7.玻璃退火窑
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。
光伏玻璃退火窑工作原理
光伏玻璃退火窑工作原理
嘿呀！今天咱们就来好好聊聊光伏玻璃退火窑的工作原理呢！
首先呀，咱们得知道，光伏玻璃退火窑那可是个相当重要的设备哇！
1. 光伏玻璃为啥要退火呢？哎呀呀，这是因为在生产过程中，玻璃经历了高温加工，内部存在着巨大的应力呀！如果不进行退火处理，这玻璃就容易出现破裂、变形等问题呢，那可就糟糕啦！所以说，退火这一步至关重要呀！
2. 那这退火窑是怎么工作的呢？哇！它其实是通过控制温度来实现退火的哟！在退火窑的不同区域，温度是不一样的呢！一开始，温度比较高，然后逐渐降低，形成一个温度梯度呀。
3. 还有哦！退火窑里有专门的加热和冷却装置呢！加热装置负责把温度升高到合适的范围，冷却装置则让温度慢慢降下来，这样就能让玻璃内部的应力慢慢释放出来啦。
4. 哎呀呀！在退火窑工作的时候，还得精确控制气氛呢！比如说，要保持一定的氧气含量、湿度等等，这样才能保证退火的效果达到最佳呀！
5. 而且呢，退火窑的运行速度也是有讲究的哟！速度太快或者太慢都不行，得根据玻璃的特性和生产要求来调整呢。
6. 哇塞！还有还有！为了确保退火的质量，退火窑里还会安装各种监测设备，时刻监控温度、气氛等参数的变化呀！
总之呢，光伏玻璃退火窑的工作原理可复杂啦，但又特别重要！
它就像一个神奇的魔法盒子，能让光伏玻璃变得更加完美，为我们的太阳能发电事业做出巨大的贡献呀！怎么样，朋友们，这下你们对光伏玻璃退火窑的工作原理是不是有了更清楚的了解啦？。
5 玻璃的退火与退火窑(1)
玻璃退火工艺制度的计算（热风循环强制对流区）
热风循环强制对流区（RET区）：采取对玻璃直接吹循 环热风，使玻璃能以比后退火区大的降温速度或相同的 降温速率冷却，使玻璃带的温度由370~380℃降到 220~240 ℃。
通常又分为两个小区，此区后，一般有一3m的自然冷 却段，后面为直接室温冷却区。
玻璃退火工艺制度的计算（室温风强制对流冷却区）
5.1 退火的原理
温度变形被冻结：应力松弛只消除部分的温度差引起的 暂时应力，当玻璃被冷却到室温并达到内外温度平衡时， 这部分松弛下来的应力就残存下来。
玻璃中内应力的检验方法
原理：玻璃中的内应力使玻璃在光学上的各向同性变为 各向异性，从而使玻璃具有双折射的现象，双折射值的 大小与玻璃中的内应力成正比。光的双折射值可按照玻 璃中单位长度所产生的光程差来表示，测出光程差，根 据不同玻璃的偏光应力系数可以计算出玻璃的内应力。 （例如，对于普通的钠钙硅玻璃，应力系数为 2.85×10-12Pa-1），即0.1MPa的内应力所产生的光 程差约为2.85nm/cm
退火温度制度的确定
退火温度上下限差值：一般在50~100℃。与粘度随温度的 变化特性（料性）有关，料性长，其值偏大。浮法的最高退 火温度在540~570℃，最低退火温度在450~480℃。 制定退火温度制度时需要考虑的问题： 1.退火窑中的温度差：计算时取允许应力的一半进行，保温 时间比实际计算的适当延长，冷却速率适当降低。 2.制品的壁厚影响：厚制品的保温温度应适当降低，保温时 间适当延长。 3. 组成的影响
玻璃退火工艺制度的计算（重要冷却区）
重要冷却区：（按照6mm厚的玻璃计算）：
V----6mm玻璃的拉引速率； C---6mm玻璃在此区域允许的冷却速度（ ℃/Min）， ∆t—玻璃的退火温度上下限差值，取70~80℃ ∆n0—光程差； s—玻璃厚度的一半； LB—退火区的长度，m。 为了获得永久应力比较小的玻璃。玻璃应力的产生主要决定于玻 璃的冷却速度和退火区域内时应力形成的原因：玻璃制品在加热或冷却过程 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一定 的热应力。应力的大小与取决于玻璃中的温度梯 度，与玻璃的热胀系数、玻璃 的化学成分有关。
玻璃退火窑的热量分析
玻璃退火窑：是使玻璃带以一定的速度冷却以降低和均化热应力的热工设备，是玻璃生产过程中必不可少的设备。
玻璃的退火主要是通过风机和阀门控制风的压力和流量的大小，使玻璃在退火窑内按一定的速度进行冷却降温。
按照玻璃退火窑各部分的结构和功能划分，沿玻璃前进方向依次分为封闭区、Ret区和敞开区等区域。
按照玻璃退火工艺要求，封闭区又依次分为A区、B区、C区等；敞开区依次分为D区、F区等。
