热工设备玻璃部分-第四章浮法玻璃成型原理
浮法玻璃工作原理
浮法玻璃工作原理
工作原理
就是两种液体比重不同,一个浮在上面,比重大的在下面
浮法玻璃成型在锡槽，即熔化好的玻璃液由溢流道、流槽连续不断地流人锡槽，在锡液面上摊开并在传动辊子的牵引下向前漂移，在一定的温度制度下，依靠表面张力和重力，完成摊平、展薄。
冷却后，玻璃由过渡辊台托起，离开锡槽进入退火窑，最后经过横切、检验、装箱。
特殊的工艺，生产出的浮法玻璃具有质量好、品种多、产量高、作业周期长的特点。
浮法玻璃大致可分为以下两种：
无色透明浮法玻璃：透明浮法玻璃是熔化均匀的玻璃液经过流道进入锡槽，因自身重力和表面张力玻璃液在熔融锡液表面自然摊平成为玻璃带，通过外力拉引和温度调整制成。
特性：
表面平滑无波纹，透视性佳。
规格可做弹性配合，减少切片损失。
可提供制造各种加工层次之素材。
用途：
建筑用
镜板
家具、装饰用
光学仪器用车辆用。
浮法玻璃的成型工艺原理及措施07-06
浮法玻璃的成型工艺原理一．成型工艺原理熔融的玻璃液由熔窑末端经流道和流槽进入锡槽。
此时的玻璃液温度约为1050℃，玻璃液在重力和表面张力的作用下，逐渐摊开展平，经过适当的时间，便形成表面平整光洁的玻璃带。
玻璃带在无外力作用的情况下，对钠钙硅浮法玻璃而言，其成型厚度约为7mm,即称为玻璃的平衡厚度。
玻璃带在有外力作用的情况下，则可根据施加于玻璃带上力的方向及其大小不同，生产出各种需要厚度的玻璃。
成型后的玻璃带温度在750℃以上，还处于塑性状态，经过在锡槽内进一步的冷却，使玻璃带板面温度降至600℃左右，此时便可以离开锡槽，经过渡辊台进入退火窑进行退火。
二．厚玻璃、薄玻璃的生产原理及措施浮法玻璃在成型过程中，在有外力作用的情况下，可以生产出各种厚度的玻璃板。
在正常生产时，通常作用于玻璃带上的力为纵向拉力和横向力。
纵向拉力是由退火窑辊道提供的，该力起到把玻璃带拉薄和拉出锡槽的作用。
在生产小于平衡厚度的玻璃板即薄玻璃时，是在锡槽适当位置设置若干对拉边机，对玻璃带施加横向拉力，以保证玻璃带的厚度和宽度都满足要求。
生产玻璃的厚度不同，设置的拉边机对数不同。
一般情况下，生产的玻璃板越薄，设置的拉边机就越多。
拉边机摆角以正角度配置，即向锡槽出口端倾斜一定角度，使玻璃带边部产生向外拉的力，阻止玻璃带收缩，从而到达拉薄的目的。
在生产大于平衡厚度的玻璃板即厚玻璃时，也是在锡槽适当位置设置若干对拉边机，对玻璃带施加横向推力，以保证玻璃带的厚度和宽度都满足要求。
一般情况下，生产的玻璃板越厚，设置的拉边机就越多。
拉边机摆角以负角度配置，即向锡槽进口端倾斜一定角度，使玻璃带边部产生向里推挡的力，阻止玻璃液因重力向两边摊开，从而到达增厚的目的。
教学PPT浮法玻璃成形设备
内容提要
概述 浮法玻璃及特点 浮法玻璃成形原理 浮法玻璃的拉薄及堆厚 锡槽 锡槽的保护气体 锡槽的生产操作及控制
8 浮法玻璃成形设备
1.平板玻璃的定义
指其厚度远远小于其长和宽，上下表面 平行的板状玻璃制品。
2. 分为窗玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、夹层 玻璃、双层中空玻璃、有色玻璃、吸热和反 射玻璃、光致变色玻璃、釉面玻璃、玻璃空 心砖、波形玻璃。槽形玻璃、镀膜玻璃等。
8 浮法玻璃成形设备
玻璃熔制、澄清、抛光、展薄、冷固退火对 应粘度值：(玻璃组成对应前表中国设计)
对于成 形区域
1、熔化澄清 2、成形 3、析晶 4、焊接 5、自由流动 6、制品出模 7、软化点 8、烧结
粘度值logη/ P
1.5～2 4～8 4～6 4～6 5 7 7.6 7～10
温度/℃
1646.7～1460.96 1037.02～707.19 1037.02～829.92 1037.02～829.92 918.29 761.60 727.56 761.6～625.98
8 浮法玻璃成形设备
对于成形区域 粘度值logη/ P
温度/℃
18、拉薄
Байду номын сангаас
5.25～6.75
19、最佳拉薄
6.5
20、最佳退火
11～12
21、应力残存
13
22、退火区段
11～14.6
23、弹性体
14.6
24、过渡为完全弹 13～14.6 性体
25、弹性体初态 12～13
893.85～777.18 793.71 594.88～568.28 545.27 594.88～514.29 514.29 545.27～514.29
