玻璃工艺学论文

XXXXX 学院

《玻璃工艺学》课程论文题目平板玻璃的生产方法

学生姓名： XXXXXX

学号： 2012XXXXXX

专业班级：

指导教师： XXXXXX

论文成绩：

平板玻璃的生产方法

《玻璃工艺学》课程论文

【摘要】：普通平板玻璃生产的方法有四种：浮法、垂直引上法（包括有槽、无槽、旭法）、平拉法、压延法等。玻璃生产过程十分复杂，优质低成本玻璃产品的生产涉及工厂（生产线）设计及建设、原料选择、原料加工、配合料制备、玻璃熔化、玻璃成型、玻璃退火、玻璃切割、包装等多个方面。

【关键词】：平板玻璃、原料、配合料、退火、加工成型

引言

要获得优质低成本的玻璃产品，首先要优化设计玻璃成分，然后精选原料，精细加工，严禁配料，原料加工的各环节都要严格要求、严格管理才能获得预期效果，然后正确将配合料输送至玻璃熔窑进行熔制，在玻璃生产中，混合均匀的配合料经过高温加热熔融，形成均匀、透明、纯净适合于成型玻璃液，最后经过方法成型、退火后制成一块完美的平板玻璃。

正文

1、原料的制备和配合料的组成与输送

1.1、原料的制备和加工

用于制备玻璃配合料的各种物质，统称为原料。生产玻璃的原料有很多种，根据它们的作用和用量不同，通常把它们分为主要原料和辅助原料两大类。

主要原料包括：（1）引入二氧化硅的原料主要是石英砂（硅砂）、石英砂岩、石英岩、脉石英等。（2）引入氧化铝的原料主要是长石（钾长石、钠长石）、高岭土、叶腊石等，一般的平板玻璃要用钾长石，用钠长石较少，用高岭土和叶腊石几乎没有。（3）引入氧化钠的原料主要是纯碱、芒硝、氢氧化钠、硝酸钠等，一般平板玻璃主要用纯碱。（4）引入氧化钾的原料主要是钾长石、碳酸钾、硝酸钾，一般平板玻璃用钾长石。（5）引入氧化钙的原料主要是白云石、方解石、优质石灰石、含镁石灰石，一般平板玻璃要用白云石和优质石灰石。（6）引入的氧化镁的原料主要是白云石、菱镁矿，一般平板玻璃用白云石。辅助材料主要包括：（1）澄清剂，（2）氧化剂，（3）还原剂，（4）助溶剂，（5）着色剂，（6）脱色剂。此外，碎玻璃也是生产玻璃的主要原料之一。

原料加工是指从块状矿石制得一定粒度的粉状原料的过程，主要包括破碎、粉碎、筛分等工序。原料经破碎、粉碎后，分散度增加，其表面积大为扩大，这就相应增加了配合料各颗粒之间的接触，加速了它们在熔制时的物理化学反应，提高了熔化速度和玻璃液的均匀度。

1.2、配合料的制备与输送

原料车间的主要职责是制备出质量合乎要求的配合料。其制备过程，首先是计算出玻璃配合料的配方，

再根据料方称量出所需各种原料的质量，并且无漏失的送到混合机中，然后在混合机中混合，成为成分均匀的配合料，并通过输送设备平稳地送到窑头料仓中。几种平板玻璃的组成看下表。

2、玻璃熔制

在玻璃生产中，混合均匀的配合料经过高温加热处理熔融，形成均匀、透明、感激纯净适合于成型玻璃液的过程称为玻璃的熔制。玻璃熔制是玻璃生产过程中非常重要的环节，熔制的质量和速度决定着产品的质量和产量。熔制不良对玻璃的质量、产量、生产成本、燃料消耗及熔窑的使用寿命都有很大的影响。

玻璃熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理变化（如加热、挥发、熔化、排除吸附水、晶型转化）、化学变化（如分解反应、固相反应、排除化学结合水等）、物理化学的变化（如气液相的平衡、各部分的相互溶解等）。

