浮法玻璃退火产生的缺陷及控制
浮法玻璃退火产生的缺陷及控制
浮法玻璃中退火产生的缺陷及控制理工大学战营一、玻璃的退火玻璃退火的目的是减弱和防止玻璃制品中出现过大的剩余应力和光学不均匀性,稳定玻璃部的构造。
玻璃的退火可分成两个主要过程:一是玻璃中应力的减弱或消失,二是防止应力的重新产生。
玻璃中应力的减弱和消除是以松弛理论为根底的,所谓应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使应力消散的过程,应力的松弛速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。
玻璃在加热或冷却过程中,由于其导热性较差,在其外表层和层之间必然产生温度梯度,因而在外层之间产生应力。
这种由于温度梯度存在而产生的应力称为温度应力或热应力,此种应力的大小,既取决于玻璃中的温度梯度,又与玻璃的热膨胀系数有关〔玻璃的化学成分决定玻璃的热膨胀系数〕。
热应力按其存在的特点可分为暂时应力和永久应力。
暂时应力,当玻璃受不均匀的温度变化时产生的热应力,随着温度差的存在而存在,随温度差的消失而消失,被称为暂时应力。
应力的建立和消失过程。
当制品冷却开场时,因为玻璃的外层冷却速度快,所以外部温度比部温度低,外层收缩大,而这时层温度较高,且力求阻碍外层收缩,这样造成玻璃外层产生应力,部产生压应力。
在应力过渡到压应力之间存在着中间层,其应力值为零。
当冷却接近完毕时,外层体积几乎不再收缩,但此时玻璃部仍有一定的温度,其体积力求收缩,此时造成外部受压应力,层受应力。
由此可见,在冷却完毕时,产生的应力恰好和冷却开场时产生的应力性质相反,两者可以得到局部抵消。
冷却全部完毕时,即当玻璃的外层温度和层温度趋向完全一致时,上述两种应力恰好抵消。
我们称这种应力为暂时应力。
永久应力,当温度消失时〔制品的外表和部温度均等于常温时〕,残留在玻璃中的热应力称为永久应力,又称为应力。
玻璃中永久应力的成因,是由于在高温的弹塑性阶段热应力松弛而形成的温度变形被“冻结〞下来的缘故。
当玻璃板逐渐冷却到室温均衡时,玻璃中残存的应力实际等于玻璃在高温阶段松弛掉的热弹应力,但方向相反。
浮法玻璃缺陷种类分析及处理办法
7.2.2.3 霞石 (1) 外观 为白色颗粒结石,有时在疖瘤内呈半透 明析晶状。 (2) 显微结构 显微镜单偏光下呈羽毛状或阶梯状, 显微镜正交光下,有鲜艳的干涉色。 (3) 可能产生的原因 a. 铝硅质原料中(钾长石)有大颗粒。 b. 钾长石水份偏大,细粉过多造成结团。 c. 原料加工、运输、贮存的过程中引入了铝硅质、 高铝质夹杂,如:粘土质、莫来石、煤矸石、刚玉 石及耐火砖砖屑等。
(4) 采取措施 a. 配合料混合均匀 b. 检查石灰石秤和计算机料方输入,保证准确无 误。 c. 检查石灰石颗粒,是否有大颗粒和细粉过多问题, 吸水的石灰石要晾干再用。 e. 保证玻璃液均化良好,避免局部富钙。 f. 避免来自冷却部边部及后山墙死角处的凉玻璃液 进入成型流,若有,采取措施处理。 g. 保持玻璃液有合理的冷却降温制度。
7.1.3 按显微结构可以分为两大类 (1)非晶态缺陷 气相缺陷(气泡); 玻璃相夹杂物(条纹和疖瘤); 由不均匀应力产生的缺陷; 硌伤和压裂。
(2)晶态缺陷 熔化残留物; 侵蚀的耐火材料; 玻璃熔体的析晶; 锡槽产生的上表面缺陷。
7.2 原料及熔化过程产生的玻璃缺陷及 处理
(3)玻璃板下表面的缺陷 一种类似于玻璃上表面的如气泡(闭口泡)、结石 这样的缺陷; 由锡或裂纹产生的一种下表面缺陷; 一种产生于流道流槽、唇砖或锡槽的下表面开口泡。 光学性质缺陷 a. 玻璃缺少化学均匀性而产生的光学变形(光学 变形角低); b. 麻点如压裂、硌伤等缺陷; c. 由锡槽滴落物产生的光畸变。
①夹杂物(固体夹杂缺陷); ②气泡(气体夹杂缺陷); ③光学变形(非晶体缺陷)。 本部分根据缺陷的类别针对常见缺陷的外观、 产生原因、解决措施,逐一论述。
浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施(论文)
浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施(论文)浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施文摘:锡槽是浮法玻璃生产线的成型设备。
在成型过程中,由于漂浮介质锡液和保护气体氮和氢的污染,玻璃存在与锡相关的缺陷。
我们通常称之为锡缺陷。
主要有光线畸变点、锡石、彩虹和锡渍。
锡槽玻璃板的缺陷不仅影响产品的合格率,而且限制了浮法玻璃在汽车、涂料等深加工玻璃中的应用。
为了生产高档浮法玻璃,除了控制熔化缺陷外,还应采取措施减少与锡槽有关的缺陷。
根据生产实践经验,论述了锡浴、锡石、锡渍、回火彩虹、锡滴、雾点、光畸变点等玻璃缺陷的特点、来源、形成机理及预防措施。
关键词:锡缺陷的预防和解决常用方法1、锡缺陷的形成机理我们认为锡槽是一种动态平衡系统,它由锡槽结构(入口端、出口端和主体)、锡液、保护气体、玻璃带等元素组成。
在设计方面,我们对每个组成元素都有明确的要求,如锡槽的气密性好、锡液的纯度高、保护气体的纯度为PPM、玻璃成分的合理设计等,我们会按照您的要求去做。
但事实上,锡缺陷仍然存在,甚至非常严重。
为什么?原因是我们认为锡浴是一个静态的理想系统。
首先,即使我们满足上述要求,污染仍然存在,而且一直在进行,但污染程度较轻,速度较慢。
随着时间的推移,累积污染也会造成缺陷:更重要的是,作为一个动态平衡系统,锡浴的组成元素也在发生变化,如引入水、氢和硫的引入,等等。
这些后来引入的系统元素,恰恰是造成锡缺陷的主要原因。
一般由锡引起的浮法玻璃外观缺陷统称为锡缺陷,包括顶锡、滴落物、沾锡、锡结石、钢化彩虹、光畸变点等。
纯锡的熔点为232℃,沸点为2271℃,1093℃时的蒸汽压力为0.002lhg。
这表明锡在玻璃形成温度下非常稳定。
然而,当氧和硫存在时,锡很容易与它们发生反应。
以氧气循环为例。
氧气进入锡槽后,虽然与氢发生反应,但仍有一部分溶解在锡液中形成SnO。
蒸发后,在低温下以Sn和SnO2的形式沉积在镀液顶部,如水袋。
当沉积物遇到氢时,发生还原反应形成锡。
浮法玻璃退火窑的燃烧系统优化与控制
浮法玻璃退火窑的燃烧系统优化与控制随着现代科技的发展和工业需求的增长,浮法玻璃行业的发展迅速。
作为制造浮法玻璃的关键工序之一,退火过程在产品的质量和性能上起着至关重要的作用。
而燃烧系统作为退火过程中的关键部分,其优化和控制将直接影响到产品的质量和生产效率。
因此,针对浮法玻璃退火窑的燃烧系统,进行优化与控制是一项具有重要意义的任务。
在进行浮法玻璃退火窑燃烧系统的优化与控制时,需要考虑以下几个方面。
