




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
浮法玻璃生產工藝流程主講:部門:槽窯部1精選課件ppt主要內容一、概述二、浮法玻璃原料及配合料制備三、浮法玻璃熔制技術四、浮法玻璃成型技術五、浮法玻璃退火技術六、浮法玻璃冷端技術2精選課件ppt
內容1、什么是浮法玻璃2、浮法玻璃的生產過程3、浮法工藝的優缺點4、浮法玻璃的分類5、浮法玻璃的計量單位6、如何計算浮法玻璃熔窯的日拉引量7、如何計算浮法玻璃熔窯的熔化率8、生產優質浮法玻璃的技術措施一、概述3精選課件ppt1、什么是浮法玻璃浮法玻璃是因玻璃液漂浮在熔融金屬表面獲得拋光成型而得名的,是熔融的玻璃液從熔窯內連續流入充有保護氣體(N2和H2)的錫槽內漂浮在金屬錫液面上,經過攤平、拋光形成厚度均勻、兩表面平行、平整和拋光的玻璃帶的玻璃,是平板玻璃(板狀的硅酸鹽玻璃)的一種。一、概述4精選課件ppt2、浮法玻璃的生產過程由加工合格的各種原料按照配方制備的配合料經熔化、澄清并冷卻至1150~1100℃左右的玻璃液,通過與錫槽連接的流道及深入錫槽內的流槽,連續流入錫槽內并漂浮在相對密度大的錫液表面上,在自身重力、表面張力、拉邊機以及過渡輥臺拉力的共同作用下,玻璃液在錫液面上鋪開、攤平、拉薄(積厚),成型為上下表面平整的玻璃帶,在錫槽尾部外過渡輥臺及與之連接的退火窯傳動輥的牽引下,被引上過渡輥臺,傳送入退火窯,進退火、切裁,就得到了浮法玻璃產品。一、概述5精選課件ppt3、浮法工藝的優缺點浮法與其他成型方法比較,其優點是:(1)產品質量好,如上下表面平整、互相平行、透光度高等。(2)產量高,浮法玻璃的產量主要取決于玻璃熔窯的熔化量和玻璃帶成型的拉引速度,而且其板寬加大也比較容易。(3)品種多,用浮法可以生產0.55~25mm的優質平板玻璃,供各種用途;同時,浮法還可以生產各種本體著色和在線鍍膜玻璃。一、概述6精選課件ppt3、浮法工藝的優缺點(4)易于科學化管理和實現全線機械化、自動化,勞動生產率高。(5)連續作業周期長,有利于穩定的生產。浮法工藝的主要缺點是基建投資和占地面積比較大,同一時間里只能生產一種厚度的產品,偶然事故可能造成全線停產,因此必須要求嚴格的科學管理制度,使全線的人員和設備、器件、物料都保持良好狀態。
一、概述7精選課件ppt4、浮法玻璃的分類根據國家標準《GB11614-2009平板玻璃》中平板玻璃的分類,浮法玻璃按顏色屬性分為無色透明浮法玻璃和本體著色浮法玻璃;按外觀質量分為合格品、一等品和優等品;按公稱厚度分為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm、22mm、25mm。一、概述8精選課件ppt5、浮法玻璃的計量單位目前,浮法玻璃的常用計量單位包括平方米、噸、千克、重量箱等。國家標準《GB/T15764-2008平板玻璃術語》中規定:“重量箱,平板玻璃產品的計量單位。50kg為一重量箱。通常以密度為2.5g/cm3、厚度為2mm的平板玻璃10m2為一重量箱。”通過定義可以實現各單位間的換算,具體方法為:以20作為基數,厚度為幾的就用20除以幾,即可計算出結果。例如:5mm厚玻璃用20÷5=4就得出了4m2為一個重量箱;8mm厚玻璃就是20÷8=2.5,也就是2.5m2為一重量箱。然后再用每重量箱50kg,換算成噸就可以了。一、概述9精選課件ppt6、如何計算浮法玻璃熔窯的日拉引量熔窯日拉引量的計算公式為:日拉引量=拉引速度×平均板寬×平均厚度×24×2.5式中拉引量——每晝夜拉引玻璃液的總重量,t;拉引速度——單位時間內拉引玻璃原板的長度,m/h;平均板寬——生產中玻璃原板平均寬度,m;平均厚度——生產中玻璃原板平均厚度,m;
24——每晝夜小時數,h;
2.5——玻璃液的密度,t/m3。一、概述10精選課件ppt7、如何計算浮法玻璃熔窯的熔化率熔化率是熔窯單位熔化面積每24h熔化的玻璃液量(噸/(平方米·天))熔窯的熔化率計算公式為:熔化率=熔化玻璃液量(t)/[熔化面積(m2)×熔化天數(d)]熔化面積是池窯中能夠對配合料和玻璃液起著熔化和澄清作用的受熱面積。通常指從投料池壁內側起到最末一對小爐中心線外一米處的池窯面積。一、概述11精選課件ppt8、生產優質浮法玻璃的技術措施如何提高浮法玻璃產品的質量?有經驗的企業都是根據多年來的生產實踐,總結出玻璃生產的“四大穩”——原料穩、燃料穩、熔化穩、成型穩。一、概述12精選課件ppt
內容1、浮法玻璃化學成分2、浮法玻璃的成分特點3、浮法玻璃中各種氧化物的作用4、浮法玻璃的原料5、浮法玻璃的配合料制備
二、浮法玻璃原料及配合料制備13精選課件ppt1、浮法玻璃化學成分浮法玻璃化學成分基礎系統為Na-Ca-Si三元系統,滿足三個要求:(1)產品的使用要求;(2)生產工藝要求;(3)生產成本要求。浮法玻璃的化學成分主要包括:二氧化硅(SiO2)、氧化鈉(Na2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鐵(Fe2O3)等。基本含量:
Na2O:12%~15%;
CaO:8%~12%;
SiO2:69%~73%二、浮法玻璃原料及配合料制備14精選課件ppt2、浮法玻璃的成分特點經過人們長時間生產實踐得出“高鈣、中鎂、低鋁、微鐵”的化學組合成分是生產優質浮法玻璃的條件之一。高鈣:浮法玻璃拉引速度快,在成型中必須采用硬化速度快的“短”性玻璃成分,即調整CaO到8%~9%。中鎂:CaO含量增加,使玻璃發脆并容易產生硅灰石析晶(CaO.SiO2
)。因此MgO控制在4%左右,以改善玻璃的析晶性能。低鋁:鋁高將增加玻璃的粘度,不利于均化和澄清,將Al2O3的含量降低到1.3%以下,微鐵:熔化時著色能力強的Fe2+被氧化為著色能力弱的Fe3+,但在錫槽中又被還原成Fe2+因此嚴格限制在0.1%以內。二、浮法玻璃原料及配合料制備15精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
SiO2:是形成浮法玻璃最主要的氧化物。SiO2以硅氧四面體的結構單元形成不規則的連續網絡,成為玻璃的“骨架”。它能賦予玻璃一系列優良性能,能增加玻璃的粘度,提高玻璃的熱穩定性和化學穩定性;玻璃的密度和熱膨脹系數隨SiO2含量增加而降低。其缺點是熔點高、粘度大,使玻璃熔化、澄清和均化困難,能耗增加。二、浮法玻璃原料及配合料制備16精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
CaO:它能加速玻璃的熔化和澄清過程,并提高玻璃的機械強度、硬度及化學穩定性。適量的CaO在高溫時能降低玻璃液的粘度,有利于熔化和澄清,低溫時增加玻璃液的粘度,即可以調整玻璃的料性,加快玻璃硬化速度,有利于玻璃的快速成型。因此浮法玻璃成分中采用較高含量的CaO來適應浮法生產工藝高速拉引、快速成型的要求。但CaO會增加玻璃的析晶傾向,因此玻璃中CaO的含量也不宜太大,如大于10%則會使玻璃發脆,成型難度增大。
二、浮法玻璃原料及配合料制備17精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
