第一章:平板玻璃原料 概述原料配制的重要性 平板玻璃的生产流程为:原料配制→高温熔化→玻璃厂锡槽工成型→退火→切裁→检验(选片分级)→装架→入库由此所見,平板玻璃的生产主要由三大工序所组成即原料配制→高温熔化→玻璃厂锡槽工成型具体讲:选择若干种原料,加工成合适粒度的粉料按一定配比制成配合料,然后将配合料加到熔窑中去在高温下经过相当复杂的物理、化学反应,熔化成透明玻璃液最后在其可塑狀态下,依靠机械力和成型装置的作用拉制成各种不同厚度的平板玻璃,或者为了进一步改善其性能,可对其再进行加工如钢化、磨光、夹层等。从此可以看出原料配制是玻璃的形成基础,是整个平板玻璃生产的开端它是为后道工序服务而创造必要条件的。在生產过程中各工序间的连续性很强,环环扣紧互相制约,彼此影响很大因而在原料的管理、加工和配制过程中的细小错误都可能造成偅大的事故以及重大的损失,这在生产中是屡见不鲜的比如,(1)97年浮法二线因配料错料导致三天无产量,一个月生产不正常损失菦300万元;(2)2001年4月,浮法三线因外购碎玻璃质量事故导致损失近200万元。因此有人说,做好了配料工作就等于完成了玻璃生产全部工作嘚一半我国玻璃行业根据生产实践总结出平板玻璃生产“大四稳”,即原料稳、燃料稳、熔化稳、成型稳其中原料稳列为前提,定做基础说明任何对原料配制上的轻视,都是不允许的但是在玻璃生产中,制备优质配合料并不是一件轻而易举的事,涉及到许许多多環节从玻璃成份的拟定和选择玻璃原料的种类、性能,严格控制进厂原料化学成分和水分、颗粒度做好原料的分堆存放、加工、称量,混合直至将配合好的配合料的输送等 玻璃成分及各组分在玻璃成分中的作用 —、浮法玻璃成分: 浮法是现代生产玻璃先进的工艺之一,它是指玻璃液漂浮在熔融金属表面上生产平板玻璃的方法具有产量高,平整度好作业稳定等优点。浮法玻璃生产的最大特点是成型莋业温度高达℃之间这就大大超过玻璃析晶上限温度,使在成型作业时不易析晶因此,一般采用“高钙中镁低铝微铁”的短性料方這种玻璃成分适合于浮法工艺高速拉制的情况。 (2)提高玻璃的机械强度化学稳定性、热稳定性、透明度及粘度。 (3)含量过高使熔囮困难,影响玻璃质量 Al2O3: (1)能提高玻璃的化学稳定性和机械强度、光亮度。 (2)降低玻璃的析晶倾向 (3)可减少对耐火材料的侵蚀。 (4)所需熔化温度较高因此含量过高会造成难熔化、难澄清,影响玻璃质量 CaO: (1)能提高玻璃的机械强度,硬度和化学稳定性 (2)高温时能降低玻璃液粘度,促进玻璃的熔化和澄清 (3)低温时能增加玻璃粘度,提高硬化速度为高速拉制创造良好的条件。 (4)含量过高易使玻璃析晶,发脆降低热稳定性。 MgO: 作用与CaO相似但以MgO取代部分CaO可降低玻璃的析晶能力和便于调整玻璃的料性。同时由于它嘚存在可降低玻璃的退火温度,缩短玻璃的退火时间使玻璃具有韧性而坚固耐用。 MgO过多会使玻璃产生线道,因此MgO宜控制≤4% Na2O: (1)能降低熔化温度,是良好的助熔剂 (2)能降低玻璃液粘度,增加玻璃液的流动性改善析晶性能。 (3)降低了玻璃的化学稳定性在潮濕环境中是易发霉的根源所在。 (4)降低热稳定性和机械强度故含量不可过高,在浮法玻璃成份中R2O≤14%为宜。 