浮法玻璃技术讲座

浮法玻璃生产技术与设备浮法玻璃是一种常见的平板玻璃制造技术，广泛应用于建筑、汽车和电子等领域。

本文将介绍浮法玻璃的生产技术和相关设备。

一、浮法玻璃生产技术概述浮法玻璃生产技术是一种通过将玻璃原料熔化后，将其均匀地浮在锡液上，然后逐渐冷却和固化而制成的平板玻璃。

这种技术具有高效、高质量和低成本的特点，因此成为了主流的玻璃生产方法。

二、浮法玻璃生产工艺1. 玻璃原料准备：将石英砂、碳酸钠、石灰石等原料按一定比例混合，并进行破碎、洗净等处理，制成玻璃熔料。

2. 玻璃熔化：将玻璃熔料加热至高温，使其熔化成液态。

3. 浮法成型：将熔化的玻璃液均匀地倒在一槽锡液上，由于玻璃密度较大，所以能够在锡液上浮起来，并形成一块平整的玻璃带。

4. 玻璃冷却：玻璃带在浮在锡液上的同时，逐渐冷却，使其固化成平板玻璃。

5. 玻璃切割：将固化的玻璃带切割成所需尺寸的平板玻璃。

6. 玻璃淬火：对切割好的平板玻璃进行淬火处理，增强其强度和耐热性。

三、浮法玻璃生产设备1. 玻璃熔化炉：用于将玻璃原料加热至高温，使其熔化成液态。

2. 浮法槽：用于将熔化的玻璃液均匀地倒在锡液上，形成玻璃带。

3. 冷却系统：用于控制玻璃带的冷却速度，使其逐渐固化成平板玻璃。

4. 切割机：用于将固化的玻璃带切割成所需尺寸的平板玻璃。

5. 淬火炉：用于对切割好的平板玻璃进行淬火处理，增强其强度和耐热性。

四、浮法玻璃生产的优势和应用浮法玻璃生产技术具有以下优势：1. 高效：浮法玻璃生产线能够连续生产大量玻璃，提高生产效率。

2. 高质量：浮法玻璃具有平整度高、光洁度好等优点，适用于各种高要求的应用领域。

3. 低成本：相比传统的玻璃生产方法，浮法玻璃生产技术成本更低，能够降低产品价格。

4. 环保：浮法玻璃生产过程中的废气、废水等可以进行处理和回收利用，减少对环境的污染。

浮法玻璃广泛应用于建筑行业，如建筑外墙、窗户、玻璃幕墙等；汽车行业，如汽车前挡风玻璃、车窗等；电子行业，如显示器、太阳能电池板等。

浮法玻璃基础知识1、玻璃特性玻璃是一种无机非金属材料，具有良好的光学性能和较好的化学稳定性，有一定的耐热性能，透明而质地坚硬，可以用多种方法成型，以及不同的加工方法制成形状多变、大小不一的玻璃制品，并且可以通过改变其性能，以满足不同使用条件的需要。

我们所讨论的玻璃是指用于建筑上的平板玻璃，我司是用浮法工艺生产的平板玻璃为基片，通过彩釉、钢化、夹层、镀膜、合中空等方法对玻璃进行再次加工，改变玻璃的形状或性能以提高平板玻璃的附加值，产品主要用在建筑幕墙方面。

2、浮法玻璃的生产玻璃的生产基本有如下的生产流程：成分设计→原料加工→合料制备→熔化→成型→退火→检验→一次制品↘一次制品→深加工→检验→二次制品浮法玻璃的主要成分是Sio2, Na2O和CaO。

玻璃生产过程：各种原料在矿山开采后，经过破碎、粉碎、筛分而再经过称量、混合制成配合料。

配合料加入熔炉中，经过水分的蒸发、物质的分解等一系列物理和化学变化在1200℃左右形成玻璃液，玻璃液在1400℃-1500℃经过澄清、均化，形成较均匀稳定的玻璃液。

均匀稳定的玻璃液形成以后，将玻璃液冷却到1000℃-1200℃左右进行成型。

从平板玻璃面市而来，其生产工艺有许多种，比如有槽法、无槽法、格拉维伯尔法以及浮法等。

但代表当代平板玻璃最高生产水平的是浮法工艺。

浮法成型的基本原理是将熔融的、温度在1150-1100℃的玻璃液引入融化的锡液上，通过玻璃液自身重力、表面张力、以及拉力的作用下，通过玻璃液自身重力、表面张力、以及拉引力的作用下，使玻璃液在锡液表面形成平整的、一定厚度的玻璃带，在600℃左右将快硬化的玻璃带引入退火窑中进行退火，然后经过切裁、检验包装就形成了浮法玻璃原片。