MgO:適量的MgO可降低玻璃的高溫粘度,降低玻璃的析晶傾向和析晶速度,提高機械強度和化學穩定性,對提高玻璃的熱穩定性也有良好的影響。MgO對玻璃的粘度有復雜的作用:當溫度高于1200℃時,會使玻璃液的粘度降低;而在1200~900℃之間,又有使玻璃液的粘度增加的傾向;低于900℃,反而使玻璃的粘度下降。因此,玻璃中的MgO含量也不宜太大。二、浮法玻璃原料及配合料制備18精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
Al2O3:能降低玻璃的析晶傾向和結晶速度,降低玻璃的膨脹系數,提高玻璃的粘度、表面張力、軟化溫度、化學穩定性、熱穩定性和機械強度,是最有效的玻璃穩定劑;Al2O3對增加玻璃液粘度的影響程度比SiO2大,隨Al2O3增加,玻璃液粘度和表面張力增大,不僅使玻璃的熔化速度減慢和使澄清時間延長,也不利于均化,容易在玻璃板面形成玻筋及線道;而且對玻璃液在錫槽中攤平、拋光、展薄也不利。因此應對玻璃成分中的Al2O3含量嚴格控制。二、浮法玻璃原料及配合料制備19精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
Na2O:能降低玻璃的熔化溫度,大幅度降低玻璃液的粘度,增加玻璃液的高溫流動性,是良好的助熔劑。含量過多,則會降低玻璃的機械強度、化學穩定性以及熱穩定性,增大膨脹系數,使玻璃發脆;而且還容易使玻璃析堿、發霉,并使玻璃生產成本增加。因此,玻璃成分中Na2O含量不能太高。
K2O:K2O和Na2O作用基本一樣;用少量的K2O代替Na2O,具有“雙堿效應”,能夠提高玻璃的化學穩定性,顯著減少玻璃析晶,改善玻璃的析晶傾向。在浮法玻璃生產中引入K2O主要是由于它能夠大大降低玻璃的表面張力,有利于玻璃液在錫槽中的攤平和拋光,獲得高質量的玻璃表面。二、浮法玻璃原料及配合料制備20精選課件ppt3、浮法玻璃中各種氧化物的作用
Fe2O3:在無色透明浮法玻璃生產中,Fe2O3純屬有害雜質,它能使玻璃著成黃綠色而影響玻璃的光學性能。玻璃成分中的鐵含量不僅影響到玻璃的色澤,而且影響到玻璃液的粘度、透熱性、硬化速度等性能。鈉-鈣-硅玻璃中的Fe一般以Fe2+或Fe3+狀態存在。Fe3+離子著色很弱,使玻璃產生淡黃色。而Fe2+會使玻璃產生淡藍色,著色能力比Fe3+高10倍左右。因此,在生產無色透明浮法玻璃時,成分中的含量及穩定性要嚴加控制。目前高檔無色浮法玻璃制品中Fe2O3≤0.08%。二、浮法玻璃原料及配合料制備21精選課件ppt4、浮法玻璃的原料
自然界中含有玻璃構成元素的物質很多。用于制備玻璃配合料的各種物質,統稱為玻璃原料。為了在生產中得到合理的技術經濟指標,通常玻璃原料很少使用純粹的氧化物,而多使用天然礦物原料。生產浮法玻璃的原料可分為生料和熟料兩種。其中生料根據它們的用量和作用不同,可分為主要原料和輔助原料兩大類;而熟料是指在實際生產中往配合料中按一定比例加入的碎玻璃。二、浮法玻璃原料及配合料制備22精選課件ppt4、浮法玻璃的原料
主要原料是指向玻璃中引入各種組成氧化物的原料,是形成玻璃結構的主體原料,它們決定玻璃的基本物理、化學性能。這些原料經熔融、反應后即生成硅酸鹽構成玻璃液的主體。對于浮法玻璃來說,主要原料引入SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O(或K2O)等氧化物,決定著玻璃的物理性質和化學性質。
輔助原料是使玻璃獲得某些必要的特性和加速熔制過程的原料,用量雖然少,但作用卻很重要。根據作用的不同,輔助原料分為澄清劑、助熔劑、氧化劑與還原劑、著色劑與脫色劑等。二、浮法玻璃原料及配合料制備23精選課件ppt4、浮法玻璃的原料目前,我國浮法玻璃企業通常使用的原料主要包括石英砂(硅砂)、長石、白云石、石灰石、純堿、芒硝、碳粉等。硅質原料是玻璃制造中最主要和用量最大的原料,它主要引入玻璃成分中的SiO2。天然硅砂也叫石英砂,硅砂是配合料中最難熔化的原料。其顆粒的大小、粒度分布,甚至顆粒的形狀對于配合料的混勻、分聚、熔化和均化都有重要影響。當玻璃配合料中由硅質原料引入的Al2O3不能滿足玻璃成分需要時,一般就用長石來補充。二、浮法玻璃原料及配合料制備24精選課件ppt4、浮法玻璃的原料白云石主要成分是CaCO3和MgCO3,它主要引入玻璃成分中的CaO和MgO。浮法玻璃配合料中引入的CaO原料主要有白云石、石灰石、方解石和白堊(CaO3)等,由于需要引入MgO,所以又以用白云石為主,CaO不足部分用石灰石或方解石補充。石灰石主要成分是CaCO3,主要引入玻璃成分中的CaO。當玻璃成分要求氧化鐵含量極嚴格時,可用方解石代替,它比石灰石純度高得多,方解石是生產浮法玻璃的優質原料。二、浮法玻璃原料及配合料制備25精選課件ppt4、浮法玻璃的原料純堿是一種化工原料,其主要成分是Na2CO3,引入玻璃成分中的Na2O。純堿熔點低,化學性質活潑,是玻璃生產過程中的助熔劑。玻璃工業使用的純堿分為輕質純堿和重質純堿。
輕質純堿密度小,顆粒細小,會使已混合均勻的配合料在運輸和儲存過程中產生分料現象,且容易被窯內的熱氣流帶入蓄熱室,造成格子磚的堵塞和侵蝕,同時也易侵蝕窯體;重質純堿的密度和顆粒比輕質純堿大的多,飛揚和分層傾向較小,有利于混合均勻。考慮到重質純堿粒度與硅砂的粒度匹配,減少飛料和分層、混合的均勻性,減少對耐火材料的侵蝕,改善操作環境,浮法玻璃配合料一般都選用重質純堿。二、浮法玻璃原料及配合料制備26精選課件ppt4、浮法玻璃的原料芒硝是一種化工原料,其主要成分是Na2SO4,引入玻璃成分中的Na2O。浮法玻璃生產采用無水芒硝,它在玻璃熔制過程中的主要作用是促進熔化、加速澄清,是一種有效的澄清劑。無水芒硝的熔點為884℃,熱分解溫度在1120~1220℃之間。由于分解溫度高于熔點,在熔融時往往形成芒硝溶液,稱為芒硝水,對耐火材料侵蝕嚴重,甚至可以在玻璃板面上形成白色的芒硝泡。在還原劑的作用下,其分解溫度可以降低到500~700℃。還原劑一般使用煤粉,為了促使Na2SO4充分分解,使用中把芒硝與煤粉預先均勻混合,然后加入到配合料內。二、浮法玻璃原料及配合料制備27精選課件ppt4、浮法玻璃的原料碎玻璃又稱熟料,是玻璃生產不可缺少的一種原料。碎玻璃加入后可提高熔化率,有助于澄清和均化。配合料的熔融主要是SiO2的熔融,隨著碎玻璃用量的增加,配合料的熔融時間相應縮短,熔化速度提高。當碎玻璃加入量合適時,碎玻璃的助熔作用時玻璃熔體粘度降低,縮短澄清和均化時間。碎玻璃的加入有利于節省能源、延長窯爐的使用壽命。在節約純堿的同時,增加碎玻璃的量還可以大大節約燃料。但碎玻璃的摻入量視玻璃成分而言,對鈉鈣硅玻璃一般不宜過多,過多會使玻璃發脆,機械強度降低。二、浮法玻璃原料及配合料制備28精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備玻璃工業中,把按照一定比例,經混合均勻后的原料叫做玻璃配合料。配合料的制備包括料單的計算和原料的稱量、混合、輸送等工藝過程,配合料制備得好壞直接影響玻璃的質量。二、浮法玻璃原料及配合料制備29精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備
