Forni fusori e forni di ricottura

Poco o nulla sappiamo dei forni fusori per vetro fino all'invenzione della canna da soffio nel I secolo a.C. Da quel momento e fino al VII-VIII secolo, la produzione vetraria crebbe in modo quasi industriale. Furono utilizzati grandi forni a vasca - i resti di alcune strutture sono state trovate in Palestina ed Egitto - in grado di produrre fino a 10 tonnellate di vetro. Terminata la fusione, che doveva durare diversi giorni se non settimane, il forno veniva spento, demolito, e la grande lastra di vetro grezzo (raggiungeva lo spessore di alcune decine di cm) era rotta in blocchi. Questi ultimi venivano trasportati verso i centri secondari dove il vetro era rifuso in crogioli posti in piccoli forni per essere modellato. Nel medioevo e fino all'avvento dell'era industriale, la miscela veniva preventivamente calcinata a circa 800°C in forni a riverbero, trasformata in fritta che era quindi fusa in forni a crogiolo. I forni a bacino sono di realizzazione ed impiego piuttosto recenti: è alla fine del XIX secolo, con l’avvento delle macchine formatrici in sostituzione della fabbricazione manuale, che il bacino ha fatto la sua prima comparsa. Il vetro formato (soffiato, stampato etc.) conserva ancora un’elevata temperatura (500-600° C) e non potrebbe resistere ad un rapido raffreddamento spontaneo. Essendo un cattivo conduttore termico, la superficie si raffredderebbe rapidamente a differenza della massa e l’insorgere delle tensioni interne determinerebbe la rottura dell’oggetto. Si procede perciò ad un lento raffreddamento, chiamato impropriamente tempera o ricottura con forni speciali a muffola o a tunnel. *Forni a crogiolo* Nei forni a crogiolo si trovano uno o più contenitori in materiale refrattario (argilla e sabbia silicea, ma anche pietra ollare in epoca romana) nei quali, alla fusione della miscela (o della fritta o del vetro grezzo) segue la lavorazione del vetro e quindi nuovamente il caricamento (processo discontinuo). Ancora oggi, nella produzione del vetro artistico, il forno a crogiolo è costruito con mattoni resistenti al calore, in materiale silico-alluminoso (le pareti) o di silice (la volta). I crogioli hanno la forma di un cilindro aperto nella parte superiore oppure elittica i più piccoli. Hanno capacità variabile da qualche decina di kg ad oltre una tonnellata di vetro. Il crogiolo è posto al centro del forno, sostenuto da appositi mattoni appoggiati sul banco,in modo che la fiamma del bruciatore lo riscaldi uniformemente. Una volta posto nel forno, il crogiolo deve essere riscaldato lentamente fino a raggiungere la temperatura di esercizio di oltre 1000°C nel giro di diversi giorni, per evitare che si fessuri a causa della dilatazione troppo rapida dei materiali cristallini che lo costituiscono. Una volta a regime, il crogiolo può continuare ad essere usato per diversi mesi prima di essere sostituito. Il forno rimane sempre acceso e la temperatura oscilla tra i 1400°C (fusione) e 1000°C (lavorazione). *Forni a bacino* Questo forno è realizzato per la produzione continua di vetro; le varie fasi che nel forno a crogiolo avvengono nel tempo, qui avvengono nello spazio. Il caricamento della miscela avviene in continuo ad un estremo di una grande vasca rettangolare. Avanzando verso l'estremo opposto, la miscela fonde formano un liquido che si affina ed omogeneizza e quindi esce dalla vasca attraverso un foro sommerso (gola) per raggiungere la zona di lavorazione. Questi forni producono da 100 fino 1000 tonnellate di vetro al giorno. Un forno per bottiglie può produrre un milione di pezzi al giorno! Tutto il processo, dalla pesata e miscelazione delle materie prime fino all'imballaggio del prodotto finito, è completamente automatizzato. I forni a bacino sono costruiti con blocchi di materiale refrattario di varia natura. A seconda del tipo di produzione i forni possono essere a vasca unica (forno cosiddetto aperto) di forma rettangolare, allungata nel senso dello scorrimento del vetro, oppure a due vasche: nella prima più grande avviene la fusione e l'affinaggio, dalla seconda, detta di lavorazione, si dipartono i canali (feeders) che portano alle macchine di formatura (bottiglie, vasi, bicchieri). Le due vasche sono collegate tra di loro dalla gola. *Forni a muffola* Sono ormai poco usati e solo per piccole produzioni: sono delle camere rettangolari costruite con blocchi di materiale refrattario. I manufatti di vetro appena formati, si introducono in questi forni riscaldati circa 550°C. Terminata la produzione, il forno viene chiuso, si spegne il riscaldamento e si lascia raffreddare spontaneamente fino al giorno successivo quando viene aperto, vuotato e riacceso per ricevere la nuova produzione. *Forni a tunnel* È una specie di galleria a temperatura degradante da 550°C fino a temperatura ambiente; gli oggetti appena formati vengono appoggiati all'estremità calda, su un nastro metallico che avanza lentamente attraversando tutta la galleria, con velocità variabili a seconda delle dimensioni dei manufatti. Nei forni da lastra, quest'ultima avanza su dei rulli a velocità variabile a seconda dello spessore e, all'uscita, viene tagliata in lastre di circa 4 metri di lunghezza. Alla fine del tunnel di ricottura sono posti vari sistemi automatici per il controllo della qualità dei prodotti.