玻璃及加工工艺教学教材

通辽市： 1*500t/d+1*400t/d建筑 级浮法玻璃生产线
北京：汽车玻璃 产能120万套 (3Q07投产)
长春：汽车玻璃 产能100万套
双辽市：1*600t/d汽车 级+1*400t/d建筑级浮法 玻璃生产线
上海：汽车玻璃 产能120万套
重庆：汽车玻璃 产能100万套 (3Q07投产)
海南省：2*600t/d汽 车级浮法玻璃生产线， 07年底投产
9.2 玻璃的工艺特性
玻璃的成型工艺视制品的种类而异，但其过程 基本上可分为配料、熔化和成型三个阶段，一般采 用连续性的工艺过程，如图9—2所示。
9.3 玻璃原料及加工
一、种类 主要原料： 、 CaO、Al203、MgO等五种成分，为引入上述成 分而使用的原料称主要原料。 辅助原料： 为使玻璃获得某种必要的性质，或为加速玻璃 熔制过程而引入的原料通称为辅助原料。
特种玻璃则品种众多。
(1) 普通平板玻璃： 1、 3--4厘玻璃，画框表面。 2、 5--6厘玻璃，外墙窗户、门扇等小面积透光造型等。 3、 7--9厘玻璃，室内屏风等较大面积但又有框架保护的造型。 4、 9--10厘玻璃，室内大面积隔断、栏杆。 5、 11--12厘玻璃，地弹簧玻璃门和人流较大的隔断之中。 6、 15厘以上玻璃，一般市面上销售较少，往往需要订货，
优点：过粉碎的物料 少，能破碎坚硬的物 料，设备的磨损小， 常用作中块砂岩的细 碎设备。 缺点：入料粒度不能 过大、产量偏低、噪 声和震动大。
3. 选用设备： 砂岩：颚式破碎机、对辊、自磨机等；
石灰石、白云石：颚式破碎机、锤式破碎机、 反击式破碎机等；
长石：颚式破碎机、反击式破碎机等； 纯碱、芒硝：笼形碾等。 （二）选择流程： 1. 间歇破碎 2. 开路破碎 3. 闭路破碎
玻璃的硬度较大，硬度仅次子金刚石、炭化硅等材料，它 比一般金属硬，不能用普通刀和锯进行切割；玻璃的硬度值在 莫氏硬度5—7之间，可根据玻璃的硬度选择磨料、磨具和加工 方法，如雕刻、抛光、研磨和切割等。
(3)光学性质 玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光学常数、光谱
特性，具有吸收或透过紫外线和红外线、感光、光变色、光储 存和显示等重要光学性能。各种玻璃的性能也有很大的差别， 如有的铅玻璃具有防辐射的特性。一般通过改变玻璃的成分及 工艺条件，可使玻璃的性能有很大的变化。 (4)电学性能
2.玻璃的形成 机理: （1）砂粒表面SiO2断键、溶解 （2）溶解的SiO2向熔体扩散 作用、特点： （1）作用：生产含气泡、不均匀的玻璃液； （2）特点：温度——1200℃左右；速度——较快； 在熔窑中几十分钟可以完成（28-29分）。
3. 澄清
（1）概念：除去玻璃液中可见气泡的过程
（2）气体来源 配合料料粒空隙、配合料水分分解与蒸发、挥发分的挥发、 氧化物的氧化还原、耐火材料的孔隙及被侵蚀分解、窑炉 气体的孔隙及被侵蚀分解。
3.平面摇筛
倾斜安装的筛面 被传动系统带动 而摇动，砂粒从 筛孔漏出，杂物 从筛低端排除。
用于硅 砂筛分
9.4 玻璃的熔制
玻璃的熔制是指将配合料经过高温熔融，形成均匀无气 泡井符合成形要求的玻璃液的过程，它是玻璃生产中很重要的 环节，足获得优质玻璃制品的重要保证。
玻璃的熔制是一个非常复杂的工艺过程。它包括一系列物 理的、化学的、物理化学的现象和反应，其结果是使各种原料 混合物变成复杂的熔融物，即玻璃蔽。各种配合料在加热至高 温并形成玻璃的过程中所发生的变化，从工艺角度而论，大致 可以分为硅酸盐的形成、玻璃的形成、迢漓、均化和冷却五个
较大面积的地弹簧玻璃门外墙整块玻璃墙面。
(2) 钢化玻璃。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，具有高强度和不容 易破碎两大特征。 (3) 磨砂玻璃。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厘厚度居多。 (4) 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。