如图1所示。
封闭区即相对封闭的区域，除了入口和出口外均被玻璃退火窑壳体封闭起来，以便保持玻璃退火环境的相对稳定，详见图2。
图1 玻璃退火窑区划简图图2 玻璃退火窑封闭区横截面简图热量的来源：（1）玻璃散发的热量。
一条玻璃生产线在生产一定产品规格的情况下，玻璃在各区内散发的热量是基本稳定的。
玻璃降温所散发的热量是玻璃退火窑热量的主要来源。
（2）辅助电加热散发的热量。
为了弥补玻璃散发热量的不足和退火窑边部的温度低于中间部位温度而形成的横向温差及玻璃退火窑烤窑升温的需要，在退火窑边部玻璃板上和板下均设置有电加热器（见图1和图2）。
这些电加热器所释放的热量Q电是根据其功率的大小而确定的。
（3）各区之间相互作用的热量：包括相互传导的热量和风传导的热量。
热量的去向：（1）玻璃退火窑壳体吸收的热量。
玻璃退火窑壳体是玻璃退火窑的主要构成体，由耐热钢板、普通钢板、保温棉和槽钢等构成，既起到对玻璃的保温作用，又不可避免地吸收一部分热量，这部分热量最终散发到厂房内。
（2）冷却风吸收的热量。
冷却风是使玻璃退火降温的主要因素，通过风机和阀门控制冷却风的压力和流量的大小。
（3）退火窑辊子吸收的热量。
退火窑辊子是支撑和输送玻璃的重要元件，与玻璃板直接接触并且大部分辊体在退火窑内，因此退火窑辊子也吸收一部分热量。
这些热量一部分用来维持辊子本身的温度，另有一部分散发到厂房内等。
退火窑的保温和密封：（1）退火窑的保温。
退火窑封闭区保温棉的性能是退火窑保温增热的关键，因此应选用质量好、导热系数低的保温棉，并且制作退火窑时应尽量填实、填满。
玻璃 退火窑 温度曲线
玻璃退火窑温度曲线全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：玻璃是一种常见的材料，具有透明、坚固、不易变形等优点，因此在建筑、家具、装饰等领域得到广泛应用。
而玻璃制品的生产过程中，退火是一个重要的工艺过程，可以减轻玻璃内部的应力，提高其强度和耐磨性。
而退火窑是用来实现玻璃退火过程的设备，通过控制窑内的温度曲线来实现玻璃的退火处理。
退火窑的温度曲线是指在退火过程中，窑内的温度随时间的变化曲线。
在玻璃制品的退火过程中，需要先将玻璃制品放入退火窑内，然后根据玻璃的种类和厚度，设定适当的退火温度和时间。
一般来说，玻璃的退火温度一般在500-600摄氏度之间，退火时间一般为数小时至一天不等。
退火窑的温度曲线通常分为三个阶段：升温阶段、保温阶段和冷却阶段。
在升温阶段，窑内的温度会逐渐升高，直至达到设定的退火温度。
在保温阶段，窑内的温度会保持在设定的温度上，让玻璃制品充分退火。
在冷却阶段，窑内的温度会逐渐降低，直至与环境温度相同，玻璃制品完成退火处理。
通过控制退火窑的温度曲线，可以保证玻璃制品在退火过程中得到均匀的退火处理，消除内部应力，提高玻璃制品的质量和性能。
在实际生产中，还需要根据玻璃的种类和要求，调整退火窑的温度曲线，以达到最佳的退火效果。
第二篇示例：玻璃的制作是一个复杂而精细的过程，其中退火窑的温度控制是至关重要的环节之一。
退火窑的温度曲线不仅影响着玻璃的质量和性能，还直接关系到生产效率和成本控制。
本文将从玻璃的退火工艺、退火窑的功能与结构、温度曲线的调控等多方面描绘退火窑温度曲线的重要性。
一、玻璃的退火工艺玻璃的退火是指将经过淬火处理后的玻璃制品在一定温度下长时间保温，以消除内部应力，增加强度和耐磨性的一种热处理工艺。
在玻璃的生产加工过程中，淬火处理会让玻璃变得硬脆，容易发生裂纹和破损，而通过退火处理可以使其恢复到较为平衡的状态，从而提高强度和耐磨性。
二、退火窑的功能与结构退火窑是用于进行玻璃退火处理的专用设备，其功能主要包括提供恒温恒湿环境、保持一定的延时时间、降低温度梯度等。
玻璃的退火与退火窑
个温度构成了玻璃的退火温度范围。 • 退火温度的上下限，一般介于50～100℃之间，它与玻璃本身的特
性有关。根据理论计算和生产经验，浮法玻璃的最高退火温度约为 540～570℃。
• 退火的目的：消除玻璃中的残余应力和光学不均匀性。 • 过程：一是内应力的减弱和消失；二是防止产生新的应力。
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5.1.3 应力的检验
• 利用玻璃中的内应力使玻璃在光学上成为各向异性体，影响玻璃光学性能的现象来检验玻璃中内应力的大 小.
