玻璃基础知识1

1、玻璃的属性
玻璃的化学成份是Na2O〃CaO〃6SiO2，其主要成份是二氧化硅。

SiO2又称硅石。

在自然界分布很广，如石英、石英砂等。

白色或无色，含铁量较高的是淡黄色。

密度2.2 ～2.66.熔点1670℃（鳞石英）；1710℃（方石英）。

沸点2230℃，相对介电常数为3.9。

不溶于水微溶于酸，呈颗粒状态时能和熔融碱类起作用。

用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。

它有很高的化学稳定性,可以抵抗除氢氟酸以外所有酸类的侵浊，硅酸盐玻璃一般不耐碱。

玻璃遭受侵蚀性介质腐蚀，也能导致变质和破坏。

大气对玻璃侵蚀作用实质上是水气、二氧化碳、二氧化硫等作用的总和。

实践证明，水气比水溶液具有更大的侵蚀性。

普通窗玻璃长期使用后出现表面光泽消失，或表面晦暗，甚至出现斑点和油脂状薄膜等，就是由于玻璃中的碱性氧化物在潮湿空气中与二氧化碳反应生成碳酸盐造成的。

这一现象称为玻璃发霉。

可用酸浸泡发霉的玻璃表面，并加热至400——450℃除去表面的斑点或薄膜。

通过改变玻璃的化学成分，或对玻璃进行热处理及表面处理，可以提高玻璃的化学稳定性。

玻璃的种类很多，除上面所介绍的普通玻璃外，还有其他一些玻璃，如石英玻璃、光学玻璃，等等
2、玻璃的分类及用途
市面上的玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。

平板玻璃是指未经其他加工的平板状玻璃制品，也称白片玻璃或净片玻璃。

平板玻璃是建筑玻璃中生产量最大、使用最多的一种，主要用于门窗，起采光、围护、保温、隔声等作用，也是进一步加工成其他技术玻璃的原片。

按生产方法分，平板玻璃主要分为引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。

而浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行，再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响，正成为玻璃制造方式的主流。

玻璃可从不同的角度进行分类以下几种分类：
（一）普通平板玻璃
3-4厘玻璃，这种规格的玻璃主要用于画框表面。

5-6厘玻璃主要用于外墙窗户、门扇等小面积透光造型等等。

7-9厘玻璃主要用于室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型之中。

9-10厘玻璃可用于室内大面积隔断、栏杆等装修项目。

11-12厘玻璃可用于地弹簧玻璃门和一些活动人流较大的隔断之中。

5厘以上玻璃一般市面上销售较少，往往需要订货，主要用于较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。

（二）其他玻璃
平板玻璃还可以通过着色、表面处理、复合等工艺制成具有不同色彩和各种特殊性能的制品，如吸热玻璃、热反射玻璃、选择吸收玻璃、中空玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、夹丝网玻璃、颜色玻璃等
钢化玻璃是普通平板玻璃经过再加工处理而成一种预应力玻璃。

钢化玻璃相对于普通平板玻璃来说，具有两大特征：前者强度是后者的数倍，抗拉度是后者的3倍以上，抗冲击是后者5倍以上；钢化玻璃不容易破碎，即使破碎也会以无锐角的颗粒形式碎裂，对人体伤害大大降低。

