浮法玻璃锡槽冷修改造系统设计优化探讨

浮法玻璃锡槽冷修改造系统设计优化探讨
贾立彬
(漳州旗滨玻璃有限公司漳州363401)
摘要利用浮法玻璃生产线锡槽冷修改造契机，针对锡槽密封、锡液波动、锡液拉边机及其锡渣箱密封等环节，对锡槽系统进行优化设计与设备部件更新，提升锡槽运行效率，减少玻璃生产中拉边机脱边、沾锡、摆板、满槽、断板等生产事故发生，实现浮法玻璃锡槽自动化监控系统的有效管理。

关键词锡槽；监控系统；自动化；节能降耗
中图分类号：TQ171文献标识码：A文章编号：1003-1987(2021)01-0050-05
Discussion on Design Optimization of Cold Repair
and Reconstruction System of Tin Bath of Float Glass Line
JIA Libin
(Zhangzhou Kibing Glass Co.,Ltd.,Zhangzhou363401,China)
Abstract:By taking the opportunity of cold repair of tin bath,in view of the tin bath seal,liquid level fluctuation of melt tin,edge stretcher in tin bath,and seal of tin slag box,tin bath system for optimization design and upgrade of equipment parts,improving the efficiency of the tin bath,avoiding the disconnecting of glass edge stretcher,tin-pick,sheet swing,overflow of tin bath,sheet break,the effective management for automatic monitoring and control system of tin bath is realized.
Key Words:tin bath,monitoring system,automation,energy saving and consumption reduction
0引言
锡槽是浮法玻璃成形的重要设备，锡槽外壳密封需要不断地改进完善，同时锡槽腔内通入保护气体（比及比）阻挡氧气入内与锡液反应，锡槽产生锡渣，需要清理又要做好锡渣箱周边密封技术。

利用浮法玻璃生产线冷修改造机会，根据锡槽运营8年中，平时记录的生产问题的积累，针对锡槽流道结构、锡槽拉边机水包、在线镀膜器高温区、电加热功率热点分布及其锡槽监控自动化系统控制等问题，在冷修改造中—
—解决，提高锡槽运行效率与使用寿命。

1浮法玻璃锡槽
众所周知，熔窑、锡槽、退火窑是玻璃企业三大热工设备，锡槽是三大热工设备之一，也是浮法玻璃生产的核心部位，整个锡槽是一个密闭罩壳的环境下生产浮法玻璃。

浮法玻璃成形原理⑴将设计制造玻璃的各种原料称量混合后，投入熔窑，经过熔化、澄清并冷却至1100~1000°C的玻璃液，通过与锡槽连接的流道连续流入锡槽内并漂浮在相对密度大的锡液表面上，由玻璃自身重力、表面张力，借助于拉边机以及其过渡辐台拉力的共同作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、拉薄（或积厚），形成上下表面平整的玻璃基片，在锡槽尾
作者简介：贾立彬（1982-），男，本科，工程师，从事浮法玻璃生产设备机械设计制造与自动化专业技术及其企业熔窑烟气治理环境保护工作。

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部外过渡辗台及与之连接的退火窑传动辗的牵引下，进入退火窑退火冷却消除应力，进入冷端自动化切割系统。

一般玻璃熔窑运行8年后，需要停机冷修，锡槽也随之冷修，利用冷修机会，可以针对拉边机系统、锡槽流道结构、锡槽电加热分布、在线镀膜操作区域及锡渣箱及其控制系统进行设计改造，全面提升玻璃板面质量。

2浮法玻璃机械设备冷修改造
2.1锡槽拉边机冷修改造
设计优化了能够对水源进行过滤、调节水流量、显示出水口水温度、并提供温度偏高或者流量偏低自动报警的拉边机冷却系统。

拉边机波纹管与边封连接方式改造，方便安装与拆卸，增加波纹管与机杆间的密封。

2.2锡槽冷却水包冷修改造
将水包统一整改成悬挂式，水包滚轮调整至轨道梁上表面，高温区设三对叠插水包（叠插1500mm）,中温区设置两对对插式水包，低温区布置单插水包，锡槽循环水改为上进水的方式，锡槽循环水管安装在轨道之上，地面干净整洁。