浮法玻璃原理
浮法玻璃原理浮法玻璃是一种常见的平板玻璃制造工艺，其原理是通过将玻璃原料在高温下熔化，然后在液体锡表面上浮动，逐渐冷却固化而成。
这种制造工艺可以生产出平整、透明、无气泡的玻璃，被广泛应用于建筑、家具、汽车等领域。
本文将深入探讨浮法玻璃的原理及其制造过程。
首先，浮法玻璃的制造原理是基于玻璃的熔化和冷却过程。
在制造过程中，将玻璃原料混合后置入窑炉中进行高温熔化，使其成为粘稠的玻璃液体。
然后，将玻璃液体倾倒在液态锡表面上，由于液态锡的密度比玻璃液体大，玻璃液体在液态锡表面上会迅速展开并形成平整的玻璃带。
在液态锡表面上，玻璃带逐渐冷却固化，形成连续的平板玻璃。
其次，浮法玻璃制造工艺的关键在于控制玻璃液体的厚度和温度。
在浮法成形过程中，通过控制玻璃液体的流动速度和液态锡的温度，使玻璃带的厚度得以控制，从而获得不同厚度的玻璃产品。
同时，通过控制玻璃液体的温度，可以影响玻璃带的冷却速度，进而影响玻璃的质量和性能。
此外，浮法玻璃的制造过程中需要考虑玻璃表面的光洁度和平整度。
在玻璃带冷却固化后，需要经过精密的加工和抛光，以确保玻璃表面的平整度和光洁度达到要求。
这一过程对于玻璃产品的质量至关重要，直接影响到玻璃的透明度和外观质量。
总的来说，浮法玻璃制造工艺是一种高效、精密的玻璃生产工艺，其原理基于玻璃的熔化和冷却过程。
通过精确控制玻璃液体的厚度、温度和冷却速度，可以生产出高质量、平整的玻璃产品。
浮法玻璃在建筑、家具、汽车等领域有着广泛的应用，成为现代生活中不可或缺的材料之一。
综上所述，浮法玻璃制造工艺的原理清晰明了，其制造过程精密而复杂。
通过对玻璃液体和液态锡的控制，以及对玻璃表面的加工和抛光，可以获得高质量的平板玻璃产品。
浮法玻璃的广泛应用离不开这一高效而精密的制造工艺，为现代建筑和工业领域提供了重要的材料支持。
浮法玻璃成型
玻璃表面张力
• 表面张力：玻璃与另一接触的分界面上，在恒 温、恒容下，增加单位面积所用的功。 • 影响表面张力的因素： • 1、物质的性质。 • 2、相接处的另一相物质的性质。 • 3、温度:表面张力随温度的升高而降低，随温 度的降低而升高，玻璃就是如此。
表面张力在玻璃成型中的 作用
• 浮法玻璃生产是熔化的玻璃液和熔化的锡液表 面张力共同作用，加上玻璃的重力作用，获得 平整光洁的优质玻璃。 • 生产薄玻璃时，拉边机要克服玻璃表面张力的 增厚，而生产厚玻璃却有利于玻璃的堆积，只 有充分利用玻璃的表面张力、重力和玻璃液的 粘度之间的关系，才能生产出优质的玻璃。
保护气流动
• 锡槽保护气横向气体流动示意图：
保护气流动
• 锡槽纵向气流走向：
保护气流动
•
• •
•
• • •
锡槽保护气体的流动极为复杂，他与锡槽的密封、保护气分配、水包、 电加热的使用状态等诸多因素有关。 流道、锡槽出口的密封，这是锡槽密封较为困难的地方，密封的好坏直 接关系保护气溢出量，槽压，改变气流的强弱和走向。 水包、电加热的使用，会改变局部温度和整个成型纵向温度曲线，阻碍 气体的流动，形成小的旋流，破坏大的循环流。 保护气体的分配，直接改变了各区段的温度和气体供应量，气体流动随 之改变。 生产不同厚度的玻璃，纵向温度曲线不同，气体流动也不同。 总之，保护气的气流走向应通过保护气体的分配、排气管、水包安装方 式和位置等手段进行控制，减少光畸变点、锡渗透、微泡、雾斑等锡污 染。 再一点是，保护气中的氢含量，也应进行分区含量控制，控制各区的气 氛，如进口、出口氢含量，利用有限的资源，提高产品质量。
拉边机布置
某700吨/日浮法成型拉边机布置，第一对拉 边机放置在12m处。
浮法玻璃成型工艺讲解
浮法玻璃成型工艺讲解第一部分浮法玻璃成型工艺浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100C 左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到600C 左右，通过过渡辊台，出锡槽进入退火窑。
一、锡槽的工艺分区1. 抛光区锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。
所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡，使玻璃表面光滑平整。
此区必须要有足够高的温度，而且横向温度必须均匀，以使玻璃的粘度小而均匀，才能使玻璃得以充分摊平。