磨砂玻璃也是在普通平板玻璃上面再磨砂加工而成。

一般厚度多
在9厘以下，以5、6厘厚度具多。

喷砂玻璃性能上基本上与磨砂玻璃相似，不同的改磨砂为喷砂。

由于两者视觉上类同，很多业主，甚至装修专业人员都把它们混为一谈。

压花玻璃是采用压延方法制造的一种平板玻璃。

其最大的特点是透光不透明，多使用于洗手间等装修区域。

夹丝玻璃是采用压延方法，将金属丝或金属网嵌于玻璃板内制成的一种具有抗冲击平板玻璃，受撞击时只会形成辐射状裂纹而不至于堕下伤人，多采用于高层楼宇和震荡性强的厂房。

中空玻璃多采用胶接法将两块玻璃保持一定间隔，间隔中是干燥的空气，周边再用密封材料密封而成，主要用于有隔音要求的装修工程之中。

夹层玻璃一般由两片普通平板玻璃(也可以是钢化玻璃或其他特殊玻璃)和玻璃之间的有机胶合层构成。

当受到破坏时，碎片仍粘附在胶层上，避免了碎片飞溅对人体的伤害。

多用于有安全要求的装修项目。

防弹玻璃实际上就是夹层玻璃的一种，只是构成的玻璃多采用强度较高的钢化玻璃，而且夹层的数量也相对较多。

多采用于银行或者豪宅等对安全要求非常高的装修工程之中。

热弯玻璃由优质平板玻璃加热软化在模具中成型，再经退火制成的曲面玻璃。

样式美观，线条流畅，在一些高级装修中出现的频率越来越高。

玻璃砖的制作工艺基本和平板玻璃一样，不同的是成型方法。

其中间为干燥的空气。

多用于装饰性项目或者有保温要求的透光造型之中。

玻璃纸也称玻璃膜，具有多种颜色和花色。

根据纸膜的性能不同，具有不同的性能。

绝大部分起隔热、防红外线、防紫外线、防爆等作用。

3、玻璃的主要用途
在人们的日常生活中，玻璃及其制品无处不在。

最为广泛的应用
是在建筑和装饰领域（门窗、幕墙、隔断、镜片等装饰）、汽车制造领域、新能源领域（太阳能制品）、家电及电子产品制造、日常生活（各种瓶罐盘）等等。

建筑和装饰领域是玻璃的最大下游行业，目前70%左右的浮法玻璃应用于此行业。

汽车及新能源领域的玻璃应用也在逐渐扩大。

1建筑用玻璃
改革开放以来，中国经济发生了巨大的变化，无论是经济总量，还是经济发展速度都令世人瞩目。

伴随着中国的城镇化进程，无论是城市还是乡镇的市容市貌日新月异，人们的居住条件和生活环境都发生了翻天覆地的变化，未来这种变化还将继续。

从长远看，我国的城镇化发展还有很大的空间。

2008年金融危机以来，中国政府拉动经济增长的信心没有改变，2009年和2010年玻璃市场的红火足以说明这一点。

近年来，中央政府提出了刺激内需的政策，改变单纯追求GDP转而保障民生。

2011年9月14日，国务院总理温家宝在夏季达沃斯论坛上表示，“十二五”期间，全国城镇保障性住房覆盖面将达到20%，把扩大消费与推进城镇化、保障改善民生有机结合起来，力争使城镇化率再提高4个百分点。

截止2009年，中国城镇人口6.22亿，城镇化率为46.6%。

预计“十二五”期间城镇化率年均提高0.8-1.0个百分点，到2015年达到52%左右，到2030年达到65%左右。

城镇化带来城市人口的增加，拉动城镇住宅的需求增加。

有关机构预测，城镇化率提高1个百分点，将新增城镇住宅需求量近5亿平方米。

随着人们对建筑要求的提高，公共建筑及民用建筑的玻璃使用量日益增多。

从一次性使用的玻璃幕墙、门窗、阳台，到二次性使用的浴室、橱柜、灯具等装修，大大的增加了玻璃使用量和使用品种。

更重要的是，国家节能环保政策的出台，对玻璃产品的品种和质量也提出了新的要求。

图1.3 房屋竣工与平板玻璃产量
单
位：万平米/万重量箱
从上图可以看出在建筑领域内，房屋竣工面积与平板玻璃产量之间存在一定的正相关性，二者的增长幅度基本一致。

在研究平板玻璃的发展趋势时，我们也主要是依据下游行业，主要是房地产行业的增长情况，尤其在新开工面积、竣工面积，以及投资增长等指标中，竣工面积的增长幅度最为能够与平板玻璃的增长幅度相关联。

2汽车玻璃
随着近年中国汽车工业的高速发展，中国汽车玻璃行业的市场需
求量以19%左右的平均速度增长。

汽车玻璃主要用于新型汽车制造市场和汽车维修市场，作为汽车一个重要的组成部分，占据了汽车行业3%的总成本。

2009年，中国汽车玻璃市场规模约为7270万平方米。

2008年以来，在汽车行业市场需求增长减缓的影响下，汽车玻璃行业的增长率下降，但是汽车保有量的稳定增长为汽车玻璃售后市场提供了巨大的发展空间。

我国汽车行业的区域集中度非常高，主要生产企业集中于沿海和发达省市，中西部地区的市场份额非常小。

综合生产能力前十家企业所占行业比重达到85.3%。

2009年，从区域集中度来看，华东、华南和华北地区是我国汽车玻璃行业的重要市场，其中华东地区产量在全国市场中占据28.5%的比重。

2010年受到国内汽车增长以及出口增加的影响，汽车玻璃产量较为迅速，约为8500万平方米，同比增长16.92%。

特别是福耀玻璃和信义玻璃的增长势头迅猛。

表1.9 2010-2011年全球汽车玻璃厂家收入排名
单位：百万美元
资料来源：中国汽车玻璃网
3、太阳能玻璃
太阳能玻璃主要是指用于太阳能光伏发电和太阳能光热组件的封装或盖板玻璃。