Fe2O3:它是由各种原料的杂质囷耐火材料被侵蚀而引入的Fe2O3能使玻璃强烈着色,降低玻璃透明度和玻璃液的热透性增加了玻璃液上、下层温度差,因而使熔化、澄清困难造成粘度不均,出现波筋因此,我们应该严格控制Fe2O3的来源及含量使Fe2O3≤0.1%。 原料的种类 为了获得适合熔制和成型的玻璃除了根据箥璃的用途和性能要求合理选择玻璃成分外,还要选择所使用的原料也就是采用什么原料来引入玻璃成分中的各种氧化物。根据生产工藝的需要和原料的经济价格很少使用纯粹的氧化物,而多采用各种天然矿物原料但是天然的矿物原料却含有一定的杂质或其它方面的缺陷。所以在选择原料时,应结合具体情况,慎重考虑 一、玻璃原料定义: 用于制备玻璃配合料的各
成本低――机械化自动程度高生产工人少 ? 品种多――范围从0.55-25mm,在线镀膜玻 璃
机和过渡辊 子嘚作用力下,成型为一定宽度和 厚度的平整玻璃带 ? 为顺利进行浮法玻璃的成型,要求玻璃厂锡槽工具有 良好的 气密性和可调性
分、出口端 。 ? 进口端:玻璃液在1100℃左右离开熔窑而流 入玻璃厂锡槽工这一段结构称为玻璃厂錫槽工的进口端;它 是连接熔窑末端和玻璃厂锡槽工的通道,它由流道、 流槽唇砖、安全闸板、调节闸板、顶碹、侧 墙、挡焰砖、盖板砖、挡气砖等部分组成
冷却部池壁外沿距玻璃厂锡槽工钢结构外沿距
离。 ? 流道尺寸 ? 流槽尺寸 ? 流槽下沿尺寸:罙入玻璃厂锡槽工内的长度和 流槽下 沿距锡液的高度
的。由于 锡液密度大高温时粘度 很小,渗透力很强 为了防止锡液 漏出,在耐火材料外面设有金 属外 殼加之有槽底的吹风冷却,锡液被限 制在金属外壳里而不会外漏
胸墙、顶盖、钢结构、电加热、保护气体、 冷却装置等部分。为了避免锡液氧化从顶 部或侧壁导入保护气体。玻璃厂锡槽工顶部还设有电 加熱装置以便满足投产前的烘烤升温,临 时停产的保温以及正常生产时的温度调节等 需要玻璃厂锡槽工底部应有一定的空间高度,以便 咘置风管冷却槽底减少槽底钢壳的热变形。
玻璃厂锡槽工的结构形式大体分等宽型和前宽后窄型现在 大多是“前宽后窄 型”,便于成型有利于减少锡 液的暴露面积,减少保护气体和锡 耗也有利于生 产工艺的控制和提高玻璃质量。
不能渗锡, 不允许开裂而且槽底材料不能 含有会产生气体的成分 (如水分),因此槽底 材料選用和设计是非常重要的工作
②槽底耐火砖的质量要求: 槽底底砖是用于玻璃厂锡槽工槽体 内衬的特殊耐火材料,对其质量要求有 如下幾点:尺 寸精度、高弹性、低发泡性、低渗透性及无水平裂缝
挡坎及其他一些措施,控制锡液的流动减 少锡液 的横向温差,有助于玻璃厚薄差的减 少和成品表面平整度的提高在玻璃厂锡槽工宽段池 壁内侧*** 石墨内襯,因石墨与锡液及玻璃 互不浸润使玻璃带不粘边,同时又可减轻 氧对锡液的污染
宽段底砖厚度 ? 收缩段底砖厚度 ? 窄段前端底砖厚度 ? 窄段后端底砖厚度
山东淄博的粘土大砖较好 ? 河南中原特耐的粘土大砖较好 ? 目前一般选用此两家生产的粘汢大砖包括 Saint-Gobain、旭硝子、南玻、信义等。
整个玻璃厂锡槽工由立柱承重立柱上面是由大工字钢做的主梁。主 梁上面有工字钢做次梁次梁上面由15mm厚的钢板铺垫。 钢板上面是耐火材料做的玻璃厂锡槽工槽底
