Стъкларска пещ

Гърневи пещи
Котелните пещи са конструкции, изградени от огнеупорни материали, при които няма контакт между пещта и стъклото. Стъклото се топи в няколко съда, изработени от огнеупорни материали, които са устойчиви на въздействието на стъклото при високи температури. Тенджерите се зареждат с партида, която се топи в продължение на няколко часа и се обработва на 24 или 18-часов цикъл. Един среден съд може да побере 600-700 kg стъкло. Използват се гърневи пещи, където стъклото се оформя чрез ръчно издухване. Едно от основните предимства на тази система е, че могат да се топят няколко вида стъкла едновременно. Един съд може да се използва за около 30 цикъла на топене и по този начин да се произведат между 18 и 21 тона стъкло.

Резервоарни пещи
Резервоарните пещи се използват, когато е необходим непрекъснат поток от стъкло за захранване на автоматични машини за формоване на стъкло. Те са по-икономични при използването на гориво и се използват главно за широкомащабно производство на контейнери, плоско стъкло, електрически крушки, тръби и домашни машинно изработени съдове и прибори. Голяма пещ за флоат стъкло може да има капацитет от 2 000 тона. Резервоарната пещ се състои от баня, изградена от много специален високо огнеупорен материал, който може да устои на химическата атака на разтопено стъкло при температури над 1500 градуса, и надстройка, където се извършва изгарянето. Качеството на огнеупорните материали, използвани за изграждането на банята, се подобри до такава степен, че докато преди около 30 години животът на една пещ беше доста под 2 години, сега той е над 9 години.

Пещи с регенеративно горене
Regenerative combustion furnaces recover heat from the exhaust stream to preheat the incoming combustion air by alternatively passing the exhaust and combustion air through large stacks of latticework refractory brick (regenerators or checkers). There are two sets of regenerators, so that as one is being preheated by the exhaust gases the other is transferring heat to the incoming combustion air. The cycle is reversed approximately every 20 min. Most glass-container plants have either end-fired (burners at each end) or cross-fired (burners on each side) regenerative furnaces, and all flat glass furnaces are cross-fired with five or six ports on each side with two burners for each port. Combustion air preheat temperatures of up to 1400°C may be attained, leading to very high thermal efficiencies. A variant of the regenerative furnace is the recuperator, in which incoming combustion air is preheated continuously by the exhaust gas through a heat exchanger. Recuperative furnaces can achieve 800°C preheated air temperatures. This system is more commonly used in smaller furnaces (25–100 tons per day). For large-capacity installations (>500 тона на ден), почти винаги се използват регенеративни пещи с кръстосано горене. За инсталации със среден капацитет (100–500 тона на ден) най-често се използват регенеративни пещи с краен порт.

Пещ с директно нагряване
Пещта с директно горене не използва никакъв тип топлообменник. Повечето пещи с директно горене използват кислород, а не въздух като окислител. Това обикновено се нарича топене на кислородно гориво. Основните предимства на топенето с кислородно гориво са повишената енергийна ефективност и намалените емисии на азотни оксиди (NOx). Чрез отстраняване на въздуха се отстранява азот, което намалява обема на отработените газове с приблизително две трети и следователно намалява енергията, необходима за загряване на газ, който не се използва при горене. Това също води до драматично намаляване на образуването на термични NOx. Въпреки това, пещите, предназначени за изгаряне на кислород, не могат да използват системи за възстановяване на топлината за предварително загряване на кислорода. Първоначално пещи, които използват 100% кислородно гориво, са използвани предимно в по-малки топилни машини (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

Електрическа пещ
Електрическата пещ използва електроди, поставени в пещта, за да разтопи стъклото чрез резистивно нагряване, докато токът преминава през разтопеното стъкло. Тези пещи са по-ефективни, сравнително лесни за работа, имат по-добри екологични характеристики на място и имат по-ниски разходи за реконструкция в сравнение с пещите, работещи с изкопаеми горива. Въпреки това, изкопаемите горива може да са необходими, когато пещта бъде стартирана и се използват за осигуряване на топлина в работния край или в пещта. Тези пещи са най-често срещани в по-малки приложения, тъй като при определен размер високата цена на електроенергията отрича подобрената ефективност.

