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浮法玻璃

当今世界平板玻璃主要有三种生产方式:平拉法、浮法和压延法。浮法玻璃占目前玻璃总产量的90%以上,是世界建筑玻璃的基本材料。浮法玻璃生产工艺创立于1952年,为高质量玻璃生产树立了世界标准。浮法玻璃工艺主要包括五个步骤:

● 成分
● 熔化
● 成型和涂层
● 退火
● 切割和包装

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原料

配料是第一阶段,用于准备熔炼所需的原材料。原材料包括沙子、白云石、石灰石、纯碱和芒硝,通过卡车或火车运输。这些原材料储存在配料间。配料间内设有料仓、料斗、传送带、溜槽、除尘器以及必要的控制系统,用于控制原材料的输送和配料的混合。从原材料被运送到配料间的那一刻起,它们就一直在不断移动。

在配料室内,一条长而扁平的传送带连续地将原料从各个原料仓按顺序逐层输送到斗式提升机,然后送至称重装置,检查其复合重量。回收的玻璃碎片或生产线返回的物料也会添加到这些配料中。每批配料中约含有10-30%的碎玻璃。将干料加入混合器中,混合成配料。混合好的配料通过传送带从配料室送至窑头料仓储存,然后由加料器以控制的速率加入窑内。

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典型的玻璃成分

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碎玻璃堆场

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将混合好的原料用料斗送入炉子入口,温度最高可达1650度

融化

典型的熔炉为横焰熔炉,带有六个蓄热室,炉宽约25米,炉宽约62米,日生产能力为500吨。熔炉主要部件包括熔化池/澄清器、工作池、蓄热室和小炉。如图4所示,由特殊耐火材料制成,外框为钢结构。配合料由加料器送入熔炉的熔化池,通过天然气喷枪将熔化池加热至1650℃。

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熔融玻璃从熔化池经澄清器流至颈部区域,并被搅拌均匀,然后流入工作部分,缓慢冷却至约1100度,使其达到正确的粘度后,再到达锡槽。

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成型和涂层

将澄清的液态玻璃制成玻璃板的过程是根据材料的自然倾向进行机械操作的过程,这种材料的自然厚度为6.88毫米。液态玻璃通过流道区域从熔炉中流出,其流量由一个称为“冲压器”的可调节门控制,该冲压器深入液态玻璃约±0.15毫米。它漂浮在熔融的锡上——因此得名浮法玻璃。玻璃和锡彼此不发生反应,可以分离;它们以分子形式相互抵抗,使玻璃更加光滑。

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该锡槽是一个密封在受控的氮氢气氛中的单元,包括支撑钢、顶壳和底壳、耐火材料、锡槽和加热元件、还原性气氛、温度传感器、计算机过程控制系统,宽约8米,长60米,生产线速度可达25米/分钟。锡槽内装有近200吨纯锡,平均温度为800℃。当玻璃在锡槽入口末端形成薄层时,称为玻璃板,两侧有一系列可调节的拉边机运转。操作员利用控制程序设定退火窑和拉边机的速度。玻璃板的厚度可在0.55至25毫米之间。上部隔板加热元件用于控制玻璃温度。随着玻璃板不断流过锡槽,玻璃板的温度将逐渐下降,使玻璃变得平整、平行。此时,可以使用acuracoat®在热解CVD设备上在线镀制反射膜、Low E膜、阳光控制膜、光伏膜和自清洁膜。此时,玻璃已准备好冷却。

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浴缸横截面

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将玻璃薄薄地铺在熔融的锡上,与锡保持隔离,然后制成板状

悬挂式加热元件提供热量,玻璃的宽度和厚度由拉边器的速度和角度控制。

退火

成型后的玻璃离开锡槽时,玻璃的温度为600℃,如果将玻璃板在大气中冷却,玻璃表面冷却速度会快于玻璃内部,这将造成玻璃表面严重压缩,并产生有害的内应力。

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退火窑段

玻璃成型前后的加热过程也是内应力形成的过程。因此,需要控制热量,使玻璃温度逐渐降至环境温度,即退火。实际上,退火是在一个约6米宽、120米长的预设温度梯度的退火窑中进行的(见图7)。退火窑包括电控加热元件和风扇,以保持玻璃板横向温度分布稳定。

退火过程的结果是玻璃被小心地冷却到室温,而没有暂时的应力或压力。

切割和包装

退火窑冷却后的玻璃板通过与退火窑传动系统连接的辊道输送至切割区。玻璃经过在线检测系统消除任何缺陷,并用金刚石切割轮进行切割,去除玻璃边缘(边缘材料作为碎玻璃回收利用)。然后将其切割成客户所需的尺寸。玻璃表面撒上粉状介质,使玻璃板能够堆叠存放,避免粘连或划伤。然后,无瑕疵的玻璃板由手动或自动机器分垛包装,并送至仓库储存或发货给客户。

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玻璃板离开退火窑后,玻璃板完全成型并移至冷却区继续降低温度

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