3、浮法玻璃的特点3.1 表面性质由于浮法玻璃是在锡液面上形成的。

这就是使它具有两个不同的表面。

成型期间，上表面一直与还原性气体接触（一般95%的氮气和5%的氧气），而下表面一直保留在熔融的锡液中，其上的钠离子会与锡离子Sn2+ 交换，导致下表面钠离子含量比空气面低，所以上表面称为空气面，下表面称为锡面。

浮法玻璃生产工艺的介绍
浮法玻璃是一种常见的平板玻璃，用于建筑、汽车、电子等行业。

浮法玻璃生产工艺相对于传统的窑火熔玻璃和拉丝法制玻璃来说，具有较高的生产效率和优质的玻璃产品。

下面将对浮法玻璃生产工艺进行介绍。

第一步：原料制备
一般使用的原料是石英砂、碳酸钠、石灰石、锰砂、钛白粉等，这些原料经过精心挑选和混合，在高温下融化成澄清的玻璃液体。

第二步：玻璃液制备
将原料按配方要求投入到电炉中，电炉装置内的电极会产生高温将原料熔化后，制成玻璃液体。

这个过程中需要控制好温度和配料比例，保证制出的玻璃精细均匀。

第三步：浮法成型
制成的玻璃液体通过浮法成型机的分级分段（包括上料槽、预加热、热工反应等工艺环节），在玻璃液表面留下一层平稳且均匀的玻璃液面，这个液面逐步进入热辐射区域，逐渐冷却固化。

这个过程中快速冷却的玻璃表面逐渐形成了叫做玻璃带的、均匀的结晶体，而下面则保持了较好的热量贮存。

热辐射区域的温度和工艺条件，会真正成为玻璃质量的保证要素。

第四步：玻璃切割和淬火
将固化的玻璃板取出后，经过切割和淬火处理，成为不同尺寸和要求的玻璃单板。

这个过程是为了保证玻璃产品强度和硬度的稳定性，使其更加耐久和安全。

总结起来，浮法玻璃生产工艺是一种实现自动制造的先进技术，它大大缩短了玻璃生产周期、提高了玻璃板的质量和稳定性、降低了生产成本，同时也为社会制造了更多的价值和美好构建。

第一章：浮法玻璃原料1-1 概述用于制备浮法玻璃配合料的各种物质，统称为浮法玻璃原料。

制造浮法玻璃的大部分矿物原料如硅砂、砂岩、白云石、石灰石等资源丰富、价格低廉。

根据它们的用量和作用不同，分为主要原料和辅助原料两类。

主要原料系指往浮法玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如硅砂、白云石、石灰石、长石、纯碱等。

按所引入的氧化物的性质，又分为酸性氧化物原料、碱金属氧化物原料、碱土金属和二价金属氧化物原料、多价金属氧化物原料。

按所引入的氧化物在玻璃结构中的作用，又分为玻璃形成氧化物原料、中间体氧化物原料、网络外体氧化物原料。

辅助原料是指使浮法玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。

它们的用量少，但它们的作用并不是不重要的。

根据作用的不同，分为澄清剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂、氧化剂、助熔剂等。

在制造浮法玻璃时，各种原料在高温条件下，经过极其复杂的物理变化和化学反应，除部分气体逸出外，其余绝大部分都被熔融成均质透明的玻璃液。

原料不但决定了平板玻璃的工艺性能，还直接影响着玻璃的质量、能耗、成本和熔窑寿命等各项经济技术指标。

因此，只有玻璃的化学组成选择合理、原料成分稳定、配合料的组成均匀，再加上稳定的熔化和成型作业，才能获得化学成分均匀和温度均匀的玻璃液，为玻璃的优质高产打下基础。

相反，对于原料的采购、管理、加工和配合等工艺过程的微小疏忽都可能酿成重大事故。

因为一个现代化的大、中型浮法玻璃熔窑里容纳着一两千吨玻璃液，每天要投入数百吨配合料，而且在生产过程中各工序之间是连续作业，环环紧扣，彼此影响很大，一旦出现操作失误，就会造成质量事故，其影响在短时间内是难以消除的。

平板玻璃生产“大四稳”操作经验，即原料稳、燃料稳、熔化稳和成型稳，把原料的稳定作为基础就是这个道理。

1-2 主要原料1-2.1 引入酸性氧化物的原料（一）引入二氧化硅的原料二氧化硅SiO2，相对分子质量 60.09 , 密度 2.4～2.65g/cm3, 熔点1710℃,它是形成玻璃的主体，也是构成玻璃的基础。