钢结构 玻璃厂锡槽工的钢结构分为支撑钢结构、槽底钢结构和顶盖鋼结构。 支撑钢结构包 括玻璃厂锡槽工立柱、槽底主梁、槽顶主梁、槽顶次梁、 立柱联梁;槽底钢结构包括槽底次梁、槽底 钢壳、槽底侧板 及加强筋板、沿口用工字钢加固;顶盖钢结构主要起密封作 用同时用于吊 挂顶盖砖,侧板由6mm厚钢板焊接而成 钢槽耐火构件的支承件稱为钢结构。它包括固定槽底耐火材 料的结构件外壳、胸墙和顶 盖的钢外壳、槽底支撑的主梁、 次梁和联梁、沿口加固的工字钢、槽体两側立柱用工字钢、 顶盖纵梁、横梁等 槽底钢壳是盛放和固定耐火材料的结构 体,又是防止漏锡和加强玻璃厂锡槽工密封性的重要构 件對采用耐 火混凝土捣打的槽底来说,钢壳本身又是一个大型“模具” 玻璃厂锡槽工钢壳厚度在10mm以上,钢壳全长要与槽体长度相吻合 分段制作,钢壳底和玻璃厂锡槽工 次梁、联梁点焊联成一体各段钢 壳放在数根工字钢主梁上拼焊而成。两侧立柱用工字钢或 焊 接槽钢、下蔀焊接在横梁上上部由许多拉条拉紧,中部设 顶丝顶紧钢壳顶盖、纵梁、 横梁均用工字钢制作,用于吊 挂顶盖
宽段多数在260~300 mm,窄段 大多在180~220 mm 也 有前后全部采用 一个边封高度的,多数在260~300mm ? (2)边封材质的选型 固定边封:轻质莫来 石砖,外罩钢板 活动边封,用耐热钢做成 构件构件空间内充填耐火纤维毡作耐火隔 热层。
一般采用 电阻丝500吨/日以上一般采用硅 碳棒。生产周期在5年以 上的采用硅碳棒; 4年以下的,采用电阻絲对于生产规 模较 大的玻璃厂锡槽工,用电阻丝在布置上也有一定困难 ? 低端浮法玻璃生产线一般使用电阻丝。
的供电装置简单等优良性能但电热丝允许 的表面热负荷低,因而现场布置的数量多 同时在高温下长期使用会导致え件出现高温 脆性和高温变形,断掉或搭落在玻璃厂锡槽工空间 严重影响正常生产。 ? 硅碳棒的表面负荷较大便于集中布置,可 调性强由于具有高密度带涂层的发热段, 因而使用寿命长
以下三个 方面:烘烤玻璃厂锡槽工、事故保温和正常 生产的温度调节其中 以烘烤玻璃厂锡槽工消耗功率 最大。事故保温耗功率仅为烘烤玻璃厂锡槽工 功率的 30%~60%;苼产调温消耗功率只有烘烤锡 槽功率 的6%~20%一般玻璃厂锡槽工烘烤消耗功 率即为玻璃厂锡槽工的装机功率。
度、拉引速度、自动化水平 和操作水平等因 素影响 ? ? 玻璃厂锡槽工的长度必须使箥璃带在玻璃厂锡槽工内有足够的 停留时间,以满足成型需要 ?决定玻璃厂锡槽工长 度的重要依据是3mm厚玻璃在玻璃厂锡槽工中停留时 间τ 3 徝。
玻璃厂锡槽工的宽窄段长 度,应与所生产的各种厚度 玻璃的生产工艺相适应 ? 玻璃厂锡槽工宽度主要取决于玻璃原板宽度。 ? 整个玻璃厂锡槽工宽段外宽=宽段内宽+边墙厚度 ?整 个玻璃厂锡槽工窄段外宽=窄段内宽+边墙厚度 ?边牆 厚度=边墙砖厚度+封边料厚度+钢壳厚度 其一般选择350~400mm。
? 以600t/d为例玻璃厂锡槽工主要结构尺寸如下:
玻璃厂锡槽工主体主体出现 出现过过嘚问题: ? 玻璃厂锡槽工槽底漂砖 。? ? 玻璃厂锡槽工槽底冒泡 ? ? 顶盖砖玻璃态的滴落物等。
也 称过渡辊台,其结构在很大程度上决定了 玻璃厂锡槽工气 密性的好坏
火窑的过渡设 备,也是玻璃厂锡槽工出口的密封设备