玻璃液在此区的粘度102.7---10 3.2 Pa - s 。
玻璃液在此区的温度1000--1065 C 。
玻璃液在此区的冷却速度不得大于60E /min 。
玻璃液在此区的停留时间不得小于 72秒。
玻璃带的流动和边部液流玻璃液经唇砖流落在锡液面上，分为两部分流动，大部分玻璃液向下游流去，形成玻璃带的主体部分，很少一部分玻璃液反向流动，与背衬砖接触，然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部，这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。
2. 预冷区玻璃液在此区的粘度玻璃液在此区的温度 3. 成型区玻璃液在此区的粘度玻璃液在此区的温度 4. 冷却区冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。
玻璃液在此区由于快速冷却，粘度急剧增大而不再收缩。
玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa ? s 。
玻璃液在此区的温度 780-590E 。
二、锡槽的成型机理1. 玻璃的粘度粘度是液体的一种内摩擦系数?当某层液体以速度u 运动时，邻近液层也将一起运动 , 不过速度要小些 , 并且距离愈远 , 速度愈小 . 这种流动称为粘滞流动。
1.玻璃知识培训(综合部分)
第一章、浮法玻璃一、浮法玻璃（Float glass）的生产目前平板玻璃的成型工艺主要有浮法、垂直引上法、压延法等，采用各种成型方法生产出来的玻璃统称为平板玻璃，资料表明我国生产的平板玻璃中浮法玻璃占据比率为83%以上，其中优质浮法玻璃约为10%，浮法玻璃已成为平板玻璃中最主要的部分。
浮法玻璃成型工艺在1959年由英国皮尔金顿爵士发明，因玻璃在金属锡液上漂浮（Float）成型而得名。
该工艺为目前国际上最先进的平板玻璃成型工艺，采用浮法工艺生产的玻璃具有平整度好、光学变形小、杂质缺陷少、板宽可控、生产周期长、生产率高等特点。
1.浮法玻璃的生产流程浮法玻璃和普通平板玻璃一样，都是Na-Ca-Si系玻璃，化学成分主要为SiO2O等（71.5—72.5%）、CaO（8.0—9.0%）、Na21）浮法玻璃原材料包括生料与熟料。
生料：硅砂、长石、石灰石、白云石、纯碱、澄清剂（芒硝）、还原剂（碳粉）、着色剂等；熟料：碎玻璃。
绿色、蓝色等着色玻璃颜色主要因为在玻璃原材料中加入着色剂而形成，着色剂一般为铁粉（绿色）、钴粉、氧化铜、氧化铬等。
2）浮法玻璃的生产：将配料完毕的原材料在熔窑中熔化为玻璃液后，玻璃液流入锡槽中并在自身重力和表面张力的作用下，摊开成为向前缓慢移动的双面平整和平行的连续玻璃带，降到一定温度后，在拉边机的作用下形成一定的板宽和厚度，该玻璃带经拉引辊进入退火窑进行退火，退火完毕后便成了浮法玻璃。
2.我司浮法玻璃的生产优势1.设备情况：我司现共有六条浮法玻璃生产线投入生产（深圳两条，广州两条，成都2条），设备分别从法国、德国、比利时、芬兰和美国引进，生产厚度为0.55-22mm 优质浮法玻璃，年总产量约100万吨，其中0.55-1.1mm超薄浮法玻璃填补了国内空白，使我国跻身于当今世界能够生产超薄浮法玻璃为数不多的几个国家之列。
1）高度自动化的生产过程控制采用德国西门子提供的DCS控制系统，将三大热工设备的生产过程连成整体。
浮法玻璃原理
浮法玻璃原理
浮法玻璃是一种常见的工业玻璃制造工艺，其原理主要是通过在熔融状态下将
玻璃原料倾倒在液锡表面，利用液锡的平整表面使玻璃原料在其上形成一条连续的带状玻璃带，经过冷却后形成平整的玻璃板。
浮法玻璃制造工艺的原理和过程十分复杂，下面将对其进行详细介绍。
首先，浮法玻璃制造的原料主要包括石英砂、石灰石、苏打灰和其他辅助原料。
这些原料经过混合、研磨、熔融等工序后，形成了玻璃熔体。
玻璃熔体的主要成分是氧化硅、氧化钠和氧化钙，其熔点约为1100摄氏度。
在玻璃熔体熔化的过程中，需要不断搅拌和加热，以保持熔体的均匀性和稳定性。
接下来，将熔化的玻璃熔体倒入一条宽阔的槽中，这个槽中填满了液态的锡金属。
由于锡的熔点比玻璃低得多，因此它会在槽中形成一层平整的液态表面。
当玻璃熔体倾倒在液锡表面时，由于密度差异，玻璃熔体会在液锡表面漂浮，逐渐形成一条连续的玻璃带。