• 玻璃中的内应力可以用光程差表示。 • 应用偏光仪测定玻璃中单位行程的光程差，从而可以根据不同玻璃的偏光应力系数B来计算玻璃中的内应力。
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5.1.1 内应力的类型及成因
• (1)应力类型
• 永久应力—当高温玻璃经退火到室温并达到
•
温度均衡后，玻璃中仍然存在的
•
热应力，也称谓残余应力；
• 暂时应力—随温度梯度的存在而存在，随温
•
度梯度的消失而消失的热应力。
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• （2）热应力的成因 • 玻璃制品在加热（应变温度Tg以下）或冷却过程中，由于其导热性
• 浮法玻璃的退火是指从锡槽出来的玻璃带，按一定的温度曲线，进行冷却的过程。其目的是消除玻璃中的 残余内应力和光学不均匀性，以及稳定玻璃内部的结构。
• 玻璃的退火可分为两个主要过程：一是内应力的减弱和消除，二是防止内应力的重新产生。
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5.1 退火的原理
• 玻璃中内应力的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，内应力松弛的速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。
热工过程与设备试卷
《热工过程与设备》考试试题（A）注意事项：1、适用班级：2、本试卷共1页,满分100分。
3、考试时间120分钟。
4、考试方式：闭卷一、名词解释题（每小题2分，共10分）1、扰动气幕2、高铝砖3、真实分解率：4、红河：5、前脸墙：二、填空题（每题1分，共10分）1、热工设备就是为材料热制备过程服务的,因此无机非金属材料热制备热工过程的特点之一就是:热工设备必须在上满足所制备品热制备工艺过程的要求,于是就有了两种类型的热工设备,一种是 ,一种是连续式。
2、整个水泥熟料烧成系统的两个重要性能指标是：水泥的与。
3、新型干法水泥回转窑系统由 ,分解炉, ,熟料冷却机, 以及燃料燃烧系统4、回转窑内煤粉的燃烧属于，分解炉内的煤粉燃烧属于。
5、玻璃熔窑有和两大窑型。
6、玻璃池窑熔化部的、等处比玻璃池窑其他部位更易受到玻璃液的高温蚀损，往往因为这些部位的损坏，会大大缩短玻璃池窑的。
7、以物料的为前提，以燃料的为关键，以生料的为目的，以与为己任。
8、热应力包括应力和应力。
9、隧道窑内分为带，带和带10、辊道窑窑体四个关键部位是，，和。
三、判断题（对的打√，错的打Х，每题1分，共10分）1、回转窑窑头比窑尾的密封程度要求高，因此窑头大多采用迷宫式密封装置，窑尾采用接触式密封装置。
2、回转窑的中心线与篦冷机的中心线必须要有一定的偏移量。
3、玻璃池窑的分隔装置中的窑坎是辅助分隔装置，不能单独使用，需要和其他分隔装置配套使用。
4、窑外分解窑技术在水泥生产技术中占据统治地位。
5、因安全问题，三次风不能被预热，所以，在能完成任务的前提下，三次风比例越小越好。
6、玻璃池窑的热源供给系统主要指小炉口与燃料烧嘴。
7、玻璃退火窑的主要功能是完全消除玻璃制品中的永久应力8、隧道窑个辊道窑一样，将全窑分为预热带，烧成带，冷却带9、辊道窑的辊子一般采用空心结构，因为壁厚越薄，抗弯能力越强。
10、荷重软化点是评价耐火材料高温机械性能的重要指标。
浮法玻璃退火窑
浮法玻璃退火窑退火窑是浮法玻璃生产线的三大热工设备之一。
他的作用就是建立和维持一个满足退火工艺要求的退火温度制度。
玻璃退火区，需创建匀热和结构调整所必需的、均匀的温度场。
退火后区，要控制好冷却速率，防止玻璃炸裂。
除了要保证玻璃品质和成品率，好的退火窑在设计建造时还应该尽量提高退火效率，缩短退火窑长度，在选择材料和设备时要根据退火窑环境的变化进行调整。
另外退火窑在建造时要充分考虑到它的可操作性。
1.退火基本原理玻璃的退火就是为了减小和消除玻璃中的残余内应力，使其在允许值范围内且合理分布。
在降温过程中玻璃由外表向外散热，所以会照成边部和中间，内部和外部的温度梯度。
由于温度的不均就会在玻璃内形成热应力。
当玻璃温度降到最高退火温度时玻璃开始由弹塑体向弹性体转变。
此时的玻璃仍具有黏弹性，根据玻璃的内应力消除理论，在受到不均匀力的作用时，分子间产生位移和形变，以使玻璃达到平衡，消除由温度梯度而产生的内应力。
在这一温度下玻璃中的95％的应力会在2 min 内消失。
随着温度进一步的降低玻璃会向刚性化方向转变，玻璃表面和边部温度低，它们会先达到体积平衡状态不在收缩，而玻璃内部温度比表面高，还会继续收缩，这是就会产生永久应力。
为了消除和减小永久应力，在玻璃退火区（退火上下限温度之间，10050<∆<t ）玻璃的冷却必须要缓慢的进行，以保证玻璃退火质量要求。
