также обеспечивают хорошуюзвукоизоляцию и обладают высокими ха-рактеристиками шумоподавления. Поэто -му продукты с ламинированным или зака-ленным стеклом хорошо подходят дляустановки на транспорте и в сегментеостекления промышленных зданий.

Поскольку продукты VIG становятсявсе более популярными, возникает расту-

Постоянное совершенствование строительных нормативов является движущей силойразвития новых технологий для повышения энергоэффективности стеклянных конструкций.Одной их инноваций, представляющей большой интерес для современного строительства,

являются вакуумные изоляционные стеклопанели VIG, где теплоизоляцию обеспечиваетвакуум. Юха Карисола* рассказывает о новой технологии.

Миссия выполнена: закаленное стекло по стандарту VIG

▲ Рис. 1. Структурная схема сверхтонкоговакуумного стеклопакета VIGИсточник: Synergy

Газопоглотитель

Порт отбора газа и защитное покрытие

Листовоестекло

Опора междустеклами диам.0,5 мм

Вакуумная за-мкнутая полостьс толщиной слоя0,15 мм

Герметиккромки

Здание городской библиотеки в г. Чжэнчжоу (Китай) построено в 2011 г. с применениемболее 10 тыс. м2 стеклопакетов VIG для фасада и зенитных фонарей на крыше Фото: Synergy

Производственные испытания такойцепи показали, что колебания скоростиповерхности цепи могут быть до 60 %меньше, чем измеренные на типичных це-пях. Срок эксплуатации цепи был про-длен, потребность в периодической кор-ректировке и настройке снижена.

Решения проблемы износа головок штифтовДля предотвращения контактного износаголовок штифтов и трения боковых кро-мок компания Ramsey разработала дватипа износостойких конвейерных цепейAllguard FX и Lifeguard, отличающихсясверхнизким износом и уникальным сро-ком службы. В каждой из этих цепей длязащиты от бокового износа примененысопряженные боковые звенья специ-альной конструкции, которые закрываюткрая цепи и головки штифтов. Эти звеньяпредотвращают износ головок от истира-ния за счет того, что они полностью«утоплены» в специальных боковыхзвеньях, что предохраняет головки штиф-тов от непосредственного соприкоснове-ния с боковыми направляющими. В ре-зультате практически полностью пред-отвращается износ головок штифтов, ис-ключаются задиры на боковых направ-ляющих и преждевременная поломка го-

ловок штифтов. Срок эксплуатации и ре-сурс конвейерной цепи существенно по-вышается. Кроме того, сопряженные бо-ковые звенья при такой защищенной кон-струкции могут работать с минималь-ными зазорами между смежными элемен-тами конвейера и даже при непосред-ственном контакте с боковыми направ-ляющими. Это обеспечивает плавностьпередачи изделий и простую недорогуюконструкцию конвейерных цепей.

Цепи Lifeguard обеспечивают дополни-тельное преимущество. Благодаря исполь-зованию уникальной запатентованной кон-струкции сопряженных боковых звеньев,края цепи представляют собой гладкий, не-прерывный профиль. Практи чески без за-зоров между смежными боковыми звень-ями обеспечивается плавная передача про-дуктов на и с поверхности конвейернойцепи, также дополнительно снижается воз-можность прямого механического контактас боковыми направляющими.

Решение проблемы краевого износа звеньевТестиро ва ние показало, что износ краевзвеньев может быть уменьшен за счетвключения звеньев цепи, изготовленныхиз специальной износостойкой стали.Были найдены некоторые испытанные ма-териалы, которые обеспечили снижение

Термические свойства нержавею-щей стали могут снизить риск теп-лового контроля, сохраняя больше

тепловой энергии, чем обычные цепи изуглеродистой стали. Это уменьшает илиустраняет необходимость в газовых го-релках и снижает операционные и экс-плуатационные расходы.

Pennine Industrial Equipment Ltd(Велико бри тания) – поставщик бесшум-ных конвейерных цепей и звездочек,ввела бесшумные конвейерные цепи с ша-гом 1/2" из нержавеющей стали.

Коррозионностойкая сталь в конвейер-ных цепях также предотвращает любыеследы окисления на дне стеклянной тары(что часто наблюдается при использова-нии конвейерных цепей из углеродистойстали), и это особенно важно для высоко-качественной тары для косметическойпромышленности.

Компания Pennine Industrial выбрала не-ржавеющую мартенситную сталь классаAISI 420 за счет ее высоких механических

свойств и возможности упрочнения закал-кой, что обеспечивает износостойкость,аналогичную цепи из углеродистой стали.

Поскольку штифты (пины) не всту-пают в контакт со стеклом, цепи из не-ржавеющей стали снабжены испытан-ными в промышленности закаленнымиштифтами из углеродистой стали. Компа-ния также запустила выпуск защитныхзвеньев типа THPL и PENN-GUARD изнержавеющей стали, обеспечивающих за-щиту головок штифтов.