配合料料單的計算,是以構成玻璃的氧化物質量分數和原料的化學成分為基礎,計算出熔化100kg玻璃液所需的各種原料的用量,然后再算出每副配合料實際所要稱取的各種原料的用量。在配料過程中,用衡器稱取一定物料的操作過程稱為原料的稱量。既快又準確是對原料稱量的要求,如稱量錯誤就會使配合料或玻璃液報廢。稱量精度是保證配合料質量的重要因素,其精度取決于秤的精度、稱料量的多少和誤差。稱量原料接近秤的全量程時,配合料的稱量精度就接近秤本身標定的精度,即誤差最小;反之則大。二、浮法玻璃原料及配合料制備30精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備一般采用動態實際稱量精度來作為衡量玻璃原料稱量準確與否的指標。
靜態精度是指一臺秤用標準砝碼標定時,秤的重量顯示值與標準砝碼值之間的最大偏差值就是這臺秤的靜態精度,具體表示方法是用該最大偏差值除以該臺秤的額定測量值,它是一個相對值。
動態精度是物料實際稱量誤差除以該臺秤的額定稱量值。物料的實際稱量誤差不完全取決于秤本身的靜態精度,電器控制系統、給料機的過送量也會引入誤差,因此動態精度是由以上三項按“方根和”法則合成。二、浮法玻璃原料及配合料制備31精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備根據稱量和排料的順序,原料的稱量方式可分為增量法、減量法和累計稱量。
增量稱量法是稱量過程中以進入秤斗的物料量為最終配方值的稱量方式,通過給料設備向秤斗內加入規定數量的物料,然后由排料裝置將秤斗排空。它要求每次稱量開始前,秤斗必須回零。
增量稱量法的優點是控制比較簡單,投資較少,一旦發生超差,可以到現場及時補救。缺點是秤斗存料。二、浮法玻璃原料及配合料制備32精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備
減量稱量法是在稱量過程中由秤斗排出的物料量為最終配方值的稱量方式,通過給料裝置向秤斗內加入大于規定數量的物料,然后由秤斗下的排料機將規定數量的物料排出。假定要稱量Xkg原料,先通過給料機向秤斗加料到Akg,然后由秤斗出料口處的給料機往外排料,直到秤斗中還殘留Bkg料時停止排料,使X=A-B。
減量稱量法的優點:由于排料為稱量過程,消除了秤斗粘料誤差,提高了動態精度。其次排料時使用輸送設備,可以使物料平穩落下,并可控制排料順序和速度,使物料形成夾層狀、起到預混的作用。這樣使系統的精度大大提高。缺點是由于排料是最終配料值,所以一旦出現誤差很難補救。二、浮法玻璃原料及配合料制備33精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備
原料的混合是指多種原料在外力作用下通過運動速度和方向發生變化,使各種原理顆粒得以均勻分布的操作,是使多種不同物料彼此相互分散達到均勻混合的操作。配合料的混合過程是將稱量好的各種原料混合成為均勻合格配合料的過程。
配合料的均勻性主要受混合機的類型、混合時間、含水率、各種原料的用量、原料的顆粒度等因素的影響。配合料的混合時間與混合機的類型有關,混合時間短達不到混合要求,混合時間太長,混合效率低,還會造成配合料分層。控制配合料合適的濕度將有利于配合料的混合均勻度,同時,配合料在輸送過程中不易結團和分層。二、浮法玻璃原料及配合料制備34精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備混合好的配合料需要從混合機輸送到窯頭料倉,不同的輸送方式直接影響配合料的分料程度。為了把分料現象降到最低限度,在輸送配合料時,應選取最短距離,盡量防止振動,力求減少倒運次數和落差。目前,混合好的配合料從混合機運送到窯頭料倉的過程一般采用皮帶輸送,一般把輸送配合料的皮帶稱為原熔皮帶。混合好的配合料通過原熔皮帶機輸送至窯頭,為了均勻地送入各個儲料倉內,由皮帶輸送機轉運到一條小型布料皮帶(可逆皮帶機)上,根據料倉儲料情況開動布料皮帶機進行往復卸料。二、浮法玻璃原料及配合料制備35精選課件ppt5、浮法玻璃的配合料制備在配合料輸送至窯頭之前,碎玻璃經稱量后應均勻地鋪在配合料上,要保證皮帶上的配合料從料頭到料尾都有配合料覆蓋,為此,要控制碎玻璃秤的排料速度和混合機的排料速度。
皮帶輸送的優點:配合料在皮帶上運行平穩,轉移次數少,只要設計合理,就能防止振動,克服分料現象。簡單便于維修、運輸效率高,有利于實現系統的連鎖自動控制。二、浮法玻璃原料及配合料制備36精選課件ppt
內容1、浮法玻璃熔制技術工藝流程2、玻璃熔制工藝原理3、影響浮法玻璃熔制的因素4、浮法玻璃的形成5、浮法玻璃熔制工藝制度6、浮法玻璃熔窯三、浮法玻璃熔制技術37精選課件ppt1、浮法玻璃熔制技術工藝流程浮法玻璃的熔制過程是將合格的配合料經過高溫加熱形成均勻、純凈、透明并符合成型要求的玻璃液的過程,是浮法玻璃制造過程中的主要過程之一。熔制速度和熔制的合理性對玻璃的產量、質量、合格率、生產成本、燃料消耗和池窯壽命等影響很大。三、浮法玻璃熔制技術38精選課件ppt1、浮法玻璃熔制技術工藝流程浮法玻璃熔制技術工藝流程示意圖:三、浮法玻璃熔制技術39精選課件ppt三、浮法玻璃熔制技術2、玻璃熔制工藝原理浮法玻璃的熔制過程是一個很復雜的過程,包括一系列的物理、化學、物理化學反應,而這些反應的進行與玻璃的產量和質量有密切關系。各種不同配合料在熔制過程中發生的反應見下表:各種不同配合料在熔制過程中發生的反應物理反應化學反應物理化學反應配合料加熱配合料脫水各個組分的熔化晶相轉化個別組分的揮發固相反應碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽分解水化合物的分解化學結合水的分解硅酸鹽的形成與相互作用共熔體的形成固態的溶解與液態間互溶玻璃液、爐氣、氣泡間的相互作用玻璃液與耐火材料間的作用——40精選課件ppt2、玻璃熔制工藝原理根據熔制過程中的不同特點,從加熱配合料到最終成為符合成型要求玻璃液的過程,可分為五個階段,即硅酸鹽形成階段、玻璃液形成階段、玻璃液澄清階段、玻璃液均化階段和玻璃液冷卻階段。直觀地,也可分為配合料堆的反應燒結階段;硅酸鹽形成及其熔化物熔化階段,主要是殘余石英砂溶解于已形成的硅酸鹽中;澄清消除氣泡階段,主要是降低各種氣體在玻璃液中的過飽和程度;逐漸冷卻至成型溫度階段。三、浮法玻璃熔制技術41精選課件ppt2、玻璃熔制工藝原理(1)硅酸鹽形成階段配合料入窯后,在800~1000℃溫度范圍發生一系列物理的、化學的和物理-化學的反應,如粉料受熱、水分蒸發、鹽類分解、多晶轉變、組分熔化以及石英砂與其他組分之間進行的固相反應。這個階段結束時,大部分氣態產物從配合料中逸出,配合料最后變成由硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結物。硅酸鹽形成速度取決于配合料性質和加料方式。