在液锡表面形成的玻璃带会缓慢地流向冷却区，通过控制液锡的温度和流动速度，可以控制玻璃带的厚度和宽度。
在玻璃带流向冷却区的过程中，会逐渐凝固成为平整的玻璃板。
在冷却过程中，玻璃板的两侧会接触到冷却辊，使玻璃板的上下表面变得平整。
最终，经过冷却和固化后的玻璃板会被切割成合适的尺寸，经过进一步的加工
和处理后，就可以成为我们常见的玻璃产品了。
总的来说，浮法玻璃制造工艺通过在液锡表面形成连续的玻璃带，然后使其逐
渐冷却凝固形成平整的玻璃板。
这种制造工艺不仅能够生产出高质量的平整玻璃，而且生产效率也非常高。
因此，浮法玻璃制造工艺在现代玻璃工业中占据着重要地位。
浮法玻璃成型知识
风机启动、切换基本操作
风机启动前先关闭风机出风阀门。 风机启动前检查是否处于可启动使用状态，电气和机械有 无问题。 风机启动时首先合上电源闸门通上电，然后合上风机闸门 启动风机，风机启动过程中电流从小到大逐步恢复正常。 风机电流稳定，空运行一段时间后确认机械和电气没有问 题后，即可打开风机出口风阀。 变频风机根据工艺的要求调整风机的频率。 锡退风机如在使用过程中发现问题需要切换，首先开启备 用的风机和相关的阀门运行正常后，再关闭被切换的风机 和相关的阀门。及时通知维修人员维修。
流量闸板升降
流量调节有三种操作模式，电脑数字输入法、操作面板操 作法和手摇升降法（通常手摇操作是在倒换闸板的时候才 使用）。
电脑数字输入法：控制模式打到电脑控制。打开电脑流量闸板控制 的画面，将需要升（或降）的目标值输入，仔细检查输入的数字是 否正确（特别注意小数点是否正确），确认无误后，按确认键，待 该数字值执行后，再次检查是否正确。 操作面板操作法：控制模式打到操作面板控制。升降分快速、慢速， 有旋钮可切换，根据需要选择快速或慢速，按上升（或下降）键， 闸板即执行上升（或下降）。 手摇升降法：注意手摇旋转方向哪一边是上升，哪一边是下降，现 场操作人员要根据中控室人员指令执行手摇的圈数。
当玻璃出现单侧厚的情况时，应适当加大相应侧前端部分拉边机的角
内窥镜基本操作、维护注意事项
内窥镜是伸入锡槽观察拉边机机头运转状况 的工具。 经常检查冷却水、冷却气是否正常。 在中控室可以调节内窥镜进出位置，保证拉 边机机头在内窥镜观察的范围内。 在现场可以调节内窥镜的角度，是保证内窥 镜能更好的观察拉边机运转状况。
石墨擦锡装置
浮法成型原理
1.玻璃的粘度1.1 粘度单位在玻璃的澄清、均化阶段，气泡上升速度与玻璃粘度成反比，通常，要求玻璃液的澄清粘度为101-2dPa·S,粘度太高是不能达到澄清目的。
对温度可能控制可以间接的控制粘度，必须掌握生产的那种成分玻璃准确的温度—粘度关系；温度和成分对玻璃粘度的影响玻璃粘度随着温度的降低而增大，粘度剧烈增加的区域，就是玻璃的成型粘度区；各种金属氧化物对玻璃粘度的影响不同；2.玻璃的拉薄原理玻璃的粘度是拉薄过程的决定因素，从表面上看，高温玻璃液的粘度小、流动性好，有利于拉薄，但是拉薄的结果是厚度变化很小，宽度却大大收缩，事实证明高温拉薄不可能生产处更薄的玻璃，拉薄必须在较低的温度进行。
实践证明，玻璃的拉薄适宜粘度为106 dPa·S；通常采用的粘度范围是105. 25—106. 75dPa·S；2.1 拉薄方法拉薄采用的温度控制有两种，重新加热法和徐冷法。
重新加热法，玻璃带离开抛光区急速冷却到700°C(粘度约108 dPa·S)，然后进入重新加热区，将玻璃带加热到850°C（粘度约106dPa·S），此时增加拉引速度，玻璃拉薄。
好处是，极冷形成一个硬化玻璃带，依靠拉边机的作用，可以组织拉薄区玻璃带中的拉力传递到抛光区，保证抛光质量，拉薄效果好。
徐冷法是玻璃冷却到一定温度后，进入拉薄区拉薄，在拉薄区设置拉边机并控制其速度，利用拉边机的节流作用，阻止拉力箱抛光区传递。
2.2 拉薄措施拉薄所需的拉力是靠输送辊道产生的，生产薄玻璃时，需要较大的拉力，往往采用较高的拉引速度。
玻璃带沿纵向被拉伸的同时，在宽度方向向中心收缩，为减少宽度的收缩，必须对玻璃带施加横向拉力等措施，生产中最常见的是单辊式拉边机。
2.3 自由拉薄过程分析粘度为106 dPa·S左右的玻璃带称为半硬化带，此时，玻璃带仍处于可塑性的中间状态，粘度很大，表面张力形成的增厚力可以忽略，在这种情况下的拉薄，称为自由拉薄。
平板玻璃的成型三种方法
平板玻璃的成型三种方法一、浮法成型浮法是指熔窑熔融的玻璃液在流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。