Цепи из нержавеющей стали доступнытолько с твердым THPL, поэтому при ис-пользовании системы защитных звеньевдля головок пинов на цепях с централь-ными и боковыми направляющими (HeadProtector System on Centre Guide and SideGuide chains) может потребоваться не-большая модификация конструкции звез-дочки. n

Pennine Industrial, Великобритания Website: www.pennine.org

Конвейерные цепи из нержавеющейстали

▲ Бесшумная конвейерная цепь с шагом 1/2"из нержавеющей стали

скорос ти износа вдвое по сравнению состандартными материалами конвейерныхцепей. Хотя такие материалы дают воз-можность расширить срок эксплуатациицепи, они являются дорогостоящими, и ихиспользование для всей цепи может бытьэкономически нецелесообразным. Инже -не ры компании Ramsey нашли способобойти эту дилемму за счет применениязащищающих от износа звеньев только втех местах, где нагрузки на цепь являютсянаиболее существенными, а в других ме-стах применяя более типичные звенья. Из-носостойкость такой цепи может быть по-вышена при минимальном росте стоимо-сти цепи. В настоящее время компанияRamsey разрабатывает концепцию формызвеньев с распределенной износостой-костью. Такое рассредоточение обещаетдостижение преимуществ в сроках экс-плуатации цепи с минимальным измене-нием ее стоимости. Эта концепция, кото-рая недавно защищена патентом США,также может быть использована для раз-работки цепей, которые специально под-ходят для определенных размеров буты-лок и настроек стеклотарного производ-ства. n

*William Hall, президент компанииRamsey Products Corp, USAWebsite: www.ramseychain.com

▶ Окончание статьи со стр. 22

27

ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


щая потребность в создании системыстандартизации и процедур тестирования.До сих пор Китай остается единственнойв мире страной, имеющей подобные на-циональные стандарты. В настоящеевремя такая работа ведется в США, и по-этому ожидается, что любые остающиесяпрепятствия в этом отношении в скоромвремени будут решены.

Раскрытие полного потенциалаДля расширения областей применения ивыхода на новые потенциальные ниширынка возникла потребность рыночнойдоступности стеклопакетов VIG из без-опасного стекла. Производство стеклопа-кетов VIG из ламинированного стекла невызывает проблем, но следующей задачейстал выход на секторы рынка, требующиеприменения безопасного термоупрочнён-ного или закаленного стекла. Поэтомувозникла необходимость в проведениитермической закалки стекол по самымвысоким стандартам плоскостности и оп-тических характеристик.

Специалисты компании Glass ro bots(Финляндия) решили ответить на вызовотрасли и взяли на себя разработку си-стемы закалки стеклянных панелей длясегмента стеклопакетов VIG. Была разра-ботана промышленная система закалки сполностью конвективной теплопередачей,которая устранила все оставшиеся техни-ческие препятствия. Эта промышленнаялиния уже запущена в работу и успешнопроизводит закаленные стеклопанелиVIG с более совершенными характери-стиками плоскостности, чем прописаны вдействующих строительных нормах икоммерческих стандартах.

Кроме того, процесс производства исборки стеклопакетов VIG осуществ-ляется при достаточно высоких темпера-турах, что может вызвать в установлен-ном закаленном стекле снижение уровняповерхностных напряжений сжатия. Дляпреодоления этой проблемы поставляе-мое на сборку закаленное стекло должнообладать некоторым заданным «запасомперенапряжения», учитывающим ослаб-ление поверхностного сжатия в процессесборки стеклопакета. Эту задачу такжерешает новая система закалки стекла пол-ной конвекции компании Glassrobots.

Поскольку стеклопакеты VIG яв-ляются продуктом с высокой добавленнойстоимостью, то становится очевидным,что его качество и полные оптическиесвойства должны быть безупречны. Лю-бые оптические искажения закаленныхстекол на большой поверхности остек-ленного фасада здания недопустимы, таккак сразу бросаются в глаза.

Ключом к успеху является полноеустранение всех отклонений и оптическихискажений в готовом продукте. Обычнопри контроле закаленного листовогостекла оценивают три основных позиции:общий прогиб, следы от валов и кривизнукромки. Требования рынка сегодня ужегораздо более жесткие, чем приняты вмеждународных стандартах, таких как EN12150.

Для оптимизации процесса закалки иобеспечения высокой степени сжатия присохранении отличной плоскостности,компания Glassrobots предложила пред-ставленные ниже решения.

Однородный нагревПрежде всего, для обеспечения высокойплоскостности стекла весьма важноиметь совершенно равномерный нагреввсех его сегментов. Внедрение техноло-гии полной конвекции обеспечивает сле-дующие преимущества.n Температура в печи может быть сни-

жена значительно ниже 690 °С, чтобысохранить возможно низкую темпера-туру контактирующих с нагреваемымстеклом керамических валов. Этоуменьшает тепловой шок и чрезмернуютеплопроводность от роликов.

n Сильная управляемая конвекция свер хупозволяет компенсировать начальныйнагрев нижней поверхности стекла засчет прямого теплообмена в самом на-чале процесса.

n Возможность регулировки и настройкиэнергетического баланса в течение пол-ного цикла нагрева и термостатирова-ния позволяет сохранять высокуюплоскостность стеклопанели в процессеобработки. Для достижения оптималь-ного результата необходимо постоянноподдерживать заданный тепловой ба-ланс между верхней и нижней частямистекла.

n Необходимо обеспечить профилирова-ние нагрева поперек направления дви-жения стекла, особенно при нагревекрупногабаритных панелей и тонкогостекла. Поскольку текущая темпера-тура и профиль нагрева сегментовстекла изменяются в процессе нагрева,то чрезвычайно важным становится ди-намическая настройка профиля и ин-тенсивности нагрева в течение всегоцикла. Для обеспечения требуемых ха-рактеристик времени реакции и точно-сти настройки профиля нагрева былаприменена автоматизированная системас контроллером на базе нечеткой ло-гики управления Fuzzy Temp. При нагреве и перемещении горячего

листового стекла в печи транспортирую-

щими керамическими роликами не неммогут появляться следы от валов (волны).При температурах свыше 600 °С стеклоначинает размягчаться и может проги-баться между валами под действиемсобственного веса.