见图1。

图1锡槽冷却水包布置示意图
2.3流量闸板材质及结构优化
原材质和结构的闸板，在使用一段时间后，出现了较大的变形，如再继续使用，就容易卡在盖板之间及造成流量的波动，影响生产稳定性。

—是流道温度比较高，材料在高温下发生热变形（原闸板为Cr20Ni80材质，热膨胀系数约为18x io-6^-1；二是闸板过薄，上游玻璃液的压力易造成闸板向锡槽方向弯曲。

现采用热变形量更小的铸钢材质（热膨胀系数约为llx10"°C-1，并减小闸板高度（900mm减为700 mm）,增加闸板厚度（平均厚度约为60mm）,改善闸板受力效果明显。

2.4锡槽胸墙边封冷修改造
边封长度由300mm加长至350mm,锡槽边封全部新型保温密封材料重新制作。

锡槽顶盖砖及吊挂件全部拆除更换，收缩段后的下部隔墙结构保留；锡槽顶盖的胸墙高度由700mm降到640mm,大幅度降低能耗。

2.5浮法玻璃锡槽锡渣箱设计改造
锡槽渣箱，位于锡槽与退火窑的过渡系统，锡渣箱，由上罩体、下箱体、石墨擦锡装置和过渡辗及其传动系统组成。

上罩体内设置有多道可升降的调节挡帘，挡帘下端尽量接近玻璃上表面；下箱体内部设置多道隔板；过渡辗底部设置石墨擦锡装置，石墨块尽量接近过渡辗。

玻璃带经过由锡渣箱内三根过渡辗逐步抬离锡液面从锡槽出来进入退火窑切割系统。

2.5.1原锡渣箱
原锡渣箱长期处于500〜600兀的工况下，上罩体和调节挡帘受热变形无法升降，下箱体的隔板受热膨胀变形划伤过渡辗，石墨擦锡装置的U形导槽受热膨胀变形，石墨块底部顶升机构长
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期受热失效，导致石墨块卡死或抱辗，在生产中出现了不少问题。

由于锡渣箱后端很难完全密封，外界空气进入锡槽造成锡液氧化，使得玻璃底面沾锡严重影响玻璃质量。

2.5.2新型锡槽渣箱结构
新型锡槽渣箱结构见图2。

新型锡槽渣箱采用气体冷却的结构设计，解决了渣箱在长期高温工况下的结构变形和部件失效问题；采用气幕密封的方式提高渣箱的密封性能。

锡槽渣箱设备设计改造重点在于密封，阻止外部空气进入锡槽。

锡槽
矩形钢管骨架
上罩体
调节挡帘
此面敞开
空气流入
\过渡辐
\石墨擦锡装置
、下箱体
图2新型锡槽渣箱结构示意图
具体措施：
（1）在上罩体的矩形钢管骨架和石墨擦锡装置的U型导槽内都通入冷却气体，防止上罩体的钢管骨架受热膨胀变形阻卡调节挡帘的升降，防止石墨擦锡装置的U型导槽受热膨胀变形阻卡石墨块的调节与更换。

（2）上罩体的矩形钢管骨架和石墨擦锡装置的U型导槽上配钻微孔，冷却气体从微孔内喷出形成气幕，阻止外部空气进入锡槽，提高渣箱的密封性。

（3）在过渡辗下设计带有微孔的矩形钢管，通入冷却气体形成气幕吹扫清洁过渡辗，并阻隔空气进入锡槽。

3浮法玻璃锡槽电器设备冷修改造
3.1锡槽电加热分区及测点改造
锡槽电加热重新排布分区，电加热功率由4 709.7kW减少至4428.75kW o测点按标准设计，具体测点与数量调整见表1。