熔窑的配合料经熔化、澄清、冷却成为1150 ～1100 ℃左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到600 ℃左右，把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。
1 ．浮法玻璃的成型机理浮法玻璃的成型是在锡槽中进行的。
玻璃液由熔窑经流槽进入锡槽后，其成型过程包括自由展薄、抛光、拉引等。
2 ．保护气体在锡槽中引入保护气体的目的在于防止锡的氧化以保持玻璃的抛光度，减少产生虹彩、沾锡、光畸变等缺陷，减少锡的损失等。
一般，保护气体由N 2 +H 2 组成。
二、垂直引上法成型可分为有槽垂直引上法、无槽垂直引上法两种。
( 一) 有槽垂直引上法是玻璃液通过槽子砖缝隙成型平板玻璃的方法。
用有槽法生产窗玻璃的过程是玻璃液经槽口成型、水包冷却、机膛退火而成原板，原板经采板而成原片。
其中，玻璃性质、板根的成型、边子的成型、原板的拉伸力是玻璃成型机理的四个关键部分。
玻璃性质已如前述，以下叙述后三个部分。
1 ．板根的成型在生产情况下，板根的大小、形状与位置决定于以下四个因素：(1) 槽子砖沉入玻璃液深度的影响。
槽子砖沉入越深，则槽口的玻璃液就越多，玻璃液在槽口的停留时间增长、冷却增强，所以引上量可增大，反之，则引上量减少。
(2) 玻璃液温度的影响。
若玻璃液的温度升高，导致玻璃液的粘度下降，玻璃液在流动时的内阻减少，使槽口流出的玻璃液量增加，此时，板根上升。
反之，则下降。
(3) 窑压的影响。
当熔化部窑压增加时，熔化部的高温废气压向冷却通路，使玻璃液温度升高，与上述同理使板根上升。
反之，则下降。
(4) 熔窑玻璃液面波动的影响。
玻璃液面的升降将直接影响板根的位置。
2 ．边子的成型在原板的成型过程中，原板的宽度与厚度将同时产生两类收缩。
浮法玻璃成型技术
浮法玻璃成型技术1、浮法玻璃成型的定义浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。
玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。
浮法玻璃的成型设备因为是盛满熔融锡液的槽形容器而被称作锡槽，它是浮法玻璃成型工艺的核心，被看作为浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。
2、浮法玻璃成型工艺过程池窑中熔化好的玻璃液，在1100℃左右的温度下，沿流道流入锡槽，由于玻璃的密度只有锡液密度的1/ 3 左右，因而漂浮在锡液面上，完成玻璃的平整化过程，然后逐渐降温，在外力的作用下冷却成板。
玻璃带冷却到600～620℃时，被过渡辊台抬起，在输送辊道牵引力作用下，离开锡槽，进入退火窑，消除应力，再经质量检测，纵横切割，装箱入库。
为了防止锡液在高温下的氧化，通常通入弱还原性的保护气体，以提高玻璃质量。
玻璃带成型时的作用力有两种，即表面张力和自身重力，前者阻止玻璃液无限摊开，对玻璃表面的光洁度影响极大；后者则促使玻璃液摊开。
当表面张力与自身重力平衡时，漂浮在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。
3、浮法玻璃成型工艺因素对浮法玻璃成型起决定作用的因素有玻璃的粘度、表面张力和自身的重力。
在这3 个因素中，粘度主要起定型的作用，表面张力主要起抛光的作用，重力则主要起摊平作用。
但是三者对摊平、抛光和展薄都有一定作用，这三者结合才能很好的进行浮法玻璃的生产。
玻璃液刚流入锡槽时，处于自身重力和液-液-气三相系统表面张力的作用下。
随着玻璃液的不断流入，在自身重力影响下，玻璃液沿锡液表面摊开，并在锡液面上形成了玻璃液的流体静压，作为玻璃带成型的源流。
热工设备玻璃部分-第四章浮法玻璃成型原理
（4）玻璃的拉薄
徐冷拉薄法的优缺点
徐冷法取消了急速冷却带和重新加热区，纵向温度曲线 没有马鞍形，而是平缓地下降 特点是： 为了使纵向拉引力均匀地传递到抛光区，并减轻拉边机 和其它器件对玻璃抛光区的影响，在抛光区后设立了徐冷 区，温度由抛光区末段1000℃降至 850℃以下，玻璃液的 黏度大约为104.35Pa· s。这时黏度已经很大，由于表面张 力的作用而产生的横向增厚力明显下降。在受拉力后，玻 璃带容易伸展变薄。拉薄主要在此区进行，因此，称为主 要拉薄区。在主要拉薄区设置拉边机，利用拉边机的节流 作用，阻止拉力向抛光区传递。由于避免了热冲击，玻璃 温度比较均匀，拉薄过程对表面质量没有明显的影响。 我国浮法生产均 采用徐冷拉薄法。
