当前位置：文档之家 › 陈金伟 浮法厚玻璃的退火1[1]

陈金伟 浮法厚玻璃的退火1[1]

  • 格式：doc
  • 大小：100.00 KB
  • 文档页数：10

浮法厚玻璃的退火 摘 要： 浮法厚玻璃退火质量的好坏将直接影响其切裁率和成品率。本文回

顾了退火窑理论的发展和我国退火技术的现状，结合实践阐述了厚玻璃退火的基本思路和我国浮法玻璃退火存在的一些问题。

关键词： 退火窑 退火理论 厚玻璃 退火 应力 退火曲线

Abstract： The thick glass in method that float the quality backs the fire quantity

will affect directly its slice to cut the rate with the finished product rate. This text looks back to back the theoretical development in kiln in fire to back the present condition of the fire technique with the our country， joining together to practice to expatiate the thick glass back the fiery and basic way of thinking to float with the our country the method glass backs the some problem that fire exsits.

Keywords： Back the fire kiln Back the fire theories Thick glass

Back the fire Should dint Back the fire curve 引言： 退火工艺是浮法玻璃生产工艺的重要组成部分，退火质量的优劣直接影响玻璃生产的成品率及最终产品的使用效果。目前，有关浮法玻璃退火理论的研究尚处于探索阶段，相关环节对玻璃退火质量的影响也还处于研究探讨之中，因此，浮法玻璃退火过程的控制仍是目前浮法工艺中一个相对薄弱的环节，需要我们在传统退火理论的基础上，不断进行分析、总结，以期找出提高浮法玻璃退火质量的恰当方法和步骤。

１ 浮法玻璃退火理论的发展 自从英国人Ｐｉｌｋｉｎｇｔｏｎ发明了浮法工艺生产平板玻璃后，浮法玻璃的退火也成为广大玻璃科技工作者的研究课题，在这方面研究开发较早的国外公司主要以比利时ＣＮＵＤ公司为代表，其它公司如法国ＳＴＥＩＮ安东尼公司等也进行这方面的研究工作。

1.1 60～70年代浮法玻璃退火理论

浮法工艺的特点是拉引速度快，厚度变化范围大，玻璃技术工作者提出了适应浮法工艺的退火理论，其主要思想为： 1.1.1 玻璃在锡槽成型后离开锡槽的温度约为６００℃，玻璃板能被冷端操作者接受的温度约为７０℃左右，在这个温度区间，玻璃经历了从塑性体到弹性体的变化过程，大约在４８０℃的温度是这种变化的转折点。 1.1.2 玻璃退火主要解决两个问题。 (ａ)残余应力值要合适 太小易碎，太大不易切裁； （ｂ）暂时应力分布均匀 否则，在冷却过程中玻璃板面易出现物理缺陷，甚至炸裂。在高于４８０℃温度时玻璃通过变形吸收温度差形成永久应力，在低于４８０℃时，玻璃温度达到室温时，暂时应力也随之消失。 1.1.3 玻璃板在一定的温度范围内可以快速冷却，特别是２００℃以下，可以最大限度地冷却玻璃板。 1.1.4 考虑到玻璃板平整度对温度差的敏感性，在高温区用间接换热方式对其降温，低温区用冷风直接冷却，且这些冷却强度能够控制。

1.2 80年代浮法玻璃退火理论

通过若干年的实践，解决浮法玻璃的退火已不成问题，但降低退火窑的成本，提高其运行效率已成为该技术领域的目标，１９７６年ＣＮＵＤ公司宣布该公司已成功地对退火窑的冷却系统进行了有效的改造。其内容为：将玻璃板在３８０℃～２２０℃的温度区间内的冷却方式由原来的间接冷却改为由热风循环直接冷却，这种工艺的最大优点就是可以将退火窑缩短，增加操作灵活性，而热风并不另外增加热源，而是用玻璃散发的热量。该公司将这种区域起名为ＲＥＴ(Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)区。 ７０年代末，法国ＳＴＥＩＮ公司开始生产浮法玻璃退火窑设备，从此打破了几乎是ＣＮＵＤ公司独霸的市场。 ＳＴＥＩＮ公司主要以生产钢铁行业热处理成套设备为主，具有一定的实力。该公司研究玻璃退火窑考虑了玻璃退火特性的同时，较明显的结合有钢铁热处理设备及工艺技术的特点。主要表现在以下几个方面： 1.2.1 在玻璃的退火区玻璃板上部用热风循环间接冷却玻璃板。玻璃板的温差由风温来调节，玻璃板下部的温差由管道的风量来调节。 1.2.2 冷却器全部为圆管，而且在退火后区玻璃板上下的冷却器都为一层。 1.2.3 在热风循环直板冷却区后端设有１个热风排泄烟囱，前端装有一个隧道压力控制系统，以调控烤窑及生产时退火窑的热工状态。 1.2.4 保温壳体采用外死内活的结构形式，装拆灵活、易维修。 1.2.5 电加热器放在壳体外部、易于维修。玻璃板下没有任何加热设备。 ８０年代初期，ＣＮＵＤ、ＳＴＥＩＮ公司产品均打入我国玻璃行业，两家产品均满足了洛阳浮法的工艺要求。由于两家产品工艺技术措施不完全相同，在我国浮法玻璃行业实际上也形成了两种对操作习惯的不同认识。