(2)玻璃形成階段當溫度升到1200℃時,燒結物中的低共熔物開始熔化,出現了一些熔融體,同時硅酸鹽與未反應的石英砂粒反應,相互熔解。伴隨著溫度的繼續升高,硅酸鹽和石英砂粒完全熔解于熔融體中,成為含大量可見氣泡、條紋、在溫度上和化學成分上不夠均勻的透明的玻璃液。三、浮法玻璃熔制技術42精選課件ppt2、玻璃熔制工藝原理在浮法玻璃生產過程中,硅酸鹽形成階段與玻璃形成階段之間沒有明顯的界限,即在硅酸鹽階段尚未結束時,玻璃液形成階段已經開始,并且硅酸鹽形成進行得極為迅速,而玻璃液形成卻很緩慢。這是由于在實際生產中,配合料被直接投入到1300℃左右的投料池中,硅酸鹽形成極快(約3~5min),而玻璃液的形成必須等待石英砂粒的完全熔解。因此要劃分這兩個階段很困難,所以生產上把這兩個階段視作一個階段,稱為配合料熔化階段。三、浮法玻璃熔制技術43精選課件ppt2、玻璃熔制工藝原理(3)玻璃液澄清階段隨著溫度繼續升高,達到1400~1500℃時,玻璃液的粘度約為10Pa·s,玻璃液在形成階段存在的可見氣泡和溶解氣體,由于溫度升高,體積增大,玻璃液粘度降低而大量逸出,直到氣泡全部排出。(4)玻璃液均化階段當玻璃液長時間處于高溫下,由于對流、擴散、溶解等作用,玻璃液中的條紋逐漸消除,化學組成和溫度逐漸趨向均一。此階段結束時的溫度略低于澄清溫度。三、浮法玻璃熔制技術44精選課件ppt2、玻璃熔制工藝原理玻璃液的均化過程早在玻璃液形成階段時已開始,然而主要的還是在澄清后期進行。它與澄清過程混在一起,沒有明顯的界限,可以看作一面澄清,一面均化,且澄清加速了均化的進程,均化的結束在澄清之后,并一直延續到冷卻階段。此外,攪拌是提高均勻性的一個很好的方法。(5)玻璃液冷卻階段將澄清和均化了的玻璃液均勻降溫,使玻璃液具有成型所需的粘度。在冷卻階段應不破壞玻璃液的質量。浮法玻璃冷卻階段結束的溫度在1100~1050℃左右。三、浮法玻璃熔制技術45精選課件ppt3、影響浮法玻璃熔制的因素①配合料化學組成。它對玻璃熔制速度有決定性影響,配合料化學組成不同所需熔化溫度就不相同,配合料中堿金屬氧化物等氧化物的總量對SiO2和Al2O3總量比值越高,則配合料越容易熔化。②原料性質。原料性質及其種類選擇對熔制影響很大,如石英砂顆粒大小、形狀及所含雜質的難熔性;配合料氣體含率,所含氣體的化學組成;為引入同一氧化物而達到最有利于熔制的礦物及化工原料的合理選擇等,都影響玻璃熔制速度和熔化質量。三、浮法玻璃熔制技術46精選課件ppt3、影響浮法玻璃熔制的因素③配合料的調制,包括配合料的均勻性、含水量、碎玻璃用量的控制等。其中,配合料的均勻性是一項主要的工藝指標,是否混合均勻對玻璃質量和熔制速度有極大關系,因此,應盡可能地將配合料混合均勻,并注意在輸送和儲存過程中不受到較大振動,以免引起分層現象。④加料方式。加料方式的不同會影響熔化速度、熔化區的溫度、液面狀態和液面高度的穩定,從而影響玻璃產量和質量。三、浮法玻璃熔制技術47精選課件ppt3、影響浮法玻璃熔制的因素⑤熔制的溫度制度。熔制溫度決定玻璃的熔化速度,溫度越高,硅酸鹽生成反應越劇烈,配合料顆粒熔解越快,玻璃液形成速度也越快。提高熔化溫度是強化玻璃熔制、增加熔窯生產能力的有效措施,在條件允許的情況下應盡可能提高熔化溫度,以強化熔制過程。⑥窯內壓力、氣氛、玻璃液面以及泡界線是否穩定。⑦熔窯耐火材料、加熱燃料的種類及質量。⑧窯爐結構及攪拌器等輔助設施的應用。⑨熔窯的自動化程度等。三、浮法玻璃熔制技術48精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(1)玻璃形成過程在玻璃形成階段,配合料的熔化過程中,由于石英砂粒的溶解和擴散速度比各種硅酸鹽的溶解和擴散速度慢得多,所以玻璃形成過程的速度實際上取決于石英砂粒的溶解和擴散速度。三、浮法玻璃熔制技術49精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清由于配合料的分解、部分組分的揮發、氧化物的氧化還原反應、玻璃與耐火材料的相互作用等原因而析出大量氣體,其中大部分氣體將逸散于空間,剩余氣體的大部分將溶解于玻璃液中,而少部分則以氣泡的形式存在于玻璃液中。玻璃的澄清過程就是消除玻璃液中氣泡的過程。值得指出的是,玻璃澄清的排泡與去氣是兩個不同的概念,前者是排除玻璃液中的可見氣泡,后者則是要全部排除玻璃液中的氣體,包括化學結合的氣體。三、浮法玻璃熔制技術50精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清①玻璃中氣體的存在形式存在于玻璃液中的氣體主要有三種狀態,即可見氣泡、溶解的氣體、化學結合的氣體。此外,還有吸附在玻璃熔體表面上的氣體。常見的氣體有CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2等氣體,N2以物理狀態存在于玻璃中,其他氣體大部分以化學結合狀態存在。
a.碳酸鹽分解產物和燃燒產物CO2
它在玻璃熔液中的溶解度,取決于能生成比較穩定的碳酸鹽的含量,如果堿性氧化物濃度增加,玻璃液吸收CO2的能力也隨之增大。而CO2的物理溶解卻隨溫度的升高、過飽和程度的增加而降低。三、浮法玻璃熔制技術51精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清
b.硫酸鹽分解產物和燃燒產物SO2
它能與配合料、玻璃液相互作用形成硫酸鹽或再次分解為SO2或SO3。澄清劑芒硝在高溫下受熱分解放出SO2和O2或SO3。隨著玻璃中含堿量的增加,玻璃液中的SO2再次與一價、二價金屬氧化物生成硫酸鹽而增多。
c.O2O2在玻璃中的溶解度是微小的。只有當玻璃液中存在變價氧化物時,因在低溫時變價氧化物吸收O2由低價轉變為高價,使其溶解度增加,而在高溫時高價氧化物分解放出O2變為低價氧化物,其溶解度又降低。這也是變價氧化物能成為玻璃澄清劑的原因。三、浮法玻璃熔制技術52精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清②澄清過程中氣體間的轉化與平衡玻璃的澄清過程,就是如何利用玻璃液中溶解的氣體、氣泡中的氣體以及爐氣三者的平衡關系,即氣泡中包含多種氣體,其分壓各不相同,但應與各自在玻璃液中的氣體分壓、窯氣中的氣體分壓相同,彼此達到一個動態平衡。并且氣體總是由分壓高的相進入分壓低的相。三、浮法玻璃熔制技術53精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清氣體間的轉化與平衡除了與上述氣體的分壓有關系,還與氣泡中所含的氣體種類有密切的關系。根據道爾頓分壓定律,當一種A氣體進入到有B氣體的氣泡中時,氣泡的總壓將增加,B氣體的分壓卻減小,原有的平衡被打破,就將會從周圍玻璃液中吸收B氣體,直到兩相中B氣體的分壓相等為止。這就是澄清劑的作用機理。氣體在玻璃中的溶解度與溫度有關,溫度越高,氣體的溶解度越小。三、浮法玻璃熔制技術54精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清③影響玻璃澄清的因素