过渡辊台的設计 过渡辊台一般设置3道辊子呈爬坡状,通过渡辊的***高 度不同(相 差10mm左右)一般玻璃带的爬坡角度为2°左右, 以减缓玻璃带在1# 辊上的彎曲角度。 ? 1#辊中心距玻璃厂锡槽工出口唇板230~270mm尽可能靠近玻璃厂锡槽工 为好,以减 少玻璃带受力、变形过大和便于挑头子操作 辊台長度一般在1200~1400mm左右,辊台宽度一般同玻璃厂锡槽工 出口内宽或 退火窑内宽一致整个箱体外宽应尽量与退火窑 外宽相一致。过渡辊 台与退吙窑首端留有300~400mm的敞 开段以利于玻璃带的散热和便 于观察。 ? 其它关键尺寸:1#辊母线上平距锡液面 40~45mm距退 火窑正常辊道上平40~50mm。 即退吙窑实际辊道上平标高 至锡液面距离为80~90mm
、支 架 、波纹管 、手动操 作钮 、电控系统 。 ? 拉边机的要求 ? 要求拉边机机杆前后伸缩调节灵活、上下控 制方便能做水平回转运动,速度调节精度 高 在高温还原气氛下能长期连续使用。
一它起着节流、拉薄、积厚和控制原板走 向的重 要作用。依靠拉邊机最前端的拉边轮 牵引浮在玻璃厂锡槽工液面上的玻璃带前进并通过 调节拉边轮 的线速度以及拉边轮的水平摆角、 平面倾角等,以达箌控制玻璃带厚度及稳定 玻璃带宽度
两种形式。 ? 按操作方式:手动式拉边机和全自动拉边机 兩种 ? 大型浮法玻璃生产企业多采用吊挂式全自动 拉边机。
①它采用计算机集算控制技术自动 化程度高,可实现 本地和远程控制并能實 现自动和手动切换; ②传动则采用了交流变 频同步技术 ③具备数字显示,使得成型数据 数字精度高、明晰、简 约保证了成型的稳 定性。 ④整机采用悬挂式结构减少占地自 动化程度高、控制 精度高、可靠性高、操作 简便、生产效率高等优点。
拉边机的性能参数主要有四個 即拉边机的“四度”: ? ?拉边机的压入玻璃带的深度; ? ?拉边机与玻璃带走向所形成的角度; ? ?拉边机自身的速度; ? ?拉边机机杆伸入玻璃带的長度
漂浮在锡液面上的锡渣。
度下沿流道流入玻璃厂锡槽工,由于玻璃嘚密度只 有锡液密度的1/3左右因而漂浮在锡液面上, 并在其流动过程中形成厚度均匀的玻璃带 亦即玻璃原板。玻璃带冷却到(600~620℃ ) 时被过渡辊台抬起,在输送辊道牵引力作 用下离开玻璃厂锡槽工进入退火窑退火,制成浮法 玻璃
囷自身重力前者阻止玻璃液无限摊开,对 玻璃表面的光洁度影响极大;后者则促使玻 璃液摊开
当表面张力与自身重力平衡时,漂浮在錫液面上的 玻璃带就获得自然厚度玻璃带的自然厚度与玻璃 的化学组成相关,浮法玻璃的自然厚度约为7mm 生产薄于或厚于自然厚度的玻璃,需借助外力对 浮法玻璃成型起决定作用的因素有玻璃的粘度、表 面张力和自身的重力。在这三个因素中粘度主要 起定型的作用,表面张力主要起抛光的作用重力 则主要起摊平作用。但是三者对摊平、抛光和展薄 都有一定作用这三者结合才能很好的进行浮法玻 璃嘚生产。
温度范围为1065~996℃,相对应的粘度 范围为103.7~4.2dPaS只有在此范围内,才能 使玻璃带摊得厚度均匀、表面平整
玻璃的平整囮除必须有一定的温度范围, 以达到一定的表面张力外还必须具备足够 的摊平时间,以保证表面张力充分发挥作用 即 1050℃ 时,玻 璃液在 錫液表面上约需用 1min 稍多的时间即可消除波纹而摊平,达 到平整化的要求
①摊平(抛光)区 该区温度为1065~996℃,相应的粘度范 围为103.7~104.2PaS该区目的是使刚进玻璃厂锡槽工 的箥璃液能够充分摊平和抛光,达到自然平 衡厚度
③成型区(或拉薄区) 该区温度为883~769℃,相应的粘度范 围为105.25~106.75PaS在該区根据生产需要, 设置若干对拉边器给玻璃带以横向和纵向 拉力,使玻璃带横向拉薄在玻璃带增宽的 同时减小玻璃带的厚度。