首先,燃烧系统的能源利用效率是关键。
通过改善燃料燃烧的过程,提高燃烧效率,可达到节约能源的目的。
燃烧系统中的燃烧器是影响燃烧效率的关键设备。
选择高效的燃烧器,确保燃料完全燃烧,减少烟气中的未燃烧物质排放,不仅有助于提高能源利用率,还能减少环境污染。
其次,燃烧系统的温度控制是保证产品品质稳定的关键。
在浮法玻璃退火过程中,温度过高或过低都会对产品的性能产生不良影响。
因此,通过优化燃烧系统的温度控制,可以确保产品退火温度的稳定性,提高产品的一致性和品质。
除了以上两个方面外,还需要考虑燃烧系统的安全性和稳定性。
燃烧过程中产生的高温、高压等因素对工作人员和设备都会造成一定的危险,在设计燃烧系统时需要考虑安全措施,确保工作环境的安全性。
此外,燃烧系统应具备稳定的运行能力,避免因为燃烧系统的故障导致生产中断和产品质量下降。
针对以上需求,可以采用以下措施来优化和控制浮法玻璃退火窑的燃烧系统。
首先,选用高效的燃烧器。
现代燃烧技术已经非常成熟,存在着多种类型的燃烧器可供选择。
根据具体的工艺要求和可行性研究结果,选择适合浮法玻璃退火过程的高效燃烧器,可以显著提高燃烧效率,减少燃料消耗和环境污染。
其次,引入先进的温度控制系统。
借助先进的温度传感器和控制器,实时监测和调整燃烧系统中的温度,确保温度的稳定性和一致性。
此外,可以采用模型预测控制或模糊控制等先进控制算法,在保证温度控制的准确性的同时,提高温度变化的响应速度。
再者,进行燃烧系统的安全评估和管理。
浮法玻璃退火
浮法玻璃退火温度对玻璃的影响
浮法玻璃重新加热到开始塑性变形时才有可能消除应力,玻璃只有在低于退火下线温度下冷却,永久应力才不会产生,因为此时黏度已经增大,热弹力不可能再松弛。
玻璃带在退火区(B区)温差过大,玻璃冷却太快,造成永久内应力超标,导致切割、搬运时容易破裂。
如果冷却太慢,又会使离窑温度过高,暂时应力得不到消除,导致玻璃带不好切割而造成破裂。
玻璃带上下冷却不对称在玻璃板上表现为:
上面较下面冷的快则上面压应力大,板面向下弯曲。
下面较上面冷的快则下面压应力大,板面向上弯曲。
玻璃带横向冷却不匀在玻璃板上表现为:
平板玻璃在退火窑冷却区,如果玻璃边部呈波状而且很容易被抬起(边松),这时,边部温度较中间高,相对中部处于膨胀状态,边部产生张应力而承受压应力,而玻璃中部温度较边部低,相对边部处于收缩状态,此时,中部产生压应力而承受张应力,易在室温下发生掉边和横向破裂。
如果边部很紧不易抬起,这时边部温度较中间低,相对中部处于收缩状态,边部产生压应力而承受张应力,而玻璃中部温度较边部高,相对边部处于膨胀状态,此时,中部产生张应力而承受压应力。
苏愚。
浅析浮法超白玻璃退火窑的设计和安装
0 引言退火窑是浮法玻璃生产线的三大热工设备之一。
其主要任务是创建一个均匀的温度场,保证玻璃带在退火窑内各区的降温速度,形成一个受控的冷却过程,满足退火工艺制度的要求。
退火工艺是浮法玻璃生产中的关键因素,直接影响到玻璃产品的生产、储存、运输和深加工等,在浮法玻璃生产中具有举足轻重的作用。
我公司生产超白浮法太阳能玻璃,采用洛阳建材机械厂设计制造的冷风工艺(CNUD)退火窑。
于2011年9月22日引头子,在试生产阶段,产品一直存在纵炸、横炸,切割时产生白碴、多角、缺角、爆边、断面不齐等多种缺陷,严重影响玻璃的质量及成品率的提升。
同时能耗一直居高不下,生产、市场及销售均受到了巨大影响。
如何改善和提高超白浮法太阳能玻璃的退火质量并降低能耗, 技术人员深入查找原因,从设备着手逐步解决了设计和安装过程中存在的问题并加以改进。
主要问题表现在:(1)在退火温度控制方面,个别点或个别区的温度升不上去:例如B2区出口的热电偶显示为420 ℃左右(明显偏低),A区横向温差较大,相邻两个点的温度差为20~40 ℃。
整体来看,温度难以控制,达不到厂家提供的退火温度曲线指标。
(2)退火温度波动较大,24 h内的温度波动>20℃。
(3)为了平衡横向温差,边部电加热功率开启偏大,几乎达到烤窑时的功率,这就导致退火窑能耗偏高。
1 炸板问题分析及措施1.1 查找原因首先从车间环境和设备方面展开分析:(1)生产初期,整个浮法生产线车间前后贯通,没有做隔离墙,且车间南北墙体没有通顶。
受车间环境温差影响及天气的变化,在现场可感受到明显的穿堂风,可能对退火窑的温度控制影响很大。
(2)退火窑观察窗、轴头、掏玻璃门密封不严,导致退火窑内部漏风,难以形成稳定的温度场。
(3)锡槽末端和退火窑保温区的隔离挡板位置过高,各区之间热空气串通,互相影响较大。
(4)过渡辊台上方的密封遮盖太严,锡槽出口槽压高会对退火窑温度产生影响。
(5)锡槽出口温度过高。
锡槽出口温度高,会使玻璃板永久退火速度过快,从而导致残余应力过大,对切割及玻璃的强度会有影响。
浮法玻璃退火窑常规操作
浮法玻璃退火窑常规操作3 常规操作3.1边松边部压应力大,12mm以下玻璃边部用手能抬起来,玻璃太厚了抬不动。
玻璃易横炸。
调整:开大退火后区边部风量,或升高退火前区边部温度。
3.2边紧边部张应力大,12mm以下玻璃边部用手很难抬起来,玻璃易纵炸。
调整:关小退火后区边部风量,或降低退火前区边部温度。
3.3退火温度调整方法 :A 、B 、C 三区以调整温度设定值为主 , 如切手动控制 , 则直接调整风阀开度 , 对温度的调节幅度每次应控制在 2 ℃以内 ; RET区、 F 区及冷端边部吹风则调整风阀开度或变频器频率值;退火调整应从后往前 , 即先调敞开区风阀 , 如无效再往前调 C、B、A 三区的温度;3.4 发现异物的处理 :在锡槽吹扫清洗水包及故障应急处理时应坚守在敞开区后 , 观察板面上是否有硅碳棒等异物 , 锡槽工操作时如发现有异物落于板面上应及时通知退火工;跟踪异物 , 若在退火窑内炸裂 , 应记下位置 , 事后找出异物交生产科处理 ( 如未找到应汇报 ); 若异物至F 区仍未炸 , 则应敲下异物交生产科处理 ; 严禁异物进入碎玻璃系统;3.5 改品种时的操作应注意及时调整退火温度,防止玻璃炸裂,如薄改厚,要及时关小RET区F区的风阀。
4 应急处理4.1停电停电时的处理 :关风机风阀,关风机,进行尽可能的保温;如主传动未停应在RET 区水炸玻璃;4.2断板锡槽断板后的处理 :关闭各区风阀 , 护送残余玻璃安全通过退火窑 , 如玻璃变形严重 , 则应将热电偶提起 ;关退火窑各风机 , 适当开启电加热维持窑内温度 ;检查并清理退火窑内碎玻璃 , 尤其是卡在退火窑辊子间的碎玻璃。