表1锡槽电加热测点及数量汇总单位：个流道、槽内测温点槽内红外测温点槽底钢板测温点罩内测温点锡液测温点罩内测压点槽内测压点22出口端3,镀膜区63341434
从表1可以看出，600t/d浮法玻璃生产线，在结合水残留量远高于其他地方，锡槽加锡后由于底锡槽挡坎处的电加热分布较稀疏，导致底砖下部的部温度的上升，使残留的结合水进一步分解，而石52
墨挡坎浮起后形成的缝隙为气体的积聚提供条件， 很容易产生槽底泡。

因此，在排布电加热时，需要
调整石墨挡坎上部的电加热分布，使此处底砖在烤 槽时能够更加充分均匀地加热，减少底部结合水的 残留，从而减少槽底泡的产生。

3.2锡槽自动化工业监控系统冷修改造
由于传统的外窥工业电视监控系统存在很多
观测上的局限性，近年来推出的高温内窥式工业
电视因其监控探头伸入锡槽内部，具有观察角度 好、视场角大等优点，可以清晰地观察整个玻璃
板的运行情况、拉边机的工作状况等，可以用少
量的高温内窥式工业电视监控锡槽玻璃生产过程
的全貌，为优化浮法玻璃锡槽的工艺提供有效的
手段⑵。

通过设计外窥与内窥技术组合系统，满足锡 槽自动化管理要求。

(1)内窥式高温电视监控系统
内窥式高温电视监控系统由CCD 光电摄像系
统、现场控制系统及远程监控系统等构成，见
图3。

图3 锡槽内窥式高温电视监控系统示意图
光电摄像系统包括：光学系统C 定焦或变焦 镜头；高分辨率CCD 摄像机；温度系统流量传感
器；控制电路。

现场控制系统主要包括现场控制
箱及其连接电缆、冷却水包及导轨支架。

现场控
制箱主要由现场监视器、摄像头温度数显表、变 焦控制电路、超温报警保护、低水流量报警系统
以及用于接收传感器信息、传送实时视频图像和
报警信号至中央控制室、接收并执行中央控制室
的相关操作指令的接口电路组成。

冷却水包由水
冷却和气冷却两部分组成，保证光电摄像系统工
作的环境温度小于45兀。

远程监视器采用上、 下、左、右四种切换图像画面方式。

(2)外窥式高温电视监控系统
外窥式高温电视监控系统由高清晰度进口黑
白摄像机、咼温针孔镜头、不锈钢水气保护罩、
工业专用彩色液晶显示器、视频电缆及控制电缆 组成，见图4。

图4锡槽外窥式高温电视监控系统图
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内窥式高温电视监控系统与外窥式高温电视监控系统图相结合的设计模式⑶，可以监察浮法玻璃基片在锡槽内部的相对位置、对拉边机运行情况等成形生产过程进行实时监控。

操作人员可以根据监视器上显示的玻璃带、拉边机、挡边轮的工况，及时调整拉边机的位置与锡槽温度等工艺参数，在中央控制室根据系统所显示的锡槽工况直接操作推棒，以防止玻璃甩板，确保生产运行的稳定。

4结语
通过浮法锡槽冷修改造，解决了拉边机调节水流量问题、解决了锡槽渣箱受热变形密封性差问题、解决了锡槽腔内实时高温电视监控系统问题等。

尤其锡槽冷修改造后，提升了锡槽生产运行效率，实现了有效控制拉边机脱边、玻璃面沾锡、玻璃漂浮摆板以及玻璃断板等在线监视控制能力，阻止了生产事故发生，降低了锡液消耗量与员工的劳动强度，经济效益与社会效益显著。

参考文献
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［3］王迪.浮法锡槽自动化监控系统优化改造及应用［J］.玻璃, 2015(6)：7-9.
(上接第49页)
对生产工艺做出相应调整，改变玻璃液的氧化还原因素，从而提高玻璃生产质量。

5结语
生产中选择一种准确快捷方便的玻璃原料COD值的检测方法，做好进厂原料COD值的检测，同时，随着原料COD值的变化及时调整配合料中碳粉用量，加强和供应商的沟通协作，做好进厂原料的管控，确保原料COD值的稳定，为配合料氧化还原因素的控制，生产优质稳定的浮法玻璃做好基础保障。

参考文献
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北京:化学工业岀版社,2005.
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