(9) 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。 (10) 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。 (11) 玻璃砖。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。 (12) 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。
4. 原料的筛分
（一）筛分作用：控制物料粒度 （二）筛分设备
1、六角筛
工作原理
适用于筛分砂岩、 白云石、长石、 石灰石、纯碱、 芒硝等粉料，但 不适用于含水量 高的物料。其优 点是运转平稳、 密闭性好、振动 小、噪声小，其 缺点是筛面利用 率仅为整个筛面
2. 机械振动筛
主要用来筛分砂岩。其 优点是筛分效率高、构 造简单、维修方便、密 闭性好，能分出多种粒 级的物料，电耗低。其 缺点是振动和噪声大， 若筛与筛间分隔不当易 蹦大颗粒。
1、我国玻璃工业已成为世界上生产规模最大的工业体系 近年来我国平板玻璃产量迅速增长，浮法产量比重已达85%以上，
全国现有浮法线约164条。 我国自主设计日产700吨、日产900吨生产线均已建成投产，装备水平
也相对较高。 我国安全玻璃生产企业已上千家，生产能力达1亿m2以上，中空玻璃
生产线达千余条，能力1.1亿m2，从总量上讲，平板玻璃、加工玻璃生 产能力都大于市场需求、但优质超薄玻璃、特种玻璃仍然依靠进口。
二、玻璃产业的发展现状 国际市场
优质浮法玻璃市场62％由四大公司占有（2005年）：
日本旭硝子公司
22％
英国皮尔金顿公司 15％
法国圣戈班公司
13％
美国加迪安公司
12％
2006年日本板硝子公司收购英国皮尔金顿公司股权， 成 为世界第二大优质浮法玻璃生产企业。
专业汽车玻璃供应商
全球汽车玻璃产能相对集中，Asahi、NSG（2006年收购Pilkington）、 Saint-Gobain和PPG集中了全球62%的平板玻璃产能以及75%左右的汽车玻璃产能。
玻璃及加工工艺
9.1玻璃的基本特性
玻璃具有一系列的优良特性，如坚 硬、透明，气密性、 不透性、装 饰性、化学耐蚀性、耐热性及电学、光学等性能， 而且能用吹，拉、压、铸、槽沉等多种成型和加工方法制成各 种形状和大小的制品。
(1)强度 玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、制品的
形状、表面状态和性质、加工方法等。玻璃是一种脆性材料， 其强度一般用抗压，抗张强度等来表示。玻璃的抗张强度较低， 由于玻璃的脆性和玻璃表面的瑚裂纹所引起的。玻璃的抗压强 度约为抗张强度的14—15倍。 (2)硬度
粘度、表面张力、液流、机械搅拌、鼓泡、辅助电 加热、配合料的均匀度、配合料的预处理、熔窑结 构
(5) 压花玻璃。是采用压延方法制造的一种平板玻璃。透光不 透明。 (6) 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。故多采用于高层楼宇和震荡性强的 厂房。 (7) 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。 (8) 夹层玻璃。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。
（3）气体存在形式 A、可见气泡 1% B、溶解：物理溶解、化学溶解
（4）澄清的两种方法 A、气泡长大 B、气泡变小、溶解澄清与去气的区别
2、澄清过程
（1）气泡的形成和长大
（2）气体的转化与平衡
炉气中气体
PA炉PA液
PA炉PA液
玻璃液中气体
漂浮排出
影响因素：
气泡中气体
PA泡PA液
PA泡PA液
温度、炉内压力与气氛、气泡中气体分压与种类、玻 璃成分与气体在玻璃液中的扩散速度。
二、原料的选择原则