a.配合料中的氣體率氣體率過大,則熔制時泡沫多,延長了澄清時間,而且氣泡難以消除;氣體率過小,則玻璃液難以形成強烈的翻滾,氣泡也難以消除。
b.澄清溫度澄清溫度的過低或過高,澄清時間的不足或過長,都不利于澄清。一般澄清溫度比熔化溫度要高一些,但溫度過高,也會帶來相反的結果,主要由于玻璃液在高溫時粘度降低,容易滲透到耐火材料的微小孔道里,將其中所含氣體排出,使玻璃液中容易產生微小氣泡,此外也會加劇玻璃液對耐火材料的侵蝕,使耐火材料中的Al2O3溶于玻璃液中,局部增加了玻璃液的粘度,不利于澄清。三、浮法玻璃熔制技術55精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(2)玻璃液的澄清③影響玻璃澄清的因素
c.窯壓窯內氣體組成或壓力保持穩定是很重要的,否則會破壞已建立的平衡狀態,不利于玻璃液的澄清。窯內必須保持微正壓,正壓過大,不利于氣體的排除。溫度升高,粘度降低,有利于氣泡的排除,但要考慮到耐火材料的使用壽命。④加速澄清的措施延長澄清時間、提高澄清溫度、玻璃液沸騰攪拌、鼓泡、加澄清劑等。在配合料中引入適量的澄清劑是一種最常見的方法。三、浮法玻璃熔制技術56精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化玻璃液的均化目的是要達到化學均一性和熱均一性。當玻璃液存在化學不均時,就是主體玻璃與不均體兩者的性質不同,這將對玻璃制品產生不利影響,如因膨脹系數不同將會產生結構應力;光學性質不同將會產生光畸變;粘度和表面張力不同將會產生波筋、條紋等缺陷;化學成分不同還可能產生析晶、析泡等傾向等。由此可知,不均勻的玻璃液對浮法玻璃制品的產量和質量將有重大的影響。玻璃液的均勻性與配合料的均勻性、熔制作業的穩定性及耐火材料的質量等有關。玻璃形成和澄清階段玻璃液中不均體的溶解和擴散是主要的均化過程。三、浮法玻璃熔制技術57精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化①玻璃液中不均體的溶解與擴散玻璃液中的不均質體,即玻璃組分的濃度差引起的分子擴散,由玻璃液中某組分較多的部分向該組分較少的部分轉移。在靜止的玻璃液中不均體的擴散速度是非常緩慢的,提高擴散速度的方法是提高熔制溫度和減小玻璃液粘度。同時溫度升高也降低玻璃液的表面張力,有利于玻璃液的均化。②玻璃液的表面張力降低玻璃液表面張力產生的均化效果比降低玻璃液粘度更有效。表面張力小的條紋和不均體,容易被均化;表面張力大的條紋和不均體,即使受到剪切力作用也很難伸長和消失,因此降低玻璃熔體的表面張力,有助于玻璃均化。三、浮法玻璃熔制技術58精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化③玻璃液的對流玻璃液在玻璃熔窯內所處位置不同,其溫度也不同,因此導致玻璃液產生對流。由于在液流斷面上存在著速度梯度,因此玻璃液中的不均體被拉長。其結果不僅增加了擴散面積,而且會增加濃度梯度,加強了玻璃液的擴散均化作用。但是玻璃液在浮法熔窯中的流動屬層流而不是湍流,故對流均化過程的作用是有限的。增加玻璃液的對流雖然能夠強化均化作用,但對耐火材料的侵蝕作用也增強。三、浮法玻璃熔制技術59精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化④玻璃液中氣泡上升當氣泡由玻璃液深處向上浮升時,一方面由于氣泡上升的翻騰作用,帶動氣泡附近的玻璃液流動,在其斷面形成速度梯度,促使不均體均化;另一方面若氣泡上升時遇到不均質體,由于氣泡的上升力給予不均體以拉力,使它拉成線條,有利于均化進行。三、浮法玻璃熔制技術60精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化⑤玻璃液的強制均化技術強制均化技術主要包括攪拌、鼓泡等。
a.攪拌它是利用設置攪拌器對玻璃液進行強制均化的有效措施。攪拌器的形式有垂直攪拌器和水平攪拌器兩種,浮法玻璃生產使用的攪拌器一般設置在卡脖上。三、浮法玻璃熔制技術61精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(3)玻璃液的均化
b.鼓泡鼓泡是將凈化的壓縮空氣,從窯底鼓泡管鼓入玻璃液中,使它在熔窯深層的玻璃液中產生一定壓力的氣泡,并迅速上升到玻璃液的表面而破裂。在上升過程中能吸收玻璃液中的小氣泡,使其自身迅速長大,并攪動四周玻璃液,起到強制均化和促進澄清的作用。如在熔化部熱點附近適當位置設置一排鼓泡點,鼓出的氣泡上升時,在熔窯的寬度方向形成一排“氣幕”,將熔化池沿縱向分成兩個循環流動區域,并推動兩股循環流向前后兩個方向運動,前面的環流有著阻擋玻璃液回流的作用,后邊的環流迫使配合料較長時間滯留在熔化區域中,得以充分熔化,并不會越出鼓泡帶進入澄清區,即不會跑料。三、浮法玻璃熔制技術62精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(4)玻璃液的冷卻即便是澄清均化很好的玻璃液,也不能馬上成型制成產品,這是因為不同產品其成型溫度不相同或要求玻璃液的粘度不相同。浮法玻璃的成型溫度在1100℃左右,因此必須將熔化并澄清均化好的玻璃液的溫度由1350℃,均勻降至1100℃左右,然后進入錫槽成型。三、浮法玻璃熔制技術63精選課件ppt4、浮法玻璃的形成(4)玻璃液的冷卻冷卻過程中影響產品質量和產量的有兩個因素,玻璃液的熱均勻程度和是否產生二次氣泡。在玻璃液的冷卻過程中,不同位置的玻璃液之間多少總會存在一定溫差,即熱不均勻性。熱不均勻性超過一定范圍時,將對生產帶來不利影響。因此在實際生產過程中,冷卻部一般不采用強烈的冷卻措施,而且嚴格采取保溫措施,盡可能使玻璃液的降溫均勻一致。二次氣泡的特點是直徑小、數量多、分布均,又稱為再生泡或灰泡。不同玻璃產生二次氣泡的原因不同,一般產生的原因有鹽類的繼續分解、溶解氣體的析出、耐火材料氣泡作用、其他化學反應。三、浮法玻璃熔制技術64精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度合理的熔制工藝制度是正常生產的保證。熔窯熔制四穩作業(即溫度穩、壓力穩、泡界線穩、液面穩)對于獲得高產、優質、低消耗、長窯齡起了重要作用。在配合料熔制過程中,熔化操作的基本原則就是保證“四小穩”,即保證熔化溫度穩定、保證窯壓穩定、保證玻璃液面穩定和保證泡界線穩定。池窯的工藝制度包括溫度、壓力、泡界線、液面、氣氛和換向等。三、浮法玻璃熔制技術65精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(1)玻璃熔制的溫度制度這里的溫度制度是指熔化部的溫度制度,而非全窯的溫度制度。溫度制度是指沿熔化部窯長方向的溫度分布。溫度制度對玻璃熔化速度、玻璃液對流情況、成型作業、燃料消耗、窯齡等都有影響。對于浮法玻璃熔窯內的溫度要求橫向溫差越小越好,縱向溫度要嚴格執行工藝制度。