浮法玻璃生产工艺流程

1浮法玻璃生产工艺流程主讲：部门：槽窑部2主要内容一、概述二、浮法玻璃原料及配合料制备三、浮法玻璃熔制技术四、浮法玻璃成型技术五、浮法玻璃退火技术六、浮法玻璃冷端技术3内容1、什么是浮法玻璃2、浮法玻璃的生产过程3、浮法工艺的优缺点4、浮法玻璃的分类5、浮法玻璃的计量单位6、如何计算浮法玻璃熔窑的日拉引量7、如何计算浮法玻璃熔窑的熔化率8、生产优质浮法玻璃的技术措施一、概述41、什么是浮法玻璃浮法玻璃是因玻璃液漂浮在熔融金属表面获得抛光成型而得名的，是熔融的玻璃液从熔窑内连续流入充有保护气体（N2和H2）的锡槽内漂浮在金属锡液面上，经过摊平、抛光形成厚度均匀、两表面平行、平整和抛光的玻璃带的玻璃，是平板玻璃（板状的硅酸盐玻璃）的一种。一、概述52、浮法玻璃的生产过程由加工合格的各种原料按照配方制备的配合料经熔化、澄清并冷却至1150～1100℃左右的玻璃液，通过与锡槽连接的流道及深入锡槽内的流槽，连续流入锡槽内并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在自身重力、表面张力、拉边机以及过渡辊台拉力的共同作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、拉薄（积厚），成型为上下表面平整的玻璃带，在锡槽尾部外过渡辊台及与之连接的退火窑传动辊的牵引下，被引上过渡辊台，传送入退火窑，进退火、切裁，就得到了浮法玻璃产品。一、概述63、浮法工艺的优缺点浮法与其他成型方法比较，其优点是：（1）产品质量好，如上下表面平整、互相平行、透光度高等。（2）产量高，浮法玻璃的产量主要取决于玻璃熔窑的熔化量和玻璃带成型的拉引速度，而且其板宽加大也比较容易。（3）品种多，用浮法可以生产0.55～25mm的优质平板玻璃，供各种用途；同时，浮法还可以生产各种本体着色和在线镀膜玻璃。一、概述73、浮法工艺的优缺点（4）易于科学化管理和实现全线机械化、自动化，劳动生产率高。（5）连续作业周期长，有利于稳定的生产。浮法工艺的主要缺点是基建投资和占地面积比较大，同一时间里只能生产一种厚度的产品，偶然事故可能造成全线停产，因此必须要求严格的科学管理制度，使全线的人员和设备、器件、物料都保持良好状态。一、概述84、浮法玻璃的分类根据国家标准《GB11614-2009平板玻璃》中平板玻璃的分类，浮法玻璃按颜色属性分为无色透明浮法玻璃和本体着色浮法玻璃；按外观质量分为合格品、一等品和优等品；按公称厚度分为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm、22mm、25mm。一、概述95、浮法玻璃的计量单位目前，浮法玻璃的常用计量单位包括平方米、吨、千克、重量箱等。国家标准《GB/T15764-2008平板玻璃术语》中规定：“重量箱，平板玻璃产品的计量单位。50kg为一重量箱。通常以密度为2.5g/cm3、厚度为2mm的平板玻璃10m2为一重量箱。”通过定义可以实现各单位间的换算，具体方法为：以20作为基数，厚度为几的就用20除以几，即可计算出结果。例如：5mm厚玻璃用20÷5=4就得出了4m2为一个重量箱；8mm厚玻璃就是20÷8=2.5，也就是2.5m2为一重量箱。然后再用每重量箱50kg，换算成吨就可以了。一、概述106、如何计算浮法玻璃熔窑的日拉引量熔窑日拉引量的计算公式为：日拉引量=拉引速度×平均板宽×平均厚度×24×2.5式中拉引量——每昼夜拉引玻璃液的总重量，t；拉引速度——单位时间内拉引玻璃原板的长度，m/h；平均板宽——生产中玻璃原板平均宽度，m；平均厚度——生产中玻璃原板平均厚度，m；24——每昼夜小时数，h；2.5——玻璃液的密度，t/m3。一、概述117、如何计算浮法玻璃熔窑的熔化率熔化率是熔窑单位熔化面积每24h熔化的玻璃液量（吨/（平方米·天））熔窑的熔化率计算公式为：熔化率=熔化玻璃液量（t）/[熔化面积（m2）×熔化天数（d）]熔化面积是池窑中能够对配合料和玻璃液起着熔化和澄清作用的受热面积。通常指从投料池壁内侧起到最末一对小炉中心线外一米处的池窑面积。一、概述128、生产优质浮法玻璃的技术措施如何提高浮法玻璃产品的质量？