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1、浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 内容提要内容提要概述概述浮法玻璃及浮法玻璃及特点特点浮法玻璃浮法玻璃成形原理成形原理浮法玻璃的拉薄及堆厚浮法玻璃的拉薄及堆厚锡槽锡槽锡槽的保护气体锡槽的保护气体锡槽的生产操作及控制锡槽的生产操作及控制1.平板玻璃的定义平板玻璃的定义 指其厚度远远小于其长和宽,上下表面指其厚度远远小于其长和宽,上下表面平行的板状玻璃制品。平行的板状玻璃制品。2.分为窗玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、夹层分为窗玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、双层中空玻璃、有色玻璃、吸热和玻璃、双层中空玻璃、有色玻璃、吸热和反射玻璃、光致变色玻璃、釉面玻璃、玻反射玻璃、光致变色玻璃、釉面玻璃、玻璃空
2、心砖、波形玻璃。槽形玻璃、镀膜玻璃空心砖、波形玻璃。槽形玻璃、镀膜玻璃等。璃等。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备3.平板玻璃生产工艺综合图平板玻璃生产工艺综合图概述概述有槽垂直引上有槽垂直引上概述概述无槽垂直引上及对辊引上无槽垂直引上及对辊引上概述概述平拉成形平拉成形浮法玻璃成形浮法玻璃成形浮法玻璃的制造过程示意图浮法玻璃的制造过程示意图概述概述狭缝引下法(薄玻璃)狭缝引下法(薄玻璃)概述概述溢流引下成形成形(薄玻璃)溢流引下成形成形(薄玻璃)概述概述8.1 浮法玻璃及其特点浮法玻璃及其特点 1952年英国皮尔金顿观察水中漂浮的油年英国皮尔金顿观察水中漂浮的油滴,产生浮法生产玻璃设想。滴,
3、产生浮法生产玻璃设想。1953年开始实验,年开始实验,1959年成功并申请了年成功并申请了专利(专利(Float Process)。)。浮法玻璃可与研磨抛光的玻璃表面相比。浮法玻璃可与研磨抛光的玻璃表面相比。工艺特点:建设快、投资省、质量好、产量工艺特点:建设快、投资省、质量好、产量高、成本低、品种多。高、成本低、品种多。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备(1)国内外发展概况)国内外发展概况 皮尔金顿公司皮尔金顿公司1960年建成世界第一条浮年建成世界第一条浮法 生 产 线,规 模法 生 产 线,规 模 3 0 0 t/d,只 能 生 产 厚只 能 生 产 厚6.36.5mm玻璃,表面有疵点
4、,质量并不高。玻璃,表面有疵点,质量并不高。1962年开始转让专利,美国匹茨堡首先申请年开始转让专利,美国匹茨堡首先申请购买。购买。60年美国年美国1条浮法线,条浮法线,65年全世界年全世界17条,条,70年年30条,条,77年年62条,条,81年年83条线。条线。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 各国平板工艺由有槽,无槽,平拉等逐各国平板工艺由有槽,无槽,平拉等逐渐转向浮法,机械研磨抛光的平板线几乎全渐转向浮法,机械研磨抛光的平板线几乎全部消失。部消失。全世界平板年产量:全世界平板年产量:60年年434万吨,万吨,90年年2300万吨。万吨。目前浮法生产产量占世界目前浮法生产产量占世界8
5、0%以上。以上。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 19671977年工艺及产量均是全盛发展时期年工艺及产量均是全盛发展时期 规模:规模:500600715 t/d 产品规格:板宽产品规格:板宽3.34.06m,最大达最大达5.6m。2mm板拉速度板拉速度900m/h,230mm 4mm板板1300m/h。利用计算机控制生产,全线生产自动化。利用计算机控制生产,全线生产自动化。1978年后美国年后美国owens公司公司907t/d,前苏联前苏联1000t/d,日本日本1200t/d。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备国内情况:国内情况:自力更生研究开发,自力更生研究开发,60年代中曾去英年
