平板浮法玻璃制備工廠設(shè)計(jì)流程（課堂PPT）

1、1浮法玻璃工廠設(shè)計(jì)10090211 隗陸10090214 韓策10090216 陳正洋10090217 李思琦10090218 顧佳男10090225 扎西2 1、什么是浮法玻璃 浮法玻璃是因玻璃液漂浮在熔融金屬表面獲得拋光成型而得名的，是熔融的玻璃液從熔窯內(nèi)連續(xù)流入充有保護(hù)氣體（N2和H2）的錫槽內(nèi)漂浮在金屬錫液面上，經(jīng)過攤平、拋光形成厚度均勻、兩表面平行、平整和拋光的玻璃帶的玻璃，是平板玻璃（板狀的硅酸鹽玻璃）的一種。3 2、浮法玻璃的生產(chǎn)過程 由加工合格的各種原料按照配方制備的配合料經(jīng)熔化、澄清并冷卻至11501100左右的玻璃液，通過與錫槽連接的流道及深入錫槽內(nèi)的流槽，連續(xù)流入錫槽內(nèi)并

2、漂浮在相對密度大的錫液表面上，在自身重力、表面張力、拉邊機(jī)以及過渡輥臺拉力的共同作用下，玻璃液在錫液面上鋪開、攤平、拉?。ǚe厚），成型為上下表面平整的玻璃帶，在錫槽尾部外過渡輥臺及與之連接的退火窯傳動(dòng)輥的牽引下，被引上過渡輥臺，傳送入退火窯，進(jìn)退火、切裁，就得到了浮法玻璃產(chǎn)品。45 3、浮法工藝的優(yōu)缺點(diǎn) 浮法與其他成型方法比較，其優(yōu)點(diǎn)是： （1）產(chǎn)品質(zhì)量好，如上下表面平整、互相平行、透光度高等。 （2）產(chǎn)量高，浮法玻璃的產(chǎn)量主要取決于玻璃熔窯的熔化量和玻璃帶成型的拉引速度，而且其板寬加大也比較容易。 （3）品種多，用浮法可以生產(chǎn)0.5525mm的優(yōu)質(zhì)平板玻璃，供各種用途；同時(shí)，浮法還可以生產(chǎn)各

3、種本體著色和在線鍍膜玻璃。 （4）易于科學(xué)化管理和實(shí)現(xiàn)全線機(jī)械化、自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。 （5）連續(xù)作業(yè)周期長，有利于穩(wěn)定的生產(chǎn)。浮法工藝的主要缺點(diǎn)是基建投資和占地面積比較大，同一時(shí)間里只能生產(chǎn)一種厚度的產(chǎn)品，偶然事故可能造成全線停產(chǎn)，因此必須要求嚴(yán)格的科學(xué)管理制度，使全線的人員和設(shè)備、器件、物料都保持良好狀態(tài)。 6 4、浮法玻璃的分類 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB11614-2009平板玻璃中平板玻璃的分類，浮法玻璃按顏色屬性分為無色透明浮法玻璃和本體著色浮法玻璃；按外觀質(zhì)量分為合格品、一等品和優(yōu)等品；按公稱厚度分為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm、

4、22mm、25mm。7 5、浮法玻璃化學(xué)成分 浮法玻璃化學(xué)成分基礎(chǔ)系統(tǒng)為Na-Ca-Si三元系統(tǒng)，滿足三個(gè)要求： （1）產(chǎn)品的使用要求； （2）生產(chǎn)工藝要求 ； （3）生產(chǎn)成本要求。 浮法玻璃的化學(xué)成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鐵（Fe2O3）等。 基本含量： Na2O：12%15%； CaO： 8%12% ； SiO2： 69%73% 86、浮法玻璃的成分特點(diǎn) 經(jīng)過人們長時(shí)間生產(chǎn)實(shí)踐得出“高鈣、中鎂、低鋁、高鈣、中鎂、低鋁、微鐵微鐵”的化學(xué)組合成分是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的條件之一。 高鈣：浮法玻璃拉引速度快，

5、在成型中必須采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即調(diào)整CaO到8%9%。 中鎂：CaO含量增加，使玻璃發(fā)脆并容易產(chǎn)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。 低鋁：鋁高將增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，將Al2O3的含量降低到1.3%以下， 微鐵： 熔化時(shí)著色能力強(qiáng)的Fe2+被氧化為著色能力弱的Fe3+，但在錫槽中又被還原成Fe2+因此嚴(yán)格限制在0.1%以內(nèi)。 9 7、浮法玻璃中各種氧化物的作用 SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。 CaO：它能加速玻璃的熔化和澄清過程，并提高玻璃的機(jī)械強(qiáng)度、硬度及化學(xué)穩(wěn)定性。 MgO：適量的MgO可降低玻璃的高溫