4.3风机停转当出现风机停机时会在中控室盘面上报警 , 应在盘面上予以确认 , 然后到现场找到该风机及相应控制柜和操作盘面 , 重新启动; 如退火窑风机ABC不能启动,应将该风机闸板关死,将中间闸板打开,用一台风机抽板上板下的风,同时通知动仪人员维修.若是F区风机,如一用一备都不能启动,则通知动仪人员维修,加大其他区的风阀开度.4.4退火缺陷4.4.1纵炸 :原因 : 由于玻璃边部呈张应力或中部呈压应力 , 即边部较紧所致 ;处理 :退火区 ( 指 A 、 B 区 , 下同 ) 降低边部温度或增加中部温度 ;退火后区 ( 指 C 区及其后各区 , 下同 ) 提高边部温度或降低中部温度 ; 关闭退火窑两侧门窗 , 在 F 区两侧设挡风板。
浮法玻璃退火窑的在线监测与故障诊断
浮法玻璃退火窑的在线监测与故障诊断随着科技的不断进步,对于工业生产过程中的在线监测与故障诊断要求也越来越高。
在玻璃行业中,浮法玻璃的生产过程中,退火是一个关键的环节。
如何进行浮法玻璃退火窑的在线监测与故障诊断,成为玻璃企业亟待解决的问题。
浮法玻璃是生产平板玻璃的主要工艺,而退火则是制造过程中不可或缺的一环。
退火是通过控制玻璃在高温下进行加热处理,使其具有更好的物理性能和化学稳定性。
因此,浮法玻璃退火窑的在线监测和故障诊断对于保证玻璃质量、提高生产效率至关重要。
首先,浮法玻璃退火窑的在线监测可以通过温度传感器、压力传感器、气体分析仪等设备进行实时数据采集。
温度传感器可以测量窑膛内各个区域的温度变化,压力传感器可以监测窑内压力的波动情况,气体分析仪可以检测窑内燃烧状况以及烟气排放情况。
通过这些数据的采集和分析,可以对窑体的运行状态进行实时监测,及时发现异常情况,确保生产过程的稳定性和安全性。
其次,对浮法玻璃退火窑进行故障诊断可以借助机器学习算法和人工智能技术。
通过对大量历史数据进行分析,训练出一个能够识别和预测不同类型故障的模型,并结合实时的传感器数据,进行故障诊断。
例如,窑膛内温度的波动超过正常范围,可能是加热系统故障或燃烧控制系统异常;窑内压力升高且气体成分异常,可能是燃气供应系统故障。
通过分析这些异常数据,并结合模型进行比对,可以准确快速地定位到具体故障,并及时采取相应的措施进行修复,避免生产线停机和安全事故的发生。
此外,利用离线数据分析还能够对浮法玻璃退火窑的故障模式进行分析和预测。
通过对历史故障数据的整理和分析,可以发现不同故障模式下具有相似特征的数据模式,通过建立故障预测模型,及时预测下一次可能出现的故障情况。
这样可以提前采取相应的预防措施,减少故障对生产过程的影响,提高生产效率和质量。
然而,要实现浮法玻璃退火窑的在线监测与故障诊断还面临一些挑战。
首先,传感器的选择和布置是关键。
不同位置和参数的传感器能够提供不同的数据信息,因此需要根据具体需求和实际情况进行合理的选择和布置。
浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法
浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法摘要:随着经济的发展,浮法玻璃作为建筑玻璃和产业玻璃的主要原材料,随着后续加工程度的进一步加深,质量要求也越来越高,产品分类也逐渐明细。
利用图像识别分析技术进行在线自动分选是浮法玻璃质量等级划分的主要手段。
浮法玻璃板中出现的结石缺陷严重影响产品质量。
利用偏光显微镜和荧光仪,对浮法玻璃生产中的几种玻璃结石缺陷进行检测,鉴别缺陷类型,分析其晶体结构及组成。
在浮法玻璃生产中,质量控制起着至关重要的作用,这就要求质量检验、质量管理人员要懂得相关的工艺常识、质量检验知识及日常的安全知识,合理、合规的控制产品质量,满足不同客户的质量要求。
关键词:浮法玻璃;结石缺陷;处理方法引言浮法玻璃的生产过程是一个连续系统的工艺流程,从原料粉碎、配合料制备、高温熔化、玻璃液澄清均化到冷却成形、退火切裁等过程,工艺制度的失稳或操作过程的差错,都会造成玻璃缺陷的产生。
浮法玻璃熔制缺陷按其状态的不同分为三类,结石(结晶夹杂物,固体夹杂物)、条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)及气泡(气体夹杂物)。
不同类型的结石,其化学组成和矿物组成也各不相同。
根据结石产生原因,结石可分为配合料结石、窑碹结石、耐火材料结石、析晶结石和外来污染物引起的结石。
1我国浮法玻璃工业发展历程1.1探索及中间试验阶段我国从1960年开始,由建材研究院和上海耀华玻璃厂开始探索浮法工艺。
1965年由建材研究院正式开展实验室工作,经上百次小型静态单元试验和六次半连续工艺试验,对浮法工艺中关键问题进行了基本原理的研究和探索性试验,取得了有价值的结果,迈开了浮法试验的第一步。
并在中试期间,获得了表面质量好的浮法玻璃,这是我国浮法发展史中一个重大突破。
期间,还试验了锡槽槽底材质、流槽安装位置、拉边机拉薄试验等一系列内容,为工业性试验提供了比较全面的工艺根据。
当时的国家科委、计委和经委,对浮法工艺的研究、试生产,给予了高度重视和支持。
在1966年试验室工作取得结果后,1967年12月,国家科委批准了浮法中间试验,投资180万元,使浮法研究能及时地进入中间试验阶段。
浮法玻璃退火窑的烟气处理与排放控制
浮法玻璃退火窑的烟气处理与排放控制浮法玻璃制造过程中,退火窑是一个关键的环节。
在退火过程中,会产生大量的烟气,其中含有高浓度的二氧化硫、氮氧化物等有害物质。
为了保护环境和人体健康,浮法玻璃退火窑的烟气处理与排放控制至关重要。
首先,针对浮法玻璃退火窑所产生的二氧化硫排放问题,我们可以采取先进的烟气脱硫技术。
目前,常用的方法有湿法石灰石脱硫法、湿法石膏脱硫法和海水脱硫法。
湿法石灰石脱硫法是一种主要利用石灰石作为脱硫剂进行脱硫的方法,其原理是将石灰石喷入烟气中,与二氧化硫发生反应生成石膏。
湿法石膏脱硫法与湿法石灰石脱硫法类似,只是脱硫剂从石灰石变为了石膏。
而海水脱硫法则是通过将海水喷洒在烟气中,利用海水中的碱性物质与二氧化硫发生反应形成硫酸水溶液,然后再用其他方法将其中的二氧化硫去除。
其次,针对氮氧化物排放问题,可以采取先进的选择性催化还原(SCR)技术。
SCR是一种通过将氨或尿素注入烟气中,利用催化剂将氮氧化物转化为氮和水的方法。
通过适当调节氨的投入量和催化剂的选择,可以有效降低氮氧化物的排放浓度。
此外,还可以采用除尘设备来控制浮法玻璃退火窑烟气中的颗粒物排放。
常见的除尘设备包括静电除尘器、袋式除尘器和湿式除尘器等。
这些设备能够有效地捕捉和去除烟气中的颗粒物,降低其排放浓度。
在浮法玻璃退火窑烟气处理与排放控制的过程中,还需要注重能源的节约与利用。
毕竟,能源的消耗会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成不可忽视的影响。
因此,在烟气处理过程中,应尽可能选择低能耗的设备,并通过热回收等技术手段实现能源的回收与再利用。
这不仅可以减少环境污染,同时也能降低生产成本。
此外,还应建立科学合理的退火窑烟气排放监测体系,定期对排放浓度进行监测与检测。