当温度低于退火温度时，玻璃基本失去塑性，此时的温度梯度产生的暂时热应力都会随着温度的均衡而逐渐消失。
因此在后退火区可以提高冷却速度，但保证在降温过程中不会应为冷却太猛而造成炸板。
2.退火窑的结构分布根据退火的基本原理，玻璃在不同温度下其冷却速率是不同的。
为了根据不同情况和要求进行退火，以便分区加以控制，以达到提高玻璃退火质量的目的，退火窑被分成了均热预退火区（A 区）、重要退火区（B 区)、后退火区（C 区）、热风循环强制对流冷却区（Ret 区）、冷风强制对流冷却区（F 区）。
光伏玻璃退火窑原理
光伏玻璃退火窑原理
光伏玻璃退火窑的原理如下：
1.玻璃原片生产过程中，熔融玻璃液从池窑中连续流出并漂浮在相对密度大的锡液表面上。
在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液表面上铺开、摊平，形成上下表面平整的玻璃带，向锡槽尾部拉引。
2.玻璃带被拉引出锡槽后，经过渡辊合，进入退火窑。
在退火窑内，玻璃带严格按照制定的退火温度曲线进行退火，使玻璃的残余应力控制在要求范围内。
3.出退火窑的玻璃带随即进入冷端，经过切割掰断、加速分离、掰边、纵掰纵分等步骤后，通过斜坡道，并经吹风清扫，然后进入分片线。
4.人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送入成品库。
总之，光伏玻璃退火窑是一个复杂的过程，如需了解更多，可以咨询退火窑行业专业人士。
热工设备课后作业答案
热工设备课后作业答案（复习资料）第二章1、水泥窑的发展历程时什么？与其它回转窑相比，为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势？答：一、在流程结构方面：它在SP窑的悬浮预热器与回转窑之间增加一个分解炉，分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量碳酸钙分解得任务，缩短回转窑，减少占地面积，减少可动部件数，以及降低窑体设备的费用。
二、在热工过程方面：分解炉是预热分解窑系统的第二热源，小部分燃料加入窑头，大部分则加入分解炉，有效地改善整个系统的热力布局，从而大大减轻了窑内耐火材料的热负荷，延长窑龄，另外减少了氮氧化合物（有害物质）的分量，有利于保护环境。
三、在工艺过程方面：将熟料煅烧过程中耗热量最大的碳酸钙分解过程移至分解炉内进行后，燃料燃烧产生的热量能及时高效的传递给预热后的生料，于是燃烧、换热以及碳酸钙分解过程得到优质的熟料。
回转窑的单位容积产量、单机产量得到大幅度的提升，烧成热也因此有所降低，也能利于一些低质燃料。
2、入窑生料的表观分解率与真实分解率的主要差别在什么地方?答：表观分解率是预热生料与旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率，真实分解率仅是预热生料/预热分解系统内遇热分解的真是数据。
3、为什么悬浮预热器系统内气（废气）、固（生料）之间的传热速率极高？为什么旋风预热系统又要分成多级换热单元相串联的形式？答：在管道内悬浮态由于气流速度较大（对流换热系数也因此较大），气、固相间的换热面积大，所以气、固相间的换热速度极快，经过0.02~0.04s的时间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固相的换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段，尤其是加速的初始段，此时再增加气、固相间的接触时间，其意义已经不大，所以此时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元，才能起到强化气、固相之间的换热作用。
4、为什么旋风预热系统首先是要求第一级（最上级）旋风筒的气、固分离效率最高，其次是强调最下一级旋风筒的分离效率要高，然后才考虑其他几级旋风筒的分离效率要较高？答：考虑到第一级旋风筒排出的粉尘量对整个系统运行经济性的影响，因为出了一级的生料就出了整个预热器系统而成为飞损的粉尘，从而增加热耗，以及后面吸尘器的负担，因此第一级的重要性最大。
压延玻璃退火工艺及退火窑的基本组成
玻璃退火工艺要求及退火窑的基本组成一,玻璃退火的基本原理:当玻璃制品从可塑状态冷却时，表面首先冷却收缩，而内部因尚处于可塑状态，因此质点发生位移，此时并不产生应力，再继续冷却时，内层也受到一定冷却，也开始收缩，但这是外层已经硬化了，此时硬化的外层便阻止内层收缩，因而在表面产生了压应力，而内层本身便受到外展的阻力而产生了张应力，这种应力不因内外层温度梯度的消失而消失，称之为永久应力，存在于玻璃之中。