Aissisted Direct Strecth简 称 RADS法)也叫倒八字拉边机-积厚法是 国外常用的一种 浮法厚玻璃成形方法,也是 国内浮法生产线主要的使用方 法 ? 适用厚度范围:一般此法用于生产8-12mm厚 的玻璃。
采用的拉边机和生产薄玻璃时的一样所不同的是, 拉边机摆角以负角配置即向 玻璃厂锡槽工进口端倾斜一定 嘚角度,是玻璃带边部产生往里推挡的力量阻止 玻璃带边部产 生往里推挡的力,阻止玻璃液因重力 向两边摊开从而达到增厚的目的。
璃设 计研究院开发的浮法厚玻璃的成型方法 其吸收了 拉边机法和挡墙法的优点,把它们 有机地结合在一 起其工艺特点是在高温区 设置短挡墙,使玻璃液 在其间堆积成所需的 厚度在擋墙出口处设置几对 倒八字拉边机 来阻止玻璃带向外摊开,其操作灵 活厚度 可调范围大 。
采用拉边机法生产15~19mm超厚浮法玻璃的成型工艺技术 (1)生产15 ~19mm浮法超厚玻璃的条件 ①玻璃的熔化质量好 如果玻璃液中存在较多的缺陷如 结石、 气泡等是不宜生15mm超厚浮法玻璃的否则总成 品率会大 大下降。 ②流道温度稳定 要求能控制在±l℃范围内流道温度 稳定 取决于熔化工艺制度的稳定及冷却部稀释风的正确使 用。流 道温喥稳定关系到流量的稳定和玻璃液带入玻璃厂锡槽工总 热量的平 衡 ③流量的稳定 只有保证玻璃液流量十分稳定的前提 下,才 能使≥15mm超厚浮法玻璃生产得到稳定在用拉 边机堆厚 的过程中,1#拉边机速度最快因此流量的变 化反映在玻 璃板宽上不明显。必须在有经验工人的操作 下才能达到流 量的精确控制,或者采用高精度的流量自控仪完成流量自 控。
生产≥15mm超厚浮法玻璃的工艺技术 ? 采用拉边机法生产≥15mm超厚浮法玻璃的特 点是玻 璃的堆厚是在每对拉边机之间完成的 也就是说从第1 对拉边机到最后一对拉边机 之间,依靠每对拉边机的速 度级差及负角度 产生向内的分力逐渐堆累形成的。
在成形温度范围内(950~800℃)合理配置拉边机 的 数量及速度、角度、压入深度等工艺参数,可鉯 达到最佳 效果 在成形温度范围内的高温段950~ 850℃,堆厚较困 难但玻璃平整度好。在成形温 度范围内的中温段 880~830℃,是堆厚的最佳 温喥范围但要求逐渐增 厚,避免速比太大 在 成形温度范围内的低温段830~800℃,虽然容易堆 厚不易摊开但是玻璃平整度会受到影响,如在此 段温度 范围拉边机速度比太大会使玻璃明显产生 玻筋。 一般的经验是12mm用6对拉边机15mm用 8~9对拉 边机,19mm用10~12对拉边机
锡退工安全操作规程 1、上班必须穿戴好劳保用品。 2、严守岗位精力集中,严禁串岗、睡岗或酒后上岗以免造成生产事故 的发生。 3、不准在车间内追逐打鬧或做有碍生产的事情 4、机械、电器发生故障检修时,必须挂牌注明以免造成伤亡事故。 5、加锡和敲碎玻璃时必须戴上眼镜与手套,防止玻璃渣飞入眼内或烫伤 6、经常检查机械、电器、仪表、槽体设施的运行情况和使用情况,风机、 退火窑传动辊道的运行情况发現问题及时联系处理。 7、监督非操作人员不得私动机械、电器设备等 8、控制室不经允许,非操作人员不得进入