三、浮法玻璃熔制技術66精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(2)玻璃熔制的壓力制度池窯壓力制度用壓力分布曲線表示。窯內壓力是指氣體系統所具有的靜壓。玻璃液面處的壓力為零壓或微正壓,該處的壓力統稱為窯壓。窯壓不能為負壓,因為負壓狀態火焰空間將吸入冷空氣,改變窯內氣氛,降低窯溫,增加能耗,還會使窯內溫度分布不均勻。但也不能過大,窯壓過大將使熔窯冒火嚴重,不僅增加燃料消耗,而且加劇窯體燒損,并不利于玻璃液澄清和冷卻。三、浮法玻璃熔制技術67精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(3)玻璃熔制的泡界線制度在正常作業條件下,進入熔窯的配合料受到3方面的作用,一是投料機將料堆向前推進的力,另一是從熱點向投料口的對流對料堆施加的阻止其前進的反方向的力,第三是高溫熔化作用,在三者的作用平衡時,料堆就固定在熔窯的某一位置消失。此后未熔粉料顆粒和反應放出的氣體形成泡沫稠密區,并在三者作用下完全熔融,形成清凈的玻璃液。泡沫稠密區與清凈玻璃液之間就形成了一條整齊明晰的分界線,在線的里面,玻璃形成反應激烈進行,液面有很多泡沫。而在線的外面,液面像鏡子一樣明亮,這條分界線就是泡界線。通常按照泡界線的位置、形狀、清晰度來判斷熔化作業的正常與否。三、浮法玻璃熔制技術68精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(3)玻璃熔制的泡界線制度泡界線的形狀、位置的穩定是熔化作業正常與否的重要標志,也影響到窯的產量和玻璃液質量。從泡界線的成因來看,其位置應與玻璃液熱點一致。在實際操作過程中,有些廠為了防止跑料,將泡界線向投料口方向適當移一些,以便控制,但移動不能過多,以免由于熔化面積過多減小,而影響產量和質量。泡界線應向澄清區凸出,兩邊對稱,最好不能偏斜。泡界線應整齊清楚,線外液面清亮,無沫子。三、浮法玻璃熔制技術69精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(4)玻璃熔制的液面控制玻璃液面穩定是達到整個窯作業穩定的主要條件,是熔窯系統平衡最有決定性的標志。玻璃液面波動,一方面會造成成型部玻璃流的變化,從而影響玻璃成型的質量,另一方面也會加劇玻璃液對熔窯池壁耐火材料的侵蝕,波動劇烈時還會產生溢料現象,蝕損胸墻磚和小爐底板磚,大大減少熔窯的使用壽命,因此控制窯內玻璃液面高度的穩定是尤為重要的。三、浮法玻璃熔制技術70精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(5)玻璃熔制的氣氛控制玻璃窯內氣體或火焰按其化學組成成分以及具有的氧化或還原能力分為氧化氣氛、中性氣氛、還原氣氛三種。理論上,當窯內空氣過剩系數α>1時,燃燒產物中有多余的O2,具有氧化能力,此時的氣氛稱為氧化氣氛或氧化焰;當α=1時,燃燒產物中無多余的O2和未燃燒完全的CO,此時的氣氛稱為中性氣氛或中性焰;當α<1時,燃燒產物中含有一定量的CO,具有還原能力,此時的氣氛稱為還原氣氛或還原焰。氣氛制度的制定主要與配合料組成、澄清劑種類、生產玻璃顏色等有關。三、浮法玻璃熔制技術71精選課件ppt5、浮法玻璃熔制工藝制度(6)玻璃熔制的換向控制玻璃熔化過程中,通常要按一定的時間間隔進行火焰的換向操作。這主要是為了穩定熔化溫度,不讓蓄熱室的格子體上部溫度過高(不超過該種格子磚所允許的工作溫度),同時也為了減少窯體耐火材料的燒損。如果不進行換向,那么就會造成配合料一邊熔化好,一邊熔化不好,出現橫向溫差過大,從而影響玻璃的質量。通常間隔的時間為20min一次,即通過換向閘板,使氣流(廢氣與助燃空氣)的流向相反。三、浮法玻璃熔制技術72精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯浮法玻璃熔窯屬于橫火焰蓄熱式池窯。浮法玻璃熔窯根據各部功能,其構造分為投料、玻璃熔制、熱源供給、廢氣余熱回收、排煙供氣等部分。三、浮法玻璃熔制技術73精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(1)投料系統投料系統由投料機和投料池組成。投料作業是熔制過程中最重要的工藝環節之一,影響配合料的熔化速度、熔化區的位置、熔化溫度及液面的穩定,從而影響熔化率、玻璃質量和燃料消耗量等指標。三、浮法玻璃熔制技術74精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(2)玻璃熔制系統玻璃熔制系統主要由前臉墻、熔化部、卡脖、冷卻部組成。浮法玻璃熔窯窯體沿長度方向分成熔化部(包括熔化帶、澄清帶)、卡脖、冷卻部。熔化部是進行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分,由于采用火焰表面加熱的熔化方式,熔化部分為上下兩部分,上部稱為火焰空間,下部稱為窯池。前臉墻是橫跨在投料池上方,阻止窯內熱氣體向窯外逸出和熱輻射的正面擋墻,其開度應盡可能小,但不能影響下方配合料進入窯內。三、浮法玻璃熔制技術75精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(2)玻璃熔制系統冷卻部是熔化好的玻璃液進一步均化和冷卻的部位,也是將玻璃液分配給各成型設備的部位。冷卻部應提供純凈、透明、均勻且溫度穩定的玻璃液。與熔化部相同冷卻部也為矩形窯池,也分為上部空間與窯池兩部分,結構與熔化部大致相同。卡脖是熔化部和冷卻部之間的一段縮窄窯池。與矮碹、吊墻配合使用,對熔化部和冷卻部之間的氣體空間和玻璃液起分隔作用。卡脖所起的降溫作用不大,但對玻璃液流影響較大。三、浮法玻璃熔制技術76精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(3)熱源供給系統浮法玻璃熔窯熱源供給系統主要由小爐、噴槍等設備組成。小爐是玻璃熔窯的重要組成部分,是使燃料和空氣預熱、混合,組織燃燒的裝置。小爐結構應保證火焰有一定長度、亮度、剛度、角度,有足夠的覆蓋面積,不發飄、不分層、還要滿足窯內所需的溫度和氣氛的要求。三、浮法玻璃熔制技術77精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(4)廢氣余熱回收系統浮法玻璃熔窯廢氣余熱回收系統主要包括蓄熱室、余熱鍋爐等設備。蓄熱室是利用耐火材料做蓄熱體(稱為格子磚)蓄積從窯內排出煙氣的部分熱量,用來加熱進入窯內的空氣。蓄熱室結構簡單,可加熱大量氣體,并且可以把冷氣體加熱到較高溫度。但蓄熱室是間歇作業,加熱溫度不易穩定,并且是成對配置,由于火焰換向作業而必須使用交換器,所以,占用空間大,使用的材料多,投資費用也大。蓄熱室的結構形式主要有連通式、分隔式、半分隔式、兩小爐分隔式和兩段式等結構形式。三、浮法玻璃熔制技術78精選課件ppt6、浮法玻璃熔窯(5)排煙供氣系統浮法玻璃熔窯排煙供氣系統用于保證熔窯作業連續、正常、有效地進行。它包括交換器、空氣煙道、總煙道煙囪等。交換器是氣體換向設備,按照換向程序依次向窯內送入空氣、由窯內排出煙氣,還能調節氣體流量和改變氣體流動方向。對交換器的要求是換向迅速、操作方便可靠、嚴密性好、氣體流動阻力小以及檢修方便。煙道除用作排煙供氣外,還可通過設置閘板調節氣體流量和窯內壓力。總煙道閘板用來調節煙囪對窯內的抽力,總煙道上的調節閘板用來對窯內壓力的微調,以穩定生產。三、浮法玻璃熔制技術79精選課件ppt