运用适当的温度制度，连续地把成型后的玻璃带降至室温，使玻璃中应力减小到所允许范围的过程叫玻璃退火。
其退火原理是：把成型后的玻璃带加热到玻璃内部分子可以移动的温度（即退火温度上限），把内存永久应力均化或消除掉。
然后用较慢的冷却速度，使玻璃带通过容易产生永久应力的温度范围（即退火温度上限到退火温度下限）使玻璃带不致重新产生超过允许范围的永久应力，最后以一定的降温梯度，以免产生过大的暂时应力，使玻璃带降至室温。
1.玻璃退火工艺温度制度确立计算方法按规定的退火速度和温度制度对各种成形方法的平板玻璃均有严格要求，从以上有关篇章中，已论述了平板玻璃所要求退火质量标准，但为能保证玻璃的退火质量，特别是具有退火窑的玻璃生产线。
为能保证玻璃的退火质量，除了要控制其的加热速度外，最主要的是要控制玻璃的冷却速度和相应温度，才能达到每一种品种所需的退火质量。
在确定退火速度后，才能在退火窑内的长度中对每一个区域制定所需加热和冷却的温度工艺制度。
如玻璃的退火温度粘度值范围约1013-1014，约为650-4000C。
因此，不管其玻璃的组成和成形方法，按所需的成形方法和相应的玻璃组成计算出相应的在此粘度值下的温度值，再结合现场的实际情况作出相应的条件，制定出合理的工艺温度制度。
1.1根据阿达姆斯公式计算压延玻璃最高退火温度公式T=AX+BY+CZ+D其中:A,B,C,D为常数(查表)X:表示Na2O在玻璃中的百分含量Y:表示CaO+MgO在玻璃中的百分含量Z:表示Al2O3在玻璃中的百分含量注:此公式计算是按玻璃中MgO的含量为3%时的某一粘度值的温度,若玻璃中MgO的含量不是3%时,则需校正当1%的CaO由1%的MgO来替代,粘度为1012Pa.s泊时相应提高的温度校正值为2.5度.上式计算是按玻璃中MgO的含量为3%时的某一粘度值的温度,若玻璃中MgO 的含量不是3%,则需要根据实际成分MgO的含量加以校正.校正值列于下表:根据给定的成分计算与玻璃粘度相应的温度常数玻璃中1% CaO由1%的MgO来代替校正值1.2,常用压延玻璃的工艺参数1.2.1.玻璃化学成分（%）SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O*KaO FeO72.1 1.2 9.3 2.6 14.15 微1.2.2计算:T=AX+BY+CZ+D=(-7.32)×14.15+3.49×(9.3+2.6)+5.37×1.2+603.40=-103.578+41.531+6.444+603.40=547.837=548℃其中 MgO 为2.6 校正数为548℃-2.5×2.6=542℃所以根据计算压延玻璃最高退火温度为548℃2.2退火曲线温度的确定玻璃内应力过多存在主要为玻璃带在退火范围内冷却不当而造成。
第五章退火窑..知识讲解
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烧重油的退火窑
• 燃烧设备： 中压外混喷嘴 R型低压喷嘴
• 特点： 合理的火焰流程，达到退火温度且分布
均匀，符合退火曲线，耗油少，结构简单。
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• 油嘴使用安装的特点： 1、火焰的温度分布特性刚好满足退火要求。 2、减少时间。 3、只安装一支喷嘴，有利于减少横向温差。 4、隔焰加热均匀，平稳。但油耗多。 • 逆向安装喷嘴效果最好。
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三、退火制度
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1、加热阶段 加热到高退火温度。速度不能过快，防止破裂。 有时，先冷却到退火温度。 2、保温阶段 有足够的温度和时间，使应力松驰，消除应力。 3、慢冷阶段 缓慢冷却，防止产生新永久应力。 4、快冷阶段 尽快冷却，但要防止破裂。
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四、退火曲线的确定 退火温度 加热、冷却速度 保温时间
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电热退火窑
使用电热丝或电热板作发热体， 也可采用远红外电热板。
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二、辊传动机构带动所有钢辊转动。 钢辊转速：浮法wmax=900m/h
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退火窑结构
1、钢壳： 若干节，每节3m