宽度与成品玻璃的宽度相近，这样可以缩 短玻璃液在锡槽锡液面上的横向摊平和展 薄时间，使玻璃具有更好的内在质量和横向平直性。
4.1 浮法玻璃的工艺概况
3、中国洛阳浮法工艺 1981 年，我国科技人员在经历了十多年试验 和探索之后宣布，“洛阳浮法技术”作为世界第 3 种浮法玻璃工艺技术诞生。 4、浮法玻璃成型工艺的特点 浮法玻璃与普通玻璃的成型工艺，有共同点， 也有特殊点。其共同点都是要掌握玻璃液的一定 粘度，当玻璃的化学成分一定时，就是要掌握其 成型温度；其次是要借助外加引力，即控制其拉 引速度来达到生产不同厚度的玻璃。
其间的关系可用下式表示 ： g ——重力加速度。
(2)浮法玻璃的自由厚度
计算举例： 应用上述公式可对浮法玻璃的自由厚度 H 作如下 估算： 当成型温度为 1000 ℃ 时，
σg =340 × 10-3 N/m 、 σt =500 × 10-3 N/m 、 σgt=550 × 10-3 N/m 、
浮法玻璃工业方案
浮法玻璃工业方案背景浮法玻璃是一种常见的平板玻璃制造工艺，也是现代玻璃工业中主要的生产方式之一。
本文将介绍浮法玻璃工业方案的原理、工艺流程和关键技术。
原理浮法玻璃工艺是利用玻璃熔体的浮力原理，在液态金属锡上浮制造玻璃板。
玻璃熔体经过预处理后，在恒温结构的浮法槽中流动，与液态金属锡接触，形成玻璃对面液滑动面。
由于玻璃熔体的比重大于液态金属锡，熔体浮在金属锡上，形成连续的玻璃带。
随着玻璃带的流动，熔体逐渐冷却凝固，最终形成一张厚度均匀、表面光洁的玻璃板。
工艺流程浮法玻璃工艺包括熔化、预处理、浮法成形、冷却和切割等环节。
1.熔化：将玻璃原料与助熔剂放入玻璃熔窑中，通过加热使其熔化。
控制熔化的温度和时间，确保玻璃熔体的质量和稳定性。
2.预处理：将熔化的玻璃熔体从熔窑中以适当的速度、温度和压力流入浮法槽。
在浮法槽内，对熔体进行过滤和净化，去除其中的杂质和气泡。
3.浮法成形：在恒温结构的浮法槽中，玻璃熔体与液态金属锡接触，形成玻璃对面液滑动面。
通过控制浮法槽的温度和流动速度，使玻璃带在金属锡上连续流动、冷却凝固。
4.冷却：玻璃带从浮法槽里流出后进入冷却区。
通过调节冷却区的温度和气流速度，使玻璃带逐渐冷却，固化成均匀的玻璃板。
5.切割：经过冷却的玻璃板进入切割机进行尺寸修整。
根据具体需求，将玻璃板切割成所需尺寸的玻璃板。
关键技术浮法玻璃工艺中的关键技术主要包括浮法槽结构设计、温度控制和玻璃熔体配方控制等。
1.浮法槽结构设计：浮法槽是整个工艺中最关键的部分，直接影响到玻璃带的质量和生产效率。
浮法槽的设计应考虑到流动性能、温度稳定性、结构强度等因素，以确保玻璃带的均匀性和光洁度。
2.温度控制：玻璃熔体的温度对浮法玻璃的质量有着重要影响。
通过控制熔体的温度分布和变化规律，可以使玻璃带冷却均匀，减少内应力，避免熔体中的结晶和析出现象，提高玻璃的质量。
3.玻璃熔体配方控制：玻璃熔体的配方决定了最终玻璃的性能和质量。
通过调整玻璃熔体中的成分比例和控制气氛条件，可以改变玻璃的抗拉强度、抗冲击性和光传输等性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高温玻璃液的粘度小，流动性好，有利于拉薄，但拉 薄的结果是厚度变化很小，宽度却大大收缩，例如:在 103Pa· s的粘度时拉薄厚度从7mm减薄到6.17mm，宽度却从 3m收缩至0.85m，宽度的变化远大于厚度的变化，事实证 明，高温拉薄不可能生产出更薄的玻璃。
（4）玻璃的拉薄
B、强冷重热拉薄 方法：玻璃在离开抛光区后，进入强制冷却区， 使其温度 降到700℃，粘度为107Pa· s；而后玻璃 进入重新加热区，其温度回升到850℃，粘度为 105Pa· s，在使用拉边器情况下进行拉薄，其收缩 率达30％左右。 C、徐冷拉薄法 方法：玻璃在离开抛光区后，进入徐冷区，使其 温度达850℃，粘度为105Pa· s，再配合拉边器进 行高速拉制。这种方法的收缩率可降到28％以下。
2.保护气体
3.锡槽内压力制度
3.锡槽内压力制度
锡槽内应维持微正压，一般以锡液面处的 压力为基准3--5Pa。有时甚至维持在10Pa 左右， 进出口在实际生产中要控制到20-30Pa.