通过监测数据的实时分析,可以及时发现问题,采取相应的措施进行调整和改进,保证烟气的排放符合标准要求。
总结起来,浮法玻璃退火窑的烟气处理与排放控制是保护环境和人体健康的重要任务。
浮法玻璃的退火
浮法玻璃的退火在确定浮法玻璃退火温度之前,首先要确定浮法玻璃的退火上限温度和退火下限温度。
根据资料介绍浮法玻璃退火上限温度与下限温度差在70~80℃之间。
萍乡浮法玻璃厂浮法玻璃的化学成分:SiO272.1% Al2O3 1.2% CaO 8.4% MgO 4%Na2O 14% Fe2O3≤0.1% 根据Fulcher实验公式:T上限=T0+B/(lg13泊+A)和T下限=T0+B/(lg17.5泊+A)计算,萍玻厂退火上限温度为545.1℃,退火下限温度为427.3℃,温差为72.8℃。
依据不同厚度浮法玻璃设定的永久应力值,确定退火窑B区的降温速度(℃/min)。
B区的降温速度是由拉引速度m/min和每延长米的降温速度(℃/m)决定的。
即B区降温速度℃/min=拉引速度(m/min)×B区每延长米的降温速度(℃/m)。
根据公式δ=K·E2·G,计算其永久应力。
K:常数4.457 E:玻璃厚度(mm)G:B区浮法玻璃的降温(℃/min)。
不同厚度浮法玻璃的永久应力值nm/cm在玻璃熔窑的熔化能力确定之后,即可根据生产的玻璃厚度和原板宽度计算出拉引速度(m/min),由此不难算出B区每延长米的降温速度(℃/m)。
这样就知道了退火窑B区的温降,即B区降温速度(℃/m)×退火窑B区长度(m)。
依此决定退火窑A区出口温度及B区出口温度。
当退火窑A区、B区进出口温度确定之后,根据公式T介=T表-1.25K·C·E×103完全可以计算出测温点处玻璃带及空间介质温度,也就是热电偶显示的温度就确定了。
注:K:玻璃的物性热工参数,由图表查得C:玻璃带在该区段的冷却速度(℃/min)E:玻璃带的厚度(mm)T表:玻璃带在该处的表面温度(℃)T介:玻璃带在该处的炉膛介质温度玻璃带温度(℃)K值玻璃带温度(℃)K值575 0.175 476 0.23550 0.19 430 0.27532 0.2 384 0.31513 0.215 328 0.375495 0.22 272 0.45萍乡浮法玻璃厂熔窑熔化能力(t/d)、生产的玻璃厚度(mm)、拉引速度(m/h)、降温速度(℃/m、℃/min)及永久应力、A、B区玻璃带进出口温度、测点处空间介质温度(℃)如下:由上面计算看,B区出口温度可满足退火要求,对厚玻璃B区出口温度可定为380℃,A区温度以不低于545℃为宜。
浮法玻璃退火窑的转炉气分析与控制技术
浮法玻璃退火窑的转炉气分析与控制技术浮法玻璃退火窑是玻璃制造过程中至关重要的环节之一。
退火窑中的转炉气是影响玻璃质量的重要因素之一。
因此,对于浮法玻璃退火窑的转炉气分析和控制技术的研究具有重要的意义。
本文将从转炉气的成分分析、分析技术和控制技术三个方面对浮法玻璃退火窑的转炉气进行详细介绍。
首先,我们来看转炉气的成分分析。
转炉气主要由氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等成分组成。
其中,氧气是促进燃烧的关键因素,而氮气和二氧化碳则是非活性气体,对玻璃制造过程几乎没有影响。
水蒸气是转炉气中的主要成分之一,它在高温下可以与玻璃表面反应,产生化学腐蚀。
因此,在分析转炉气成分时,需要特别关注水蒸气的含量。
其次,我们来介绍转炉气的分析技术。
目前,常用的转炉气分析技术主要有红外光谱分析、质谱分析和气相色谱分析等。
红外光谱分析是通过测量转炉气中各组分的红外吸收谱来确定其含量。
质谱分析则是利用质谱仪测量转炉气中分子和离子的质量和相对丰度,从而分析出其组成。
气相色谱分析是将转炉气样品通过气相色谱仪进行分离,再通过检测器检测各组分的峰值来确定其含量。
这些分析技术可以准确地测量和分析不同成分的转炉气,为了更好地控制和调节转炉气的成分提供了重要的数据支持。
最后,我们来探讨转炉气控制技术。
在浮法玻璃退火窑中,合理地控制转炉气的成分对保证玻璃产品质量至关重要。
转炉气控制技术主要包括两个方面:一是控制转炉气的供气量和供气压力,二是控制转炉气的氧含量和水蒸气含量。
对于控制转炉气的供气量和供气压力,关键是保持稳定和均匀的供气。
由于转炉气的供气量和供气压力对玻璃制造过程中的温度和氧气流动速度有直接影响,因此需要根据具体的生产情况进行调整和优化。
同时,为了保证供气的均匀性,可以在转炉底部设置多个供气口,从而使得转炉气可以均匀地分布在整个炉膛区域。
另一方面,对于控制转炉气的氧含量和水蒸气含量,可以通过在转炉底部和顶部设置多个进气口和排气口来实现。
浮法玻璃超厚板成形、退火工艺控制
0引言超厚板成形控制的难点主要有玻璃液的堆积能力、厚薄差的控制、板型稳定性的控制;退火控制难点主要有炸板、裂边、在线切裁问题、客户切裁使用投诉。
上述问题严重影响浮法玻璃的实物质量和成品质量,造成浮法玻璃产量和总成品率下降、质量成本上升,不但影响企业利润,而且对企业的声誉构成威胁。
对以上问题进行有效的解决和稳定的控制对超厚板生产显得尤为重要。
本文在阐述厚板成形、退火理论的基础上,结合多年实际生产经验提出对应问题的解决方案。
1超厚板成形控制(1)厚薄差控制主要通过流道温度和高温区水包控制成形温度来调整厚薄差;对拉边机的定位及其他拉边机的间距设置也是决定厚薄差好坏的重要硬件条件;拉边机速度和角度的匹配对调整厚薄差起到了非常重要的辅助作用。
拉引量和净板宽的大小也是影响厚薄差的重要因素,一般情况拉引量越大、成品板宽越宽厚薄差就相对越难控制。
(2)锡槽内板型控制控制拉边机车位偏差,使板型尽量保持居中,压入深度也要保持基本一致,以免因受力不均或者温度场相差太大导致板型偏移。
锡液深度及深池、浅池的匹配,锡槽挡畦的布局、直线电机的使用等可以调整锡液流向,是决定锡槽板型是否稳定的硬件条件。
拉边机参数的匹配、拉引量的波动、光边的大小,对超厚板锡槽内板型的稳定也都有较大的影响,因此需要有较为合理成熟的拉边机参数、保持拉引量的稳定、合理的光边大小。
(3)锡槽内玻璃液的堆积能力锡槽内的玻璃液的堆积能力是影响超厚板生产的重要因素。
影响锡槽内玻璃液堆厚的因素主要包括拉引量的大小、流道成形温度的高低、拉边机的布局和数量、拉边机参数的设置等。
在生产超厚板时一般都会考虑适当降低拉引量来减小成形堆积压力;拉边机使用数量要比常规厚度多,拉边机角度、速度也要比常规厚度生产时大,以此来提高玻璃液在锡槽内的堆积能力。
2超厚板退火控制(1)炸板炸板主要分为横炸和纵炸两大类。
横炸原因:玻璃板边部压应力大。
处理措施:加大敞开区边部风阀,降低敞开区边部温度(或减少敞开区中部风阀开度);纵炸原因:玻璃板过紧。
浮法玻璃生产中玻璃的缺陷及处理
程 技术 大 学 ,2012.