Несинхронный привод валов также мо-жет усугубить ухудшение качествастекла. Первым шагом является уста-новка привода, который исключает воз-можность скольжения. Инверторноеуправление скоростью привода и пере-дача с зубчатым ремнем гарантируют по-стоянное нахождение всех роликов в од-ном цикле без проскальзывания. Такойпривод требует больших инвестиций, ноне только помогает снизить волны от ва-лов, но и исключает возможность появле-ния царапин и поверхностных дефектов.

Еще один момент, который требует осо-бого внимания – это момент, когда стеклов последний раз останавливается в печи навалах перед выходом в секцию закалки.Если учитывать размягчение и вязкостьстекла при температурах выше 600 °С, тостановится очевидным, что чем ниже тем-пература стекла на конечной остановке,тем лучше качество конечного продукта вотношении следов от контакта с керамиче-скими валами. Конвекционный нагрев ока-зался в два раза быстрее инфракрасногонагрева с вспомогательной конвекцией призакалке стекла Low-E с мягким покры-тием. Одновременное применение сильнойконвекции не только сверху, но и снизу,позволяет нагревать стекло за очень ко-роткий цикл.

Напряжения сжатияПоверхностные напряжения сжатия внормально закаленном стекле находятсяв пределах 69–90 МПа. Для того чтобыкомпенсировать влияние отжига и неко-торое ослабление закаленного стекла, ко-торое может возникнуть в процессе высо-котемпературного производства/ сбор ки

▼ Парк культуры Чанша Биньцзян, построенныйв 2011 г. с использованием для остекления болеечем 12 тыс. м2 стеклопакетов VIGФото: Synergy

Окончание статьи на стр. 28▶26


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


Создание поверхностного слоя засчет ионнообменной обработкиобеспечивает множество преиму-

ществ по сравнению с традиционной тер-мической закалкой стекла:n на поверхности достигаются наивыс-

шие сжимающие напряжения; n легко реализовать закалку изделий лю-

бой сложной формы; n можно закалить тонкое стекло;n обеспечивается однородное поверх-

ностное сжатие; n сохраняется геометрия стекла;n отсутствие оптических искажений.

Самым простым способом упрочнениястекла является его погружение в солевуюванну с расплавом щелочной соли при тем-пературе ниже температуры стекловид-ного перехода. Наиболее часто рекомен-дуемым солевым расплавом является нит-рат калия KNO3 для Na-содержащегостекла и нитрат натрия NaNO3 для Li-со-держащего стекла. Процесс заключаетсяв использовании для поверхностной за-мены части ионов в стекле ионами из со-левой ванны, которые имеют большие раз-меры, чем ионы в стекле. Следствием та-кого химического ионного обмена междуположительно заряженными ионами ще-лочей (замещения) солевой ванны и по-верхностного слоя стекла является созда-ние полной поверхности с большими поразмеру новыми ионами, которые создаютнапряжения сжатия на поверхности стек-лянного изделия (рис. 1).

Области примененияОбласти применения химически упроч-ненного стекла с высокими механиче-скими показателями включают в себяприложения с высокой степенью защиты,такие как пулестойкое стекло (броне-стекло), устойчивые к землетрясениям иураганам пакеты; ударостойкие пакетыдля правительственных зданий и защитымонументов; ветровые стекла автомоби-лей с бронезащитой, окна поездов и само-летов, а также посуда и фужеры.

Для улучшения механических свойствстекла компания Vidromecanica (Порту га -лия) использует промышленные методыдля создания остаточных сжимающих на-пряжений в поверхностном слое стекла.Эти методы включают термическую за-калку и химическое упрочнение (рис. 2).

Преимущества химически закаленногостекла включают улучшенную устойчи-вость к пробиванию и ударопрочность,повышенную прочность на изгиб, стой-кость против царапин и термических из-менений.

Термическая закалкаДля остекления окон в архитектурныхприложениях чаще применяется стеклотолько после термического упрочненияили полной закалки. Процесс термиче-ской закалки занимает несколько минутдля создания поверхностного сжатия нанекоторой глубине на каждой стороне, яв-ляющейся лишь малой частью от тол-щины стекла.

Напряжение сжатия в поверхностномслое термически закаленного стекла

ограничивается показателем не более100 МПа, которое редко сможет обеспе-чить адекватную защиту стеклопакетапротив стихийного воздействия ветровили сильных ураганов. Кроме того, по-скольку в процессе термической закалкитемпература обрабатываемого стеклаобязательно повышается значительновыше значения Ts, неизбежными яв-ляются некоторые оптические искаже-ния стекла.

Применение таких оконных пакетов вкритически важных приложениях не ре-комендуется. Также, нельзя обеспечитьвысокопрочную термическую закалку ли-стового стекла толщиной менее 3 мм.

Химическая закалкаПроцесс ионного обмена наиболее ши-

роко используется для химическогоупрочнения изделий из стекла, которыеявляются слишком сложными по формеили размеру, чтобы их можно было быподвергнуть термической закалке, и этотпроцесс проводят при температуре нижестекловидного перехода.

Стекло, в состав которого входит нат-рий помещается в соляную ванну рас-плавленного нитрата калия (калиевая се-литра) при температуре около 450 oС.Ионный обмен происходит во времяцикла погружения. В этом цикле ионынатрия мигрируют из стекла в соль, аионы калия с большими размерами дви-гаются по направлению к поверхностистекла и замещают меньшие по размеруионы натрия, при этом, благодаря боль-шему радиусу, они создают на поверхно-сти высокое напряжение сжатия и болееплотный и прочный поверхностныйслой.