6、粘度，降低玻璃的析晶傾向和析晶速度，提高機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性，對提高玻璃的熱穩(wěn)定性也有良好的影響。 Al2O3：能降低玻璃的析晶傾向和結(jié)晶速度，降低玻璃的膨脹系數(shù)，提高玻璃的粘度、表面張力、軟化溫度、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，是最有效的玻璃穩(wěn)定劑 Na2O：能降低玻璃的熔化溫度，大幅度降低玻璃液的粘度，增加玻璃液的高溫流動(dòng)性，是良好的助熔劑。 K2O ：K2O和Na2O作用基本一樣； 用少量的K2O代替Na2O，具有“雙堿效應(yīng)”，能夠提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，顯著減少玻璃析晶，改善玻璃的析晶傾向。 Fe2O3：在無色透明浮法玻璃生產(chǎn)中，F(xiàn)e2O3純屬有害雜質(zhì)，它能使玻璃著成黃綠色而影響玻璃的

7、光學(xué)性能。10 8、浮法玻璃的原料 主要原料是指向玻璃中引入各種組成氧化物的原料，是形成玻璃結(jié)構(gòu)的主體原料，它們決定玻璃的基本物理、化學(xué)性能。這些原料經(jīng)熔融、反應(yīng)后即生成硅酸鹽構(gòu)成玻璃液的主體。 對于浮法玻璃來說，主要原料引入SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O（或K2O）等氧化物，決定著玻璃的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 輔助原料是使玻璃獲得某些必要的特性和加速熔制過程的原料，用量雖然少，但作用卻很重要。根據(jù)作用的不同，輔助原料分為澄清劑、助熔劑、氧化劑與還原劑、著色劑與脫色劑等。11 9、浮法玻璃熔制技術(shù)工藝流程 浮法玻璃熔制技術(shù)工藝流程示意圖：12 10、玻璃熔制工藝原理 根據(jù)熔制過程

8、中的不同特點(diǎn)，從加熱配合料到最終成為符合成型要求玻璃液的過程，可分為五個(gè)階段，即硅酸鹽形成階段、玻璃液形成階段、玻璃液澄清階段、玻璃液均化階段和玻璃液冷卻階段。直觀地，也可分為配合料堆的反應(yīng)燒結(jié)階段；硅酸鹽形成及其熔化物熔化階段，主要是殘余石英砂溶解于已形成的硅酸鹽中；澄清消除氣泡階段，主要是降低各種氣體在玻璃液中的過飽和程度；逐漸冷卻至成型溫度階段。13 11、浮法玻璃熔窯 浮法玻璃熔窯屬于橫火焰蓄熱式池窯。浮法玻璃熔窯根據(jù)各部功能，其構(gòu)造分為投料、玻璃熔制、熱源供給、廢氣余熱回收、排煙供氣等部分。1412、浮法玻璃成型的定義 浮法玻璃成型工藝過程為熔化、澄清、冷卻的優(yōu)質(zhì)玻璃液在調(diào)節(jié)閘板的控

9、制下經(jīng)流道平穩(wěn)連續(xù)地流入錫槽，在錫槽中漂浮在熔融錫液表面，在自身重力的作用下攤平、在表面張力作用下拋光、在主傳動(dòng)拉引力作用下向前漂浮，通過擋邊輪控制玻璃帶的中心偏移，在拉邊機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)玻璃帶的展薄或積厚并冷卻、固型等過程，成為優(yōu)于磨光玻璃的高質(zhì)量的平板玻璃。 玻璃液在前進(jìn)的過程中經(jīng)歷了在錫液面上的攤開、達(dá)到平衡厚度、自然拋光以及拉薄或積厚四個(gè)過程。 浮法玻璃的成型設(shè)備因?yàn)槭鞘M熔融錫液的槽形容器而被稱作錫槽，它是浮法玻璃成型工藝的核心，被看作為浮法玻璃生產(chǎn)過程的三大熱工設(shè)備之一。15 13、玻璃退火的定義和目的 在玻璃工藝中，所謂玻璃的退火主要是指將玻璃置于退火窯中經(jīng)過足夠長的時(shí)間通過退火溫

10、度范圍或以緩慢的速度冷卻下來，以便不再產(chǎn)生超過允許范圍的永久應(yīng)力和暫時(shí)應(yīng)力,或者說是盡可能使玻璃中產(chǎn)生的熱應(yīng)力減少或消除的過程。 玻璃退火的目的是消除浮法玻璃中的殘余內(nèi)應(yīng)力和光學(xué)不均勻性，以及穩(wěn)定玻璃內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。 浮法玻璃的退火可分成兩個(gè)主要過程: 一是內(nèi)應(yīng)力的減弱和消失，二是防止內(nèi)應(yīng)力的重新產(chǎn)生。16 14、浮法玻璃的配合料制備 配合料料單的計(jì)算，是以構(gòu)成玻璃的氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和原料的化學(xué)成分為基礎(chǔ)，計(jì)算出熔化100kg玻璃液所需的各種原料的用量石英砂硅砂白云石石灰石純堿芒硝煤粉設(shè)計(jì)成分SiO299.190.890.870.1972.6472.05Al2O30.364.810.340.1699.399.151.2CaO0.110.2630.7655.45008.65MgO0.040.0120.950.24004Na2O0.13.470058.3243.3513.85Fe2O30.07