其中，太阳能光伏发电组件用太阳能玻璃又分为晶体硅太阳能电池组件用和薄膜太阳能电池组件用两类。

前者主要是使用太阳能超白压花玻璃，为目前太阳能光伏发电的主要形式，而后者主要是使用超白浮法玻璃。

初步统计，2011年我国太阳能玻璃生产线达到50条，年有效产能约15000万平方米。

国家能源局能源节约与科技装备司研究表明中国“十一五”期间单位GDP 能耗的约束性目标为下降20%，根据规划，“十二五”期间单位GDP 能耗将下降17.3%，“十三五”期间将下降16.6%。

这给今后光伏玻璃大规模使用奠定了坚实的基础。

4、 LOW-E玻璃
LOW-E玻璃又称低辐射镀膜玻璃，就世界范围而言，LOW-E玻璃的生产和应用正处于高速增长时期。

从国家建设部的要求来看，今后绿色节能建筑要成为国内建筑的主流，建设部将推行节能标志认证及
相应的税收优惠政策来推广节能建筑。

因此，新建建筑和原有存量建筑是否节能，不仅关系到能否缓解我国能源供求的紧张状况，而且还关系到“十一五”节能降耗目标的实现。

作为三大用能领域的建筑业，节能形势十分严峻，节能降耗刻不容缓。

据市场分析预测，到2015年，LOW-E玻璃国际市场需求量将突破10亿平方米，今后十年，全世界LOW-E玻璃市场需求量将以平均每年18%以上的速度增长。

4、我国玻璃工业发展历程
随着玻璃技术的不断提高与创新，浮法工艺已成为我国平板玻璃生产的主导技术。

截至2011年末，我国已建成运营浮法玻璃生产线265条，浮法玻璃产能9.17亿重量箱（其中有26条线，约0.68亿重箱产能短时间内无法恢复，或不再生产，下同）。

中国已成为世界上名副其实的最大玻璃生产国。

2011年我国的平板玻璃产量为7.38亿重箱，同比增长15.84%，产量连续23年居世界首位。

1、起源
我国是制造玻璃的文明古国之一。

中国玻璃工业的发展可以追溯到14世纪末，郑和出使东罗马帝国时，携工匠回国，在广州用手工吹泡摊平法生产平板玻璃；1906年从国外购买设备、材料，用半机械的吹筒摊平法先后在山东博山、江苏宿迁、湖北武昌和汉口建成了平板玻璃厂；1922年，秦皇岛引进佛克法有槽引上工艺建设了我国也是亚洲第一条机制平板玻璃生产线，1924年投产，以后相继在大
连、沈阳也建成了佛克法生产线。

1949年，我国仅有秦皇岛、大连、沈阳这3家工厂生产平板玻璃，年产量92万重量箱。

2、发展
新中国成立之初，百废待兴，平板玻璃生产远远不能满足建设需要，国家首先恢复和改造了上述3家玻璃厂，并续建上海耀华玻璃厂，充分发挥老企业出产品、出技术、出人才的支撑作用，促进行业快速发展。

我国从1953年开始自行设计、研究开发、自行制造设备的历程，相继建成了洛阳、株洲、昆明、蚌埠、杭州、厦门、宿迁、兰州等有槽引上法玻璃厂，并先后试验成功无槽引上工艺、浅池平拉工艺，建设了秦皇岛、上海、太原无槽引上和一大批小平拉生产线。

1978年，我国平板玻璃总产量达到1784万重量箱，约是1949年的19倍，平均年增长率10.8%。

我国浮法工艺技术的研发，先后经历了试验室试验阶段（1963～1967年）；半工业试验阶段（1967～1971年），在株洲玻璃厂将压延玻璃生产线改为浮法，进行半工业试验；工业试验阶段（1971～1981年），在洛阳玻璃厂将压延生产线改为浮法，进行工业性试验，历经10年时间，4次改造，1981年通过国家鉴定，命名为中国洛阳浮法玻璃工艺。

1981年以后进入了推广应用和发展提高阶段，从此，我国平板玻璃工业的面貌为之一新，浮法技术所形成的先进生产力已经成为当代中国玻璃工业的主体。

我国玻璃工业的跨越式发展，是在改革开放之后的30多年实现
的。

这30多年的历史进程，我国玻璃工业的工艺技术和装备水平取得了革命性突破，产业结构不断优化，生产规模、品种、质量等都取得了突飞猛进的发展。

截至2010年年底，全国共有241条浮法玻璃生产线，平板玻璃总产量达6.33亿重量箱，是建国初期的688倍，已连续22年居世界第一，目前占全球总产量超过了50%。

