Процесс варки стекла представляет собой весьма сложный комплекс физических и физико-химических явлений и химических реакций, в результате которых шихта превращается в сложный расплав — стекломассу с определенными физико-химическими свойствами.
Процесс варки стекла происходит в стекловаренных печах периодического или непрерывного действия с нагревом от жидких или газообразных теплоносителей или в электропечах.
В процессе стекловарения в стекломассе происходит ряд химических реакций и физических изменений, в том числе:
— силикатообразование при температуре 800.. .900°С;
— стеклообразовапие при температуре 1200°С;
— стадия осветления 1400… 1500°С;
-охлаждение (студка) на 2ОО…ЗОО°С (для придания стекломассе необходимой при формовании вязкости).
Под воздействием высокой температуры шихта превращается в жидкую стекломассу. При высокой температуре компоненты шихты взаимодействуют, в результате чего образуются силикаты щелочных и щелочноземельных металлов. С выделением пузырьков углекислого газа происходит перемешивание стекломассы. Газообразные продукты и пары воды удаляются, масса стекла становится более однородной. От этого процесса зависит качество готового стекла. Мелкие примеси, пузырьки воздуха, непроплавленные частицы, плохое перемешивание массы и многое другое является причиной образования дефектов.
Пороки стекла, которые ухудшают качество готовой продукции можно разделить на три группы: твердые (камни и кристаллы), стекловидные (свили и шпиры) и газовые (пузыри) включения.
Твердые включения — самый опасный порок стекломассы, так как вызывает сильные местные напряжения, которые мешают нормальному отжигу, снижают их механическую прочность и термическую устойчивость.
Камни — случайно попавшие в состав шихты инородные частицы и осколки стекловаренных печей.
Кристаллы — продукты, образующиеся в стекломассе в виде различных соединений.
Стекловидные включения (свили и шлиры) образуются из-за неполного растворения некоторых компонентов шихты.
Газовые включения делят на крупные (диаметром более 0,8 мм) и мелкие (диаметром менее 0,8 мм). Причиной образования включений может быть неполное осветление стекломассы или занесение извне.