1.3 90年代浮法玻璃退火理论

进入９０年代，玻璃制造商更加注重新技术的开发，而新技术新装备的开发首先取决于新的理论的产生。过去，人们普遍认为玻璃退火点到应变点的温度区间内是退火的重要区域，这一点已被实践证明，作为两种工艺的代表—ＣＮＵＤ和ＳＴＥＩＮ公司只是做法上不同，前者用冷风逆流间接冷却玻璃，后者用热风逆流循环冷却玻璃。而在退火前区，玻璃温度在６００℃～５５０℃范围内，两种工艺在认识与装备上几乎达到一致。即：在这个温度区间内，由于玻璃的塑性性能较好，可以用冷风顺流间接换热方式冷却玻璃板（如图１）。在这个区域内，如果采用逆风方式冷却玻璃板，则开始由于５０℃的风温与５５０℃玻璃温度差较大，换热效率较高，玻璃本身感到的降温速度是由大到小。结束时，由于两者温差较小(６００-５００＝１００℃)换热效率就较低，而从玻璃本身产生残余应力的机理上看，６００℃的玻璃粘度比５００℃的大，也就是玻璃在高温时吸收温差的能力比低温时的大，５５０℃相对６００℃更容易产生残余应力，因而更需要缓慢冷却玻璃板。如果在这个区域，采用顺风间接冷却玻璃板，刚开始冷却时，由于玻璃板与风温差较大(６００ ５０＝５５０℃)，换热速度较大。冷却结束时，由于玻璃与风温差(５５０ ５００＝５０℃)较小，换热速度较小，玻璃本身感到的降温速率是由大到小，这样就满足了玻璃退火合理控制残余应力的要求（图１所示），另外ＣＮＵＤ公司在纵向退火工艺上有新的调整，８０年代，５００ｔ/ｄ退火窑，Ｃ区长度设计１２ｍ或９ｍ，ＲＥＴ区设计成ＲＥＴ１和ＲＥＴ２，共长７.２×２＝１４.４ｍ，而９０年代则把Ｃ区设计成１５ｍ长，ＲＥＴ区不分ＲＥＴ１和ＲＥＴ２，共长９ｍ。

ＣＮＵＤ与ＳＴＥＩＮ公司的５００ｔ/ｄ退火窑产品性能见表１，几种纵向退火工艺布臵见表2

2 我国浮法玻璃退火技术状况： 我国洛阳浮法退火技术经历了几个发展阶段 2.1 全电砖结构退火窑 采用国外７０年代的退火理论，将退火窑设计成砖结构隧道式，窑内装有电加热器和风冷却器，这种形式的退火窑最大特点是造价较低，但存在窑密封保温不好，操作不灵活，维修不方便，玻璃板不能太宽等缺点。

2.2全钢全电退火窑（传统冷风工艺）

退火窑采用７０年代国外浮法玻璃退火理论，全钢结构，窑内装有电加热器和风冷却器，其特点为：造价相对较高，但窑密封性能好。易操作、易维修。

2.3全钢全电退火窑（新型冷风工艺）

８０年代初期，通过生产实践和引进ＣＮＵＤ产品。我国自行设计出了全钢全电浮法退火窑，其原理与结构基本上与ＣＮＵＤ公司７０年代末及８０年代初的产品相同，直到９０年代初期，我国浮法玻璃行业几乎都是这种产品。