Стекло, подвергшееся химической за-калке, гораздо прочнее стекла в отожжен-ном состоянии без закалки, а его проч-ность зависит от состава стекла и процес-сов упрочнения. Сегодня химическая за-калка позволяет получать стеклоизделиятолщиной до 2 мм предварительно изо-гнутые, а затем закаленные химическимметодом без остаточной деформации.

Процесс химического упрочнениястекла не влияет на цвет и светопропус-кание стекла.

Упругие и пластичные свойства повы-шаются между соседними местам, где вповерхность внедрены ионы вторжения.

Рикардо Баррето* показывает преимущества и возможности применения химически закаленного стекла, объясняет процесс химического упрочнения.

Химическая закалка стекла

▲ Рис. 1. Схематическое представлениепроцесса ионообменной обработки стекла

До ионообменной обработки

Ион калия

Ион калия

Ион натрия

Ион натрия

После ионообменной обработки

NaNa

Na

Na Na

NaNa

NaNa

NaNa

NaNa

Na

Na

Na

Na Na

Na

Na NaNaNa

Na Na

Na NaNa

NaNa

Na

▼ Рис. 2. Оборудование для химическогоупрочнения стекла


29


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Технологии горелок

▲ Рис. 1. Примеры применения технологии горелок Hydropox для огневой полировки стеклотары/флаконов (а) и высококачественного хрусталя (б)

а) б)

Производители стекла продолжаютфокусироваться на снижении об-щих издержек производства при

одновременном повышении эффективно-сти и производительности, качества от-делки своей стеклопродукции, включаякачество поверхности. Для эффективно-го решения этих задач в области оконча-тельной отделки поверхности и газопла-менной полировки изделий из стекла от-деление Linde Gases компания Linde AGразработало технологию горелки с пред-варительным смешиванием, использую-щую водород и кислород, названную тех-нологией горелки Hydropox. Благодаряконструкции этой горелки, скоростямпотока и свойствам предварительно сме-шанного водородно-кислородного пламе-ни, коэффициент теплопередачи горелокHydropox к поверхности обрабатываемо-го стекла, как правило, в три-четыре разавыше, чем у сопоставимых технологий.

Этап огневой полировки легко вписы-вается в технологический процесс, и стек-лянные изделия проходят зону огневойполировки Hydropox в «горячем» состоя-нии сразу после прессования/формованиястекла в карусельных, специальных илиIS-машинах (рис. 1).

Температура поверхности стекла под-нимается существенно выше темпера-туры стекловидного перехода (Тg), темсамым расплавляются или «залечи-ваются» незначительные дефекты, мик-ротрещины и шероховатости поверхно-сти, а изделие приобретает блестящуюглянцевую поверхность.

Принципы технологии горелки Обработка поверхности или огневая по-лировка изделий из стекла, как правило,реализуется при следующих ограничи-вающих условиях.

n Расстояние между горелкой/соплом го-релки и обрабатываемой стекляннойповерхностью, требуемое для оконча-тельной отделки поверхности, обычнонаходится в диапазоне от 1 до 8 см длявсех случаев огневой полировки.

n Рабочая зона огневой полировки, какправило, открыта и не закрывается, на-пример, камерой печи. Теплота пла-мени, таким образом, передается к по-верхности стекла конвекцией или непо-средственно излучением. При огневойполировке эффект вторичного излуче-ния отсутствует.

Полный процесс огневой полировкипри рассмотрении модели процесса горе-ния может быть дополнительно разбит наследующие этапы:

1) смешивание топливного газа и окис-лителя;

2) зажигание/нагрев компонентов; 3) реакция горения с выделением тепла;4) тепловыделение от пламени и тепло-

передача на обрабатываемую стек-лянную поверхность.

При применении технологии горелкиHydropox с предварительным смешива-нием первый шаг исключается за счетцентрального смешивания среды. Горел -ки надежно и воспроизводимо работаютна газовой смеси водорода и кислорода.Таким образом, скорость реакции горениямежду водородом и кислородом опреде-ляется зажиганием смеси и последующейреакцией горения. Энергия активации/за-жигания для реакции горения в случае во-дорода и кислорода существенно меньше,чем для других смесей топливногогаза/кислорода.

В дополнение к фундаментальным ме-ханизмам теплопередачи тот факт, чтопри стехиометрическом сжигании водо-рода с кислородом могут быть стабильнодостигнуты высокие температуры пла-мени выше 3000 °С, также обеспечиваетпреимущества при использовании техно-логии горелки Hydropox с предваритель-ным смешиванием. Свойства сжиганияводорода, такие как высокая скорость го-рения в присутствии чистого кислорода,формируют основу для высоких коэффи-циентов теплопередачи.

Конструкция горелок Hydropox и си-стемы управления обеспечивают ско-рость газового потока 50–80 м/с, котораядостигается при смешивании газов (водо-рода и кислорода), в результате чегокоэффициент теплопередачи в три-че-тыре раза выше, чем у технологий горе-лок с внешним смешиванием (рис. 2).

Нил Симпсон и Райнер Мейз* представляют новейшую технологию горелкипредварительного смешивания, использующую водород и кислород, названную Hydropox.Одним из основных преимуществ такой горелки является повышенный коэффициенттеплопередачи – в 3–4 раза выше, чем у сопоставимых технологий.

