Klaasahi

Pottahjud
Potahjud on tulekindlatest materjalidest ehitatud konstruktsioonid, milles ahju ja klaasi vahel puudub kontakt. Klaas sulatatakse mitmes potis, mis on valmistatud tulekindlatest materjalidest, mis on vastupidavad klaasirünnakule kõrgel temperatuuril. Pottidele laetakse partii, mis sulatatakse mitme tunni jooksul ja töödeldakse 24- või 18-tunnise tsükliga. Keskmine pott mahutab 600-700 kg klaasi. Pottahjusid kasutatakse seal, kus klaas moodustatakse käsitsi ja suuga puhudes. Selle süsteemi üks peamisi eeliseid on see, et korraga saab sulatada mitut tüüpi klaase. Potti saab kasutada umbes 30 sulatustsükliks ja seega saab toota 18–21 tonni klaasi.

Paakahjud
Paakahjusid kasutatakse seal, kus automaatsete klaasivormimismasinate toitmiseks on vaja pidevat klaasivoolu. Need on kütusekasutuselt säästlikumad ja neid kasutatakse peamiselt mahutite, lehtklaasi, elektripirnide, torude ja kodumaiste masinatega lauanõude suuremahuliseks tootmiseks. Suure floatklaasi ahju võimsus võib olla 2,000 tonni. Paakahi koosneb vannist, mis on ehitatud väga spetsiaalsest väga tulekindlast materjalist, mis talub sulaklaasi keemilist rünnakut temperatuuril üle 1500 kraadi, ja pealisehitisest, kus toimub põlemine. Vanni ehitamiseks kasutatud tulekindlate materjalide kvaliteet on paranenud sedavõrd, et kui veel 30 aastat tagasi oli ahju eluiga tublisti alla 2 aasta, siis nüüd on see üle 9 aasta.

Regeneratiivsed põletusahjud
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 tonni päevas), kasutatakse peaaegu alati ristküttega regeneratiivahjusid. Keskmise võimsusega paigaldiste (100–500 tonni päevas) puhul on kõige levinumad regeneratiivsed otsaahjud.

Otseküttega ahi
Otseküttega ahjus ei kasutata ühtki tüüpi soojusvahetit. Enamik otseküttega põletusahjusid kasutab oksüdeerijana õhu asemel hapnikku. Seda nimetatakse tavaliselt hapniku-kütuse sulatamiseks. Hapniku-kütuse sulatamise peamised eelised on suurenenud energiatõhusus ja vähenenud lämmastikoksiidide (NOx) emissioon. Õhu eemaldamisel eemaldatakse lämmastik, mis vähendab heitgaaside mahtu ligikaudu kahe kolmandiku võrra ja vähendab seetõttu põlemisel kasutamata gaasi soojendamiseks vajalikku energiat. Selle tulemuseks on ka termilise NOx moodustumise dramaatiline vähenemine. Kuid hapniku põletamiseks mõeldud ahjud ei saa hapniku eelsoojendamiseks kasutada soojustagastussüsteeme. Algselt kasutati 100% hapnikuga kütust kasutavaid ahjusid peamiselt väiksemates sulatajates (<100 tons per day), but there is a movement toward using oxy-fuel in larger, float glass plants.

Elektriahi
Elektriahi kasutab ahju sisestatud elektroode, et sulatada klaas takistusliku kuumutamise teel, kui vool läbib sulaklaasi. Need ahjud on tõhusamad, neid on suhteliselt lihtne kasutada, neil on parem kohapealne keskkonnamõju ja nende ümberehituskulud on madalamad kui fossiilkütusel töötavatel ahjudel. Ahju käivitamisel võib aga vaja minna fossiilkütuseid ja neid kasutatakse tööotsas või esikoldes soojuse tagamiseks. Need ahjud on kõige levinumad väiksemates rakendustes, kuna teatud suuruse korral muudab kõrge elektrikulu tõhususe paremaks.

Sulamine
Partii segu toimetatakse sulatusahju, kus partii kuumutatakse ligikaudu 1580 kraadini (2875 kraadi F). Isolatsioon, spetsiaalsed õhuvoolu funktsioonid ja põlemisõhu soojendamine võimaldavad ahjul töötada maksimaalse kütusesäästlikkusega ja saasteainete heitkogused on tühised. Partii sulatatakse fossiilkütuste, maagaasi või kütteõli abil.
Sulatusahi koosneb nii standard- kui ka erikujulistest tulekindlatest tellistest, tugi- ja sideterasest, isolatsioonist, kütusepõletussüsteemist, temperatuurianduritest ja vajalikest juhtseadmetest. Ahju konstruktsioon on kohandatud tehase spetsiifiliste tonnaažieesmärkide täitmiseks.
Sulatist voolab klaas läbi vööpiirkonna, kus segistid homogeniseerivad klaasi tööotsa. Vöökoht on tulekindla voodriga kanal, mis ühendab sulataja tööotsaga.

