热工设备玻璃部分-第四章浮法玻璃成型原理分析
浮法玻璃生产技术与设备
浮法玻璃生产技术与设备浮法玻璃是一种常见的平板玻璃制造技术，广泛应用于建筑、汽车和电子等领域。
本文将介绍浮法玻璃的生产技术和相关设备。
一、浮法玻璃生产技术概述浮法玻璃生产技术是一种通过将玻璃原料熔化后，将其均匀地浮在锡液上，然后逐渐冷却和固化而制成的平板玻璃。
这种技术具有高效、高质量和低成本的特点，因此成为了主流的玻璃生产方法。
二、浮法玻璃生产工艺1. 玻璃原料准备：将石英砂、碳酸钠、石灰石等原料按一定比例混合，并进行破碎、洗净等处理，制成玻璃熔料。
2. 玻璃熔化：将玻璃熔料加热至高温，使其熔化成液态。
3. 浮法成型：将熔化的玻璃液均匀地倒在一槽锡液上，由于玻璃密度较大，所以能够在锡液上浮起来，并形成一块平整的玻璃带。
4. 玻璃冷却：玻璃带在浮在锡液上的同时，逐渐冷却，使其固化成平板玻璃。
5. 玻璃切割：将固化的玻璃带切割成所需尺寸的平板玻璃。
6. 玻璃淬火：对切割好的平板玻璃进行淬火处理，增强其强度和耐热性。
三、浮法玻璃生产设备1. 玻璃熔化炉：用于将玻璃原料加热至高温，使其熔化成液态。
2. 浮法槽：用于将熔化的玻璃液均匀地倒在锡液上，形成玻璃带。
3. 冷却系统：用于控制玻璃带的冷却速度，使其逐渐固化成平板玻璃。
4. 切割机：用于将固化的玻璃带切割成所需尺寸的平板玻璃。
5. 淬火炉：用于对切割好的平板玻璃进行淬火处理，增强其强度和耐热性。
四、浮法玻璃生产的优势和应用浮法玻璃生产技术具有以下优势：1. 高效：浮法玻璃生产线能够连续生产大量玻璃，提高生产效率。
2. 高质量：浮法玻璃具有平整度高、光洁度好等优点，适用于各种高要求的应用领域。
3. 低成本：相比传统的玻璃生产方法，浮法玻璃生产技术成本更低，能够降低产品价格。
4. 环保：浮法玻璃生产过程中的废气、废水等可以进行处理和回收利用，减少对环境的污染。
浮法玻璃广泛应用于建筑行业，如建筑外墙、窗户、玻璃幕墙等；汽车行业，如汽车前挡风玻璃、车窗等；电子行业，如显示器、太阳能电池板等。
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。
浮法玻璃技术.doc
正文浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法-1(2007-04-23 14:27:17) 分类：专业技术一. 概述1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺，可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。
开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。
不久就发现，它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。
浮法是一种新型的工业制造方法，它本身已具有全自动化生产的可能条件。
我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。
伴随着我国经济腾飞，浮法玻璃也得到迅猛发展，截止到2005年底，我国已建成140多条浮法玻璃生产线。
浮法的原理是：冷却到1100℃的玻璃液，从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。
锡槽用电加热保持所要求的温度。
为了防止锡的表面层氧化，在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。
液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。
在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6～7㎜左右。
当要求玻璃带的厚度小于6㎜时，可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。
要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度，将玻璃向中部推，从而堆厚。
玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。
当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时，玻璃带要受拉伸的作用。
与传统的引上法类似，玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。
玻璃板上的厚度差别，表面不平整或玻璃中存在的不均匀物，都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。
浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。
属于第一类的有不连续线上的变形。
它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。
有时也在连续的线上出现或只有一段变形（脊形歪痕，英文ridgedistortion），但出现在玻璃带行进的方向上。
横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。