影响锡槽压力制度的因素
影响锡槽压力制度的因素
(3)锡槽的密封情况 直接影响压力制度， 密封的好，保护气体泄漏的量就少，压力 稳定。
浮抛液在玻璃成型过程中的主要作用是托浮和 抛光玻璃，在选用的各种金属及合金中， 尤以金 属锡液最符合浮法工艺的成型条件。 由下表可知，锡中所含各种杂质都是组成玻璃 的元素， 它们可以在玻璃成型过程中夺取玻璃中 的游离氧成为氧化物，这种不均质的氧化物成为 玻璃表面的膜层；当金属锡中的含铁量 达 0.2％ 时会在锡液表面形成铁锡合金 FeSn ，它增加锡 液的“硬度”；Al2O3 含量过多会在锡 液表面生 成 Al2O3 薄膜使锡液表面呈现不光滑；杂质 S 能 生成 SnS ，是形成浮法玻璃缺陷 的原因之一。 以上都会影响玻璃的抛光度，因此，对于浮抛玻 璃用锡液其纯度要求在 99.90 ％以上，为此常选 用特级锡。
4.2浮法玻璃成型原理
浮法： 是指熔窑熔融的玻璃液在流入锡槽后在熔融金属 锡液的表面上成型平板玻璃的方法。
配合料在熔窑经熔化、澄清、冷却成为 1150 ～ 1100 ℃ 左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接 的流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表 面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻 璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的 玻璃带已冷却到 600 ℃ 左右，把即将硬化的玻 璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。
（5）拉边器的配置
A、原理：通过调节拉边器安装位置、角度、运转 速度、压入深度等方法调节玻璃带的厚度。 B、数量：与厚度有关。
（5）拉边器的配置
挡墙拉边机法
（6）厚玻璃的生产方法
（1）拉边机法（简称 RADS法，也叫倒八 字拉边机积厚法） （2）挡墙拉边机法 （简称DT法）
4.3 浮抛介质的选择
宽度与成品玻璃的宽度相近，这样可以缩 短玻璃液在锡槽锡液面上的横向摊平和展 薄时间，使玻璃具有更好的内在质量和横向平直性。
4.1 浮法玻璃的工艺概况
3、中国洛阳浮法工艺 1981 年，我国科技人员在经历了十多年试验 和探索之后宣布，“洛阳浮法技术”作为世界第 3 种浮法玻璃工艺技术诞生。 4、浮法玻璃成型工艺的特点 浮法玻璃与普通玻璃的成型工艺，有共同点， 也有特殊点。其共同点都是要掌握玻璃液的一定 粘度，当玻璃的化学成分一定时，就是要掌握其 成型温度；其次是要借助外加引力，即控制其拉 引速度来达到生产不同厚度的玻璃。
4.锡液液面位置和锡液深度
从理论上讲，锡液面位置应尽可能和锡槽沿口 平齐，实际上为了避免锡液的溢出和 生产时被玻 璃带带出锡槽，通常锡液位置低于沿口 20mm 左 右。因此要求锡槽在设计、施工甚至在烧烤后上 沿口应很整齐且保持水平，不得出现不平整或缺 口，以防止锡液从缺口处溢出。 锡槽内锡液深度，一般在 50～100mm范围内。 槽内锡液深度常采用阶梯形深度。根据玻璃成型 需要，增设槽底挡坎，控制锡液液流，底结构较 复杂，但减少了用锡量，减少了锡槽各部位锡液 深度。
2
1、锡的物理性质
1、锡的物理性质
1、锡的物理性质
由上表可知，锡的密度大大高于玻璃的密 度 ( 2.7g /cm 3 )，有利于对玻璃托浮； 锡的熔点 (231.96) ℃ 远低于玻璃出锡槽 口的温度 (650～700 ) ℃ ，有利于保持 玻璃 的抛光面；锡的导热率为玻璃的 60～70 倍有利于玻璃板面温度的均匀等； 锡液的表面张力 [(462～502)×10-3 N/m] 高于玻璃的表面张力 [(220～380)×10-3 N/m]，有利于玻璃的拉薄。
4 .1 概
述
4.1 浮法玻璃的工艺概况
1、英国的皮尔金顿PB法 （PB） 英国Pilkington兄弟在20世纪50年代对浮法玻璃生产技术 的发明和为之所付出的坚持不懈的努力，自1953年开始到 1959年取得成功，共耗时7年，投入了400万英镑巨额费用。 2、美国的PPG法（LB） 除了英国 Pilkington公司的浮法 技术之外，还有美国 Pittsburgh技术比较有名。1975年， 美国 Pittsburgh 平板玻璃公司宣布，他们在 Pilkington 工艺基础上，采用把玻璃液流道和流槽相结 合的 宽玻璃液输送系统，使流入锡槽的玻璃液带
