玻璃工艺学18

1、第十八章第十八章 平板玻璃的生产平板玻璃的生产 主要内容主要内容 l18.1 平板玻璃的品种和生产工艺过程平板玻璃的品种和生产工艺过程 l18.2 平板玻璃的化学组成和原料平板玻璃的化学组成和原料 l18.3 平板玻璃的熔制平板玻璃的熔制 l18.4 平板玻璃的成型平板玻璃的成型 18.1 平板玻璃的品种和生产工艺过程平板玻璃的品种和生产工艺过程 l平板玻璃平板玻璃是指厚度远远小于其长和宽，上下表面平是指厚度远远小于其长和宽，上下表面平 行的板状无机玻璃制品的统称。行的板状无机玻璃制品的统称。 l品种：品种： u安全系列安全系列 u节能系列节能系列 u装饰系列装饰系列 压花玻璃压花玻璃 火焰火

2、焰 树皮树皮 玫玫 瑰瑰 甲甲 骨骨 文文 七巧板七巧板 钻钻 石石 用磨砂玻璃分隔浴室用磨砂玻璃分隔浴室 磨砂玻磨砂玻 璃璃 早春早春 方套方方套方 飘飘小条码小条码 银装素裹银装素裹清明上河图清明上河图 红色龙凤图红色龙凤图 冰凌花冰凌花 夹层玻璃夹层玻璃 夹丝夹网玻璃夹丝夹网玻璃 中空玻璃中空玻璃 真空玻璃真空玻璃 低辐射玻璃低辐射玻璃 光致变色玻璃光致变色玻璃 电致变色玻璃电致变色玻璃 镭射玻璃镭射玻璃 配合料配合料 熔制玻璃的连续作业池窑熔制玻璃的连续作业池窑熔制玻璃的间歇作业池窑及坩埚窑熔制玻璃的间歇作业池窑及坩埚窑 垂直垂直 引上引上 机有机有 槽法槽法 垂直垂直 引上引上 机无

3、机无 槽法槽法 垂直垂直 引上引上 机对机对 棍法棍法 水平水平 拉制拉制 机平机平 拉法拉法 浮法浮法 连续连续 压延压延 机压机压 延法延法 间歇作业压延机间歇作业压延机 裁切裁切水平退火窑水平退火窑研磨抛光研磨抛光 裁切裁切 平板玻璃生产工艺综合图平板玻璃生产工艺综合图 18.2 平板玻璃的化学组成和原料平板玻璃的化学组成和原料 l 确定平板玻璃的化学组成时，应考虑的因素：确定平板玻璃的化学组成时，应考虑的因素： u设计的玻璃的成份易于熔化和澄清；设计的玻璃的成份易于熔化和澄清； u良好的化学稳定性；良好的化学稳定性； u成型温度范围内不易析晶；成型温度范围内不易析晶； u料性短，硬化速

4、度快。料性短，硬化速度快。 l 平板玻璃的化学成分主要有：平板玻璃的化学成分主要有： SiO2、 Al2O3 、 CaO 、MgO、R2O l 平板玻璃常用的原料有：硅质原料（砂岩、硅砂）、平板玻璃常用的原料有：硅质原料（砂岩、硅砂）、 长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等。长石、白云石、石灰石、纯碱、芒硝等。 l 对原料质量的要求：对原料质量的要求： u原料引入的主要成份含量高，杂质含量低，不得超标；原料引入的主要成份含量高，杂质含量低，不得超标； u原料组成粒度分布合理；原料组成粒度分布合理； u原料中难熔矿物的含量和粒度符合要求。原料中难熔矿物的含量和粒度符合要求。 18.3 平板玻璃的熔

5、制平板玻璃的熔制 l 温度制度温度制度 u熔制速度熔制速度 1600，2.6t/m2d u熔制质量熔制质量 加强热点与加料口的对流，减少热点到成型部加强热点与加料口的对流，减少热点到成型部 的对流的对流 l 窑压窑压 熔化部微正压，热点零压，澄清微负压熔化部微正压，热点零压，澄清微负压 l 窑内气氛窑内气氛 l 液面高度液面高度 稳定，波动范围小于稳定，波动范围小于0.5mm 成型方法分类：成型方法分类： l 手工成型：冠冕法、手筒法、机筒法；手工成型：冠冕法、手筒法、机筒法； l 压延法、浇注法和轧制法；压延法、浇注法和轧制法； l 机械拉制法机械拉制法 u水平拉引：浮法、平拉法；水平拉引：

6、浮法、平拉法； u垂直引上：有槽垂直引上、无槽垂直引上、对辊引上法；垂直引上：有槽垂直引上、无槽垂直引上、对辊引上法； 18.4 平板玻璃的成型平板玻璃的成型 浮法成型浮法成型 一、浮法成型原理一、浮法成型原理 l 定义：定义：浮法浮法是指熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金是指熔融的玻璃液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。属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。 l 工艺过程：工艺过程： 配合料配合料 熔化熔化 澄清、冷却澄清、冷却 玻璃液玻璃液 摊平、抛光摊平、抛光 拉薄、冷却拉薄、冷却 玻璃带玻璃带 窑头的侧面窑头的侧面 窑头窑头 窑头的内部窑头的内部 玻璃窑的心脏玻璃窑的心脏-