我国加工玻璃行业起步虽然较晚，但由于经济的发展，人们对玻璃的安全性、节能性、舒适性、美观性及环保性要求越来越高，再加上政策法规的推动，深加工玻璃发展迅速（特别是安全玻璃和节能玻璃）。

进入新世纪以来，深加工玻璃每年的增长率都在30%以上，目前已形成品种繁多、种类齐全的深加工玻璃体系。

加工玻璃机械在加工玻璃行业快速发展的带动下，完成了从引进为主到消化吸收，再到自主设计制造的过程，并得到了快速推广应用，国产设备基本上满足了玻璃深加工行业的需求。

目前，80%以上的企业实现了设备国产化。

表 1.平板玻璃生产工艺分类及比较
5、浮法成型是目前玻璃制造主流工艺
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。

熔融玻璃从池窑中连续流入并漂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、硬化、冷却后被引上过渡辊台。

辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。

优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、互相平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全现机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。

浮法玻璃制造过程示意图
浮法玻璃生产工艺流程
浮法玻璃是以浮法方式所生产的玻璃的通称。

并不是指单一种玻璃产品。

平板玻璃的生产，自古以来有吹制，铸造等方式，最新式的浮法起源于1950年代的英国。

浮法玻璃的制造流程，举以下Saint-Gobain Glass玻璃厂的生产线为例：
浮法玻璃是在浮法槽中制造。

整个生产线长度约有500公尺，每天可生产650到700号的玻璃，也就是相当于3尺宽，3毫米厚，长度约25公里的玻璃带子。

一条浮法生产线可能得花1亿英镑才盖得起来，所以一旦开始生产，便是每天24小时不停地生产，直到约10年之后才会停炉维修。

浮法生产是当今平板玻璃主要生产方式，其流程约可分为以下五个阶段：
（1）原料的混成
钠钙玻璃的主要原料成份有约73%矽砂，约9%氧化钙，13%的碳酸钠及4%的镁。

这些原料依照比例混合，再加入回收的玻璃小颗粒。

（2）原料的熔融
调好的原料在经过一个混合仓后再进入一个5个仓室的窑炉中加热，在约1550摄氏度时成为玻璃融浆。

（3）融浆与锡床
玻璃融浆流入锡床且（浮）在锡浆之上，此时温度约1000摄氏度。

在锡床上的玻璃融浆形成了宽3.21公尺，厚度介于 3MM及19MM 的玻璃带子。

因为玻璃与锡有极不相同的粘稠性，所以（浮）上方的玻璃融浆与下方的锡浆不会混合在一起，并且形成非常平整的接触面。

（4）玻璃融浆的冷却
玻璃带子在离开锡床时温度约600摄氏度，之后进入退火室或连续式缓冷窑，将玻璃的温度渐渐降低至50摄氏度。

由此徐冷方式生产的玻璃也称为退火玻璃。

（5）品管，裁切，储存
徐冷之后的玻璃再经过数阶段的品质检查，之后再裁切成6M*3。

21M的库存尺寸，这些所谓的（库存原片）则可被再裁切，储存或运送。

6、浮法平板玻璃的燃油系统工艺流程
400吨级浮法熔窑为六对小炉横火焰池窑。

以重油为燃料。

重油热值40486KJ/公斤油。

玻璃耗热量7326KJ/公斤玻璃液。

重油耗量73吨/天，耗重油量26645吨/年。

重油加温用蒸气和电加热两种形式。

重油燃烧用压缩空气作雾化介质。

重油经铁路专线油罐车运输进厂到卸油位。

卸油由卸油槽、卸油沟重油流入地下零位油罐。

经立式油泵将重油入贮油罐，贮油罐容量为2000立方为重油。

共计三座，一座贮油罐卸油；一座贮油贮满后脱水；一座贮油罐脱水后使用。

贮油罐贮灌重油后，脱水指标升温脱水。

定时将罐内油脱出的水放入油水分离池。

罐内脱出的水带有部分重油，加温分离后将油水分离池上部的油送回地下零位油罐集中送往贮油罐。

油水分离池油层下的水送入油水汽浮分离器进一步蒸气扰拌升温使水中的油全部优发离浮起送回油水分离池回收入罐使用。

将不含油的水排放入废水排出系统。

贮油罐内的重油经脱水排水后使重油含水量达到控制指标要求标准。

重油经过滤、油泵加热器，厂区送油管路、窑头蒸汽加热器、电加热器，各小炉油耗燃烧熔化玻璃液。

回油稳压回油管路设在蒸汽加热器前。

回油送加贮油罐。

燃油系统的油流量、压力、粘度、温度；雾化介质流量、压力；助燃风窑流量压力；废气量排出压力、温度；燃油火焰换向所有的指标参数经中火控制程序控制执行。