6、代中曾去英国购买专利未成,国购买专利未成,1965年实验室研究到年实验室研究到1971年的生产性试验线取得成功。年的生产性试验线取得成功。1972年可稳定生产年可稳定生产49mm的玻璃,以的玻璃,以后又生产后又生产3mm玻璃。玻璃。1981年通过国家级鉴定,定名为年通过国家级鉴定,定名为“中中国洛阳浮法国洛阳浮法”。有其独特之处。有其独特之处。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 目前洛阳浮法技术可控制目前洛阳浮法技术可控制1.3mm板,对其它板板,对其它板厚的拉制速度、锡耗等指标也达较高的水平。厚的拉制速度、锡耗等指标也达较高的水平。1993年国内浮法生产线统计有年国内浮法生产线统计有25条
7、线生产至今条线生产至今估有估有200条线以上(包括外资及合资)我国是世界上条线以上(包括外资及合资)我国是世界上浮法玻璃产量最大的国家。(不是人均)。浮法玻璃产量最大的国家。(不是人均)。浮法玻璃用于建筑用、车辆用窗玻璃。对于铅浮法玻璃用于建筑用、车辆用窗玻璃。对于铅玻璃以及用玻璃以及用As、Sb等氧化物做澄清剂的玻璃不能用等氧化物做澄清剂的玻璃不能用浮法来成型。浮法来成型。锡槽内的锡要求强还原气氛,锡槽内的锡要求强还原气氛,N2+H2,由于,由于H2及及Sn的还原作用会导致玻璃中的的还原作用会导致玻璃中的Pb、As、Sb等还原,等还原,使玻璃出现问题。使玻璃出现问题。8 浮法玻璃成形设备浮法
8、玻璃成形设备(2)浮法成型工艺特点)浮法成型工艺特点 成型时不需克服玻璃的自重成型时不需克服玻璃的自重 传统成型拉引力需克服重力及玻璃液粘滞传统成型拉引力需克服重力及玻璃液粘滞力力,用辊子夹住,玻璃表面易产生压痕。平拉用辊子夹住,玻璃表面易产生压痕。平拉法用一辊承重,玻璃温度法用一辊承重,玻璃温度700长时间使用辊长时间使用辊子表面平整度差时在玻璃表面形成不平整面。子表面平整度差时在玻璃表面形成不平整面。而浮法靠锡液承托玻璃重量,拉引力只克服而浮法靠锡液承托玻璃重量,拉引力只克服粘滞力。玻璃在过渡台处温度在粘滞力。玻璃在过渡台处温度在600,且与,且与辊子为线接触。辊子为线接触。8 浮法玻璃成
9、形设备浮法玻璃成形设备 抛光(充分利用了表面活力)抛光(充分利用了表面活力)引上法中为不掉炉须使玻璃温度从引上法中为不掉炉须使玻璃温度从940迅速降至迅速降至600以下,因粘度变化迅速,表以下,因粘度变化迅速,表面张力抛光作用显不出来。面张力抛光作用显不出来。而浮法中玻璃在较长锡槽中通过,温度下而浮法中玻璃在较长锡槽中通过,温度下降较慢,在抛光区玻液温度降较慢,在抛光区玻液温度1000,粘度,粘度小使玻璃表面得到充分抛光,表面平整,无小使玻璃表面得到充分抛光,表面平整,无波筋条纹。波筋条纹。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 成型中横向温差小成型中横向温差小 配合料均化及良好的熔化澄清是先决
10、条件,配合料均化及良好的熔化澄清是先决条件,要保证玻液粘度均匀使成型玻璃带横向厚度要保证玻液粘度均匀使成型玻璃带横向厚度均匀,成型横向温差小是一重要因素。均匀,成型横向温差小是一重要因素。垂直引上或平拉一般其板中与板边的温度差垂直引上或平拉一般其板中与板边的温度差均大于均大于50左右。左右。而浮法在长而浮法在长4060m锡槽内完成,槽内横向锡槽内完成,槽内横向温差在温差在10以内。以内。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 可生产特薄及特厚板可生产特薄及特厚板 国外国外:0.5525mm的高质量玻璃的高质量玻璃 利用其它方法成型中要克服重力,对利用其它方法成型中要克服重力,对1mm 或或12m
11、m板困难很大。板困难很大。而在较长锡液面上无需克服重力而做水平而在较长锡液面上无需克服重力而做水平拉引,可充分发挥玻璃表面张力作用,不影响拉引,可充分发挥玻璃表面张力作用,不影响抛光质量。抛光质量。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 成型中温降小,牵引速度快成型中温降小,牵引速度快 引上、平拉法:玻液引上到成型在引上、平拉法:玻液引上到成型在1m左左右距离内完成,温度由右距离内完成,温度由940迅速降至迅速降至600,粘度迅速上升,否则掉炉,设水包使玻璃急粘度迅速上升,否则掉炉,设水包使玻璃急冷,还会带来更多问题。冷,还会带来更多问题。浮法:在锡槽内玻璃温度分区控制,槽长浮法:在锡槽内玻璃温
