تأسیسات کارگاه‌های شیشه‌گری

در هر کارگاه شیشه گری، افزون برساختمان اصلی کارگاه، ساختمان انبار و دفتر، تاسیسات کارگاه وجود دارد که عبارتند از:

کورہ

یکی از مهمترین تجهیزات و ضروریات کارگاه های شیشه گری، کوره است. از کوره برای ذوب مواد اولیه (خرده شیشه) استفاده می شود. برای ذوب مواد اولیه ی مورد نیاز شیشه سازی، باید مواد را در محفظه ای (کوره) از آجر نسوز حرارت دهند تا به حالت خمیری در آمده وسپس ذوب شود. یک کوره باید سه شرط لازم را داشته باشد:

۱- نقطه ی ذوب بالا

۲- مقاومت در برابر تنش های مکانیکی و شدت حرارتی وارده

۳- مقاومت شیمیایی در برابر خوردگی محیط عمل

مواد اولیه ی شیشه را در مخزن کوره تحت حرارت ۱۴۸۰ درجه ی سانتیگراد، با هم ترکیب می کنند. در این حرارت، مواد اولیه ذوب شده و به حدی ویسکوزیته ی آن پایین می رود که کاملا روان شده و حباب های موجود فرصت بیرون آمدن از خمیر را دارند. اما به علت پایین بودن ویسکوزیته، در این حرارت نمی توان - با آن عملیات - ساخت شیشه را انجام داد.

بنابراین پس از آماده شدن به محل برداشت باری، جاری می شود. در این محل، درجه ی حرارت کوره را به ۱۲۶۰ درجه ی سانتیگراد کاهش می دهند تا ویسکوزیته ی آن به حدی برسد که بتواند آن را به سرلوله ی دم نگاه داشته و با آن عملیات ساخت شیشه را انجام دهند.

به طورکلی کوره های ذوب شیشه را به دو دسته ی بوته ای و مخزنی تقسیم می‌کنند.

الف) کوره‌ی بوته ای

این نوع کوره برای تولید شیشه ی اپتیکی و شیشه ی کریستالی استفاده می شود. داخل هر بوته معمولا بین ۳ تا ۱۲ ظرف گلی نسوز وجود دارد. ابتدا این ظروف را در کوره های مخصوصی تا بالای ۱۰۰۰ درجه ی سانتیگراد حرارت می دهند و در حالی که داغ هستند، به داخل کوره می برند تا بر اثر افزایش ناگهانی حرارت ترک بر ندارند. دهانه ی کوره تا کف زمین ۱۲۰ سانتیمتر است. کارگر در این ارتفاع، تسلط کامل بر وضعیت کوره از نظر حجم بار دارد. کوره های بوته ای دارای گنجایش کمتر از یكی متر مکعبی است.

ب) کوره‌ی مخزنی (خزانه ای)

در کارگاه هایی با تولید بالا معمولاً از کوره های مخزنی استفاده می شود. زیرا همانطور که گفته شد، کوره های بوته ای دارای گنجایش کمتر از یک مترمکعب هستند. بنابراین حجم کمی را دارا می باشند و پس از تمام شدن بار، در هر مرتبه زمان بیشتری را برای آماده سازی بار جدید مصرف می کنند. گنجایش کوره های مخزنی از ۱۰ متر مکعب به بالا می باشد و ساختمان کوره از دو محفظه ی متمایز تشکیل یافته و به وسیله ی دریچه های ارتباطی به قسمت دیگر منتقل می شود، در نتیجه این کوره می تواند به صورت ممتد به کار خود ادامه دهد.

شیشه ی مذاب ماده ای است فوق العاده ساینده، به همین دلیل باید تمام کوره ها چه بوته ای و چه مخزنی با دیواره هایی از لایه های ضخیم و از جنس مواد نسوز و مخصوصاً مقاوم در برابر فرسایش پوشیده شود. این مواد نسوز معمولا حاوی چند نوع مواد معدنی است که تحت تاثیر فرسایندگی شدید شیشه ی مذاب به تدریج فرسوده می شود.

فرسایش تدریجی آجرهای نسوز یکی از علل مخلوط شدن مواد زائد در شیشه است. گاهی نیز ممکن است تکه های ریز از پوشش نسوز کنده، به عنوان سنگریزه و مواد زائد با شیشه ترکیب شود. معمولا عمر طبیعی پوشش نسوز در کوره هایی که به طور مداوم کار می کنند، بین ۳ تا ۴سال است.