退火窑分为十个区域： A区：均匀加热带，预退火区 B区：重要退火带，退火区 C区：缓慢冷却带，间接冷却区 D区：间冷到直冷的过渡带，封闭自然冷却区 Ret1和Ret2区：热风循环冷却区 E区：敞开自然冷却区 F区：敞开强制冷却区
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强制气流循环式退火窑
• 结构（图5-10a、b） 加热带，慢冷带，快冷带（利用轴流风扇和风机强制循环） 慢冷带间接冷却；快冷带直接冷却 • 特点：
温度分布不均 气流速度快，对流快 风扇，热交换器，风扇的位置可调 网带使用期长 可利用冷却带排出的热空气作助燃空气，消耗低 高速喷嘴亦可形成强制气流循环（图5-11）
退火基本理论
退火基本理论玻璃退火窑是改善玻璃应力的设备，它直接影响玻璃成品率及玻璃的后续处理，在玻璃生产中处于重要位置。
玻璃产品的性能、生产规模及质量决定退火窑的退火特点，因而不同产品退火窑的结构会存在着差异。
现在的压延玻璃退火窑为适应压延玻璃退火特点，已能够处理大吨位生产的玻璃原片，具有现代化的自动控制技术，产品能够适应各种平板用户对玻璃的要求。
目前退火窑均为全钢全电退火窑，就其结构而言，它包括辊道和壳体两部分。
世界上在制造该种退火窑方面较著名的公司有两家，一家是起步最早的比利时CUND公司，另一家为法国STEIN公司，两家产品各有特点，CUND公司以冷风工艺为基础，而STEIN公司则以热风工艺为基础，其他部分基本上趋于一致。
退火窑壳体按照CUND公司一般分为A0区、A区、B区、C 区、D区、RET区、E区和F区，而STEIN公司则分为A0区、A区、B区、C区、E。
区、D区、E区和F区。
虽然在过渡区和重要退火区的叫法不一，各部分的功能是一致的。
退火窑辊道由传动系统和辊子组成。
辊子一般采用钢辊。
退火窑前端的部分辊子的高度可调。
退火窑传动一般包括两个传动站，当退火窑运行时，直接带动退火窑辊道的为主传动,另一个为从传动，从传动以主传动95%的速度运行，一旦主传动故障，从传动迅速代替主传动。
也有的退火窑除了两个主要传动外还带一个小电机传动。
一、玻璃退火的基本原理高温下成型的玻璃制品冷却时会产生不同程度的应力。
玻璃退火的目的是最大限度地消除或减弱制品中的残余应力和光学不均匀性，稳定玻璃内部结构。
这种应力在玻璃中分布不均匀，会大大降低玻璃制品的机械强度和热稳定性，对玻璃的各种性质都有影响。
玻璃没有固定的熔点，从高温冷却下来时由典型的液态转变成脆性的固态物质要经过一个温度区域，这个温度区域被称为转变温度区域。
其上限温度称为软化温度T f（η=109泊），下限温度称为转变温度T g（η=1013泊）。
在T g以下的适当温度范围内，玻璃的分子仍能进行位移，可以消除玻璃中热应力和结构状态的不均匀性，但此时玻璃的粘度值已经很大，其外形的改变几乎测不出来，我们称这一区域为玻璃的退火区域。
浮法玻璃退火窑的设计与改进
的需 要 。
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长
良
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图１ ３ ５ ０ ｔ ／ ｄ 浮法玻璃退 火窑温度制度 （ 退火曲线 ）
１ 热风 工艺 浮法玻 璃退 火窑 的技术特 点
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌｏ ｆ ａ ｔ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ａ ｎ ｎｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ Ｕ ｌ Ｔ ｌ ａ ｃ ｅ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｃ ｉｂ ｒ ｅ ｄ ａ ｎｄ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ ｍｅ ｎｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏｆ ｈ ｏ ｔ ａ ｉ ｒ ｌ ｅ ｈ ｒ ｗａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｓ．
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０ 引 言
从 上世 纪８ Ｏ 年 代初 ，国 内一 些 浮法 玻璃 厂相 继
（ ２ ）退 火 窑壳 体 为节 能 型 的保 温 结构 。其 内
壳体 是 活动 的 ，通过 螺栓 与外壳 体相连 接 。此结 构
以前 投 产 的退 火 窑 的Ｃ 区板 下温 度 高 ，玻璃 板 上 、
下温差 大的状况 。