4.锡液液面位置和锡液深度
锡槽中的锡液是用来承托玻璃带的。因为锡液 的密度几乎比玻璃大两倍，玻璃带沉入锡液中的 深度只有玻璃带厚度的 1／3，所以锡槽不需要很 深。 当然，在确定锡槽深度时， 不只是从能漂浮 玻璃带这一角度来考虑的， 还必须考虑到生产中 在局部区域向锡液中插入冷却水包和扒渣的需要， 以及锡液均匀冷却玻璃带，玻璃液流入锡槽时免 于沉底等因素。为了节省锡的用量，根据生产工 艺要求，在锡槽的不同部位做成不同的深度。
其间的关系可用下式表示 ： g ——重力加速度。
(2)浮法玻璃的自由厚度
计算举例： 应用上述公式可对浮法玻璃的自由厚度 H 作如下 估算： 当成型温度为 1000 ℃ 时，
σg =340 × 10-3 N/m 、 σt =500 × 10-3 N/m 、 σgt=550 × 10-3 N/m 、
4.锡液液面位置和锡液深度
锡槽抛光区的玻璃液入口处要深一些，因为玻璃液从流槽 流下时对锡液有冲力，使玻璃液有往下沉的趋势。在这里 玻璃液尚未摊开， 其厚度要比玻璃带大得多。 为了避免 玻璃液沉底， 根据生产实践经验， 此处的锡液深度不得 小于 90mm，锡液面到槽壁顶面的距离为 20mm左右。所以 抛光区锡槽的深度为 110mm。 徐冷区在生产中有可能在锡液中插水包，锡液深度为 60～65mm，槽深 80～85mm。 为了节省用锡量，抛光区的后半部深度也可以与徐冷区的 深度相同。拉薄成型区和冷却一区的锡液深度为 40mm 左 右，锡槽深度为 60mm 左右。冷却二区即锡槽尾部， 在 生产中可能要扒渣， 其深度要大于冷却一区， 一般与徐 冷区相同， 锡液深度为 60～65mm， 槽深 80～85mm。
2.保护气体
使用锡液作浮抛介质的主要缺点是 Sn 极易氧 化成 SnO 及 SnO2 ，它不利于玻璃的抛光，同时 又是产生虹彩、沾锡、光学畸变等玻璃缺陷的主 要原因。 为了适应玻璃成形的需要，必须保持锡槽内锡 液面的光洁，因此锡槽空间要导入还原的保护气 体，以防止空气进入锡槽内使锡发生氧化反应。 锡液的性质决定了需在锡槽内通入大量的高纯 氮气（N2）和高纯氢气（H2）组成的保护气体。 在生产中，严格控制保护气体成分、用量，稳 定压力，采用正确的进气方法和锡槽的密封方法， 防止保护气体的外逸是提高浮法玻璃质量的重要 工艺之一。
中国洛阳浮法
我国浮法生产工艺从 1965 年开始实验室试验， 到 1971 年生产性试验线建成投产并取得成功， 用了近 7 年时间。 在试验线投产时只能生产 6mm 厚的玻璃。 1972 年能够比较稳定地生产出 4~~ 9mm玻璃，并 试拉了 3mm玻璃； 1978 年，对试验线进行了熔窑改烧重油、扩大生 产能力的扩建； 1980 年，国内仅有的一条试验线已能稳定地生产 出 3 ~~10mm 厚度的 浮法玻璃； 1981 年 4月，试验线采取的生产技术通过国家级 技术鉴定，获国家银质发明奖。 由于该生产试验 线是在原洛阳玻璃厂试验成功，故命名为中国 “洛阳浮法玻璃工艺技术”。
(3) 玻璃在锡液面上的抛光时间
玻璃液流到锡液面上形成正弦状波纹
通过公式估算浮法玻璃的抛光时间为 68.5秒 。 生产实践表明，若流入锡槽的是均质玻璃液，则它在抛光 区内停留时间为 1min 左右，就可以获得光亮平整的抛光 面，所以上述估算与生产实践相符。
（4）玻璃的拉薄
A、拉薄方法：高温拉薄法与低温拉薄法 。 后者更适合拉 制薄玻璃
2.保护气体
氮、氢保护气中的氢用量：在 4％～8％之间。 保护气体用量随锡槽的密闭性，锡槽的不同部位 及操作水平而异。 锡槽密闭性好，漏入的空气、烟气少，含氢量可 少些； 操作水平高，操作孔开的次数少，时间短，漏入 的空气少，也可少用氢； 锡槽首 尾二端，操作孔口较多，漏入空气可能性 大，保护气体中的含氢量要高些，其他部位可低 些。 密闭及操作较好的锡槽的保护气中 氢的含量如下： 首、尾部 6％-8%，中部 4％～6％，常用最大为 8%，事故最大10％。
4.2浮法玻璃成型原理
1.浮法玻璃成型机理
浮法玻璃的成型是在锡槽中进行的。玻璃液由熔 窑经流槽进入锡槽后，其成型过程包括自由展薄、 抛光、拉引等，为此讨论以下四个相应问题： (1) 玻璃液在锡液面上的浮起高度。 玻璃液与锡液互不浸润、互无化学反应。锡液的 密度大于 玻璃液，因而玻璃液浮于锡液表面，如 下图所示。其浮起高度为h1 ，沉入深度为h2，玻 璃的自然厚度为h，他们之间的关系可用下式表示 经计算及生产实践表明：玻璃带沉入锡液中的 深度只有玻璃带厚度的 1／3。