4 总 结
由于地质条件复杂 、软弱 围岩 的变化较为频繁等方面 因素 的影 响, 煤矿基建软弱 围岩 的施工过程 中仍然存在 很多的 问题,给施工单位造成 了一定的人员损失、财产损失或者工期延误等 。为了保证施 工安全 ,相关
『41何富连,王宁博,魏 臻 ,卫文彬 ,许华威.采动剧烈影 响软弱 围岩巷 道失 稳机理及支护『J].煤矿 开采 ,2015(05). f51赵 勇,刘建友 ,田四明.深埋隧道软弱 围岩支护体系受力特征 的试 验研 究fJ].岩石力学与工程学报 ,2011(O8).
(8)其他疵滴 。①导 向挡板斑点:上表面细微的斑 点,在玻璃带边缘 。 ② 溅疵滴:一个元素锡 中心核被 一个含 有很 细元素锡粒子圈 围绕 出现 于锡槽 的较热区域。③褐色疵点:很大的褐色滴,出现 于边缘 部位与拉 引 的玻璃 带成角度 。
(9)冷玻璃“拉 引 ”线道 t拉 引线道是ห้องสมุดไป่ตู้出现 在玻璃底 表面 的连 续或 间 断的细小划痕。线条平行于玻璃流动 的方 向。
.
.
现 SnO:。它与顶部斑点有所 不同,是 结晶体 的形状 。 (2)上表面 细气泡 :该疵 点在上表 面 内出现 ,气泡直 径一般 不超 过
0.1mm,在镀银 和边部照 光检查 时较容 易发现 。
(3)幕状伤痕 :以连续、细微擦伤或伤 痕出现在 玻璃带上 。
(4)上表面斑 点:疵 点表现 为一种元素锡 的中心核加上一个 反应 圈,
该疵点可在涂银样板或在检查架上或边部照光时看出疵点处的玻璃表面有严重的痕伤通常情况下疵点是在比锡渣冷的区域形成的但在有的情况下尤其是生产厚玻璃的时候退火窑热端的辊道同样会带来该疵点疵点内有极少量的锡渣等物质
探究浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法
探究浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法065600摘要:浮法玻璃是一种制作工艺,它是指使用漂浮法制作的玻璃,大致原理是把融化的玻璃液倒在比重大于玻璃液的液体(液态锡)表面使玻璃成型。
不过,在整个生产的过程当中,也会因各种因素导致浮法玻璃的质量没办法达到预期要求,比如原料、熔化、成形、退火等。
关键词:浮法玻璃;结石缺陷;处理一、结石1、粉料结石造成粉料结石的原因是由硅质大颗粒和硅质细颗粒过多形成料团,在配合料熔化过程中未完全熔化而在板面上形成了白色小颗粒,显微镜下能看到残余的未熔石英颗粒[1]。
解决办法:建议严格控制硅质料上限粒度范围(>0.6m的为0),加强进厂粒度检验和使用过程中外观的抽查,发现大颗粒立即处理,避免入窑。
加强对硅质料特别是砂岩粉超细粉的控制,并加强水分控制,提高混合效果,防止细粉高水分大的超细粉料团形成。
2、铝硅质结石造成粉料结石的原因是长石大颗粒、或原料中混入黏土砖块等,如熟砂岩中混入黏土砖块,在熔化过程中未完全熔化形成的铝硅质结石,在板面形成白色或灰白色的小颗粒。
显微镜下是刚玉、霞石晶型。
解决办法:长石是难熔物,虽然用量少,但要严格控制它的粒度范围,进厂时加强原料外观的抽查,避免高铝质的砖块和石子混入原料中[2]。
二、波筋的原因由于与主体玻璃成分黏度不同,在玻璃表面形成了条带状宏观变形缺陷。
1、配合料混合严重不均或配错料,多加了硅质料或长石料,少加了纯碱料,都能引起板面上筋,一般还伴随着上硅质浮渣。
2、由于配合料的输送皮带沾料,多数是硅质细粉,清理卫生的废料人窑所致。
3、硅质料、长石料成分、水分波动大未及时变料,多引入了SiO2、Al2O3等在熔化过程中扩散不均形成的。
波筋的解决办法:严格控制原料成分和水分,及时抽查变料,严禁废料入窑,加强配合料的混合与控制,防止错料入窑[3]。
三、气泡的原因硅质原料中超细粉含量过高,细小颗粒在反应初期过于激烈,在颗粒周围形成了一层泡沫层,澄清困难而形成气泡。
浮法玻璃退火窑的废气治理与节能改善
浮法玻璃退火窑的废气治理与节能改善浮法玻璃是一种广泛应用于建筑、汽车及家电行业的平板玻璃制造工艺。
在浮法玻璃生产中,退火窑是一个关键环节,负责使玻璃板块稳定冷却以增强其物理性能。
然而,退火窑运行过程中产生的废气对环境和能源资源都造成了一定的影响。
因此,废气治理与节能改善成为了浮法玻璃退火工艺中亟待解决的问题之一。
废气治理是指对退火窑产生的废气进行处理,以减少对环境的污染。
废气中主要包含二氧化碳、氮气、一氧化碳和少量微量有机物等。
这些废气的释放会导致大气污染,甚至对人体健康造成威胁。
因此,采取有效措施对废气进行治理至关重要。
首先,可以采用物理处理方法,如引入高效旋风分离器和静电除尘装置。
高效旋风分离器通过离心力将废气中的颗粒物进行分离,静电除尘装置则利用电场力将废气中的颗粒物捕集。
这样可以大大降低废气中的颗粒物含量,减少对环境的影响。
此外,还可以采用化学处理方法,如利用脱硫装置和脱氮装置进行废气脱硫和脱氮。
脱硫装置通过加入适量的吸收剂,使废气中的二氧化硫与吸收剂产生反应,形成不溶于水的硫酸盐,从而达到除硫的目的。
脱氮装置则通过催化剂催化氮氧化物,将其转化为氮气和水,从而达到除氮的效果。
除了废气治理,浮法玻璃退火窑的节能改善也是一项重要任务。
传统的玻璃退火窑采用直燃方式进行加热,存在能源浪费和环境污染问题。
为了解决这一问题,可以采取以下措施:首先,可以采用余热回收技术。
在退火窑废气中,有相当多的热量被浪费,通过引入余热回收系统,可以将废气中的热量回收利用,供应给其他工艺流程或者加热用途。
这样不仅能够提高能源利用效率,还能够降低对其他能源的需求。
其次,可以引入燃气涡轮发电技术。
这种技术利用废气中的热能直接驱动燃气涡轮发电机,将热能转化为电能。
这样不仅可以提供部分电力需求,还能将废气中的热能转化为一种可利用的形式,减少能源的浪费。
另外,可以改善窑炉内部结构,优化燃烧系统。
通过合理设计燃烧系统,选择高效的燃烧器,提高燃烧效率和传热效率,从而降低能源消耗。