2.4全电全钢退火窑（热风工艺）

1996年11月我国第１台热风工艺全钢全电退火窑投入运行，这台设备吸收了ＳＴＥＩＮ公司的工艺特点，兼顾了我国工厂的操作习惯及制造行业的条件，其技术性能水平基本接近ＳＴＥＩＮ公司８０年代初产品性能。 综上所述，到目前为止，我国浮法玻璃制造行业全电砖结构退火窑，全电全钢传统冷风工艺退火窑，全钢全电新型冷风工艺退火窑，全电全钢热风工艺退火窑共存，各个工厂也都总结摸索出一套适应这些设备的操作运行办法，从而促进了行业的技术进步。

3. 厚玻璃退火的基本思路 随着浮法工艺在我国的迅速发展，国内浮法企业已从5mm、6mm的常规生产，向多品种厚玻璃的规模生产迈进。在摸索厚玻璃成形工艺的同时，退火工艺也日益显现出不容忽视的作用。到目前为止，不少厂家均生产过10mm、12mm的厚玻璃，成形已不是突出问题，而退火质量则成为制约产品切裁率及持续规模生产的一个重要的、甚至是决定性的因素。

用拉边机成形的厚玻璃，板边比齿印内的玻璃薄，边部散热比板中部多。因此，板边比中部温度低。在退火区，这种温差的存在，将使温度均衡后的玻璃边部受压应力，中部受张应力，切割掰断时，切口出现多角或少角，也就是说横切边部不走刀线。在冷却区，这种温差的存在，边部将受张应力，中部将受压应力，厚度越厚，温差越大，边部极易发生纵炸。在生产10mm、12mm时，常出现沿齿痕附近的纵炸条，损失严重。 玻璃的退火是一种消除或减小玻璃中的残余应力至允许值的热处理过程。这个过程是在退火窑内完成的。对浮法工艺，玻璃带温度经此由600℃冷却至70℃左右。退火中所需控制的热应力分为两类：一是由纵向温降梯度所引起的厚度应力(或称为端面应力)，二是由玻璃带的横向温度所引起的表层应力。两者又均有永久应力和暂时应力之分。以下主要就永久应力的控制进行论述。 3.1 厚度应力的控制 现今，不同厚度浮法玻璃的残余应力是以板芯应力(即残余中心张应力)的大小来衡量的。即： σ=4.457〃δ2〃G 式中：σ——板芯应力(nm/cm) δ——玻璃厚度(cm) G——B区冷却速度(℃/min) 由此，很容易得到板芯应力σ与拉引量Q(t/d)、原板宽W(m)及B区长度L(m)的关系： σ=8.66〃Q〃δ/(L〃W) (取玻璃带在B区进出口温差为70℃) 从上式可以看出，板芯应力的大小与拉引量、生产厚度成正比，与B区长度及原板宽度成反比。 比利时CUND公司例举了不同厚度永久应力的允许和使用值：

合集下载

玻璃退火的四个阶段

玻璃退火的四个阶段

玻璃退火的四个阶段玻璃退火是一种常用的玻璃加工方法，通过加热和冷却的过程，使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。

