Сказки про стекло

Продолжаю серию постов про «лёгкие» решения попаданцев.

На очереди, как следует из названия, стекло. Точнее флоат-процесс получения стекла, заключающийся в получении полированного листового стекла на слое расплавленного олова.

   Попаданецы через одного внедряют процесс чуть ли не в деревенском сарае. Выглядит в их представлении это так: они делают печку, сверху ставят железный поддон, туда олово, расплавляют. На втором этапе добовляют порцию горячей стекломассы, и она как кисель сама расплывается по олову и делается с двух сторон зеркальной и гладкой как кожа младенца. Некоторые кладут на олово предварительно прокатанный между валков лист чуть остывшего стекла и лишь посмеиваются над аборигенами, недопетрившими до столь очевидной вещи. Казалось, это можно хоть в древнем Египте делать, но, как и в других своих «инновациях» типа конвертора, забывают про «овраги». 

 Предки же не были идиотами, пробовали с оловом экспериментировать ещё в XVII веке, а в 1901 году даже патенты на это дело выдали. Но одно дело патент, а другое дело готовый продукт. 

 Дело до флоат процесса дошло только к 1952 году, когда к исследованиям по получению непрерывной ленты стекла на расплаве олова приступила английская фирма "Пилкингтон". Исследовательский отдел фирмы пятьдесят два человека, почти семь лет экспериментов и двадцать с хвостиком миллионов долларов ещё тех, старых. Фирма, едва не пошла на дно….

 Но наши попаданцы, ребята крутые, что им какие-то британские учёные, они сами с усами! 

 Так что же получится, если стекломассу или даже мягкий лист шлепнуть на олово? Точно никакого полированного стекла не выйдет, кака со свилями, циком, пузырями и массой другой дефектов. 

 Начнем с главного, формирования листа. Не буду описывать три основных процесса, что используют сейчас на заводах. В общих чертах подача стекломассы из стекловаренной печи в ванну расплава осуществляется методом слива по узкому лотку, либо соприкасающемуся, либо отстоящему от поверхности олова. Засада в том, что, во-первых, самый настоящий геморрой — это форма лотка. Общий вид где угодно можно найти, а конкретные размеры фигушки, коммерческая тайна. Тайн в этом процессе хватает, потому и покупают лицензии. Материал лотка или графит, или смесь оксидов тугоплавких металлов, плюс он водоохлаждаемый. Для того чтобы создать необходимое давление для поступления в лоток масса стекла должна быть не менее полтонны, а температура 1600-1650 градусов, кстати, до XIX века плавить его до жидкотекучести не умели. Соответственно в полный рост встаёт вопрос с футеровкой огнеупорами, а там куча проблем. 

Помимо лотка есть ещё дозирующий шибер и рестрикторы, а с ними свои погремушка. Допустим, наш герой решил все эти проблемы, и лист пошёл на ванную с оловом. И тут засада, температура олова в начале печи 1100 градусов, а конце, когда стекло выходит на ролики, 650 и в этом заключается соль процесса. Надо согласовать температуры остывания стеклянного листа и массы олова. Для этого сейчас используют циркуляционные насосы. Это ничего, их точно ярмарке в соседней деревне можно купить! 

   Главная же засада — режим и схема циркуляции потоков олова. Опять тайна за семью печатями, у каждой конторы свое решение. С шестидесятых годов насосы управляются специализированными контролёрами и ПК, но наш попаданец и тут найдётся, к каждому насосу по мужику поставит, делов то!

 Минимальная толщина зеркала олова десять сантиметров, длина ванной пятнадцать метров, массу, думаю, сами посчитаете: двумя пудами не обойдешься. Футеровка ванны с оловом - отдельный квест. В горячем состоянии олово — агрессивная смесь, за полдня разъест кирпич только в путь. К шамоту нужен кремнефтористый натрий и жидкое стекло, а саму ванную придётся помещать в металлический кожух. 

 Олово нужно не только прокачивать, но и подогревать, а значит нужны точные, до градуса, высокотемпературные термопары, регуляторы и электрические нагреватели. Боюсь, вариант с дровяной печью не прокатит.  Термопары, не обычные, а погружные в стекло понадобятся в сливном канале перед отсекающим шибером. Они передают данные для работы автоматической системы вдувания холодного воздуха в начале студочной части печи. Жидкотекучесть стекломассы перед лотком не так-то просто поддерживать. 

 И вишенка на торт. Многие из вас в детстве, кто отливал из олова солдатиков, а может и другие безделушки, замечали, что как только олово расплавится, то на поверхности образуется тусклая плёнка свинцового цвета. Это оксид олова, а он нам не нужен, совсем не нужен. Мало того, что качество стекла падает, так ещё и дикий расход олова идёт. Чтобы этого избежать атмосферы печи регулируемая, туда постоянно подаётся смесь азота и водорода что предотвращает окисление. Расход газа не слабый, ведь ванна не в вакууме находится, от тысячи кубов в час!

 Фух. Вроде всё, чуть по верхушкам пробежали. Подводных камней там ещё не мало, уж поверьте. Что, вы  все ещё тут?!  Отлично. Если  осилите ещё немного букв, ознакомьтесь с главой посвящённой стеклу из моего произведения, то вы в полной мере осознаете бездну проблем ожидающих попаданца на нелёгком пути стекловара-инноватора.

Вывод неутешителен. Флоат процесс — последнее, чем попаданцу надо заниматься. Хочет листового стекла? Да ту же установку вертикального вытягивания стекла на порядок проще сделать!