从配合料加热到熔制成玻璃液，整个过程大体上分为五个阶段：（1）、硅酸盐形成：配合料中的各组分在800～1000℃的温度作用下发生一系列物理、化学和物理化学变化，主要反应结束后，大部分奇台产物逸出，配合料变成了由硅酸盐和游离二氧化硅组成的不透明的烧结物。（2）、玻璃液的形成：配合料加热到1200℃时，形成了各种硅酸盐，出现了一些熔融体，还有一些未融化的石英砂粒，温度继续升高，硅酸盐和石英砂粒完全熔融，成为含有大量可见气泡的、温度分布和化学成分都不够均匀透明玻璃液。（3）、玻璃液的澄清：玻璃液形成阶段生成的产物含有大量可见气泡，从玻璃中去除可见气泡的过程称为玻璃液的澄清，玻璃液的黏度随温度的升高而降低，黏度低则玻璃液的流动性好，有利于气泡的排除，所以，玻璃液澄清过程应处于高温阶段，这一阶段玻璃液的温度约为1400℃，黏度为100Pa·s。（4）、玻璃液的均化：玻璃液形成后，其化学成分和温度分布都不够均匀，所以需要均化，玻璃液的均化与澄清阶段没有明显的界限，均化阶段结束的温度可低于澄清的温度。（5）、玻璃液的冷却：澄清均化后的玻璃液温度高、黏度低，不适合成型，需要均匀冷却到成型温度，以适应制品成型的需要，成型温度比澄清温度低200～300℃左右。

3、平板玻璃成型

平板玻璃的成型方法目前主要有浮法、压延法、平拉法等。目前一些传统的生产方法都逐渐被淘汰，

例如垂直引上法等。下面我们主要介绍另三种成型方法。

3.1、浮法成型

浮法是指熔窑中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。

浮法玻璃生产的工艺过程是：来自池窑的经融化、澄清、冷却的优质玻璃液，进入锡槽后，漂浮在熔融锡液表面，完成摊平、抛光、冷却、成型等过程，形成高质量的平板玻璃。

熔窑内配合料经熔化、澄清、冷却成为1100～1150℃的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流槽，流入到熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉边机的拉引力的作用下，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至600℃左右，即将硬化的玻璃带被拉引出锡槽，通过过渡锟太台进入退火窑。

3.2平拉法法成型

平拉法是在玻璃液的自由液面上垂直拉出玻璃板，拉出的玻璃板高度为700mm 左右时再将该可塑原板在固化前经转向锟把原板垂直向上的方向转为水平拉引的方向。平拉法生产平板玻璃初期，多数是单机，后来为了提高经济效益，由一窑一线发展为一窑两线、一窑三线到目前世界上最大的一窑四线。

平拉法生产平板玻璃包括浅池平拉和深池平拉两种工艺。

3.3压延法成型

压延法是指玻璃液通过压延展薄形成平板玻璃的工艺。压延法有单锟压延法和对锟压延法，单锟压延法是一种古老的工艺，它是把玻璃液倒入浇铸平台的金属板上，然后用金属锟压而成平板，再送入退火炉退火，这种成型方法无论在产量、质量上或成本上都不具有优势，属淘汰的成型方法。

连续压延法是玻璃液从熔窑尾端溢流口溢出，经溢流槽和托砖流到压延机的上下压锟间，再经过正在转动的上下压锟的间隙出来，即成所要求厚度的玻璃板。压延过程的连续进行，一方面是靠压延锟的拉力，另一方面则靠玻璃液的静压差，静压差是玻璃液面高于两压延锟间隙形成的。压延锟中间通冷却水，使流经上下压延锟间的玻璃液迅速冷却，由液态变成塑性状态，在表面形成半硬性的塑性壳。压延锟转动时，压延锟与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动。玻璃带出压延锟后，经过托板水箱的冷却和托锟的拖动，然后经活动锟道进入连续退火窑中退火。

4、玻璃退火

退火是玻璃生产中的一个重要阶段，它是指以消除或减弱玻璃制品中残余应力和光学不均匀性，改善玻璃内部结构为目的的工艺过程。玻璃退火可以分为两个主要过程：一是应力的减弱或消除，二是防止应力重新发生。

对玻璃进行退火，有两种初始条件：一是开始退火钱玻璃温度高于退火温度，另一种情况是玻璃温度低于退火温度，玻璃的退火温度取决于玻璃的化学成分和玻璃的厚度，大多数22Na SiO CaO O --玻璃的