浮法玻璃成型过程及其对锡槽的要求.doc

4選法琅璀邡型技锡耀 浮法玻璃成型工艺过程为来自池窑的经熔化、澄清、冷却的优质玻璃液，在锡槽中漂浮 在熔融锡液表面，完成摊平、展薄、拋光、冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量 的平板玻璃。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。 本章主要讨论浮法玻璃成型工艺过程、锡槽的结构、工作原理、作业制度及设计计算等 有关内容。 4.1浮法玻璃成型过程及其对锡槽的要求 4. 1.1浮法玻璃成型工艺过程 池窑中熔化好的玻璃液，在11001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（见表4-1)，因而漂浮在锡液面上，并在其流动过程中形成 厚度均匀的玻璃带，亦即玻璃原板。玻璃带冷却到600?6201时，被过渡辊台抬起，在 输送辊道牵引力作用下，离开锡槽，进入退火窑退火，制成浮法玻璃。其成型过程如图 4-1所示。 表4-1玻璃与锡的密度 温度/°0 密度/(径/加3) Trb xsS 坂祸 锡 室温 2. 5 7. 3 1000 2- 3 6. 5 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。玻璃带的自然厚度与玻璃的化学组成相关，浮法玻璃 的自然厚度约为711^1^生产薄于或厚于自然厚度的玻璃，需借助外力。 4.1.2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黏度、表面张力和自身的重力。在这3个因 素中，黏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、拋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。在10251：左右的温度范围内，黏度约为104』？2.3，在 自身重力和表面张力的作用下，玻璃液以自然厚度（7化0左右）向四周流动摊开，此过程 86 6 11 12 图4-1浮法玻璃生产工艺流程示意说明图 1一窑尾；2—安全闸板；3—节流闸板；4一流槽；5—流槽电加热；6—锡液；7—锡槽槽底； 8—锡槽上部加热空间；9—保护气体管道；10—锡槽空气分隔墙；11一锡槽出口； 12—过渡 辊台传动辊子；13—过渡辊台电加热；14一退火窑；15—锡槽顶盖；16—玻璃带 称为玻璃的摊平过程。 在玻璃的摊平过程中，主要涉及玻璃液的平整化，亦即摊得平不平，这是生产优质浮法 玻璃之关键。生产实践证明，欲得到平整的玻璃带，必须具备下述条件。 适于平整化的均匀的温度场玻璃液在锡液面上摊平必须有适于平整化的温度范 围。适于浮法玻璃自身摊平的温度范围为1065?996€，相对应的黏度范围为10〃?10“ Pa-S0只有在此范围内，才能使玻璃带摊得厚度均匀、表面平整。 足够的摊平时间玻璃的平整化除必须有一定的温度范围，以达到一定的表面张力 外，还必须具备足够的摊平时间，以保证表面张力充分发挥作用。即10501时，玻璃液在 锡液表面上约需用10^1稍多的时间，即可消除波纹而摊平，达到平整化的要求。 由于玻璃液在成型过程中被逐渐地冷却，也就是温度逐渐降低黏度不断增大，所以在锡 槽设计和生产过程中，适当延长高温区长度或延长高温区作用时间，都对玻璃的平整化有 利。但是，提高玻璃液和髙温区温度，以降低玻璃黏度，虽然有利于加速玻璃带平整化过 程，但若玻璃黏度降低过多，不足以克服玻璃本身的惯性，就可能拉不走，这样就会降低产 量或增大锡槽长度以至于增加设备投资。因此在生产和设计过程中，应该有意识地寻找最佳 的摊平温度和时间，以保证产量和质量，提高工厂的经济效益。 4.1.3浮法玻璃成型过程对锡槽的要求 为顺利进行浮法玻璃的成型，要求锡槽具有良好的气密性和可调性。 锡槽的气密性 为了防止锡槽中锡液氧化污染玻璃，需要在锡槽中充满弱还原性气体，常采用氮（N2) (H2)混合气体，其^ : H2 = (90?97) : (10?3);同时要求锡槽内氧气（O2)T 10X10-S国外则保持在5父10-6以下。这对于长几十米，宽几米，有无数门、孔和缝 隙的锡槽来说，是非常不容易的。例如对体积为5001\601\0.511^15003)的锡槽，若漏入 IOcm3/m3 (ppm)氧气，其体积仅为1.5乂10 3m31相对于体积庞大的锡槽来说，微千其微。 锡槽内空间对于保护气体来说是高温容器，高温气体所呈现的几何压头很显著，当锡槽 髙温区为正压时，