玻璃退火的过程可以分为四个阶段：预热阶段、加热阶段、保温阶段和冷却阶段。

一、预热阶段在玻璃退火过程中，首先需要进行预热阶段。

预热阶段的目的是将玻璃的温度提高到一定程度，以便后续的加热和保温。

预热温度一般较低，通常在300°C左右。

预热时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸，一般为几分钟到几十分钟。

二、加热阶段在预热阶段之后，进入加热阶段。

加热阶段是玻璃退火的关键阶段，也是最耗时的阶段。

在这个阶段，需要将玻璃的温度逐渐提高到所需的退火温度。

退火温度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定，一般在500°C到600°C之间。

加热温度的升降速度要适中，过快或过慢都会影响退火效果。

三、保温阶段当玻璃的温度达到所需的退火温度后，进入保温阶段。

保温阶段的目的是让玻璃在退火温度下保持一定的时间，使其内部的应力得到释放，晶体结构得到重组。

保温时间的长短取决于玻璃的厚度和尺寸，一般为几小时到几十小时。

四、冷却阶段在保温阶段结束后，进入冷却阶段。

冷却阶段的目的是将玻璃的温度逐渐降低到室温，使其内部的结构稳定。

冷却速度的选择要根据玻璃的种类和要求来确定，一般需要较慢的冷却速度，以避免因快速冷却导致的玻璃破裂。

玻璃退火的四个阶段相互关联，每个阶段都起到了关键的作用。

预热阶段为加热提供了条件，加热阶段使玻璃达到退火温度，保温阶段使玻璃内部的应力得到释放，冷却阶段使玻璃的结构稳定。

通过这四个阶段的有序进行，玻璃能够获得理想的退火效果。

玻璃退火的过程对于玻璃产品的性能和质量起着至关重要的作用。

通过适当的退火温度和时间，可以减少玻璃内部的应力，提高其抗压强度和耐热性能。

同时，退火还可以改善玻璃的外观效果，使其更加清澈透明。

玻璃退火是一项重要的玻璃加工工艺，通过预热、加热、保温和冷却四个阶段的有序进行，可以使玻璃获得理想的物理性能和外观效果。

0.7 mm浮法玻璃电加热调整厚薄差的实践

0.7 mm浮法玻璃电加热调整厚薄差的实践

众多周知，浮法玻璃是以玻璃液在锡槽内漂浮在熔融锡液上成形而得名，在拉薄的过程中，玻璃液黏度随着温度场的变化而变化，受力分布常因温度场横向不对称而造成受力不均，引起最终成形的玻璃板存在厚度不均匀的现象（通常为横向厚度不均），称之为“厚薄差”。

减少和控制浮法玻璃厚薄差，不仅可以改善玻璃的平整度以满足更高质量的要求，还可以在同样成本的前提下，做出更多品种的产品，以相对低的成本增大产品的竞争力，降本增效。

本文将某浮法玻璃生产线实际生产过程中电加热在厚薄差调整中的影响加以总结，虽然调整过程中仍有拉边机的操作，但主要还是阐述电加热对厚薄差调整的效果。

某50 t/d超薄浮法玻璃生产线，原板宽理论设计3 300 mm，合格板宽2 600 mm，锡槽内设16对高精度拉边机，锡槽内设54个硅碳棒电加热区，总装机约5 000 kW。

投产初期在生产1.0 mm以上厚度玻璃时，因前区电加热开启量较少，厚薄差相对稳定，生产0.7 mm及0.7 mm以下厚度玻璃时，成形过程中需要较多电加热进行温度补偿，经常出现一侧薄一侧厚，造成厚薄差偏大，甚至有时造成一侧厚度不合格的情况，厚度曲线如图1所示。

对现场两侧锡液温度、其它装置和设备检查都两侧对称，未见异常，也尝试通过拉边机的角度、速度、压入深度和进伸等进行调整，但并未产生很好的效果。

图1 0.7 mm玻璃横向厚度曲线通过分析讨论认为，造成玻璃一侧薄一侧厚的原因有以下两种可能：（1）锡槽两侧玻璃液“流量”存在偏差；（2）两侧玻璃液在成形区和成形后区的摊开、收缩不一致。

调整过程及效果：根据以上分析结果，经过讨论，制定出分步调整方案，方案分2步：（1）第1步：逐步增大成形前区厚度偏厚一侧的电加热功率，降低偏厚一侧的玻璃液黏度以减小这一侧拉边机的横向分力，达到一侧“减量”的目的；同时增大同一侧成形区的电加热功率，升高温度，使此区域的玻璃液黏度相对另一侧更低，更利于玻璃液的摊开。