有经验的企业都是根据多年来的生产实践，总结出玻璃生产的“四大稳”——原料稳、燃料稳、熔化稳、成型稳。一、概述13内容1、浮法玻璃化学成分2、浮法玻璃的成分特点3、浮法玻璃中各种氧化物的作用4、浮法玻璃的原料5、浮法玻璃的配合料制备二、浮法玻璃原料及配合料制备141、浮法玻璃化学成分浮法玻璃化学成分基础系统为Na-Ca-Si三元系统，满足三个要求：（1）产品的使用要求；（2）生产工艺要求；（3）生产成本要求。浮法玻璃的化学成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等。基本含量：Na2O：12%～15%；CaO：8%～12%；SiO2：69%～73%二、浮法玻璃原料及配合料制备152、浮法玻璃的成分特点经过人们长时间生产实践得出“高钙、中镁、低铝、微铁”的化学组合成分是生产优质浮法玻璃的条件之一。高钙：浮法玻璃拉引速度快，在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即调整CaO到8%～9%。中镁：CaO含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶（CaO.SiO2）。因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃的析晶性能。低铝：铝高将增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，将Al2O3的含量降低到1.3%以下，微铁：熔化时着色能力强的Fe2+被氧化为着色能力弱的Fe3+，但在锡槽中又被还原成Fe2+因此严格限制在0.1%以内。二、浮法玻璃原料及配合料制备163、浮法玻璃中各种氧化物的作用SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。SiO2以硅氧四面体的结构单元形成不规则的连续网络，成为玻璃的“骨架”。它能赋予玻璃一系列优良性能，能增加玻璃的粘度，提高玻璃的热稳定性和化学稳定性；玻璃的密度和热膨胀系数随SiO2含量增加而降低。其缺点是熔点高、粘度大，使玻璃熔化、澄清和均化困难，能耗增加。二、浮法玻璃原料及配合料制备173、浮法玻璃中各种氧化物的作用CaO：它能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃的机械强度、硬度及化学稳定性。适量的CaO在高温时能降低玻璃液的粘度，有利于熔化和澄清，低温时增加玻璃液的粘度，即可以调整玻璃的料性，加快玻璃硬化速度，有利于玻璃的快速成型。因此浮法玻璃成分中采用较高含量的CaO来适应浮法生产工艺高速拉引、快速成型的要求。但CaO会增加玻璃的析晶倾向，因此玻璃中CaO的含量也不宜太大，如大于10%则会使玻璃发脆，成型难度增大。二、浮法玻璃原料及配合料制备183、浮法玻璃中各种氧化物的作用MgO：适量的MgO可降低玻璃的高温粘度，降低玻璃的析晶倾向和析晶速度，提高机械强度和化学稳定性，对提高玻璃的热稳定性也有良好的影响。MgO对玻璃的粘度有复杂的作用：当温度高于1200℃时，会使玻璃液的粘度降低；而在1200～900℃之间，又有使玻璃液的粘度增加的倾向；低于900℃，反而使玻璃的粘度下降。因此，玻璃中的MgO含量也不宜太大。二、浮法玻璃原料及配合料制备193、浮法玻璃中各种氧化物的作用Al2O3：能降低玻璃的析晶倾向和结晶速度，降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的粘度、表面张力、软化温度、化学稳定性、热稳定性和机械强度，是最有效的玻璃稳定剂；Al2O3对增加玻璃液粘度的影响程度比SiO2大，随Al2O3增加，玻璃液粘度和表面张力增大，不仅使玻璃的熔化速度减慢和使澄清时间延长，也不利于均化，容易在玻璃板面形成玻筋及线道；而且对玻璃液在锡槽中摊平、抛光、展薄也不利。因此应对玻璃成分中的Al2O3含量严格控制。二、浮法玻璃原料及配合料制备203、浮法玻璃中各种氧化物的作用Na2O：能降低玻璃的熔化温度，大幅度降低玻璃液的粘度，增加玻璃液的高温流动性，是良好的助熔剂。