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浮法玻璃整理一、浮法玻璃行业概况（一）浮法玻璃的概念玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。浮法玻璃是指用漂浮法制作的平板玻璃，它是将优质的熔融玻璃液倒在比重大于玻璃液的液体（液态锡）表面使玻璃成型，再经过冷却、退火等工艺后形成的透明平板玻璃。（二）浮法玻璃基本原理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。其基本原理是用硅质材料、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入并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、形成上下表面平整的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割，就得到浮法玻璃产品。（三）浮法玻璃成型的工艺特点浮法玻璃成型工艺和普通平板玻璃的成型工艺相比，具有以下特点：1.成型时不需克服玻璃自身的重力由于浮法玻璃是水平拉制成型，玻璃液的重力是由锡液来支承的，拉引力主要用于克服玻璃液的粘滞力。而传统的成型方法则不同，拉引力既要克服玻璃液的粘滞力，又要克服玻璃带自身的重力，而且后者要比前者大得多，所以必须要用辊子将玻璃带夹住或托住。由于玻璃带与辊子接触，就不可避免地会使玻璃产生轴花和压口的缺陷。平拉法虽然用单一的转向辊承托，但由于此时玻璃带温度还处在700oC左右的高温，玻璃还处于完全塑性状态，加之转向辊的冷却强度大，因而又会引起斑点和表面不平整的弊病，当转向辊加工质量不好或不及时更换时，尤其严重。而浮法玻璃的整个成型过程是在密闭的锡槽中进行，只是在玻璃带冷却硬化后，由光洁平滑的辊子将玻璃带托起拉出锡槽，而且玻璃带同辊子是线接触，因此，完全避免了上述的缺陷，而能保持在锡槽中获得抛光表面的质量。2.可以充分发挥玻璃表面张力的作用玻璃的表面张力这一特性，是使玻璃获得自然抛光、表面平整的主要因素。传统的成型工艺，为了使垂直引上成功，必须使玻璃的粘度在很短时间内急速增加，也就是使其温度从940oC左右迅速下降到600oC以下，否则，玻璃带就会因粘度小而无法引上，造成掉炉。玻璃的表面张力虽然随温度下降变化不大，但因这时玻璃的粘度已经很大，表面张力已不起作用了。浮法成型工艺则不同，由于玻璃的重力是由锡液来承托的，而且两者之间的摩擦力甚微，锡槽较长，玻璃的温度下降较慢，而且可以根据成型要求加以控制，玻璃液在抛光区的温度高于1000oC，粘度小，因此，玻璃的表面张力就能起主导作用，而使玻璃得以自然抛光、表面平整而无波筋和条纹等缺陷。3.玻璃带横向温度均匀为了保证玻璃的成型质量，配合料和玻璃的熔化质量是先决条件，但如何使玻璃带横向温度差小，粘度较均匀，是玻璃带横向厚度均匀的重要因素。用传统法生产玻璃时，由于其自身固有的原因，很难达到整个板面温度均匀，其板中和板边的温度差经常在50oC以上，特别是玻璃板的宽度加大后，更难保证横向温度均匀度。而浮法玻璃成型是在较长的锡槽中来完成的，在设计中可以根据浮法成型工艺要求，分成若干工艺区，各区的纵向和横向温度，可以根据生产要求，采取边部加热和冷却措施，来进行自动调节控制，以使纵向温度符合成型温度制度要求和减少横向温度差（不大于10oC）。这就为玻璃带横向厚度均匀和玻璃抛光质量创造了有利的条件，而且也不会因玻璃带的宽度加大而增加调节控制的困难。4.可以比较容易地生产特薄和特厚的玻璃由于浮法工艺是水平拉制的，使浮法比传统法容易生产特薄和特厚的玻璃。据报道国外浮法可以生产0.55~25mm的高质量玻璃；而传统法，不论是引上法还是平拉法，生产厚度大于12mm和薄于1mm玻璃就十分困难，其主要原因是要克服其自身的重力，且横向温度温差大，难以达到成型的要求。而浮法则不然，不需要克服其重力，且可通过自动调节其成型的各区温度来达到生产要求。