在调整电加热的过程中，对拉边机也进行了相应的微调，适当减小了厚度偏厚一侧的拉边机压入玻璃液的深度，作为电加热调整的强化和补充。

浮法玻璃退火窑的尺寸与结构优化设计

浮法玻璃退火窑的尺寸与结构优化设计

浮法玻璃退火窑的尺寸与结构优化设计引言：随着现代建筑、汽车、光电等行业的快速发展，对于玻璃的需求量也越来越大。

浮法玻璃作为一种广泛应用于各个领域的玻璃类型，其生产工艺和设备起到了至关重要的作用。

浮法玻璃退火窑作为浮法生产线的关键设备之一，尺寸与结构的优化设计是确保玻璃熔化和退火过程的顺利进行的重要因素之一。

1. 退火过程对浮法玻璃的影响退火过程对浮法玻璃的性能和质量有着重要的影响。

在退火过程中，玻璃会被加热至高温，然后缓慢冷却以达到消除内部应力、提高光学性能、改善表面平整度等目的。

合理的退火过程能够保证玻璃的机械性能和稳定性，同时降低开裂率，提高玻璃的品质。

2. 浮法玻璃退火窑的尺寸优化2.1 窑室的尺寸设计窑室的尺寸设计直接关系到退火过程中玻璃的受热和冷却速率。

一般来说，窑室的尺寸应十分均匀地加热玻璃，并确保能够容纳需处理的玻璃板数量。

尺寸不当会导致部分玻璃板受热过度，使得退火效果不均匀。

2.2 窑室的高度设计窑室的高度设计直接影响到玻璃板在退火过程中的变形和应力消除。

窑室过高会导致玻璃板下弯，而窑室过矮会导致玻璃板上弯，都会影响玻璃的平整度和质量。

因此，合理的窑室高度设计是非常重要的。

3. 浮法玻璃退火窑的结构优化3.1 顶部结构设计顶部结构通常由隔热层和电加热系统组成。

对于隔热层的优化设计，应选用高效的保温材料，减少热量损失。

电加热系统应合理布置，确保窑室内的温度分布均匀，避免温度集中和冷热点的出现。

3.2 底部结构设计底部结构主要包括底样、输送系统和冷却系统。

优化设计底样和输送系统能够确保玻璃板的稳定输送和定位，减少进出窑室的阻力和损失。

冷却系统应具备良好的冷却性能，确保玻璃板能够在最短时间内进行均匀冷却。

3.3 侧壁结构设计侧壁结构设计主要包括隔热层和加热系统。

隔热层的设计应具有良好的隔热性能，并且能够抵抗窑内高温的侵蚀作用。

加热系统应合理分布在侧壁上，以确保窑室内的温度分布均匀。

4. 浮法玻璃退火窑结构的优化方法4.1 借助数值模拟软件进行优化设计利用数值模拟软件，如有限元分析软件，可以对退火过程进行模拟，预测玻璃板的温度分布和应力分布，进而确定合理的尺寸和结构参数。

浮法玻璃退火窑的燃烧系统优化与控制

浮法玻璃退火窑的燃烧系统优化与控制

浮法玻璃退火窑的燃烧系统优化与控制随着现代科技的发展和工业需求的增长，浮法玻璃行业的发展迅速。

作为制造浮法玻璃的关键工序之一，退火过程在产品的质量和性能上起着至关重要的作用。

而燃烧系统作为退火过程中的关键部分，其优化和控制将直接影响到产品的质量和生产效率。

因此，针对浮法玻璃退火窑的燃烧系统，进行优化与控制是一项具有重要意义的任务。

在进行浮法玻璃退火窑燃烧系统的优化与控制时，需要考虑以下几个方面。

首先，燃烧系统的能源利用效率是关键。

通过改善燃料燃烧的过程，提高燃烧效率，可达到节约能源的目的。

燃烧系统中的燃烧器是影响燃烧效率的关键设备。

选择高效的燃烧器，确保燃料完全燃烧，减少烟气中的未燃烧物质排放，不仅有助于提高能源利用率，还能减少环境污染。

其次，燃烧系统的温度控制是保证产品品质稳定的关键。

在浮法玻璃退火过程中，温度过高或过低都会对产品的性能产生不良影响。

因此，通过优化燃烧系统的温度控制，可以确保产品退火温度的稳定性，提高产品的一致性和品质。

除了以上两个方面外，还需要考虑燃烧系统的安全性和稳定性。

燃烧过程中产生的高温、高压等因素对工作人员和设备都会造成一定的危险，在设计燃烧系统时需要考虑安全措施，确保工作环境的安全性。

此外，燃烧系统应具备稳定的运行能力，避免因为燃烧系统的故障导致生产中断和产品质量下降。

针对以上需求，可以采用以下措施来优化和控制浮法玻璃退火窑的燃烧系统。

首先，选用高效的燃烧器。

现代燃烧技术已经非常成熟，存在着多种类型的燃烧器可供选择。

根据具体的工艺要求和可行性研究结果，选择适合浮法玻璃退火过程的高效燃烧器，可以显著提高燃烧效率，减少燃料消耗和环境污染。

其次，引入先进的温度控制系统。

借助先进的温度传感器和控制器，实时监测和调整燃烧系统中的温度，确保温度的稳定性和一致性。

此外，可以采用模型预测控制或模糊控制等先进控制算法，在保证温度控制的准确性的同时，提高温度变化的响应速度。

再者，进行燃烧系统的安全评估和管理。