Водородная горелка с предварительным смешиванием

для огневой полировки

▲ Рис 3. Сжимающие напряжения на поверх-ности снижаются по толщине стекла до нуля.Чтобы сбалансировать эти напряжения встекле возникают напряжения растяжения

Сжатие

Поверхостноесжатие

Центррастяжения

Толщ

ина

стек

ла

Растяжение

Глубинаслоя

Следствием становится большое поверх-ностное сжатие и сбалансированное внут-реннее напряжение.

Большие по размеру ионы вызывают наповерхности стекла усилия сжатия, соз-давая смыкающее напряжение для запол-нения щелей и трещин. Рост трещиныпроисходит, только если приложенноерастягивающие напряжение превыситпредел прочности поверхности.

Таким образом, характеристики про-цесса химического упрочнения стеклян-ных изделий зависят от введенного сжа-тия поверхности и «глубины обработки».Глубина обработки – глубина формиро-вания напряжения сжатия ниже поверх-ности, т.е. глубина, на которой интенсив-ность сжатия снижается, пока оно не ста-нет равным нулю.

Сжатие поверхностиСтандарт ASTM C1422-99 «Standard Spe-cification for Chemically Strengthened FlatGlass» классифицирует химически упроч-ненные плоские стеклянные продукты,основываясь на величине усилия сжатияповерхности и величине глубины обра-ботки. Оба показателя должны быть какможно выше для лучшей защиты.

Ионообменный процесс является элек-трохимическим процессом, зависящим отдиффузии атомов и, следовательно, идеткрайне медленно. Проникновение заме-

щающих ионов увеличивается со време-нем. Расчет времени погружения в рас-плав солевой ванны нужно делать притемпературе чуть ниже точки деформа-ции Ts, чтобы избежать релаксации по-лезного сжатия поверхности.

Для значительного продвижения про-цесса ионообменного упрочнения требу-ется несколько часов или дней погруже-ния для развития достаточной глубиныобработки с высоким значением модуляпрочности на разрыв (MOR).

Для заданного состава стекла общееупрочнение является функцией вида заме-щающих ионов (состав соляной ванны),температуры ванны и времени погруже-ния. Если целью является «быстрый

ионный обмен» с хорошим показателемMOR, оптимизированная обработкадолжна проводиться при высокой темпе-ратуре в течение короткого времени.

Если же целью является обеспечениемаксимального показателя MOR, то ионо-обменная обработка должна проводитьсяпри более низкой температуре в течениедлительного времени.

В этом упрочняющем процессе изме-няются только те физические свойства,которые были упомянуты ранее. Удель -ный вес, твердость, температура размяг-чения, коэффициент расширения, показа-тели жесткости и теплопроводностиостаются неизменными (рис. 3).

Ноу-хау нашей компании являются ре-зультатом более чем 30-летней преданно-сти научно-исследовательским разработ-кам, в которых проводили тестирование иэкспериментальное опробование техниче-ских решений, направленных на полноеудовлетворение растущих потребностейклиентов.

Компания Glassmechanics является чле-ном Группы компаний, которая отвечаетза экспорт оборудования, производимогокомпанией Vidrome canica. n

*Ricardo Barretto, директор по экспортукомпании Vidromecanica, Marinha Grande, ПортугалияWebsite: www.vidromecanica.com

стеклопакетов VIG, закаленное стеклодолжно иметь поверхностные напряже-ния сжатия на уровне 130–140 МПа. Естьдва пути достижения этой цели: либо засчет повышения давления воздуха в сек-ции охлаждения при закалке, либо за счетперегрева стекла в печи, или оба этих спо-соба одновременно.

Для достижения более высокого давле-ния воздуха при закалке необходимы воз-духодувки большей мощности. Повыше -ние мощности вентиляторов приводит кросту инвестиционных затрат и повышен-ному энергопотреблению, но обеспечиваетхорошую управляемость процессом за-калки и отличную плоскостность стекла.Повышение температуры стекла являетсяпростым способом для достижения не-обходимого сжатия, но перегрев можетприводить к появлению следов от валов.

Чтобы избежать чрезмерных требова-ний к системе воздушного охлаждениястекла было проведено компьютерное мо-делирование процесса, позволившее опти-мизировать конструкцию выпускных со-пел и эффективность процесса закалки.Необходимое усилие сжатия на поверхно-

сти стекла на уровне 140 МПа было до-стигнуто за счет минимального повыше-ния мощности привода закалочных венти-ляторов.

Пример: Beijing Synergy vacuum glazingBeijing Synergy vacuum glazing – госу-дарственный холдинг, основанный в 2001году и ставший первой компанией в Китае,которая начала производство сверхтонкихстеклопакетов VIG в промышленном мас-штабе.

В 2012 г. компания ввела в эксплуата-цию самый крупный в мире современныйзавод по производству стеклопакетов VIGв технопарке Beijing Yizhuang Пе кинскойзоны экономического и технологическогоразвития. Занимая площадь более 60 тыс.м2, этот завод производит более 900 тыс.м2 в год стеклопакетов VIG.

В дополнение к типовым стеклопакетамVIG компания также производит стекло-пакеты с заданными специальными свой-ствами (термоупрочнённое или ламиниро-ванное стекло), а также вакуумные и ком-позитные стеклопакеты с коэффициентом

теплообмена (теплопередачи) U нижезначения 0,3 Вт/(м2K).

В основе технологической базы компа-нии лежат научные разработки профес-сора Танга (Prof. Jianzheng Tang), кото-рый уже более 20 лет работает в областистеклопакетов VIG и совместно с компа-нией Synergy является владельцем более30 международных и национальных па-тентов в этой области.

