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平板玻璃制造

浮法玻璃和压延玻璃

浮法玻璃
浮法玻璃工艺由阿拉斯泰尔·皮尔金顿爵士于1952年发明,用于生产平板玻璃。该工艺可以生产用于建筑的透明玻璃、有色玻璃和镀膜玻璃,以及用于车辆的透明玻璃和有色玻璃。
全球约有260家浮法玻璃厂,每周总产量约为80万吨玻璃。一家浮法玻璃厂连续运行11至15年,每年可生产约6000公里玻璃,厚度为0.4毫米至25毫米,宽度可达3米。
一条浮法生产线长达近半公里。原材料从一端进入,玻璃板从另一端出来,经过精确切割,达到规格要求,产量高达每周6000吨。生产线之间包含六个高度集成的阶段。

玻璃制造 (3)

熔炼和精炼

玻璃制造 (3)

将经过严格质量控制的细粒成分混合制成一批物料,然后送入加热至 1500°C 的熔炉中。
如今,浮法玻璃已达到接近光学级的质量。熔炉内2000吨熔融玻璃同时进行熔化、精炼和均质等多个工序。如图所示,这些工序在高温驱动的复杂玻璃流的不同区域进行。这构成了一个长达50小时的连续熔化过程,将温度达到1100°C、不含夹杂物和气泡的玻璃平稳连续地送入浮法熔池。熔化过程是玻璃质量的关键;调整玻璃成分可以改变成品的性质。

浮选槽

来自熔炉的玻璃缓缓流过耐火喷嘴,流到镜面般的熔融锡表面上,起始温度为 1,100°C,离开浮法熔池时,玻璃呈 600°C 的固体带状。
浮法玻璃的制作原理自20世纪50年代以来始终未变,但产品却发生了翻天覆地的变化:厚度从单一的6.8毫米发展到亚毫米至25毫米的广泛范围;从经常被夹杂物、气泡和条纹所破坏的带状玻璃,发展到近乎完美的光学效果。浮法工艺赋予了所谓的“火烧饰面”,即新瓷器的光泽。

玻璃制造 (3)

退火、检验和按订单切割

● 退火
尽管浮法玻璃的形成过程十分平静,但玻璃带在冷却过程中会产生相当大的应力。应力过大会导致玻璃在切割器下方破裂。图片显示了玻璃带内部的应力,并通过偏振光显示出来。为了消除这些应力,玻璃带需要在一个被称为退火炉的长炉中进行热处理。玻璃带的纵向和横向温度都受到严格控制。

检查
浮法工艺以生产出完美平整、无瑕疵的玻璃而闻名。但为了确保最高质量,每个阶段都需要进行检测。有时,精炼过程中会出现气泡无法消除,砂粒无法熔化,或者锡罐的震动会在玻璃带上留下波纹。自动在线检测可以起到两方面的作用。它可以发现上游工艺的缺陷,并进行纠正,从而使下游计算机能够控制切割机避开缺陷。如今,检测技术每秒可以对玻璃带进行超过1亿次测量,从而发现肉眼无法发现的缺陷。
数据驱动“智能”切割机,进一步提高客户的产品质量。

按订单切割
金刚石砂轮修整边缘(受力边缘),并将玻璃带切割成计算机指定的尺寸。浮法玻璃按平方米出售。计算机将客户的要求转化为切割图案,以最大程度地减少浪费。

压延玻璃

压延工艺用于制造太阳能电池板玻璃、压花平板玻璃和夹丝玻璃。熔融玻璃被连续不断地倒入水冷辊之间。
压延玻璃因其更高的透光率,在光伏组件和集热器中的应用日益广泛。压延玻璃和浮法玻璃的成本差别不大。
压延玻璃因其宏观结构而具有特殊性。透光率越高越好,如今高性能低铁压延玻璃的透光率通常可达91%。
也可以在玻璃表面引入表面结构。根据具体应用,选择不同的表面结构。
在光伏应用中,毛刺表面结构通常用于增强EVA和玻璃之间的粘合强度。结构化玻璃在光伏和热能太阳能应用中均有使用。
压花玻璃采用单道工艺制成,玻璃在约1050°C的温度下流经滚筒。底部铸铁或不锈钢滚筒上刻有图案的底片;顶部滚筒光滑。厚度通过调节滚筒之间的间隙来控制。玻璃带在约850°C的温度下离开滚筒,并通过一系列水冷钢辊支撑,送至退火炉。退火后,玻璃被切割成所需尺寸。
夹丝玻璃采用双程工艺制造。该工艺使用两对独立驱动的水冷成型辊,每对辊分别从共用熔炉中输送熔融玻璃。第一对辊产生连续的玻璃带,厚度为最终产品的一半。玻璃带上覆盖一层金属丝网。然后,添加第二批玻璃,使其厚度与第一批相同,金属丝网夹在玻璃带中间,穿过第二对辊,最终形成夹丝玻璃带。退火后,玻璃带通过特殊的切割和折断装置进行切割。

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