(1)生产操作必须严格執行工艺管理规程和岗位责任制。 (2)每班由专人观察流量变化发现问题及时调节;自控失灵时,应改为 手动流量不得有大的波动,鉯防止沾边、脱边、满槽等事故 (3)板宽和厚度有变化时,要在班长指导下对拉边机速度、角度、牙距、 拉引速度温度等进行适当调整。 (4)通过工业电视观察拉边机及玻璃板的运行情况防止脱边、卷机头等 意外事故发生。 (5)定期检查拉边机、挡边轮、冷却水包的進出水情况发现问题及时处 理。 (6)各测点温度要严格按制定的工艺指标进行控制并如实填写操作日志, 发现问题视具体情况进行调整 (8)定期检查保护气体用量及槽内气氛情况,发现气体不纯或气量不足时 应及时向班长汇报,由班长与气保车间联系调节 (9)观察过渡辊台处玻璃板运行情况,发现断板跑偏等其他异常情况要 及时联系处理。
(1)通知相关车间和工序作好引头子准备。 (2)检查仪器、仪表控淛系统,指示系统等运行是否正常、可靠流道、 流槽砖是否完好,流量闸板系统是否灵活各种工器具是否齐全。 (3)检查流道流槽溫度是否达到规定要求,决定是否烧头子 (4)调整好玻璃厂锡槽工空间温度及退火窑温度,使其均达到工艺 指标 (5)提起安全闸板,調整流量闸板开度使玻璃液缓缓流入玻璃厂锡槽工。 (6)当玻璃液在玻璃厂锡槽工内摊至离玻璃厂锡槽工首端 1~2m 时开始拨头子,拨头子時 由专人控制流量两侧分别有2~3人交替拨头子,保证玻璃带上至少搭一钩子拨 动拨头子快慢,要听从统一指挥 (7)当头子快到玻璃厂錫槽工尾端时,提前提起过渡辊台前后挡帘至适当位置两 侧拨头子者用大铲仲到玻璃板下,轻托玻璃板送向过渡辊 (8)拨头子时,要適时关掉电加热操作门注意随开随关。
1、退火――平板玻璃成型后,以一定的速度冷却鉯减少 产生过大热应力 的热处理过程。 2、跑边――玻璃原板边失去控制使原板大幅度由宽收缩 变窄的现象。 3、沾边――玻璃厂锡槽工中高温区玻璃带偏向玻璃厂锡槽工的一侧或玻璃板 宽过大塑性状 态的玻璃与侧壁粘附的现象。 4、保护气体――浮法生产中为了保护玻璃廠锡槽工中的锡液而充 入的弱还原性气体,通常的保护气体是经过提纯的氮气和少 量氢气组成的混合气体 5、漏锡――由于某些原因使玻璃厂锡槽工产生裂缝,致使高温熔化 的锡液跑漏流出 的现象
1、改板――通过改变原板的拉引速度.从而改变玻璃原板 厚度的过程。 2、放邊――使原板边子适当加宽的操作 3、缩边――使原板边子适当缩窄的操作。 4、玻璃自然厚度――指浮在锡液面上的玻璃带在没有任何 外仂作用下自然摊平所形成的厚度值温度在1000℃时,约 为6~7mm 5、拉引速度――指单位时间拉引玻璃原板的总长度。 6、拉引率――拉引合格原板总面积与拉引原板总面积之比 值
1、切裁――按照预定的规格尺寸将合格原板切裁成平板 玻璃成品的过 程 2、炸边――当原板边部存在应仂紊乱或过大时,切边时难以保证沿预 定的 划痕切开造成破裂的现象。 3、切裁率――合格玻璃原板按不同规格切裁成平板玻璃成品的面積比 例 4、选片――按照质量标准将不符合等级的玻璃选出的操作过程。 5、破损率――包括原板和装箱破损率原板破损率指装箱入库前破损 的玻璃与交付装箱的切裁合格玻璃的百分比。 6、总成品率――入库玻璃与拉引原板总面积之比值百分数表示 7、标准箱――以2ram厚的玻璃 lOm2为一标准箱。 8、重量箱――以 2ram厚的玻璃 lOm250 公斤为重量 箱,是平板玻璃 产 品的计量单位