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法一. 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㎜时拉边机头则设臵成负角度,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ridge distortion),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herringbone distortion)一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。
在玻璃带的上面或下面还可能出现线道(拉引线道,英文ream)。
浮法玻璃退火窑的冷却系统优化与节能改善
浮法玻璃退火窑的冷却系统优化与节能改善浮法玻璃是目前广泛应用于建筑和汽车行业的一种常见玻璃制造工艺。
退火窑是这一工艺中至关重要的一个环节,它的冷却系统对于玻璃质量的稳定性以及能源消耗起着至关重要的作用。
因此,对浮法玻璃退火窑的冷却系统进行优化与节能改善具有重要意义。
浮法玻璃退火窑在制造过程中必须经历一个复杂的冷却阶段。
冷却的目的是降低玻璃温度以提高其稳定性,防止玻璃出现内部应力和变形。
然而,目前存在的一些冷却系统在效率和能源消耗方面存在一些问题,因此有必要对其进行优化和改善。
优化退火窑的冷却系统可以从以下几个方面进行考虑。
首先,可以通过改进冷却系统的结构来优化其热量传递效率。
例如,增加冷却风机数量、优化风机的布局和位置,以提高空气对玻璃的冷却效果。
其次,可以探索使用新型冷却介质,如高效换热器、水冷却冷却器等,以提高冷却效果。
此外,应优化冷却过程中的控制策略,减少能源浪费,例如合理调整风速、降低冷却时间等。
另一方面,节能改善是优化退火窑冷却系统的重要目标之一。
一种可能的节能方法是利用余热回收技术。
在玻璃退火过程中,有大量热量会被废气带走,通过安装余热回收设备,并将废气中的热能转换为可再利用的能源,可以有效降低能源消耗。
此外,对于冷却系统中水的使用也可以进行优化。
例如,使用循环冷却水系统,对冷却水进行循环利用,减少了用水量,降低了能源消耗。
同时,定期的设备维护和管理也是保障退火窑冷却系统高效运行和节能的重要措施。
定期检查和维护设备,保证风机和换热器的正常运转,以减少能源浪费和故障的发生。
此外,应建立良好的系统监控和自动化控制系统,根据玻璃生产的需求动态调整冷却系统的运行参数,以实现最佳的节能效果。
改进浮法玻璃退火窑的冷却系统不仅可以提高玻璃的品质稳定性,还可以实现能源的节约和减排。
通过优化冷却系统的结构和调整冷却过程中的参数,提高热量传递和冷却效果。
同时,通过余热回收和水资源的合理利用等手段,实现能源的节约和循环利用。
浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法、
浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法、2中建材玻璃新材料研究院集团有限公司安徽省蚌埠市 23300摘要:电子玻璃是传统玻璃行业的重点发展方向之一,并且作为电子产业的关键原材料之一,随着国内电子市场和玻璃企业的快速崛起,我国电子玻璃产业发展空间大。
电子玻璃系指可应用于电子、微电子、光电子领域的一类高技术产品,主要用于制作集成电路以及具有光电、热电、声光、磁光等功能元器件的玻璃材料。
基板玻璃是目前在微电子、光电子和新能源等高新技术中应用最广、发展最快的特种玻璃之一。
主要包括液晶和太阳能电池用基板;存储器(磁盘和光盘)用基板;光掩膜基板(又称制版玻璃),这是集成电路制作过程中制备光刻用的光掩膜板。
现代科学技术的发展离不开这些电子玻璃。
电子玻璃主要可分为显示玻璃基板和盖板玻璃,其中显示玻璃基板是手机、电视等电子设备中显示面板(主要为TFT-LCD和OLED)的重要组成部分。
关键词:浮法玻璃;结石缺陷;处理方法1引言电子玻璃(Electronic glass),一般是指0.1~2mm厚度的超薄浮法玻璃,系指可应用于电子、微电子、光电子领域的一类高技术产品,主要用于制作集成电路以及具有光电、热电、声光、磁光等功能元器件的玻璃材料。
基板玻璃是目前在微电子、光电子和新能源等高新技术中应用最广、发展最快的特种玻璃之一。
主要包括液晶和太阳能电池用基板;存储器(磁盘和光盘)用基板;光掩膜基板(又称制版玻璃),这是集成电路制作过程中制备光刻用的光掩膜板。
现代科学技术的发展离不开这些电子玻璃。
将具有开关功能的液晶薄膜,通过夹胶复合在两片玻璃中间,利用液晶特性,只需对电源进行控制,便可使玻璃在瞬间转换透明与不透明的效果。
通过加装自行研制调频电源的调光玻璃看显示器(屏)可使图像无闪屏更清楚。
安全性:采用夹层玻璃生产工艺,使调光玻璃具有安全,防爆,防弹,隔音,隔热,阻挡紫外线,红外线,电磁辐射等,通过GB9656-2003国家标准检验。
浮法玻璃控制工艺条件
浮法玻璃控制工艺条件浮法玻璃的制作就像是一场超级精密的魔法秀。
你得把原料当成是一群等待被指挥的小士兵。
石英砂、纯碱这些原料,就像性格各异的小伙伴,石英砂像是那种很稳重的老大哥,占着主要的位置,纯碱呢,就像是个活跃分子,到处跑来跑去促进着反应。
温度这个家伙,那可是这场魔法秀里最严格的监工。
要是温度低了那么一点点,玻璃就像个还没睡醒的懒虫,变得软趴趴的,根本拉不出漂亮的玻璃带。
而温度高了呢,玻璃就像个被激怒的小怪兽,变得狂躁不安,各种质量问题就都冒出来了。
这温度啊,得精确到像给美女画眉一样细致,差一点儿都不行。
玻璃液在锡槽里流淌的时候,那锡槽就像是玻璃的专属滑梯。
玻璃液就像一群调皮的孩子,在这个滑梯上欢快地滑着。
可这滑梯要是有一点点不平或者有杂质,就像滑梯上突然出现了几个小石子,那玻璃液这个小娃娃就得摔个大跟头,玻璃表面就变得坑坑洼洼的,就像月球表面一样难看。
拉边机在这个过程里就像是一个超级造型师。