斜向畸变（鲱鱼骨型扭曲变形，英文herringbonedistortion）一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。
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。
2.玻璃成型工艺原理
2.1与玻璃成型有关的性质
2.1.1玻璃状态转化性质
自由流动体：具有液体通性，可自由流动，黏度小于 104.25Pa·s
成型高黏塑性体：受成型控制后，有良好的形态变化， 并能逐渐保持新的成型形态，黏度为104.25-105.75Pa·s
不可成型高黏塑性体：玻璃体有看可塑性，但必须在 较强受理下才有成型的可能，实际已失去成型的可行 性，黏度105.75-108Pa·s
熔体中碱金属和碱土金属以离子状态R+,R2+存在。影响玻 璃黏度。
石英晶体
石英玻璃
钠硅酸盐玻璃
无规则网络学说的玻璃结构模型
3. 影响玻璃黏度的主要因素
影响熔体黏度的主要因素是温度和化学组成。硅酸盐熔体在 不同温度下的黏度相差很大，可以从102变化至1015 Pa·s；组 成不同的熔体在同一温度下的黏度也有很大差别。在硅酸盐 熔体结构中，有聚合程度不同的多种聚合物交织而成的网络， 使得质点之间的移动很困难，因此硅酸盐熔体的黏度比一般 液体高得多。
CaO、B2O3、ZnO、Li2O对粘度影响最为复杂。低温时 ZnO、Li2O增加粘度，高温时降低粘度。低温时CaO增加 粘度，高温时含量<10-12%降低粘度，含量>10～12%增 加粘度。低温时B2O3含量<15%增加粘度，含量>15%降低 粘度，高温时降低粘度。
（1）SiO2、Al2O3、ZrO2等提高粘度。 （2）碱金属氧化物降低粘度。 （3）碱土金属氧化物对粘度的作用较为复杂。一方面类 似于碱金属氧化物，能使大型的四面体解聚，引起粘度减 小；另一方面这些阳离子电价较高（比碱金属离子大一 倍），离子半径又不大，故键力较碱金属离子大，有可能 夺取小型四面体群的氧离子于自己周围，使粘度增大。前 者在高温时是主要的，而后者主要表现在低温。碱土金属 离子对粘度增加的顺序一般为：
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。
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。
热工 第四章 锡槽
（三）厚玻璃的成型过程： 拉边机堆积法和挡边坝堆积法 1、拉边机堆积法： 生产7～12mm的厚玻璃，拉边机放置与拉薄 时相反，温度940～750℃。 2、挡边坝堆积法：图4-5 生产12～25mm的厚玻璃，通过定边器、八 字砖及挡边坝联动实现。
二、浮法玻璃成型过程对锡槽的要求 （一）锡槽的密封性： 1、密封的必要性： 防止锡液氧化污染玻璃，在锡槽中充满弱还原气 体，常采用氮、氢混合气体，二者比例是（90～ 97）：（10～3），同时要求锡槽内氧气含量小于 10ppm，国外要求小于5ppm。 当锡槽高温区为正压时，低温区可能为负压；上部 为正压时，下部可能为负压，当保护气量不足，或 锡槽密封不好时，就会造成局部负压，使空气漏 入，影响玻璃质量。因此必须密封。
四、锡液液面位置和锡液深度 理论上：锡液面高应尽和锡槽沿口平齐。 实际上：锡液溢出、被玻璃带带出锡槽。 操作中：锡液位置低于沿口20mm左右。 锡槽内锡液深度，一般在50～100mm范围 内。采用两种形式：
1、同一深度。 即从锡槽首端至尾端锡液深度相同，一般取100～ 110mm。平形槽底—结构简单，施工方便，但 用锡量较多。 2、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。阶梯形槽底— 结构较复杂，但减少了用锡 量，减小了锡槽荷载。 国内多采用阶梯形槽底。 表4-6列出长度为49m的锡槽各部位锡液深度。
三是玻璃带两侧锡液裸露部分与玻璃带前进 方向相反的回流。
第二种回流对玻璃成型质量影响最大， 原因如下： 回流在玻璃带下产生蠕动，由于锡液深度小于 100mm，冷、热锡液会产生掺和，造成玻璃带由 于温度不均而产生粘度不均。在锡液上移动的玻璃 带在粘度不均的情况下，受到退火窑辊子拉力作用 时，会在玻璃带下表面产生波纹。主要在970～ 880℃的温度范围内产生，很难在后续成型过程中 除去，保留在固化的玻璃板上。
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。
第四节-玻璃的成型与退火讲解
冲头 口模
雏形模
(a)落料
(b)压制雏形
吹气头
成形模
主要用于生产大口瓶。
(c)重热伸长 (d)吹制成形 压-吹法成形广口瓶示意图
❖ 吹-吹法：先在带有口模的雏形模中制成口模和吹成 雏形，再将雏形移入成型模中吹成制品。
主要用于生产小口瓶。
❖ 转-吹法：是吹-吹法的一种，但是在吹制时料泡不 停地旋转。
第四章 玻璃材料
第四节 玻璃的成型与退火
一、玻璃的成型
1. 成型与定形
玻璃成型：熔融的玻璃液转变为具有固定几何形 状制品的过程。
成型过程：
低温
成型： 赋予制品以一定的几何形状。
高温
决定因素：玻璃的流变性（黏度、表面张力、可塑
性、弹性以及这些性质的温度变化特征）。
定形：使玻璃制品的形状固定下来。 决定因素：玻璃的热性质和周围介质影响玻璃
最大升温速度h c＝1a320（℃/min）
a --- 空心或单面受热的玻璃制品的总厚，cm --- 实心制品的半厚，cm