Печь полной конвекции для закалки ли-стового стекла компании Glassrobotsбыла введена в промышленную эксплуа-тацию на новом заводе Synergy в Пекинев феврале 2013 г. Печь предназначена длязакалки листового стекла толщиной от 3до 19 мм с максимальными габаритами до2540x6400 мм. Печь пригодна для прове-дения высококачественной закалки всехвидов закаливаемого стекла, включаястекло с мягким Low-E покрытием и дру-гими видами сложных покрытий с высо-кими характеристиками. n

*Juha Karisola, управляющий директоркомпании Glassrobots, ФинляндияWebsite: www.glassrobots.fi

▶ Окончание статьи со стр. 26

28


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


31


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


или «залечиванием» микротрещин на по-верхности стеклоизделия. Измерения ше-роховатости поверхности стеклянных из-делий, проведенные с помощью механиче-ского сканирования до и после огневойполировки на длине 4000 микрон, пока-зали снижение шероховатости поверхно-сти после полировки в среднем более чемна 50 %.

В дополнение к этому, с применениемметода рентгеновской фотоэлектроннойспектроскопии (РФЭС или XPS) было по-казано, что при использовании техноло-гии Hydropox для огневой полировки в хи-мическом составе стекла не наблюдаетсясущественных изменений (рис. 4а и 4б).Концентрация элементов на поверхностистекла сначала минимально снижаетсяпод влиянием предварительно смешан-ного кислородно-водородного пламени,затем повышается с ростом глубины об-работки после этого возвращается к прак-тически к исходным концентрациям эле-ментного состава стекла (см. рис. 4а и 4б,в диапазоне «времени огневой обработки»от 150 до 200 сек).

Использование других технологий длятермической полировки, например, при-родного газа (вместо водорода) в качестветопливного газа в сочетании с кислоро-дом в качестве окислителя всегда приво-дило к более существенным химическимизменениям в элементном составе стекла,чем при использовании технологии Hyd-ropox (сравните рис. 4а и 4в).

Рис. 4а-4в показывают сравнение ре-зультатов измерений элементного составаповерхности стекла методом РФЭС от ну-левой секунды начала «периода огневойобработки». Ось х представляет исследуе-мую стеклянную поверхность (или глу-бину проникновения газопламенной поли-ровки в стекло) при оценке элементногосостава методом РФЭС. По оси у пока-заны измеренные концентрации элемент-ного состава стекла (в атомных %).

ВыводыПрименение технологии Hydropox для по-верхностной обработки/огневой поли-ровки существенно расширилось в по-следние годы – в первую очередь в каче-стве замены процессов с горелками по-верхностного смешивания или замены су-ществующих топливных газов (например,природного газа) водородом. Технологияшироко используется в секторе обра-ботки хрусталя, но теперь все чаще и всекторе производства тарного стекла испециального стекла в приложениях, ко-гда требуется производство функцио-нальных или высококачественных изде-лий из стекла. Успешное промышленное

использование технологии Hydropox назаводах партнеров и клиентов доказало еевысокую эффективность в процессахокончательной отделки поверхности/ог-невой полировки стеклоизделий. Кромеповышения производительности за счеттехнологии горелки с предварительнымсмешением обеспечивается оптимизиро-ванное использование энергии водорода икислорода.

Газопламенная обработка не толькоснижает шероховатость поверхностистеклянных изделий и придает блестя-щую глянцевую поверхность, «залечи-вает» микротрещины на поверхности засчет полной огневой полировки и специ-фического оплавления острых граней, нои обладает другими преимуществами, ко-торые могут обеспечить этому процессу

еще более сильные позиции в будущем.Здесь мы можем только отметить, что, помнению компании Linde AG, использова-ние технологии Hydropox позволяет по-высить прочность изделий из стекла и мо-жет оказывать специфическое влияние нагидролитический класс поверхностипосле огневой обработки. n

Статья подготовлена по материаламдоклада Нила Симпсона и Марка Кола наконференции SGT 2013 в Кембридже.

*Neil Simpson, Senior Technical SpecialistCombustion, The BOC Group. Website: www.boc.com Rainer Meith, Product Life Cycle Manager,Linde Gas. Website: www.linde-gas.com

10

8

6

4

2

00 50 100 150 200 250 300

6

4

2

00 50 100 150 200 250 300

6

4

2

00 50 100 150 200 250 300

Время огневой полировки, с



▲ Рис. 4. Измерения элементного состава поверхности стекла методом РФЭС:а) силикатное (натрий-кальциевое) стекло без огневой полировки; б) силикатное стекло после огневой полировки горелкой Hydropox (водород/кислород); в) силикатное стекло после огневой полировки горелкой Hydropox С (природный газ/кислород)

Углерод Кислород Кремний

МагнийАлюминийКальций

НатрийБарий Цинк

а)

б)

в)

30


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com


На этом графике сплошная синяя линияпредставляет изменение теоретическогокоэффициента теплопередачи от горелокHydropox с предварительным смешива-нием водорода-кислорода в зависимостиот расстояния между горелкой и поверх-ностью стекла.

На практике для создания оптимальныхусловий обработки в рабочей точке скоэффициентом теплопередачи около1250 кВт/м2 рекомендуемая дистанция со-ставляет 1–1,5 см. Для сравнения пунк-тирной синей линией представлено значе-ние теоретического коэффициента тепло-передачи от горелки с внешним смешива-нием водорода и кислорода (также с рабо-чей точкой, полученной на практике). Длялучшей иллюстрации эффективной ра-боты горелки Hydropox на этой диа-грамме также приведено (красным цве-том) изменение коэффициента теплопе-редачи от горелок с предварительным ивнешним смешиванием природного газа икислорода.