可保 证壳 体在 制造 时保温 材料填 充得 均匀 密实 。提
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E 区结构
E 区即自然冷却区, 从该区开始, 玻璃带直接暴露在空
气中, 利用其自然对流使玻璃带得到冷却, 该区除辊道
外无其他任何设备, 只是在封闭区与急冷区之间起过渡 作用。
主讲人：焦宇鸿
F 区结构
F 区即强制冷却区, 该区是
用车间内的室温空气直接
喷吹到玻璃带表面上, 利 用其强制对流使玻璃带快 速冷却。 该区结构与RET 区的内部 结构基本相同,其不同点只 是F 区为敞开结构, 且冷却 风量也比RET 区大。该区 玻璃带上下的冷却风嘴,上 部冷却风量横向分区控制, 下部只控制左右两边的进 风量, 横向不再分区。
主讲人：焦宇鸿
为防止碎玻璃落入下部电加热器内, 一般在下部加热器
上覆盖一层不锈钢丝网。 每列风管有单层、双层或3 层不等, 取决于要求的冷却 速度。在窑内横向风管分为几个部分, 宽窑分为5 个部 分, 窑窄分为3 个部分。窑的宽度与进窑的玻璃带宽度 有关, 每个部分的宽度不等, 在窑中心宽些, 在窑边部窄 些
主讲人：焦宇鸿
浮法玻璃退火技术的发展方向
从我国浮法玻璃生产实践看, 因为退火窑性能不良而影
响生产的情况有两种。
① 退火不良影响正常的产品质量与品种。
② 增加品种和产量但退火窑性能上不能满足。
主讲人：焦宇鸿
科学的设计、科学的制造、科学的运行
(1 ) 运用20 世纪90 年代最新的退火理论进行退火窑方案设计。 (2 ) 目前国内300～500t/ d 退火窑应增加C区长度, 改善玻璃板的热交换 条件。
(3 ) 玻璃板在退火过程中边部最易出问题, 如纵炸、横炸、波浪
边等都是从边部产生的, 但国产退火窑除了装有固定的横向分区 冷却器与加热器外, 没有其他调节板边温度的手段, 特别是板宽 有变化时更易出问题。因此, 退火窑A 区边部应设计往复移动式 电加热器, 根据板边状况, 随时进行调整。 (4 ) 利用冷修机会, 对尚在运行的国产退火窑 A 区的热工过程进 行改造, 如将逆流改为顺流。这种改造可以减少残余应力5%～ 7% ,可以增加5%左右的产量, 且投资很少。
主讲人：焦宇鸿
1976 年CNUD 公司宣布该公司已成功地对退火窑的冷
却系统进行了有效的改造。其内容是将玻璃板在380～ 220℃ 的温度区间内的冷却方式由原来的间接冷却改 为由热风循环直接冷却, 这种工艺的最大优点就是可以 将退火窑缩短, 增加操作灵活性, 而热风并不另外增加 热源, 而是用玻璃散发的热量。该公司将这种区域起名 为RET ( Revolution ) 区。
主讲人：焦宇鸿
(1 ) 玻璃在锡槽成型后离开锡槽的温度约为600℃ , 玻璃板
能被冷端操作者接受的温度约为70℃左右, 在这个温度区 间, 玻璃经历了从塑性体到弹性体的变化过程, 这种变化的 转折点大约在480℃。 (2 ) 玻璃退火主要解决两个问题, 一是残余应力值要合适, 太小易碎, 太大不易切裁;二是暂时应力分布均匀, 否则在冷 却过程中玻璃板面易出现物理缺陷, 甚至炸裂。在高于 480℃温度时玻璃通过变形吸收温度差形成永久应力, 在低 于480℃时, 到玻璃温度达到室温时, 暂时应力也随之消失。 (3 ) 玻璃板在一定的温度范围内可以快速冷却, 特别是在 200℃ 以下, 可以最大限度地冷却玻璃板。 (4 ) 考虑到玻璃板平整度对温度差的敏感性, 在高温区采用 间接换热方式对其降温, 低温区用冷风直接冷却, 且这些冷 却强度能够控制。
退火窑结构
概述
由于浮法玻璃是连续生产的, 对玻璃表面平整度要求较
高, 所以, 退火窑均采用隧道式辊道退火窑, 玻璃带由辊 道支承, 并随着辊道的转动前进。 为了保证浮法玻璃的退火要求, 退火窑均划分为若干区, 按玻璃的退火要求,每个区的温度不同, 区与区之间用挡 帘分隔。在窑体两侧, 辊道的上面设有观察孔, 下面设有 碎玻璃清扫门。窑体内宽根据被退火的玻璃带宽度而定, 一般退火窑的内宽比玻璃带的宽度大600～700mm。为 便于退火窑的操作和事故处理, 玻璃带上下均留有足够 的空间, 一般玻璃带至顶部距离为300～600mm, 辊子下 表面至窑膛底距离为150～250mm。
间歇式退火窑
制品不移动，窑内温
度按照工艺要求随时 间而变，通常与坩埚 窑相互配合。 分为明焰式和隔焰式
主讲人：焦宇鸿
半连续式窑
牵引式
隧道式
主讲人：焦宇鸿
连续式退火窑
网带式
辊道式
主讲人：焦宇鸿
浮法玻璃退火窑现状
自从英国人发明了浮法工艺生产平板玻璃后, 浮法玻璃
的退火也成为广大玻璃科技工作者的研究课题, 在这方 面研究开发较早的国外公司主要以比利时CNUD 公司 为代表, 其他公司如法国STEIN 安东尼公司等也进行 了这方面的研究工作。 浮法工艺的特点是拉引速度快, 厚度变化范围大, 玻璃 技术工作者提出了适应浮法工艺的退火理论, 主要有如 下一些思想。