它要恰到好处地拉着玻璃边,要是拉得太用力,玻璃就像被扯得变形的橡皮筋,宽窄不均匀。
要是拉得不够力呢,玻璃就像个没型的面团,到处乱流,根本成不了我们想要的平整玻璃。
退火窑又是一个很神奇的地方。
玻璃从高温的热烈一下子进入退火窑,就像一个刚跑完马拉松的人要立刻进入一个安静的疗养室。
要是退火窑的温度控制不好,玻璃内部就像住了一群调皮的小精灵,在里面到处乱撞,让玻璃产生各种应力,一不小心就会自己碎掉,那可就前功尽弃啦。
在整个浮法玻璃生产过程中,环境的清洁程度也像一个超级洁癖者的要求。
一点点灰尘落进去,就像在一张洁白的画纸上突然滴了一滴墨汁,特别刺眼。
那些小小的灰尘杂质在玻璃里就像一个个不和谐的音符,破坏了玻璃整体的美感。
质量检测环节就像是一个超级挑剔的评委。
哪怕玻璃上有一丁点儿的气泡或者条纹,就像在一件漂亮的晚礼服上发现了一个小破洞或者一道划痕,那这块玻璃就不能算是完美的作品,只能被淘汰或者重新加工。
浮法玻璃的生产工艺啊,就是这么一个充满着各种挑战和神奇的过程,每一个环节都得小心翼翼地对待,就像呵护一个超级脆弱的宝贝一样。
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浮法玻璃中退火产生的缺陷及控制河南理工大学张战营一、玻璃的退火玻璃退火的目的是减弱和防止玻璃制品中出现过大的残余内应力和光学不均匀性,稳定玻璃内部的结构。
玻璃的退火可分成两个主要过程:一是玻璃中内应力的减弱或消失,二是防止内应力的重新产生。
玻璃中内应力的减弱和消除是以松弛理论为基础的,所谓内应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使内应力消散的过程,内应力的松弛速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。
玻璃在加热或冷却过程中,由于其导热性较差,在其表面层和内层之间必然产生温度梯度,因而在内外层之间产生应力。
这种由于温度梯度存在而产生的内应力称为温度应力或热应力,此种内应力的大小,既取决于玻璃中的温度梯度,又与玻璃的热膨胀系数有关(玻璃的化学成分决定玻璃的热膨胀系数)。
热应力按其存在的特点可分为暂时应力和永久应力。
暂时应力,当玻璃受不均匀的温度变化时产生的热应力,随着温度差的存在而存在,随温度差的消失而消失,被称为暂时应力。
应力的建立和消失过程。
当制品冷却开始时,因为玻璃的外层冷却速度快,所以外部温度比内部温度低,外层收缩大,而这时内层温度较高,且力求阻碍外层收缩,这样造成玻璃外层产生张应力,内部产生压应力。
在张应力过渡到压应力之间存在着中间层,其应力值为零。
当冷却接近结束时,外层体积几乎不再收缩,但此时玻璃内部仍有一定的温度,其体积力求收缩,此时造成外部受压应力,内层受张应力。
由此可见,在冷却结束时,产生的应力恰好和冷却开始时产生的应力性质相反,两者可以得到部分抵消。
冷却全部结束时,即当玻璃的外层温度和内层温度趋向完全一致时,上述两种应力恰好抵消。
我们称这种应力为暂时应力。
永久应力,当温度消失时(制品的表面和内部温度均等于常温时),残留在玻璃中的热应力称为永久应力,又称为内应力。
玻璃中永久应力的成因,是由于在高温的弹塑性阶段热应力松弛而形成的温度变形被“冻结”下来的缘故。
当玻璃板逐渐冷却到室温均衡时,玻璃中残存的应力实际等于玻璃在高温阶段松弛掉的热弹应力,但方向相反。
也就是说,玻璃在高温区域产生及松弛的热弹应力在玻璃厚度方向表现为:表层张应力,内层压应力,且大小相等;而当玻璃冷却至环境室温时,内外温度一致时,玻璃的表面层处于压缩状态,玻璃板内层处于拉伸状态。
因此,玻璃板中的永久内应力沿玻璃板厚度方向分布为:表面为压应力,内层张应力,大小相等。
由于永久应力最终影响玻璃的切割和使用,因此需要严格控制。
玻璃中永久内应力的大小决定于两个因素:一是冷却速度,二是玻璃在退火温度下的冷却过程中热弹性应力的松弛速度,而松弛速度取决于玻璃热弹应力的大小,热弹应力取决于冷却速度的大小,因此,玻璃退火的关键是如何正确的确定和控制玻璃在高温退火区域内的均匀冷却速度。
二、退火过程中常见工艺问题1. 玻璃带上下表面不对称冷却1.1 玻璃板在退火区域内的不对称冷却玻璃板处在退火区域中,如上下表面冷却强度不同,则当玻璃冷却到室温均衡时,会引起应力分布不对称,压应力就会向冷得快的那一面偏移,冷却快(凉)的表面受压应力,冷却慢(热)的表面受张应力,如果玻璃原片足够大,玻璃中应力分布的不平衡必将引起变形——弯曲或翘曲。
若玻璃板的下表面比上表面冷却得快,则压应力大的一边在下表面,板向上弯曲;反之,向下弯曲。
若产生的应力超过允许值时会发生炸裂。
1.2 玻璃在退火区域温度以下不对称冷却玻璃在退火区域温度以下,上下表面冷却速度不一致,则会产生暂时应力,冷却速度快(凉)的表面受张应力,冷却速度慢(热)的表面受压应力。
2. 玻璃带横向温度不均匀2.1 温度横向对称分布的不均匀。
温度对称于中心线分布,但边部比中部凉或边部比中部热。
玻璃带宽度方向有温差存在,同样也会产生热应力。
当玻璃带边部比中部凉时,若处于退火温度区域,边部(凉)受压应力,中部(热)受张应力;若玻璃处于退火温度之下,则边部(凉)受张应力,中部(热)受压应力。
当玻璃板边部比中部热时,则板面方向所受应力与上述相反。
上面几种情况所产生的应力,可以用应力仪测量。
通常也可以用手指来作定性的检验,即在离切割机位置相当距离的地方,用两个或三个手指头将边部轻轻抬起。
如果边部成波状而且很容易被抬起,那么边部承受压应力,中部承受张应力;如果边部很紧,而且不易被抬起,则边部承受张应力,而中部承受压应力。
从所周知,玻璃的抗压强度比抗张强度约大十倍,所以玻璃板通常首先在承受张应力的板面上发生破裂,然后裂纹可能继续向压应力区发展。
因此,暂时应力对玻璃破坏性最强,只要产生的张应力等于或稍大于玻璃的抗张强度,在没有任何外力作用下,玻璃也会自行破裂。