ج) کوره‌ی تو

کوره‌ی تو یا کوره‌ی تالب، کوره‌ی کوچکی است و ھمان مشخصات کورہ ھای دیگر را دارد که از گرمای آن فقط برای حرارت دادن محصول در حال ساخت استفاده می شود. در کارگاه های شیشه گری وجود کوره ی تو کاملا ضروری است؛ زیرا وقتی شیشه گر ظرفی را طی مراحلی فرم می دهد، این ظرف کم کم سرد شده که هم کار با آن مشکل می شود و هم اینکه هر لحظه امکان از هم پاشیدن ظرف فرم گرفته وجود دارد. بنابراین برای ادامه ی کار، استادکار مجبور است این ظرف رادوبارہ در جلوی کوره‌ی تو حرارت دهد تا هم بدنه ی آن نرم تر شده و هم زود سرد نشود، چراکه برای ساخت یک ظرف شیشه ای شاید لازم باشد که چندین بار آن را حرارت دهند.

گرمخانه

پس از تکمیل شیشه ی فرم گرفته آن را در کوره ای که مخصوص تاباندن است و به گرمخانه معروف است، قرار می دهند. این کوره به تدریج سرد شده تا شیء ساخته شده دچار تنش نشود و خطر شکستن آن از بین برود. بعد از خاتمه ی این مرحله، شیشه برای پرداخت نهایی، تراش و سندبلاست آماده است.

پس از انجام هریک از کارهای فوق، شیشه باید مجددا در گرمخانه قرار گیرد و از حرارت حدود ۸۰۰ درجه ی سانتیگراد برخوردار شود و دوباره سرد شود که به این عمل بازپخت گویند. در کارگاه های شیشه گری، گرمخانه را در گوشه ای از کارگاه قرار می دهند که معمولاً از ۳ تا ۴ اتاقک تشکیل شده و شخصی که مسئول گرمخانه است، به صورت تجربی، طی چند روز این اتاقک ها را به تدریج خنک می کند.

ژنراتور

در کارگاه های سنتی به جهت قطع برق و از کار افتادن دستگاه های پمپاژ سوخت، که نهایتاً منجر به خراب شدن و سفت شدن بار درون کوره می شود، ازیک دستگاه ژنراتور برق استفاده می شود. طی بازدید از واحدهای شیشه گری هم معلوم شد هنوز قطع برق شهری در این کارگاه ها اتفاق می افتد و در تمامی واحدهای شیشه گری تهران ژنراتور وجود دارد.

کمپرسور

در کارگاه های شیشه گری سنتی که دارای ظرفیت تولید بالایی هستند و در کارگاه هایی که تولیدات آنها به روش پرس است به جای استفاده از دم استادکار، از فشارهوای کمپرسور استفاده می نمایند. حال به مراحل ساخت، تولید شیشه، مواد و وسایل مورد نیاز هنگام کار می پردازیم. مواد اولیه ی مصرفی در شیشه گری اگر چه متنوع است، ولی به دو دسته مواد اصلی و مواد رنگ تقسیم می شود.

ماده اصلی تولید شیشه را سنگ سیلیس، که به صورت پودر تهیه و پس از ذوب مصرف می شود، و شیشه خرده تشکیل می دهد. و یا از مخلوط پودر سیلیس و پودر خرده شیشه استفاده می کنند. سایر مواد اولیه ی اصلی را سنگ آهک، کربنات دوسود، براکس، شوره، نیترات ها و برخی مواد قلیایی تشکیل می دهند. چون سیلیس در حرارت حدود ۱۸۰۰ درجه ی سانتیگراد به مرحله ی ذوب می رسد، در شرایطی که پودر سیلیس و پودر خرده شیشه با هم مخلوط و مورد استفاده قرار گیرد، به منظور پایین آوردن درجه ی ذوب از برخی مواد استفاده می کنند که پیش تر نام بردیم.

اما مواد رنگی مصرفی در کارگاه های شیشه گری، این رنگ ها بیشتر از اکسیدهای مختلف فلزی همچون اکسیدهای کبالت، مس، آهن و نمک های فلزی گوگرد و کربن به دست می آید. که در واقع از عوامل مهم فزاینده ی زیبایی در شیشه به شمار می روند، مثلا رنگ آبی لاجوردی را از اکسید کبالت، رنگ زرشکی را از دی اکسید منگنز و رنگ قهوه ای را از ترکیب پیریت و گوگرد و ذغال چوب به دست می آورند.