同时，玻璃带在高温下停留时间长，可以充分发挥玻璃的表面张力的作用，确保玻璃的抛光质量。5.成型过程中温度降落慢、拉引速度快用传统法生产平板玻璃时，玻璃液从成型室开始引上到玻璃带定型，是在1m左右的距离中完成的。在这过程中，玻璃的温度大约从940oC左右降到600oC以下（平拉法是在0.7m距离中大约从940oC降到700oC左右），玻璃的粘度急剧增加，否则要掉炉；所以必须在成型中采取急冷措施（冷却水包），使玻璃快速冷却下来，这无疑会给玻璃的表面质量带来十分不利的影响，如冷却不当还容易引起炸裂而掉炉；同时，也由于这个原因而限制了玻璃成型的拉引速度。对一定厚度的玻璃，每小时要想提高几米的速度都十分困难，不仅影响产品质量，甚至无法生产。而浮法玻璃的成型过程，是在几十米长的锡槽中进行的，其长度可根据生产规模和拉引速度来设计，而且根据成型工艺要求分若干区，玻璃的温度分区控制，所以浮法玻璃的拉引速度的变化幅度范围很大，对相同厚度的玻璃，其拉引速度可以相差几百米。如生产6mm玻璃时，一般拉引速度可为12m/h，有时也可达到360-400m/h而且其成型质量也不会因速度加快而受影响。这就为浮法生产线优质、高产、降耗创造了充分和必要的条件。6.避免了玻璃结晶缺陷、作业周期长传统法成型室的玻璃液较深，其上下温度差大，而且成型的温度又接近玻璃的析晶温度，所以在成型室的堵头和两侧的死角处，玻璃液容易结晶。因此，其成型作业期短，一般不到一个月，就必须打炉停拉，加热成型室挖玻璃釉子，以免结晶的玻璃被带到玻璃带来。平拉法虽然成型室浅一些（改进的格法平拉的成型室也较深），但也不能避免结晶倾向，同时，其转向辊长期使用也会影响玻璃质量，所以一般也在一个月左右，就必须停止作业更换转向辊和挖玻璃釉子。浮法生产，玻璃液是通过一个比较浅的液流道流入锡槽的，玻璃液的温度在1100oC以上，这就避免了玻璃液结晶的可能，既保证了玻璃的成型质量，又可以大大延长成型作业期。一般来讲，浮法成型作业期主要决定于流槽和流量控制闸板所用的耐火材料的质量。通常浮法成型作业期在一年左右，这也是用传统法生产平板玻璃无法比拟的。7.板宽加大比较容易由于浮法成型是水平拉制和其重力由锡液承托以及横向温度可以自动控制的特点，使浮法成型的玻璃带宽度加大比较容易，而且也不会因宽度加大而影响成型质量。生产规模在600t/d以上的浮法玻璃生产线，其成型的玻璃带宽度都在4m以上。而有槽法成型的玻璃带宽度最大只达3m左右，无槽法成型的玻璃带宽度一旦大于2.4m，成型就很困难了。我国某玻璃厂的六机无槽法生产线的失败，其主要原因之一是板宽大（3m），就是例子。8.可以在线生产镀膜玻璃由于浮法成型是在较长的锡槽内水平拉制，而且其纵向和横向温度可以根据生产要求进行自动调节控制，其拉引速度可以适当加快或适当降低（在一特定的浮法线），使其有可能在锡槽内安装一种装置，在线生产镀膜玻璃。实际上国内有几条浮法线已在线成批生产镀膜玻璃供应市场。其生产成本远远低于线外生产的镀膜玻璃。9.容易实现切装机械化自动化不论有槽、无槽法还是旭法生产平板玻璃都是垂直引上，引上机很高，这就给切装机械化自动化带来困难。因切装楼面很高，玻璃成品运到底层，不仅很不方便，而且增加破损。浮法由于是水平拉制，经退火窑退火的玻璃不仅退火质量好，而且便于实现玻璃质量检验、纵切、横切、掰断、掰边、纵掰、纵分、喷粉或铺纸、分片、堆垛等机械化自动化；同时可以在同一标高的地面运送入库。即使退火工段和切掰工序在二层楼面，玻璃可以在掰断掰边、纵掰纵分后，通过一定倾斜度的辊道平稳地运至底层的辊道上，同样可以实现喷粉或铺纸、分片堆垛机械化自动化，不仅可大大降低劳动强度，减少玻璃破损，而且提高玻璃切装的质量（避免擦伤）。10.可以比较容易地生产特大片玻璃现代建筑业的发展和特殊工程需要特厚、特大面积的玻璃，如19mm*3.5m*15m的特大玻璃，用传统法是无法生产的，即使生产出来其切割掰断运输也不好解决。而浮法生产，增厚加宽都比较容易，其长度则更容易根据需要在辊道上切割掰断，然后用真空吸盘水平运送入库，或直接运装在特制的汽车上运送到用户。