Особенности горелки Hydropox Главной особенностью технологии го-релки Hydropox является способ предва-рительного смешивания. Он включаетэлектропневмоклапан регулирования го-рения с центральным регулятором давле-ния и блоком точного смешивания водо-рода и кислорода для всех горелок. Элек-трический шкаф управления и электро-пневматическая система управления го-релкой завершают структуру системы.Стандартный диапазон горелок Hydropoxвключает воздушно- или водо-охлаждае-мые горелки с соплами размером 20–250мм для различных приложений. Диапа зонмощности горелки от 3 до 25 кВт. Совер-шенная технология дает каждому пользо-вателю возможность настраивать, фикси-ровать и контролировать все параметры,относящиеся к процессу обработки по-верхности/огневой полировки стекла свысокой воспроизводимостью. Тех но -логия настраивается в отношении числаработающих горелок, мощности горелок

и конструкции горелок для каждого про-екта, чтобы удовлетворить конкретныепотребности условий применения. Впринципе, существуют системы, позво-ляющие контролировать от четырех до 30горелок в одной системе (рис. 3).

Каждая система горелок Hydropox допуска в промышленную эксплуатациюдолжна быть интегрирована в системубезопасности на предприятии заказчика соформлением внешнего разрешения наработу. В процессе работы системы горе-лок электрический шкаф управления ав-томатически обеспечивает полный конт-роль системы, включая мониторинг без-опасности. Давление среды автоматиче-ски контролируется в процессе работы, азначение соотношения смеси кислород/водород настраивается на центральномблоке смешивания оптимально и вос-производимо для требуемых условий ра-бочей точки. Горелки Hydropox вклю-чаются и выключаются индивидуально,их мощность устанавливается и точно ре-гулируется системой электропневматиче-ского управления. Общая заданная мощ-ность системы горелок надежно управ-ляется и воспроизводится.

Опыт практической работы и результатыЭффективность горелок Hydropox выше,чем у сопоставимых технологий горелок,поскольку свойства водорода и кисло-рода, техника предварительного смешива-ния и высокие скорости газового потокаобеспечивают высокий коэффициент теп-лопередачи.

Благодаря температуре водородно-кис-лородного пламени (и составу спектрадлин волн излучения пламени), вышеупо-мянутым высоким значениям коэффи -циента теплопередачи, с технологиейHydropox можно проводить термическуюполировку любых стеклянных формсверху донизу, особенно на машинах свысокой производительностью. Приме-ром может быть полировка стеклотарына IS-машинах (см. рис. 1а). Техно логиятакже позволяет термически обрабаты-вать тонкостенные стеклоизделия безопасности их деформации из-за перегреваэлементов (например, плавных сопряже-ний на высококачественных стаканах, см.рис. 1б).

Оптимальное рабочее расстояние от го-релки до поверхности стекла составляет1–2 см, и продолжительность огневой по-лировки стеклоизделий составляет от 3 до5 сек. Основное внимание здесь уделяетсяэффективному сглаживанию острых гра-ней/краев и снижению шероховатости по-верхности с одновременным оплавлением

Шкаф электрического управления

Центральный блок смесительной камеры

Электропневмоклапан регулирования горения

Горелки Hydropox/Hydropox-С

Безопасное оборудование

Электрический шкаф управления (конт-роллер, оборудование безопасности)

Элек

троп

невм

о -кл

апан

рег

улир

ова-

ния

горе

ния

Горе

лка

1

Горе

лка

2

Горе

лка

3 и

тд.

Линия смеси H2/O2

Камера смешивания газов

Водород

Кислород ◀ Рис. 3.Принципиальная схема работы системыгорелок Hydropox

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

-200

Коэффициент теплопередачи от кислородно-водородного пламени при-мерно в 6 раз выше, чем от горелок с кислородно-метановым пламенем.

Коэффициент теплопередачи от пламени с предварительным смешиваниемвыше чем при постсмешивании: для случая кислородно-метановогопламени (природный газ/кислород) примерно на 30 % и для кислородно-водородного пламени в два раза.

0 5 10 15 20 25 30

Осевое расстояние между горелкой и поверхностью стекла, см

H2/O2

CH2/O2

▲ Рис. 2. Теоретическая зависимость коэффициента теплопередачи горелок от осевого расстоя-ния между горелкой и поверхностью обрабатываемого стекла

Коэф

фиц

иент

теп

лопе

реда

чи, к

Вт/м

2

The World,s Number One

in Furnace TechnologyTel +44 (0) 1736 366 962Fax +44 (0) 1736 351 198Email [email protected]

www.fic-uk.comFIC (UK) LimitedLong Rock Industrial Estate, Penzance Cornwall TR20 8HX, United Kingdom

Tomorrow,s Technology Today

Лидеры стекольной промышленности всего мира обращаются к компании FIC со своими проектами по электрическому бустингу/подогреву стекловаренных печей

E-стекло. Установки мощностью до 3500 кВт в кисло-родно-пламенных печах для дополнительного роста тон-нажа и улучшения качества стекла с устранением наруше-ний в линии.

Стеклотара. Различные установки для бесцветногои цветного стекла мощностью до 2500 кВт для увеличенияпроизводства и улучшения качества.