2.2玻璃板横向温度不对称分布的不均匀玻璃板横向温度不对称分布,即玻璃板面两边部冷却速度不相同,而引起一边温度高一边温度低,而使板面应力分布也不对称。
若处于退火温度区域,同样凉边变长受压应力,热边变短受张应力,玻璃带会向热的一边偏移走偏;若玻璃处于退火温度之下,则凉边受张应力,热边受压应力,暂时应力超过允许值时出现炸裂。
这时,玻璃板面的理论应力值是不能测量的,因为一部分应力由于变形而消除了。
玻璃带离开退火区域,可以比较快的速度进行冷却,因玻璃不会再产生水久应力了。
但必须指出,此时如果冷却速度过快,或横向温差太大,则会产生过大的暂时应力或应力分布不平衡而使玻璃在退火窑中破裂,这是在实际生产中经常发生的。
2.3 结论综上所述,在退火温度范围内,玻璃带横向温度的不均匀,当玻璃冷却到室温时,将产生永久应力,在退火窑中板面较热部分是处在受张状况,较冷的部分是处在受压状况。
在退火温度范围而以下,板面较热部分是处在受压状况,较冷的部分是处在受张状况,从对玻璃造成破裂的情况来看,玻璃带在退火区域以下,两边冷得太快要比中部冷得快更为不利,因此必须加以防止。
这种情况往往是由于辊子两端轴头漏进冷空气所造成。
因此,轴头密封是至关重要的。
三、实际退火操作中玻璃缺陷的分析与处理1. 纵向炸裂A. 外观现象玻璃带边子很紧,很难用手把玻璃带从棍子上提起。
与玻璃带拉引方向趋于平行的炸裂,这种纵裂一直可以回升到退火窑进口端。
纵裂纹头一般是逆向于玻璃带运动方向延伸。
炸裂一般是从边部开始。
B. 产生原因玻璃在冷却过程中,由于横向温度梯度不均匀(温差),使边部区域出现收缩变短的趋势,中部会对边部产生防止收缩的逆向力,玻璃带边部受到张应力,而在玻璃带边部收缩变短的同时,又会对中部区域施加防止伸长的逆向力,使玻璃带中部区域受到压应力。
玻璃所受张力超过玻璃强度时,会发生纵裂。
由于玻璃的抗压强度比抗张强度高10倍,因此在边部呈张力的情况下,边部本身在任何一种弱点(如结石、析晶等)的作用下,边部首先破裂。
玻璃在退火过程中,出现上述的宽度方向应力分布有两种可能:①玻璃在退火下限以前,玻璃带边部冷却速度比中间慢。
②玻璃在退火下限后,玻璃带边部冷却速度比中间快。
因纵裂又可以分为不同情况和现象,下面针对每一种现象给予论述并给出措施。
1.1 边部纵炸a. 外观现象:如图7-1所示,发生在最靠近玻璃带边部区,炸纹较直。
b. 产生原因:①炸裂呈裂纹状,一般是因冷却区炸裂处炸裂的一侧张应力过大。
②炸裂呈裂缝状,缝隙较大,一般是因退火区域炸裂一侧产生了过大的张应力。
c. 措施:对原因①,减小炸裂处冷却区(或上一冷却区域)炸裂侧的冷却强度。
对原因②,增加炸裂处退火区域内炸裂侧边部的冷却强度。
1.2 中间炸裂a. 外观现象如图7-2所示,炸裂发生在中间区域,裂纹相对较直,呈龟裂状或者裂缝状,裂缝较大。
b. 产生原因这是因玻璃带中部区域处于较高的压应力所致。
c. 措施:对裂纹状纵裂,增加炸裂处冷却区(或前一冷却区)内中间区域的冷却强度。
对裂缝状纵裂,在退火区内降低裂缝处中间区域的冷却强度。
1.3不规则炸裂a. 外观现象如图7-3和图7-4 ,呈现不规则炸裂。
图7-3 图7-4b. 产生原因一般是因炸裂处的冷却区(或上一冷却区)内控制不稳,造成冷却区的温度场在局部出现大幅度波动所致,因炸裂形状有明显的纵炸趋势,把它归为纵炸的一种。
c. 措施①稳定冷却区系统控制。
②在措施①的基础上,再根据实际情况分别采取图7-1,图7-2的措施。
1.4 蛇形炸裂a. 外观现象如图7-5所示,该炸裂为蛇形炸裂,炸裂的裂纹呈明显的波浪式蛇形纹,持续时间长,炸裂的末端相对于退火窑位置固定,炸裂末端一般不会偏斜使炸裂纹头向边部发展。
b. 产生原因该炸裂是由于玻璃带在前部的退火区受到了较强的冷却,产生了较强的永久应力。
玻璃呈现了相当程度的“钢化”纵炸倾向。
c. 措施在退火区或退火区前,使玻璃带宽度方向整体温度升高,同时还要使中间比边部多升几度。
1.5 纵炸最有效的应急措施a. 延伸至退火窑封闭区(A-C区)内的炸裂,可在炸裂的上游玻璃带上放置一块石棉板或约1.5m左右的木板条,以防止纵炸进一步延伸。
b. 处在退火窑Ret区以后(包括Ret区)纵裂,可以先将风阀全关,使玻璃瞬时升温,而后快速将风阀全开使玻璃带受急冷,采用这种方法可快速地将纵裂纹移向玻璃带的一边使其中断。
c. 纵裂制止后,可依照图7-1、图7-2及图7-5的处理措施对症处理。
2、横向炸裂A.外观现象:玻璃带边子很松,用手很容易把玻璃带从辊道上提起,肉眼可观察到边部明显的变形。
在某些极端场合,甚至可听到边松,波浪变形拍打辊子的响声。
B.产生原因:a. 在退火或永久应力区域(温度高于450℃),如果玻璃带边部比中间凉,会形成轻薄或柔韧的边部(松边)。
b. 在冷却或暂时应力区域(温度450℃)如果玻璃带边部比中间热,会形成轻薄或柔韧的边部(松边)。
c. 松边使玻璃带的边部趋向于比玻璃带中部长的趋势,这时,中部会防止边子变长,从而使边部受到压应力。
反之,边子会使中部变长,中部区域受到张应力。
当玻璃中出现弱区(如结石、析晶等)或玻璃中的应力超过自身强度时,横炸就会发生。
玻璃在退火下限以前,玻璃带边部冷却速度比中间快。
d. 产生上述宽度方向应力分布有两种可能:①玻璃在退火下限以前,玻璃带边部冷却速度比中间快。
②玻璃在退火下限以后,玻璃带边部冷却速度比中间慢。
e. 实际生产中的横向炸裂多因冷却区的暂时应力所致下面针对每一种具体横向炸裂情况,给出相应的措施2.1横向单裂a. 外观现象:如图7-6所示,裂纹接近于直线型.b. 产生原因一般是因玻璃带进入退火窑前期边缘存在的微裂纹或存在的应力所致,主要原因有:在锡槽中,边部接触异物,如挡边器等;偶然出现在边缘的小气泡;板中结石。
c. 措施炸裂是由退火以外的因素造成的,无需在退火方面采取措施.2.2 丫型横裂a. 外观现象如图7-7所示,炸裂呈丫字型。
在炸裂前,分支侧玻璃板往往出现波浪形,炸裂后的一段时间内,波浪形消失,一段时间后,变形又重新出现,炸裂再次发生。