Стеклянная река. Волшебные руки труда и науки

Но жар в печи так силен, что он расплавляет все, попадающееся ему на пути. Полторы тысячи градусов! Железо в такой температуре стало бы мягким, как воск; обычные кирпичи, из которых построены наши доменные печи, превратились бы в жидкость. Поэтому стекловаренная печь сложена из совсем особых кирпичей. Им не страшен жар в полторы тысячи градусов. Они могут выдержать и больший: тысячу семьсот, тысячу восемьсот градусов. Их называют динасовыми и шамотными. Немало веков прошло, пока люди научились изготовлять такие кирпичи. Ведь для них и материалы нужны были особые. Пришлось изучить и проверить сотни сортов глины, обследовать множество горных пород, построить мощные заводы с прессами, дробилками и огромными машинами.

Но ученые и сейчас продолжают работать над тем, как бы получить материалы, еще более устойчивые против высокой температуры.

Даже динасовые и шамотные брусья (каждый толщиной в полметра), которыми выложены стенки, потолок печи, бассейн с движущимся расплавленным стеклом, постепенно разрушаются, не выдерживая постоянного общения с таким жарким пламенем.

Нетрудно догадаться, что смесь песка, соды, извести, доломита, загруженная в эту раскаленную печь, не может оставаться неизменной. До того, как все эти вещества лежали где-то на складе, и даже в тот момент, когда их перемешивали в смесительной машине, связь между отдельными частичками песка или между частичками соды была очень крепкой: сода оставалась содой, песок — песком, доломит — доломитом. Но, попав в жаркую печь, частички песка начали отделяться друг от друга, так же как частички соды.

Связь между ними распалась. Теперь уже в смеси не найдешь соды или извести, песка или доломита. Частички, которые их составляли, подгоняемые нестерпимым жаром, беспорядочно движутся, сталкиваются друг с другом, соединяются, сплавляются, образуя совершенно новые вещества.

В этом и заключается химический секрет варки стекла.

Новые вещества, которые при этом образуются, называются силикатами.

Но жидкие силикаты еще не стекло. Из них надо удалить все пузырьки газов, сделать жидкость более вязкой, остудить ее и превратить в прозрачный твердый стеклянный лист.

И вот представь себе реку, протекающую одновременно как бы в разных частях света. Начало ее лежит в пламенной зоне, в царстве огня. Здесь становится все жарче и жарче, пока стеклянная река постепенно не сделается прозрачной.

Пройдя эту самую знойную часть своего пути, светлая река попадает в более «прохладный климат».

В «прохладном климате» тоже еще достаточно жарко. Здесь температура — тысяча градусов. Но исходит она не от печи: жар отдает сама стеклянная река. Движение ее замедляется. Она делается вязкой и похожа теперь на блестящий загустевший мед.

Красная, отяжелевшая, она выползает из печи в виде широкой ленты огненного теста. Русло, по которому она движется, чуть наклонно. Стеклянная река ускоряет свой бег, но в самом начале ее нового пути встречается препятствие.

Это препятствие — находящаяся по соседству с печью прокатная машина. У нее два больших беспрерывно вращающихся вала. Между ними небольшое отверстие, двадцать — двадцать пять миллиметров шириной.

Вот в это-то отверстие между валами и предстоит пройти стеклянной реке. Горячая масса протискивается сквозь узкую щель и, незаметно для глаз наблюдателя превратившись в прозрачную стеклянную ленту, все бежит и бежит вперед.

Пойдем вслед за ней. Транспортер уносит ее от прокатной машины в длинную электропечь. Здесь стеклянная лента снова проходит через несколько «климатов».

При входе в печь ее встречает жара в шестьсот восемьдесят градусов. Дальше становится чуть прохладнее: температура падает до шестисот — пятисот пятидесяти градусов. Еще дальше путь стеклянной ленты лежит в более «холодных» зонах печи, где «всего лишь» четыреста двадцать градусов тепла. И, наконец, когда она уже выходит из печи, температура ее падает до шестидесяти градусов тепла.

Для чего же понадобилось пропускать стекло через все эти температурные зоны? Не проще ли было бы сразу остудить его?

Проще-то проще, но такое стекло тут же может потрескаться. Это произойдет потому, что верхние слои остынут быстрее, чем внутренние. На стекле образуется как бы холодная корочка, покрывающая горячую сердцевину. А ведь известно, что охлажденные тела сжимаются, а подогретые — расширяются. Вот и получится, что расширенная горячая сердцевина стекла будет давить изнутри на холодную корочку и в конце концов разорвет ее. Стекло потрескается.

Чтобы предотвратить это, все стеклянные изделия охлаждают не просто на воздухе, а в особых обжиговых печах. Такие печи имеются и в цехах, где изготовляют посуду. Заглянешь в печь, а там на транспортерной ленте переезжают с места на место стаканы, вазы, кувшины. Они движутся от более горячих зон печи к более холодным.