Флоат-стекло. Установки бустинга с конструкцийот одной зоны 1000 кВт до 3 зон 6000 кВт – для повыше-ния чистого выхода, поддержания выхода тонированногостекла, энергозамещения и сокращения выбросов. Барбо-тажные установки.

Дисплейное стекло. Многочисленные уста-новки с мощностью до 1000 кВт для варки TFT/LCD стеклас использованием электродных блоков из оксида оловадля достижения исключительного качества стекла.

Электрические печи. Разработка новых кон-струкций стекловаренных печей для большинства видовпроизводимого стекла, в том числе матового стекла. Пол-ная технологическая цепочка для высококачественнойплавки от сырьевых материалов до выхода стекломассыиз питателей, включая решение всех проблем эксплуата-ции. Обслуживание по устранению неисправностей всехвидов существующих конструкций печей.

32


ww

w.g

lass

-inte

rnat

iona

l.com

Энергоэффективность

Корпорация Guardian выбрала си-стемы генерации водорода (HGS)голландской компании HyGear для

производства водорода на территориисвоих стекольных заводов с целью сни-жения производственных затрат за счетэкономически привлекательной и надеж-ной поставки промышленного водорода.Решение было принято после успешноготестирования генератора водорода в кон-тейнерном исполнении на базе HGS ком-пании HyGear, установленного на заводефлоат-стекла Guardian Luxguard II вДюделанже (Люксембург) три года назад.Система работала непрерывно (24 часа всутки, 7 дней в неделю) параллельно с ре-зервными поставками на завод чистоговодорода в баллонах и моноблоках трей-лерами и успешно снабжала водородомлинию по производству флоат-стекла.

Маломасштабное производствоводорода по технологии SMRЛокальные системы генерации водородаHyGear для установки на производствен-ной площадке заводов основаны на мало-масштабном производстве водорода потехнологии паровой конверсии метана(SMR), реформирующей природный газдля получения водорода.

Хотя крупные промышленные уста-новки SMR уже десятилетия работают повсему миру и обеспечивают около 95 %мирового производства водорода, линейкаводородных установок HyGear стала од-ним из первых примеров успешного внед-рения маломасштабной технологии SMR.Успех голландской компании чистых тех-нологий основан на конструкции паровогореформинга с косвенным нагревом, чтообеспечивает наилучший температурныйконтроль, а малая термическая масса ре-акторов позволяет осуществлять быстрыйзапуск и плавное регулирование на выходе.

В противовес классическим системамSMR, система HGS в контейнерном ис-полнении предназначена для автономнойработы (или в каскаде подключенных си-стем) и интеграции в производство на лю-бой промышленной площадке.

На рис. 1 приведена схема этого техно-логического процесса генерации водо-рода.

Приложение к производству флоат-стеклаМаломасштабная водородная установкаHyGear на заводе Guardian в Люксем бур -ге производит водород, который исполь-зуется в процессе производства флоат-стекла для создания в смеси с азотом вос-становительной атмосферы над поверх-ностью ванны с расплавом олова. Этотребует качественного чистого водородас жесткими ограничениями по остав-шимся фракциям водяного пара и окисиуглерода. Системы HyGear полностью от-вечают этим требованиям, они могут про-изводить от трех до 200 нм3 водорода с по-казателем качества 5.0, соответствую-щего уровню чистоты 99,999%. В слу-чаях, когда на производстве приемлемо

более низкое качество газа, чистота водо-рода может быть снижена за счет на-стройки параметров системы с повыше-нием эффективности ее работы.

Опыт работы на заводеЛокальная установка HGS малой про-изводительности была протестирована наместе в течение года при совместном уча-стии специалистов HyGear и инженерно-технического персонала завода. Системанепрерывно работала почти 7500 часов.Первый этап тестирования был экспери-ментальным и связанным с обеспечениемнепрерывной работы установки HGS какчасти общей системы газоснабжения назаводе. Вторую половину года установканепрерывно и безотказно работала под ба-зовой нагрузкой, успешно заменяя по-ставку водорода в баллонах (рис. 2).

Корпорация Guardian теперь рассмат-ривает возможность внедрения локаль-ных установок HyGear вместо традицион-ного хранения водорода в баллонах и надругих своих заводах. Это обеспечит по-вышение рентабельности заводов, распо-ложенных вдали от крупного производи-теля водорода. n

*Petra Barelds, Маркетинг и коммуникации, компания HyGear, НидерландыWebsite: www.hygear.nl

Международный производитель стекла Guardian выбраллокальные системы получения водорода (HGS) для установкина площадке своих стекольных заводов в Европе,рассказывает Петра Барельдс*.

Guardian выбирает систему генерации водорода HyGear

Врем

яра

боты

, час

Про

изво

дств

о H

2, м

3

18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 2 5 8 11 14 17

Производство H2

Время работы

▲ Рис 2. Время работы и производство H2

Номер недели

Природный газБуфер запуска

H2O

H2

CO2

CH4

▲ Рис. 1. Схема генерации водорода методом паровой конверсии метана природного газа

Горелка

Буфер запуска

Система десульфурации

CH4 + H2O

H2O CO CO2 H2

CH4

Хран

ение

чис

того

вод

ород

а

Хран

ение

син

-газ

а

Коро

ткоц

икло

вая

адсо

рбци

я (P

SA)

Пар

овой

ре

фор

мер

WG

S

Системы генерации водорода HyGear

Инспекционные машины

Надежные

Инновационные

Точные

Интуитивные

Documents

СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ · 2014. 5. 30. · 1 Glass International на русском языке • Май 2014 Содержание Май