课本290-294详述了STEIN退火窑的各分区结构
主讲人：焦宇鸿
性能对比
电气控制系统：CNUD 退火窑控制比较简单, A、B、
C区板上下横向分成若干区,采用气动蝶阀, 根据壳体内 板上、下热电偶的温度, 调节蝶阀的开度, 以控制各区 进风量。 ST EIN 退火窑控制与CNUD 接近,恒流量变温度控制, 操作复杂, 退火反应滞后, 已改为恒温度变流量, 每个控 制区根据热电偶测定的温度, 自动调节电动蝶阀的开度, 以控制各区的空气流量。B 区板上为热风循环, 有一回 路控制交换器进风口的空气温度, 以保证风温恒定, ABC 板下热电偶仅用于检测, 不参加控制。
主讲人：焦宇鸿
除上述结构外, 目前A 区和B 区还 有另一种结构形式, 即电加热器不 直接布置在窑内, 而是安装在窑外 的冷却风系统中, 通过调节辐射冷 却器进口的空气流量和初始温度 来达到加热窑体和控制窑内温度 制度的目的。
主讲人：焦宇鸿
C区结构
C 区即后退火区, 其作用是使从B 区出来的低于低退火
主讲人：焦宇鸿
(3 ) 在热风循环直接冷却
区后端设有1 个热风排泄 烟囱, 前端装有一个隧道 压力控制系统, 以调控烤 窑及生产时退火窑的热工 状态。 (4 ) 保温壳体采用外死内 活的结构形式, 装拆灵活、 易维修。 (5 ) 电加热器放在壳体外 部、易于维修。玻璃板下 没有任何加热设备。
主讲人：焦宇鸿
B 区结构
B 区即退火区, 它的作用是将已处于高退火温度的玻璃
带, 以一定的冷却速度进行冷却, 从而使玻璃带内的永
久应力控制在允许的范围内。 B 区结构跟A 区基本相同, 即B 区也是由若干节组成, 在 每节的窑顶两侧各设有一组抽屉式电加热器, 以调节边 部温度, 也可在启动时用。因为玻璃带经过A 区后温度 基本均匀, 为达到所需的温度制度, 只需通过电加热对 玻璃板边部进行温度调节, 因而B 区采用边部电加热器, 布置在上面的两个边部。在窑顶部和底部均设有管束 式辐射式冷却器(5 组单层)。B 区结构如图
温度的玻璃带以较快的冷却速度进行冷却, 因在该区内, 玻璃只产生暂时应力, 不产生永久应力。
主讲人：焦宇鸿
主讲人：焦宇鸿
D 区结构
D 区即过渡区, 它介于C区和RE T 区之间, 起连接作用,
其形式为一封闭结构, 窑内既无加热装置也没有冷却装
置, 窑体只用一层钢板进行密封, 但不作保温处理
主讲人：焦宇鸿
主讲人：焦宇鸿
电加热系统CNUD 退火窑除仍保留抽屉及加热箱加热
元件外, 在A 区两侧靠近板上部位, 每节每侧增加两个 可调加热器, 直接辐射加热以补偿玻璃板边部损失的热 量。 ST EIN 退火窑电加热由壳体外均移至壳体内A B 区玻 璃带边部上方采用铠装的加热元件, 这些加热元件在宽 度方向的位置可以手动调节, 以适应较窄和较宽的玻璃 带, A 区板下安装有螺线形加热部件。 在加热功率方面, ST EIN 退火窑比CNUD 退火窑低一 些, STEIN 电加热直接辐射给玻璃板, 热效率高, 具有 可调性, 适宜生产薄、厚玻璃及宽、窄玻璃的需要。
主讲人：焦宇鸿
STAIN 公司退火窑结构
目前, STAIN 公司退火窑一般也分为5个区, 从前到后
分别是A 区、B 区、C 区、D 区和F 区, 根据产量的不 同, 还可将各区再分成几个小区, 其作用相同。如B 区 可分为B1 区, B2 区等; F 区可分为F1 区、F2 区等。有的 退火窑为能在线生产镀膜玻璃, 在A 区之前另设A0 区。 另外, 在F 区前后设有过渡段E 等各区, 其长度一般为2. 1m 左右。D 区的过渡段包含在D 区内。各区横断面结 构图与CUND 公司的相似。
主讲人：焦宇鸿
。20 世纪70 年代末, 法国STEIN 公司开始生产浮法玻
璃退火窑设备, 从此打破了几乎是由CNUD 公司独霸 的市场。STEIN 公司主要以生产钢铁行业热处理成套 设备为主, 具有一定的实力。该公司研究的玻璃退火窑 在考虑了玻璃退火特性的同时, 较明显的结合有钢铁热 处理设备及工艺技术的特点, 主要表现在以下几个方面。 (1 ) 在玻璃的退火区玻璃板上部用热风循环间接冷却 玻璃板。玻璃板的温差由风温来调节, 玻璃板下部的温 差由管道的风量来调节。 (2 ) 冷却器全部为圆管, 而且在退火后区玻璃板上下的 冷却器都为一层。
主讲人：焦宇鸿
(1 ) 熟悉设备结构、性能。 (2 ) 会在电脑上进行通讯操作。 (3 ) 明白各种浮法玻璃退火原理。 (4 ) 熟悉产品在退火窑内退火热工过程。 (5 ) 熟悉各种退火质量问题产生的原因和对退火窑进行的
相应调整。 (6 ) 建立整套的退火窑操作规程。
主讲人：焦宇鸿
主讲人：焦宇鸿
CNUD结构
全钢结构退火窑( CUND 公司) 一般分为5 个区, 从前