7、锡槽锡槽 退火窑退火窑 1. 玻璃的摊平和抛光玻璃的摊平和抛光 l 抛光时间抛光时间：处于高温状态下的玻璃液由于自身重力：处于高温状态下的玻璃液由于自身重力 和表面张力的作用，使其具有平整的表面，达到抛和表面张力的作用，使其具有平整的表面，达到抛 光的目的，其过程所需要的时间。光的目的，其过程所需要的时间。 g g gd 2 2 4 V g 例：例：设浮法玻璃的成型温度为设浮法玻璃的成型温度为 1000 ，其相应参数分别为，其相应参数分别为 =10=103 3PasPas、g g=350=3501010-3 -3N/m N/m、 d dg g=2.4g/cm=2.4g/cm3 3、g=1000

8、cm/sg=1000cm/s2 2 由式由式得：得：0 0=2.4cm=2.4cm、 由式由式得：得： V=3.5V=3.510-2cm/s， 由式由式得：得：t=68.5st=68.5s zgdp gg 2 2 4 t=/V 2. 玻璃厚度的控制玻璃厚度的控制 静置玻璃液的平衡厚度静置玻璃液的平衡厚度 l 平衡厚度平衡厚度：漂浮锡液面上的玻璃液，在没有外力作：漂浮锡液面上的玻璃液，在没有外力作 用的条件下，其所受重力和表面张力达到平衡时，用的条件下，其所受重力和表面张力达到平衡时， 玻璃带的厚度有一固定值。玻璃带的厚度有一固定值。 玻璃液的表面张力玻璃液的表面张力 锡液的表面张力锡液的表面张

9、力 玻璃液与锡液的界面张力玻璃液与锡液的界面张力 拉薄玻璃的阻力分析拉薄玻璃的阻力分析 l玻璃横断面受力不够玻璃横断面受力不够 l玻璃表面张力增厚作用显著玻璃表面张力增厚作用显著 拉薄拉薄措施：措施： l 冷却玻璃带，抑制表面张力的增厚作用冷却玻璃带，抑制表面张力的增厚作用 l 设置拉边设置拉边机机 u作用：纵向拉薄、制止横向收缩作用：纵向拉薄、制止横向收缩 u设置部位设置部位 u设置对数、拉引速度与玻璃厚度设置对数、拉引速度与玻璃厚度 厚度厚度/mm123456 拉引速度拉引速度/(m/h)120016009001200570730400600250450200400 拉边机对数拉边机对数1

10、0684534020 收缩率收缩率/%50604050283515201015 拉引速度、拉边机对数、收缩率与玻璃厚度之间关系拉引速度、拉边机对数、收缩率与玻璃厚度之间关系 拉薄方式拉薄方式 l 低温拉薄和高温拉薄低温拉薄和高温拉薄 l 急冷拉薄和徐冷拉薄急冷拉薄和徐冷拉薄 3. 浮抛介质浮抛介质 浮抛介质的选择浮抛介质的选择 l 具有较低的熔点和较高的沸点，即在具有较低的熔点和较高的沸点，即在6001000 温度范围内呈液态；温度范围内呈液态； l 蒸汽压要小，以免大量挥发；蒸汽压要小，以免大量挥发； l 密度要大，以保证玻璃也能漂浮在其上面；密度要大，以保证玻璃也能漂浮在其上面； l 容易

11、还原，在还原气氛中能以单质金属存在；容易还原，在还原气氛中能以单质金属存在； l 在在1000 左右下，不与玻璃发生化学反应。左右下，不与玻璃发生化学反应。 锡液的性质锡液的性质 锡液的污染锡液的污染 主要是指锡液中有氧、硫的混入，生成主要是指锡液中有氧、硫的混入，生成SnO 、 SnO2或或 SnS、SnS2，进而产生玻璃的缺陷。，进而产生玻璃的缺陷。 对锡液的保护对锡液的保护 l 通入保护气体通入保护气体 l 锡液中加入保护物质锡液中加入保护物质 二、浮法成型工艺过程二、浮法成型工艺过程 对于常用的徐冷拉薄法，在锡槽内可以将浮法玻璃对于常用的徐冷拉薄法，在锡槽内可以将浮法玻璃 成型工艺过程分为：成型工艺过程分为： l 摊平抛光区：摊平抛光区：9001050、长度不少于、长度不少于7m l 徐冷区：逐步冷却到徐冷区：逐步冷却到850、长度、长度56m l 拉薄区：拉薄区：850780 l 冷却硬化区：冷却硬化区：600650