Sulataja põletamine
Ahi kasutab regeneraatoreid, et salvestada heitsoojust, mis sisaldub ahju põletustsükli käigus tekkivates heitgaasides. Jääksoojust kasutatakse seejärel põlemisõhu eelsoojendamiseks järgmise põletustsükli jooksul, mille tulemuseks on kütusesäästlikkuse märkimisväärne paranemine.
Esimene tsükkel algab süütamisega ahju põhjapoolsest küljest. Kütus, kas maagaas või kütteõli, juhitakse ahju läbi mitme põleti, mis asuvad pordide all. Kui kütus sulatusseadmesse siseneb, seguneb see põlemisõhuga, mis on läbinud ja regeneraatori poolt eelsoojendatud. Kütuse ja õhu suhet ning kütuse koguhulka igasse põletisse ja porti kontrollitakse väga täpselt. Kui kütuse õhusegu sulatusseadmesse siseneb, süttib kütus sulataja intensiivsest kuumusest ja tekib pidev leek, mis ulatub peaaegu kogu sulatusseadme laiusele. Põlemisel tekkivad heitgaasid väljuvad sulatajast läbi sulatusseadme lõunaküljel olevate portide, teevad 90-kraadise pöörde ja voolavad allapoole läbi lõunapoolse regeneraatori. Regeneraatorid on tulekindlad konstruktsioonid pindalaga 11m x 3m ja kõrgusega 10m. Regeneraatorite sees on tulekindlate telliste maatriks virnastatud alt üles kuni pordi tasemeni. Tellised võtavad soojust, kui heitgaasid läbivad tellisemaatriksi avasid. Regeneraatori põhjas on tulekindla voodriga väljalasketoru, mis suunab heitgaasid läbi pöördventiili korstnasse väljalaskmiseks. Regeneraatorit läbiv heitgaas soojendab tellise (kabe) 650 kraadini kabemaatriksi allosas ja 1320 kraadini maatriksi ülaosas.
Kui lõunaregeneraatori kabe on saavutanud soovitud maksimumtemperatuuri, pöördub ahi ümber. See tähendab, et kütuse etteandmine peatatakse põhjapoolsel küljel ja alustatakse lõunapoolsel küljel koos pöördventiili asendi muutmisega nii, et põhja väljalaske lõõr on korstnale avatud ja lõunapoolne väljalasketoru on korstnale suletud ja avatud korstnale. Põlemisõhu tarnimine, mis võib voolata ülespoole läbi lõunapoolse regeneraatori, võttes soojust ja kombineerida lõunapoolsetest põletitest pärit kütusega, et tagada põlemine sulatusseadmesse.
Regeneratiivahi muudab oma põlemissuunda perioodiliselt, tavaliselt iga 15–20 minuti järel, et see saaks osa heitgaasides kaotsiläinud soojusest tagasi ja seega tõhusamalt töötaks.

Rafineerimine
Rafineerija on sulatusseadme laiendus pindalaga 13m x 9,5m (123,5m2). Kui kõik toorained on täielikult sulanud, võivad suures koguses klaasi jäänud gaasid moodustada mullid, seemned või ville. Rafineerimisseadme eesmärk on eemaldada need gaasilised lisandid.

Moodustamine
Kui klaas on viimistletud, on sulaklaas valmis soovitud kuju saamiseks. Selleks kastes metallist varda, mida nimetatakse kogumiseks, ahju ja kogudes selle otsa sulaklaasi pleki. Seejärel kujundab klaasitöötaja klaasi, puhudes sellesse vormi, kasutades õhurõhku, et luua soovitud vorm.

Jahutus
Kui klaas on moodustunud, jahutatakse see aeglaselt toatemperatuurini mitme tunni või isegi päeva jooksul. Seda tehakse protsessis, mida nimetatakse lõõmutamiseks, mis aitab vältida klaasi pinget, lastes sellel järk-järgult ja ühtlaselt jahtuda. Valmis klaas on seejärel valmis poleerimiseks, lõikamiseks või muul viisil viimistlemiseks vastavalt vajadusele.