尚品居网址：/符法玻璃知识介绍浮法玻璃是我国上世纪70年代末，由洛阳玻璃厂率先引进英国皇家浮法玻璃生产线。

它是在锡槽里，玻璃浮在锡液的表面上出来的。

因此，这种玻璃首先是平度好，没有水波纹。

用于制镜、汽车玻璃。

不发脸，不走形，这是它的一大优点。

其次是浮法玻璃选用的矿石石英砂，原料好。

生产出来的玻璃纯净、洁白，透明度好。

明亮、无色。

没有玻璃疔，气泡之类。

第三是结构紧密、重，手感平滑，同样厚度每平方米比平板比重大，好切割，不易破损。

全国30多条生产线都严格按照国家标准生产，这种玻璃是民用建筑的最好玻璃。

它的价格，同等厚度相比，仅比平板玻璃每平方米高4元左右。

浮法玻璃的生产工艺：浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的。

熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。

辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。

浮法玻璃较于其他玻璃的优点适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、互相平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全现机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。

浮法玻璃与普通平板玻璃的不同浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料，按一定比例配制，经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割而成的透明五色平板玻璃。

玻璃表面特别平整光滑、厚度非常均匀，光学畸变很小的特点。

浮法玻璃按外观质量分为优等品、一级品、合格品三类。

按厚度分为3、4、5、6、8、10、12mm七种。

浮法玻璃表面渗锡与渗锡量测定王德宪（秦皇岛玻璃工业研究设计院066004）1引言浮法玻璃液自熔窑流经流道进入锡槽，在熔融金属锡液的上方平铺摊开而成型。

在玻璃带沿锡槽前进的方向，玻璃的自身温度由进入锡槽时的~1100o C ，冷却至离开锡槽进入退火窑时的~600o C。

在这样的温度范围内，不可避免地会发生玻璃表面层与锡液之间的离子交换或离子扩散。

离子交换反应的结果是玻璃表面层锡含量增加，碱金属和碱土金属含量降低。

由化学分析得知，玻璃下表面的锡含量远高于上表面，致使上下表面之间的物理性质出现差异，如下表面的折射率和密度均高于上表面，而且下表面的渗锡量对深加工产品也会造成一定的影响。

所以人们只是对玻璃下表面锡含量及其渗锡分布感兴趣,玻璃上表面的渗锡机理与下表面类似，只是渗锡量的不同而已。

玻璃下表面渗锡的深度约在20~40微米左右。

在玻璃的浅表层，二价锡离子的比例大于四价锡离子的比例。

然而在相对深的玻璃表面层上四价锡离子的比例却大于二价锡离子。

另外，由玻璃的渗锡分布曲线可知，在距玻璃下表面大约几个微米处，有一富锡层，即渗锡量出现一个峰值，通常称之为驼峰或卫星峰。

在深度小于这个富锡层的薄层内，二价锡的比例大约占了60%。

在深度大于该富锡层的玻璃内部，四价锡的比例大约占了80% 。

2浮法玻璃表面渗锡原因分析2.1浮法玻璃表面渗锡原因浮法玻璃表面渗锡主要是由于熔融状态的锡的氧化造成的。

为了防止锡的氧化，通常会往锡槽中充入惰性加还原性的氮-氢保护气体。

即使是这样也不可避免地会有残余的微量氧的存在。

在1023o K（750o C）时，氧气在液态锡中的溶解度为0.0049% 。

这些微量氧与锡发生下列化学反应，将锡氧化为高价态：Sn + [O] →Sn n+( n=2,4) （1）产生的锡离子中主要是Sn2+，这是由于锡槽中主要是还原性气氛所决定的。

所产生的四价锡可能又被保护气体中的氢还原为二价：Sn4+ + [H] →Sn2+（2）Sn2+在玻璃带中的扩散速度远大于Sn4+和Sn0，这是因为Sn2+与玻璃中的碱金属或碱土金属离子（M x+ ）发生离子交换反应：Sn2+（锡液）+ M x+(玻璃表面层)→Sn2+（玻璃表面层）+ M x+（锡液）（3）由于离子交换反应的结果，使锡扩散进入了玻璃带的表面层。

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浮法玻璃熔窑的热修一、热修的相关知识：（一）、影响熔窑使用寿命的五大因素：1、熔窑的设计：熔窑的设计尺寸，熔化部与冷却部搭配是否合理，小炉对数和吹出口尺寸是否能满足设计能力等。