(1) 原料的质量应符合玻璃制品的技术要求，其中包 括化学成分稳定、含水量稳定、颗粒组成稳定、 有害杂质少(主要指Fe2O3)等。
(2) 便于在日常生产中调整成分； (3) 适于熔化与澄清，挥发与分解的气体无毒性； (4) 对耐火材料的侵蚀要小； (5) 原料应易加工、矿藏量大、分布广、运输方便、
常温下玻璃是电的不良导体。温度升高时，玻璃的导电性 迅速提高，熔融状态时则变为良导体。 (5)热性质
玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急剧变化。制品 越厚，承受温度急剧变化的能力越差。
一、玻璃的分类：
玻璃简单分类主要分为平板玻璃和特种玻璃。 平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有 槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于 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，浮 法玻璃正成为玻璃制造方式的主流。
一、 玻璃熔制过程
二、玻璃的熔制
1.硅酸盐的形成 阶段作用、特点
（1）作用：形成硅酸盐； （2）产物：SiO2和硅酸盐形成的不透明烧结物 （3）特点：温度——900℃左右；速度——快， 影响因素
（1）熔化温度：随着温度的升高，其反应速度也随着提高； 当温度不变时，反应速度也逐渐减慢；
温度每升高10℃，反应速度约增加10％。 （2）反应物量：量↑，速度↑ （3）物料颗粒度：颗粒度↓，速度↑ （4）配合料均匀度：均匀度↑，速度↑ （5）原料的种类、形式：
广州：汽车玻璃 产能300万套 (3Q07投产)
福清：汽车玻璃 产能300万套
福清市：2*600t/d汽 车级+1*600t/d建筑级 浮法玻璃生产线
目前福耀玻璃全国汽车玻璃市场占有率达到50%，公司在国内主要汽车生产基 地投资建设了汽车玻璃生产线，预计新线投产后汽车玻璃产能扩张60%。（第六位）
国内玻璃工业现状
国内知名大型玻璃企业
上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司 中国洛阳浮法玻璃有限公司 中国南玻集团股份有限公司 中国福建耀华玻璃有限公司 山东玻璃集团--淄博金晶科技有限公司 台湾玻璃集团--青岛浮法玻璃有限公司、长江玻
璃有限公司 威海蓝星玻璃有限公司 圣戈班韩洛玻璃有限公司 浙江玻璃有限公司 北玻集团--秦皇岛耀华玻璃有限公司 大连旭硝子玻璃、苏州旭硝子
4. 玻璃液的均化 1、概念：成分、温度 2、产生不均质体的原因 （1）配合料的不均匀性 （2）耐火材料被侵蚀 （3）熔化制度不稳定 （4）玻璃液导热性差 （5）熔窑的加热和冷却
3、均化过程 （1）不均质体扩散：从高浓度到低浓度 （2）玻璃液对流均化：纵向、横向、深向 （3）因气泡上升而引起的搅拌均化作用 4、影响均化的因素
据统计，2004年1月～11月份工业用玻璃进口额3.68亿美元，列建材 进口产品第一位，初加工玻璃进口同比增长204.5%，列主要建材进口产 品增幅第一，工业用玻璃进口同比增长84.5%，列第二位，说明结构需 求仍然不足
2、国内外的差距
我国浮法玻璃发展速度过快，但整体技术水平有待提高。 我国浮法玻璃与国外相比在工艺技术或产品质量都存在明显 差距。发达国家熔窑规模平均要比我国大50～80%，能耗要 低20～30%，锡耗要低1倍之多，窑龄延长1倍，劳动生产率 是我国的5～10倍。 我国近年建设的大型优质浮法玻璃生产线有相当多是请外国 公司设计，并选用外国设备。 我国优质玻璃深加工的关键技术，也是依靠国外引进。
价格低等。
三、原料加工工艺流程
备注中有意义
四、原料的破碎与粉碎
（一）选择设备
1. 原则：根据原料块度、硬度、粉碎程度、设备性能等选择。
2. 破、粉碎设备性能特征
(1)
颚式破碎机
(2)
反击式破碎机
(3)
锤式破碎机
颚式破碎机
反击式破碎机
(4) 对辊粉碎机
相对转动的 主动辊和从 动辊，将物 料拽入两辊 之间，压碎 物料。