Топене
Партидната смес се доставя в пещта за топене, където партидата се нагрява до приблизително 1580 градуса (2875 градуса F). Изолацията, специалните характеристики на въздушния поток и отоплението на въздуха за горене позволяват на пещта да работи при максимална горивна ефективност с незначителни емисии на замърсители. Партидата се разтопява от изкопаеми горива, природен газ или мазут.
Топилната пещ се състои от огнеупорни тухли, както в стандартни, така и в специални форми, опорна и свързваща стомана, изолация, система за изгаряне на гориво, температурни сензори и необходимите контроли. Дизайнът на пещта е адаптиран, за да отговори на специфичните тонажни цели на завода.
От топилката стъклото тече през областта на талията, където бъркалки хомогенизират стъклото в работния край. Талията е облицован с огнеупор канал, който свързва топилната машина с работния край.

Изгаряне на стопилка
Пещта използва регенератори за съхраняване на отпадъчна топлина, която се съдържа в отработените газове, които се образуват по време на цикъла на изпичане на пещта. След това отпадната топлина се използва за предварително загряване на въздуха за горене по време на следващия цикъл на изгаряне, което води до значително подобрение на икономията на гориво.
Първият цикъл ще започне с изпичане от северната страна на пещта. Горивото, или природен газ, или мазут, се въвежда в пещта през няколко горелки, които са разположени под портовете. Докато горивото влиза в топилната машина, то се смесва с въздуха за горене, който е преминал и е бил предварително загрят от регенератора. Съотношението гориво/въздух и общото количество гориво към всяка горелка и порт се контролират много внимателно. Тъй като горивно-въздушната смес навлиза в топилната машина, горивото се запалва от интензивната топлина на топилната машина и се развива непрекъснат пламък, който ще се простира почти по цялата ширина на топилната машина. Изгорелите газове напускат топилната машина през отворите от южната страна на топилната машина, правят завой на 90 градуса и текат надолу през южния регенератор. Регенераторите са огнеупорни конструкции с площ 11м х 3м и височина 10м. Вътре в регенераторите матрица от огнеупорни тухли е подредена отдолу нагоре до нивото на порта. Тухлите се нагряват, когато отпадъчните газове преминават през отворите в тухлената матрица. В долната част на регенератора има изпускателен канал с огнеупорна облицовка, който насочва отработените газове през реверсивен клапан към комина за изпускане. Отработеният газ, преминаващ през регенератора, загрява тухлата (пуловете) до 650 градуса в долната част на матрицата на пуловете и до 1320 градуса в горната част на матрицата.
Когато пуловете на южния регенератор достигнат желаната максимална температура, пещта се обръща. Това означава, че подаването на гориво се спира от северната страна и започва от южната страна заедно с промяна на позицията на реверсивния клапан, така че северният изпускателен канал да е отворен към комина, а южният изпускателен канал да е затворен към комина и отворен към комина подаване на въздух за горене, който може да тече нагоре през южния регенератор, като поема топлина и се комбинира с гориво от горелките на южния порт, за да осигури изгаряне на топилната машина.
Регенеративната пещ периодично променя посоката си на запалване, обикновено на всеки 15 до 20 минути, за да може да възстанови част от топлината, която се губи в отпадъчните отработени газове и следователно да работи по по-ефективен начин.

Рафиниране
Рафинерът е разширение на топилната машина с площ от 13m x 9.5m (123.5m2). Когато всички суровини са напълно разтопени, големи количества газове, които остават в стъклото, могат да образуват мехурчета, семена или мехури. Целта на рафинера е да отстрани тези газови включвания.

Формиране
След като стъклото бъде рафинирано, разтопеното стъкло е готово за оформяне в желаната форма. Това се прави чрез потапяне на метална пръчка, наречена сбор, в пещта и събиране на петно ​​разтопено стъкло от края. След това стъкларският работник оформя стъклото чрез издухване в сбора, използвайки въздушно налягане, за да създаде желаната форма.

Охлаждане
След като стъклото е оформено, то се охлажда бавно до стайна температура в продължение на няколко часа или дори дни. Това се прави в процес, наречен отгряване, който помага да се предотврати каквото и да е напрежение в стъклото, като му позволява да се охлади постепенно и равномерно. След това готовото стъкло е готово за полиране, рязане или друга довършителна обработка, както се изисква.