內容1、浮法玻璃成型的定義2、浮法玻璃成型工藝過程3、浮法玻璃成型工藝因素4、浮法玻璃成型原理5、影響成型質量的因素6、錫槽結構7、錫槽的附屬設備四、浮法玻璃成型技術80精選課件ppt1、浮法玻璃成型的定義浮法玻璃成型工藝過程為熔化、澄清、冷卻的優質玻璃液在調節閘板的控制下經流道平穩連續地流入錫槽,在錫槽中漂浮在熔融錫液表面,在自身重力的作用下攤平、在表面張力作用下拋光、在主傳動拉引力作用下向前漂浮,通過擋邊輪控制玻璃帶的中心偏移,在拉邊機的作用下實現玻璃帶的展薄或積厚并冷卻、固型等過程,成為優于磨光玻璃的高質量的平板玻璃。玻璃液在前進的過程中經歷了在錫液面上的攤開、達到平衡厚度、自然拋光以及拉薄或積厚四個過程。浮法玻璃的成型設備因為是盛滿熔融錫液的槽形容器而被稱作錫槽,它是浮法玻璃成型工藝的核心,被看作為浮法玻璃生產過程的三大熱工設備之一。四、浮法玻璃成型技術81精選課件ppt2、浮法玻璃成型工藝過程池窯中熔化好的玻璃液,在1100℃左右的溫度下,沿流道流入錫槽,由于玻璃的密度只有錫液密度的1/3左右,因而漂浮在錫液面上,完成玻璃的平整化過程,然后逐漸降溫,在外力的作用下冷卻成板。玻璃帶冷卻到600~620℃時,被過渡輥臺抬起,在輸送輥道牽引力作用下,離開錫槽,進入退火窯,消除應力,再經質量檢測,縱橫切割,裝箱入庫。為了防止錫液在高溫下的氧化,通常通入弱還原性的保護氣體,以提高玻璃質量。玻璃帶成型時的作用力有兩種,即表面張力和自身重力,前者阻止玻璃液無限攤開,對玻璃表面的光潔度影響極大;后者則促使玻璃液攤開。當表面張力與自身重力平衡時,漂浮在錫液面上的玻璃帶就獲得自然厚度。四、浮法玻璃成型技術82精選課件ppt3、浮法玻璃成型工藝因素對浮法玻璃成型起決定作用的因素有玻璃的粘度、表面張力和自身的重力。在這3個因素中,粘度主要起定型的作用,表面張力主要起拋光的作用,重力則主要起攤平作用。但是三者對攤平、拋光和展薄都有一定作用,這三者結合才能很好的進行浮法玻璃的生產。玻璃液剛流入錫槽時,處于自身重力和液-液-氣三相系統表面張力的作用下。隨著玻璃液的不斷流入,在自身重力影響下,玻璃液沿錫液表面攤開,并在錫液面上形成了玻璃液的流體靜壓,作為玻璃帶成型的源流。在1025℃左右的溫度范圍內,在自身重力和表面張力的作用下,玻璃液以自然厚度(7mm左右)向四周流動攤開,此過程稱為玻璃的攤平過程。四、浮法玻璃成型技術83精選課件ppt3、浮法玻璃成型工藝因素在玻璃的攤平過程中,主要涉及玻璃液的平整化,亦即攤得平不平,這是生產優質浮法玻璃之關鍵。生產實踐證明,欲得到平整的玻璃帶,必須具備下述條件。(1)適于平整化的均勻的溫度場。玻璃液在錫液面上攤平必須有適于平整化的溫度范圍。適于浮法玻璃自身攤平的溫度范圍為1065~996℃。只有在此范圍內,才能使玻璃帶攤得厚度均勻、表面平整。(2)足夠的攤平時間。玻璃的平整化除必須有一定的溫度范圍,以達到一定的表面張力外,還必須具備足夠的攤平時間,以保證表面張力充分發揮作用。即1050℃時,玻璃液在錫液表面上約需用1min稍多的時間,即可消除波紋而攤平,達到平整化的要求。四、浮法玻璃成型技術84精選課件ppt3、浮法玻璃成型工藝因素由于玻璃液在成型過程中被逐漸地冷卻,也就是溫度逐漸降低粘度不斷增大,所以在錫槽設計和生產過程中,適當延長高溫區長度或延長高溫區作用時間,都對玻璃的平整化有利。但是,提高玻璃液和高溫區溫度,以降低玻璃粘度,雖然有利于加速玻璃帶平整化過程,但若玻璃粘度降低過多,不足以克服玻璃本身的慣性,就可能拉不走,這樣就會降低產量。四、浮法玻璃成型技術85精選課件ppt4、浮法玻璃成型原理浮法玻璃的成型過程原理主要是描述玻璃液在錫液面上的攤開過程、平衡厚度、拋光時間、玻璃液的拉薄或增厚。(1)玻璃液在錫液面上的攤開過程自然界的液體自由表面是最光滑平坦的,所以密度大的液體就可以起到理想的成型模具的作用。借鑒玻璃液和錫液不起化學反應以及互不浸潤原理,同時后者的密度大于前者,因而玻璃液可浮在錫液面上。玻璃液只是有限度地攤開,當攤開到一定程度時,玻璃液的表面張力和重力充分起作用并達到平衡,玻璃液就形成一定厚度的表面光滑平整的液層。四、浮法玻璃成型技術86精選課件ppt4、浮法玻璃成型原理(2)平衡厚度
浮在錫液表面的玻璃液,在沒有外力的作用下,它的厚度取決于兩個因素:一是表面張力,它力圖使玻璃液收縮增厚,從而使其表面積最小;二是重力,它力圖使玻璃液變薄攤開,從而使其位能最低。當這兩種相反的力達到平衡時的玻璃液的厚度就被稱為平衡厚度。四、浮法玻璃成型技術87精選課件ppt4、浮法玻璃成型原理(3)玻璃液在錫液面上的拋光時間
浮法玻璃的拋光過程主要依靠玻璃液的表面張力的作用來實現。浮法玻璃在錫槽中的拋光過程是通過控制較小的降溫速度和均勻的溫度場等,使形成表面張力充分發揮其展平作用的理想條件。浮法玻璃拋光過程的溫度范圍與攤平過程的相同(1065~996℃),這樣在該溫度范圍內,能夠使玻璃液保持適宜的粘度,并保證有足夠的時間,以備拋光作用。實踐證明,若流入錫槽的是均質玻璃液,則它在均勻的溫度場(拋光區內)停留1min左右的時間,就可以獲得光潔平整的拋光表面。四、浮法玻璃成型技術88精選課件ppt4、浮法玻璃成型原理(4)玻璃液的拉薄
浮玻璃液在重力和表面張力平衡時,在錫液面上形成自然厚度約7mm的玻璃帶。拉引厚度小于自然厚度的玻璃時,必須對玻璃帶施加一定的拉力。但是當增加拉引速度時,隨著拉引力的增加,玻璃寬度和厚度就成比例地減小,因為在玻璃帶被拉薄的同時,表面張力的作用使得玻璃帶增厚或使帶寬有所收縮,因此要使拉薄過程有效地、順利地進行,必須選擇適宜的溫度范圍、采用合理的工藝參數和拉薄措施。實踐證明,溫度范圍883~769℃,有利于玻璃帶的拉薄,同時,玻璃帶在拉薄區內獲得了展薄。為了得到并維持玻璃帶在拉薄區內所獲得的寬度,在拉薄區玻璃帶的兩邊,可根據工藝要求安置若干個拉邊機。四、浮法玻璃成型技術89精選課件ppt5、影響成型質量的因素浮法玻璃成型需要多方面的配合,任何一方面出現問題均會造成玻璃質量的下降,嚴重者可導致停產,其中影響成型質量的因素主要包括錫槽溫度制度、氣氛制度、壓力制度等項。四、浮法玻璃成型技術90精選課件ppt5、影響成型質量的因素(1)溫度制度溫度制度指的是沿錫槽長度方向的溫度分布。錫槽的溫度制度也可用錫槽內平面上各區的溫度來表示。溫度制度是錫槽成型作業基礎,對玻璃帶的拉引速度、錫液的對流狀態、玻璃的品種、規格及產量、質量等都有一定的影響。溫度制度的確定取決于所生產的玻璃成分、帶厚及拉引速度。①流道溫度過高時,玻璃液粘度降低,進入錫槽后攤開面積變大,造成玻璃帶過薄、過寬,這樣容易引起沾邊、滿槽等事故。而且在拉邊機處會感到成型困難。四、浮法玻璃成型技術91精選課件ppt5、影響成型質量的因素(1)溫度制度②流道溫度過低時,玻璃液粘度增大,攤平和拋光的條件不充分,玻璃表面質量會受到影響,并容易引起脫邊、斷板等事故,同時存在成型時不易拉薄或積厚的困難。③流道溫度波動時,玻璃帶的板根會忽大忽小變化不穩定,玻璃帶薄厚也會隨之變化,這樣容易引起脫邊、沾邊等事故。④流道溫度不均勻時,攤開的玻璃帶在橫向上會由于溫度的不均勻而造成粘度的不均勻,這時生產出來的玻璃產品容易出現“條紋”等質量缺陷。四、浮法玻璃成型技術92精選課件ppt5、影響成型質量的因素(2)氣氛制度錫的氧化物(SnO2、SnO)嚴重污染玻璃,使玻璃出現霧點、錫滴、沾錫等缺陷,嚴重時玻璃甚至不透明,熱處理(如鋼化)呈現虹彩,因此,浮法玻璃生產要求錫槽內必須保持中性或弱還原氣氛,以防止錫液氧化。現在錫槽中都采用N2+H2混合氣體做保護氣體。