12、度分区控制,槽长依据规模而定。对一种厚度玻板其拉引速度依据规模而定。对一种厚度玻板其拉引速度可相差很大,可相差很大,120m/h360460m/h。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 浮法的作业操作周期长浮法的作业操作周期长 引上,平拉:成型室玻璃液层厚,上下温引上,平拉:成型室玻璃液层厚,上下温差大,易出现析晶,其成型作业期短一般一差大,易出现析晶,其成型作业期短一般一个月需停拉,加热成型室挖去有析晶的玻璃,个月需停拉,加热成型室挖去有析晶的玻璃,以免掉炉等问题和玻璃缺陷。以免掉炉等问题和玻璃缺陷。浮法:玻液浮法:玻液1100由流槽进入锡槽,其由流槽进入锡槽,其流量靠流槽及闸板控制,玻液在
13、流槽内流动流量靠流槽及闸板控制,玻液在流槽内流动快而且层厚很小,上下几乎无温差,其成型快而且层厚很小,上下几乎无温差,其成型作业期主要由流槽及流量闸板的质量及冲刷作业期主要由流槽及流量闸板的质量及冲刷程度决定,一般在一年左右。程度决定,一般在一年左右。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 可生产大板宽、大板面的玻璃可生产大板宽、大板面的玻璃 玻液重力由锡液承托及水平拉制,且锡槽玻液重力由锡液承托及水平拉制,且锡槽横向温差小,可制备大板宽玻板,大于横向温差小,可制备大板宽玻板,大于600t/d线板宽线板宽4m。特大面积板材特大面积板材19mm3.5m15m,可浮法可浮法生产切裁。生产切裁。8 浮
14、法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 可在线镀膜可在线镀膜 在槽装设镀膜装置,通入需蒸镀的金属有在槽装设镀膜装置,通入需蒸镀的金属有机物,用化学沉积蒸镀如机物,用化学沉积蒸镀如Si,Al,Cu,Sn等等膜,成本远比线外镀膜要低。膜,成本远比线外镀膜要低。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 易实现切装自动化易实现切装自动化 由于水平拉制,且玻璃经退火炉退火,便由于水平拉制,且玻璃经退火炉退火,便于玻璃的检验、纵横切裁,铺纸喷粉等。而于玻璃的检验、纵横切裁,铺纸喷粉等。而引上不这么方便。引上不这么方便。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备应用于应用于TiOTiO2 2薄膜自洁净玻璃生产的溶胶凝胶镀膜生
15、产线薄膜自洁净玻璃生产的溶胶凝胶镀膜生产线浮法的缺点:浮法的缺点:基建投资高,一条线(基建投资高,一条线(350t/d)需总需总投资投资3.54.5亿,按产量计要低。亿,按产量计要低。浮法线规模大,不适宜小批量生产。浮法线规模大,不适宜小批量生产。锡槽内还原气氛(锡槽内还原气氛(N2+H2)。)。玻璃中玻璃中Fe3+Fe2+颜色加重,要求原料颜色加重,要求原料质量严而高。质量严而高。配料少用芒硝,避免生成硫化锡粘附在配料少用芒硝,避免生成硫化锡粘附在玻璃表面增加锡耗、使玻璃表面不光泽。玻璃表面增加锡耗、使玻璃表面不光泽。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备(3)浮法玻璃的化学组成及特点)浮法玻
16、璃的化学组成及特点 化学组成特点化学组成特点“高钙中镁低铝微铁高钙中镁低铝微铁”成型在成型在104108P粘度区域内呈现出粘度区域内呈现出“短料性短料性”的特点。(器皿生产人工吹制要求的特点。(器皿生产人工吹制要求“长料长料性性”。)。)8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 SiO2:熔点熔点1713,Al2O3:2050,SiO2取代部分取代部分Al2O3有利玻璃熔制、澄清,可克有利玻璃熔制、澄清,可克服服Al2O3快凝给玻璃带来条纹和小波纹。以快凝给玻璃带来条纹和小波纹。以RO取取代部分代部分R2O(RO指指CaO、MgO、BaO等,等,R2O指指Na2O、K2O等)可弥补因等)可弥补因Al2O3 减少对玻璃化减少对玻璃化稳性影响。使浮法玻璃光洁明亮,并提高抗霉稳性影响。使浮法玻璃光洁明亮,并提高抗霉性能,降低成本。性能,降低成本。美国浮法玻璃中美国浮法玻璃中Al2O3从早期从早期1.2%减至减至0.8%,R2O由由14%减至减至13.8%,RO由由12.2%增至增至12.4%,有些国家有些国家Al2O3减至减至0.10.15%。8 浮法玻璃成形设备浮法玻璃成形设备 CaO作用作用