将给熔化和成型工艺造成影响。

也直接影响熔窑使用寿命。

2、砌筑施工质量，砌筑时砖缝是否按要求控制，炭浆是否饱满，砖材是否混用, 膨胀缝留设是否合理，碹体是否严密吻合等都将影响熔窑使用寿命。

3、烤窑质量：熔窑要严格按升温曲线进行，大碹拉条要根据大碹膨胀情况及时松紧。

池壁砖烤窑中尽可能减少炸裂或无炸裂，池壁风合理安排送风。

各部位顶丝要及时松紧等，只有好的烤窑质量才能更好地延长熔窑使用寿命。

4、熔化质量：熔化工艺的稳定是延长熔窑寿命的最关键因素之一，包括火焰角度、长度、窑压控制，热点温度的控制和稳定，燃料的选用，泡界线和拉引量的稳定等。

5、热修质量：热修方案的合理制定，热修材料的合理使用，侵蚀严重部位的合理保护，热修内在质量的有效性等。

（二）、耐火材料的分类：1、按耐火度分类：①普通耐火材料：耐火度1580C〜1770C②高级耐火材料：耐火度1770C〜2000C③特级耐火材料：耐火度2000C以上。

2、按气孔率分类3、按生产方法分类①烧结材料②不烧结材料③热压制品，将耐火原料配合料加热到热塑状态压制而成，压制成型后再轻烧。

④熔融浇注材料4、按化学组成分类SiO2系统材料Al 2Q—SQ2—ZrQ系统材料SiO2—AbO系统材料MgO 系统材料不定型耐火材料：是由骨料和一种或多种结合剂组成的混合料，有的以交货状态直接使用，有的加一种合适的液体调配后使用。

不定形耐火材料分类：1、整体构筑和修补用材料①耐火捣打料：使用前无粘附性的材料，它由骨料和结合剂组成，如有必要加入液体。

②耐火可塑料：由骨料、结合剂和液体组成，具有可塑的粘稠性，以交货状态直接使用。

③耐火浇注料：由骨料和结合剂组成的混合料④耐火喷涂料：由骨料和结合剂组成的混合料，专门制备供风动和机械喷射方法施工。

第一部分浮法玻璃成型工艺浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到600℃左右，通过过渡辊台，出锡槽进入退火窑。

一、锡槽的工艺分区1.抛光区锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。

所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡，使玻璃表面光滑平整。

此区必须要有足够高的温度，而且横向温度必须均匀，以使玻璃的粘度小而均匀，才能使玻璃得以充分摊平。

●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。

●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。

●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。

●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。

玻璃带的流动和边部液流玻璃液经唇砖流落在锡液面上，分为两部分流动，大部分玻璃液向下游流去，形成玻璃带的主体部分，很少一部分玻璃液反向流动，与背衬砖接触，然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部，这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。

2.预冷区●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。

●玻璃液在此区的温度1000-900℃。

3.成型区●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。

●玻璃液在此区的温度900-780℃。

4.冷却区冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。

玻璃液在此区由于快速冷却，粘度急剧增大而不再收缩。

●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。

●玻璃液在此区的温度780-590℃。

二、锡槽的成型机理1.玻璃的粘度粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。

浮法玻璃成型技术1、浮法玻璃成型的定义浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。

玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。

浮法玻璃的成型设备因为是盛满熔融锡液的槽形容器而被称作锡槽，它是浮法玻璃成型工艺的核心，被看作为浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。

2、浮法玻璃成型工艺过程池窑中熔化好的玻璃液，在1100℃左右的温度下，沿流道流入锡槽，由于玻璃的密度只有锡液密度的1/ 3 左右，因而漂浮在锡液面上，完成玻璃的平整化过程，然后逐渐降温，在外力的作用下冷却成板。

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，离开锡槽，进入退火窑，消除应力，再经质量检测，纵横切割，装箱入库。

为了防止锡液在高温下的氧化，通常通入弱还原性的保护气体，以提高玻璃质量。

玻璃带成型时的作用力有两种，即表面张力和自身重力，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，漂浮在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。

3、浮法玻璃成型工艺因素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3 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的生产。

玻璃液刚流入锡槽时，处于自身重力和液-液-气三相系统表面张力的作用下。

随着玻璃液的不断流入，在自身重力影响下，玻璃液沿锡液表面摊开，并在锡液面上形成了玻璃液的流体静压，作为玻璃带成型的源流。