含量过多，则会降低玻璃的机械强度、化学稳定性以及热稳定性，增大膨胀系数，使玻璃发脆；而且还容易使玻璃析碱、发霉，并使玻璃生产成本增加。因此，玻璃成分中Na2O含量不能太高。K2O：K2O和Na2O作用基本一样；用少量的K2O代替Na2O，具有“双碱效应”，能够提高玻璃的化学稳定性，显著减少玻璃析晶，改善玻璃的析晶倾向。在浮法玻璃生产中引入K2O主要是由于它能够大大降低玻璃的表面张力，有利于玻璃液在锡槽中的摊平和抛光，获得高质量的玻璃表面。二、浮法玻璃原料及配合料制备213、浮法玻璃中各种氧化物的作用Fe2O3：在无色透明浮法玻璃生产中，Fe2O3纯属有害杂质，它能使玻璃着成黄绿色而影响玻璃的光学性能。玻璃成分中的铁含量不仅影响到玻璃的色泽，而且影响到玻璃液的粘度、透热性、硬化速度等性能。钠-钙-硅玻璃中的Fe一般以Fe2+或Fe3+状态存在。Fe3+离子着色很弱，使玻璃产生淡黄色。而Fe2+会使玻璃产生淡蓝色，着色能力比Fe3+高10倍左右。因此，在生产无色透明浮法玻璃时，成分中的含量及稳定性要严加控制。目前高档无色浮法玻璃制品中Fe2O3≤0.08%。二、浮法玻璃原料及配合料制备224、浮法玻璃的原料自然界中含有玻璃构成元素的物质很多。用于制备玻璃配合料的各种物质，统称为玻璃原料。为了在生产中得到合理的技术经济指标，通常玻璃原料很少使用纯粹的氧化物，而多使用天然矿物原料。生产浮法玻璃的原料可分为生料和熟料两种。其中生料根据它们的用量和作用不同，可分为主要原料和辅助原料两大类；而熟料是指在实际生产中往配合料中按一定比例加入的碎玻璃。二、浮法玻璃原料及配合料制备234、浮法玻璃的原料主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，是形成玻璃结构的主体原料，它们决定玻璃的基本物理、化学性能。这些原料经熔融、反应后即生成硅酸盐构成玻璃液的主体。对于浮法玻璃来说，主要原料引入SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O（或K2O）等氧化物，决定着玻璃的物理性质和化学性质。辅助原料是使玻璃获得某些必要的特性和加速熔制过程的原料，用量虽然少，但作用却很重要。根据作用的不同，辅助原料分为澄清剂、助熔剂、氧化剂与还原剂、着色剂与脱色剂等。二、浮法玻璃原料及配合料制备244、浮法玻璃的原料目前，我国浮法玻璃企业通常使用的原料主要包括石英砂（硅砂）、长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝、碳粉等。硅质原料是玻璃制造中最主要和用量最大的原料，它主要引入玻璃成分中的SiO2。天然硅砂也叫石英砂，硅砂是配合料中最难熔化的原料。其颗粒的大小、粒度分布，甚至颗粒的形状对于配合料的混匀、分聚、熔化和均化都有重要影响。当玻璃配合料中由硅质原料引入的Al2O3不能满足玻璃成分需要时，一般就用长石来补充。二、浮法玻璃原料及配合料制备254、浮法玻璃的原料白云石主要成分是CaCO3和MgCO3，它主要引入玻璃成分中的CaO和MgO。浮法玻璃配合料中引入的CaO原料主要有白云石、石灰石、方解石和白垩（CaO3）等，由于需要引入MgO，所以又以用白云石为主，CaO不足部分用石灰石或方解石补充。石灰石主要成分是CaCO3，主要引入玻璃成分中的CaO。当玻璃成分要求氧化铁含量极严格时，可用方解石代替，它比石灰石纯度高得多，方解石是生产浮法玻璃的优质原料。二、浮法玻璃原料及配合料制备264、浮法玻璃的原料纯碱是一种化工原料，其主要成分是Na2CO3，引入玻璃成分中的Na2O。纯碱熔点低，化学性质活泼，是玻璃生产过程中的助熔剂。玻璃工业使用的纯碱分为轻质纯碱和重质纯碱。轻质纯碱密度小，颗粒细小，会使已混合均匀的配合料在运输和储存过程中产生分料现象，且容易被窑内的热气流带入蓄热室，造成格子砖的堵塞和侵蚀，同时也易侵蚀窑体；重质纯碱的密度和颗粒比轻质纯碱大的多，飞扬和分层倾向较小，有利于混合均匀。考虑到重质纯碱粒度与硅砂的粒度匹配，减少飞料和分层、混合的均匀性，减少对耐火材料的侵蚀，改善操作环境，浮法玻璃配合料一般都选用重质纯碱。二、浮法玻璃原料及配合料制备274、浮法玻璃的原料芒硝是一种化工原料，其主要成分是Na2SO4，引入玻璃成分中的