总之，由于浮法是在锡槽中成型水平拉制，不仅玻璃质量好，而且容易加宽和生产特厚、特薄玻璃，拉引速度快，所以单机产量高，同时具有容易实现全线机械化自动化等无可比拟的优点，所以几种传统法工艺在经济发达的国家，如西欧、北美和日本等国都已被淘汰。我国由于经济还不发达，人民生活平均水平还低于小康（尤其边远地区和农村），所以普通平板玻璃还有市场。随着我国经济的快速发展和人民生活水平不断提高，可以预计在不远的将来，用传统法的工艺技术生产的普通平板玻璃必将被浮法玻璃所代替。（四）浮法玻璃主要种类按照透光率、均匀性、表面平整度等性能的高低，浮法玻璃可以简单地分为优质浮法玻璃和普通浮法玻璃两种。根据国家质量技术监督局2000年1月1日实施的《浮法玻璃》国家标准，浮法玻璃按照用途分为制镜级、汽车级、建筑级。按厚度分为以下种类：2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm。（五）浮法玻璃制造工艺浮法玻璃是将熔融的玻璃液漂浮在金属液面上制得平板玻璃的方法，使用该法制得的产品具有上下表面平整光滑，厚度均匀等优点。具体制造工艺如下：将硅质原料、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等原材料按照一定的比例混合后，倒入熔窑。在熔窑中通过加热将配合料熔化成玻璃液，经澄清均化、冷却后，玻璃液通过流道和流槽进入锡槽。玻璃液在锡液表面上自摊平，展开，再经机械拉引挡边和接边机的控制，形成所需要的玻璃带，在冷却、硬化后，经过渡辊合，把玻璃带拉出锡槽，进入退火窑。为避免锡液氧化，锡槽内空间充满氮氢保护气体。进入退火窑的玻璃带在退火窑内，严格按照制定的退火温度曲线进行退火，使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。玻璃带在冷端经过切割掰断，加速分离、掰边、纵掰纵分后，通过斜坡道，并经吹风清扫，然后进入分片线，人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。（六）浮法玻璃核心技术浮法玻璃生产能否优质高产的关键因素在于原料质量的优劣、原料配置比例、熔窑的加工能力、玻璃渗锡量的控制、加工过程中温度的控制等等。目前，中国浮法玻璃的生产规模已使我国赢得了“玻璃大国”的称誉，但是要想在国际浮法玻璃市场上拥有更多的影响力，就必须把浮法玻璃的产品质量提升到国际一流水平。近年来，我国的浮法玻璃行业通过不断创新，技术水平逐渐提高。中国浮法玻璃技术的发展方向具体如下：1、节能环保技术与装备1)全熔窑的计算机仿真模拟技术使用计算机模拟，可以促进设计出效率更高、寿命更长、质量更好的玻璃熔窑。目前的模拟技术只局限于窑炉的局部，模拟能力还不强，应该研究开发包括熔窑燃烧空间、玻璃流体等有机结合的仿真模拟系统，为新型熔窑的开发创造条件。2)玻璃熔窑全氧燃烧技术全氧燃烧的火焰温度高，可大幅度提高热效率和熔化率，减少燃料使用量；由于取消了传统的蓄热室，减少了熔窑向蓄热室小炉的热辐射，节能效果显著；由于不采用空气助燃，可减少因大量作用空气而产生的废气排放量NOx降低80%;CO降低80%，烟尘降低30%以上。自20世纪90年代以来，随着现场制氧成本的下降，此项技术在国外得到了广泛的推广应用。在北美，2002年全氧燃烧的玻璃熔窑已有136座窑，占北美玻璃熔窑总数的25%，尤其是3座大型浮法玻璃熔窑采用了全氧燃烧技术。中国在电子玻璃行业也有采用全氧燃烧技术，但在浮法玻璃生产线上还是空白。3)新型熔化和澄清技术理论上玻璃液形成的温度在1450℃即可，通常浮法玻璃熔窑最高熔化温度达1580-1600℃，主要是为了高温澄清，以消除玻璃液中的气泡。如果将传统玻璃熔窑熔化部具备的熔化和澄清功能通过窑炉结构的变化完全分开，就有可能降低熔化温度，节约能源，并且提高玻璃液熔化质量。国外在这方面的研究已取得了一定的进展。这是一项前瞻性的、非常有前途的技术，必将给玻璃熔化技术带来一场重大突破。4)新型玻璃工艺技术开发新型复合性原料和新型配合料添加剂，加强助熔；开发新的易熔性玻璃成分，使熔化所需的能量更低。5)浮法玻璃清洁生产技术及装备目前中国平板玻璃工业燃料一般采