考虑表面微裂纹、缺陷、厚度均匀性及退火炉温度分布 均匀性，一般工业中采用：
h
＝
a
20 a2
～
3a02（℃/min）
b、保温阶段： 目的---消除快速加热时制品存在的温度梯度，
并消除制品中所固有的内应力。 先确定保温温度，然后确定保温时间。
的硬化速度。
2. 成型性质
玻璃的黏弹性（黏度、表面张力和弹性性能） 和热学性质（热传导系数、比热、热膨胀系数、玻 璃的透光系数、辐射系数和热交换系数）。
在众多的性质中，黏度和表面张力起着最重要 的作用。
（1）粘度
粘度不仅对玻璃的成型有 重要影响，而且还影响玻璃 的熔制和退火过程。
浮法玻璃流道结构
浮法玻璃流道结构浮法玻璃流道结构是一种广泛应用于玻璃制造工艺中的技术。
它是一种通过控制玻璃在流道中的流动，使其均匀地流出并形成一片平整的玻璃带的技术。
本文将从浮法玻璃流道结构的原理、工艺和应用等方面进行探讨。
一、浮法玻璃流道结构的原理浮法玻璃流道结构的原理是通过控制玻璃的温度和流动速度，使其在流道中均匀地流动。
具体来说，浮法玻璃流道结构由一条长而窄的流道组成，流道的两侧有一对边框，边框上有一组气体喷嘴。
在制造过程中，玻璃从玻璃熔炉中流出，然后通过流道流向冷却区域。
在流道中，通过向玻璃带上方喷射气体，使其在流动过程中保持平整。
二、浮法玻璃流道结构的工艺浮法玻璃流道结构的工艺主要包括玻璃加热、形成玻璃带、冷却和切割等步骤。
首先，需要将原料玻璃加热至熔点以上，然后将熔融玻璃倾倒到流道中。
在流道中，通过控制玻璃的温度和流速，使其逐渐形成一片平整的玻璃带。
接下来，玻璃带会通过冷却区域，使其迅速冷却固化。
最后，将冷却后的玻璃带切割成所需的尺寸。
三、浮法玻璃流道结构的应用浮法玻璃流道结构广泛应用于玻璃制造工艺中。
首先，浮法玻璃流道结构可以制造出平整度高、光洁度好的玻璃带，适用于各种玻璃制品的生产，如平板玻璃、夹层玻璃等。
其次，浮法玻璃流道结构还可以制造出较薄的玻璃带，适用于光电显示器件等领域的生产。
此外，浮法玻璃流道结构还可以制造出大尺寸的玻璃带，满足建筑领域对大面积玻璃的需求。
总结而言，浮法玻璃流道结构是一种重要的玻璃制造技术。
通过控制玻璃在流道中的流动，使其形成平整的玻璃带。
浮法玻璃流道结构具有制造成本低、生产效率高、产品质量好等优点，因此得到了广泛的应用。
未来，随着科技的不断进步，浮法玻璃流道结构将不断改进和创新，为玻璃制造业带来更多的发展机遇。
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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
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。
பைடு நூலகம்
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。
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。
玻璃液
(2)浮法玻璃的自由厚度 自由厚度的概念： 当玻璃液浮在锡液面上，除重力和表面张 力外，不受到任何外力作用时所形成的厚 度（H）。 它决定于下列各力之间的平衡：玻璃液的表面张力
σg
、锡液的表面张力σt 、玻璃液与锡液界面上的
表面张力
σgt，以及玻璃液与锡液的密度
dg 、 dτ 。
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。
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）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。
dt = 6.7g /cm3 、dg = 2.5g /cm3 ， 把上述各
值代入公式 ，得 H= 7mm ，它与实测相近。
(3) 玻璃在锡液面上的抛光时间
玻璃液由流槽流入锡槽的过程是在重力场中发生 的，除玻璃液在流槽上具有的动能外，位能也转 变为动能，流到锡液面上玻璃液的动能部分地被 锡液所吸收，剩余的动能激起了玻璃液的表面波， 它同一般的液体表面波相似，是一种正弦波纹。 玻璃液在进行横向扩展的同时向前漂移，此时正 弦状波形纹将逐渐减弱, 处于高温状态下的玻璃 液由于表面张力的作用下，表面波逐渐消失，也 就是玻璃带得到了抛光，其过程所需时间即为抛 光时间。
(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
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。
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。
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。
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”。
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。
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 、
4.2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。