平板玻璃,就像钢铁,就在我们身边。它被认为是理所当然的,大多数人不知道它是如何制作的。尽管这两种材料都是古老的,但它们的生产在第二次世界大战后才得到了根本性的改进——初级炼钢是由于基本氧气炉的引入,平板玻璃的生产是由于成功地应用了将熔融玻璃漂浮在一大盆熔融锡上的老方法。锡提供了一个完美的水平表面。

英国的阿利斯泰尔·皮尔金顿是第一个操作连续生产线的人。这一成就于1959年1月宣布,第一个被许可的是匹兹堡平板玻璃,新方法很快征服了市场。


原料为沙(SiO2,大约73%的费用)、二氧化钠(Na2O(约13%),石灰(CaO,约9%)和镁(4%)。天然气或液体燃料的燃烧将混合物加热到约1050℃,然后将熔融玻璃从陶瓷喷口倒入6厘米厚的熔融锡层,温度为230℃。这些槽的宽度从4米到8米不等,长度可达60米,它们被保存在氮和氢的保护毯下,以防止锡的氧化。

这种玻璃以一种可以调节的方式展开,可以生产出薄至0.12毫米、厚至25毫米的薄片。当薄板冷却到600°C左右后,它被放入一个长容器,称为莱尔,逐渐冷却,这是一个防止开裂的退火过程。冷却后,它可以被切成6 x 3.2米大的矩形。

像高炉一样,浮法玻璃厂可以不间断地工作11到15年,这样就不需要增加大量的能量来重新启动这个过程。一家工厂每天生产50到1200吨或更多的玻璃。大多数浮法玻璃工厂只有一条生产线,中国最大的浮法玻璃工厂在一个工厂有10条或更多的生产线。

平板玻璃是如何制成的

制作玻璃的过程说明。

在一个持续数年的连续过程中,熔融玻璃被漂浮到一个完全平坦的熔锡池上。

克里斯Philpot

许多国家包括荷兰、葡萄牙和罗马尼亚,一条线路足以服务当地市场。美国目前只有23家工厂和31条生产线,而中国是迄今为止世界上最大的玻璃生产国,拥有50多家工厂和190条生产线。这意味着,即使在人口调整后,中国也超过了以前占主导地位的德国、法国和意大利等玻璃大国。按人均计算,只有波兰、捷克共和国和卢森堡比中国“玻璃化”。相比之下,几个主要国家没有生产平板玻璃的能力;这些国家不仅包括非洲人口最多的三个国家,还包括加拿大(最后一家工厂于2005年在魁北克关闭)和瑞典。

平板玻璃的制造是相当能源密集型的,使用今天的做法,不能没有化石燃料。

正如原钢的情况一样,平板玻璃的制造是相当能源密集型的,使用今天的做法,不能没有化石燃料。生产熔融浮法玻璃的理论最小值接近3亿焦耳每吨(相比之下10 GJ/t熔炼原铁),实际需求高达9gj /t,其中约90%的能源来自天然气。因此,浮法玻璃制造是另一种工业工艺(与初级工艺一样)铁、氨、水泥和塑料)不容易脱碳。

可以通过回收更多的热量,设计更好的线路架构,并收取更高的份额来节省能源回收玻璃(碎玻璃)。但燃烧氢气或无碳合成甲烷(由捕获的二氧化碳制成)的替代工艺仍然存在贵了五倍。然而,与其他生产依赖化石碳的重要材料不同,非晶硅可以添加到平板玻璃中,以产生透明的、发电的硅光伏窗户,为降低碳强度做出了方便而无形的贡献。

本文发表在2022年4月的印刷版上,题为“平板玻璃的碳足迹”。

对话(2)
多米尼克大改动 2022年10月12日
INDV

平板玻璃惊人的碳足迹——而且根本没有提到碳足迹。聪明的哈哈

J Wix 2022年4月1日
INDV

那么每吨玻璃产生多少二氧化碳呢?包括采矿和运输吗?

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