H2對SnO2的還原能力與溫度有關。實驗證明H2對SnO2的還原能力隨溫度升高而增強,隨溫度降低而減弱。在錫槽中為了彌補低溫區段H2對SnO2(或SnO)的還原能力,常采用增加H2含量的做法。四、浮法玻璃成型技術93精選課件ppt5、影響成型質量的因素(3)壓力制度錫槽內的壓力制度比之玻璃熔窯要嚴格得多,因為錫槽內壓力過高,保護氣體散失就越多,增加了保護氣體的耗量,這就會破壞保護氣體的生產平衡,給生產帶來不利影響,同時也會增加電耗。若錫槽處于負壓狀態,就會吸入外界空氣,使錫槽內氧氣含量超過允許值(10cm3/m3),就會有錫的氧化物產生,這樣一則增加錫耗,增加玻璃成本;二則嚴重污染玻璃,產生各種由錫氧化物造成的缺陷,如沾錫、霧點、鋼化虹彩等等。正常生產情況下,錫槽內應維持微正壓,一般以錫液面處的壓力為基準,要求其壓力為3~5Pa,有時甚至維持在10Pa左右。四、浮法玻璃成型技術94精選課件ppt5、影響成型質量的因素(3)壓力制度影響錫槽壓力制度的因素:①錫槽的溫度制度錫槽。對保護氣體而言屬高溫容器,因此保護氣體在錫槽中對溫度非常敏感,溫度波動對壓力制度有明顯的影響。②保護氣體量及壓力。錫槽空間應充滿保護氣體,若保護氣體量不足,必然導致錫槽處于負壓狀態。保護氣體量與其本身的壓力成正比,壓力降低,同樣會導致保護氣體的量不足,錫槽就會處在負壓狀態。③錫槽的密封情況。直接影響壓力制度,密封得好,保護氣體的泄漏量就少,壓力穩定。四、浮法玻璃成型技術95精選課件ppt6、錫槽結構錫槽是浮法玻璃的關鍵成型設備,其結構大致分為三部分:進口端、出口端、主體部分。①進口端是連接熔窯末端和錫槽的通道,它由流道、流槽、安全閘板、調節閘板、頂碹、側墻、擋焰磚、蓋板磚、擋氣磚等部分組成。②錫槽和退火窯之間的一段熱工設施,叫出口端,也稱過渡輥臺,其結構在很大程度上決定了錫槽氣密性的好壞。四、浮法玻璃成型技術96精選課件ppt6、錫槽結構③錫槽的主體分為等寬型和前寬后窄型兩種,現在一般使用后者。主體部分即錫槽的主體結構包括槽底、胸墻、頂蓋、鋼結構、電加熱、保護氣體、冷卻裝置等部分。為了避免錫液氧化,從頂部或側壁導入保護氣體。錫槽頂部還設有電加熱裝置,以便滿足投產前的烘烤升溫,臨時停產的保溫以及正常生產時的溫度調節等需要。錫槽底部應有一定的空間高度,以便布置風管冷卻槽底,減少槽底鋼殼的熱變形。四、浮法玻璃成型技術97精選課件ppt7、錫槽的附屬設備錫槽在操作過程中,還需要配備拉邊機、擋邊輪、冷卻器、電加熱、槽底風機、攝像頭、監視器等一些必要的附屬設備相輔助。①拉邊機拉邊機是浮法玻璃生產的主要裝備之一,它起著節流、拉薄、積厚和控制原板走向的重要作用。依靠拉邊機最前端的拉邊輪牽引浮在錫槽液面上的玻璃帶前進,并通過調節拉邊輪的線速度以及拉邊輪的水平擺角、平面傾角等,達到控制玻璃帶厚度及穩定玻璃帶寬度的目的。四、浮法玻璃成型技術98精選課件ppt7、錫槽的附屬設備①拉邊機拉邊機按結構可分為落地式拉邊機和懸掛式拉邊機兩種形式。對拉邊機的基本要求是輥頭前后伸縮調節靈活,上下控制方便,能做水平回轉運動,速度調節精度高,在高溫還原性氣氛下能長期連續使用。
拉邊機的“四度”是指:(a)拉邊機的機頭壓入玻璃帶的深度;(b)拉邊機與玻璃帶走向所形成的角度;(c)拉邊機自身的速度;(d)拉邊機機桿伸入玻璃帶的長度。四、浮法玻璃成型技術99精選課件ppt7、錫槽的附屬設備②擋邊輪擋邊輪設置在錫槽內兩側適當位置上,防止玻璃帶擺動跑偏。擋邊輪的材質選用石墨,因而和玻璃帶不黏結,與錫液也不浸潤,且旋轉靈活,避免使玻璃帶邊部產生剪應力。③冷卻器冷卻器就是在錫槽內隨時橫向穿插的冷卻水管,又稱冷卻水包,主要作用是降低玻璃帶的溫度。冷卻器結構簡單,多采用方型套管,根據使用的部位不同,工藝要求不同。四、浮法玻璃成型技術100精選課件ppt7、錫槽的附屬設備④電加熱電加熱的主要作用是合理控制錫槽內各區溫度,使溫度達到成型要求。電加熱有鐵鉻鋁電熱絲和硅碳棒兩種。⑤槽底風機錫槽槽底風機的作用主要是為了防止因錫槽槽底過熱,而引起漏錫事故。其調節方法是通過風機閘板開度來控制進風量,以便控制槽底溫度。四、浮法玻璃成型技術101精選課件ppt
內容1、浮法玻璃中熱應力的類型與形成原因2、玻璃退火的定義和目的3、退火溫度和退火工藝制度4、退火窯的分區5、退火窯輥道及其傳動裝置6、退火工段生產控制五、浮法玻璃退火技術102精選課件ppt1、浮法玻璃中熱應力的類型與形成原因浮法玻璃的退火是指熔融玻璃液在錫槽中成型后,于退火窯中通過適當控制溫度降低速度,以消除或減少玻璃中熱應力到允許范圍內,保證玻璃制品的機械強度、熱穩定性、光學均勻性以及其他各種性質。浮法玻璃在退火過程中可能產生的熱應力有永久應力和暫時應力兩種。永久應力是當高溫玻璃經退火到室溫并達到溫度均衡后,玻璃中仍然存在的熱應力,也稱為殘余應力。暫時應力是隨溫度梯度的存在而存在,隨溫度梯度的消失而消失的熱應力。
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 期末應用題專項訓練:四則運算(含解析)-2024-2025學年數學四年級下冊人教版
- 建筑施工特種作業-建筑起重機械司機(物料提升機)真題庫-2
- 建筑施工特種作業-建筑起重機械安裝拆卸工(塔式起重機)真題庫-1
- 三孩政策題目及答案
- 2023年學業水平合格考試三年分類匯編(真題)-專題七人口02人口遷移
- 國家標準關于《機械制圖》的基本規定(三)
- 2023-2024學年廣東省揭陽市高二下學期7月期末教學質量測試數學試題(解析版)
- 2025屆福建省廈門市高三第二次質量檢測語文試題(解析版)
- 2025年秋三年級上冊語文同步教案 梳理與交流、初試身手
- 清吧轉讓協議書
- 防水工程改造翻新合同
- 心臟驟停病人的搶救與護理
- 汽車行業智能汽車維修與保養方案
- 220kV變電站電氣設備常規交接試驗方案
- 2024年人教版八年級英語下冊期末考試卷(附答案)
- 抖音賬號代運營合同
- 走進西方音樂學習通超星期末考試答案章節答案2024年
- 國家開放大學電大《生產管理》2024-2024期末試題及答案試卷號
- 初中生物中考全四冊復習知識點總結
- 2024年陜西省中考生物真題(含解析)
- 12J003《室外工程圖集》
評論
0/150
提交評論