平板浮法玻璃制备工厂设计流程（课堂PPT）

1、1浮法玻璃工厂设计10090211 隗陆10090214 韩策10090216 陈正洋10090217 李思琦10090218 顾佳男10090225 扎西2 1、什么是浮法玻璃 浮法玻璃是因玻璃液漂浮在熔融金属表面获得抛光成型而得名的，是熔融的玻璃液从熔窑内连续流入充有保护气体（N2和H2）的锡槽内漂浮在金属锡液面上，经过摊平、抛光形成厚度均匀、两表面平行、平整和抛光的玻璃带的玻璃，是平板玻璃（板状的硅酸盐玻璃）的一种。3 2、浮法玻璃的生产过程 由加工合格的各种原料按照配方制备的配合料经熔化、澄清并冷却至11501100左右的玻璃液，通过与锡槽连接的流道及深入锡槽内的流槽，连续流入锡槽内并

2、漂浮在相对密度大的锡液表面上，在自身重力、表面张力、拉边机以及过渡辊台拉力的共同作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、拉薄（积厚），成型为上下表面平整的玻璃带，在锡槽尾部外过渡辊台及与之连接的退火窑传动辊的牵引下，被引上过渡辊台，传送入退火窑，进退火、切裁，就得到了浮法玻璃产品。45 3、浮法工艺的优缺点 浮法与其他成型方法比较，其优点是： （1）产品质量好，如上下表面平整、互相平行、透光度高等。 （2）产量高，浮法玻璃的产量主要取决于玻璃熔窑的熔化量和玻璃带成型的拉引速度，而且其板宽加大也比较容易。 （3）品种多，用浮法可以生产0.5525mm的优质平板玻璃，供各种用途；同时，浮法还可以生产各

3、种本体着色和在线镀膜玻璃。 （4）易于科学化管理和实现全线机械化、自动化，劳动生产率高。 （5）连续作业周期长，有利于稳定的生产。浮法工艺的主要缺点是基建投资和占地面积比较大，同一时间里只能生产一种厚度的产品，偶然事故可能造成全线停产，因此必须要求严格的科学管理制度，使全线的人员和设备、器件、物料都保持良好状态。 6 4、浮法玻璃的分类 根据国家标准GB11614-2009平板玻璃中平板玻璃的分类，浮法玻璃按颜色属性分为无色透明浮法玻璃和本体着色浮法玻璃；按外观质量分为合格品、一等品和优等品；按公称厚度分为2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm、

4、22mm、25mm。7 5、浮法玻璃化学成分 浮法玻璃化学成分基础系统为Na-Ca-Si三元系统，满足三个要求： （1）产品的使用要求； （2）生产工艺要求 ； （3）生产成本要求。 浮法玻璃的化学成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化钠（Na2O）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等。 基本含量： Na2O：12%15%； CaO： 8%12% ； SiO2： 69%73% 86、浮法玻璃的成分特点 经过人们长时间生产实践得出“高钙、中镁、低铝、高钙、中镁、低铝、微铁微铁”的化学组合成分是生产优质浮法玻璃的条件之一。 高钙：浮法玻璃拉引速度快，

5、在成型中必须采用硬化速度快的“短”性玻璃成分，即调整CaO到8%9%。 中镁：CaO含量增加，使玻璃发脆并容易产生硅灰石析晶（CaO.SiO2 ）。因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃的析晶性能。 低铝：铝高将增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，将Al2O3的含量降低到1.3%以下， 微铁： 熔化时着色能力强的Fe2+被氧化为着色能力弱的Fe3+，但在锡槽中又被还原成Fe2+因此严格限制在0.1%以内。 9 7、浮法玻璃中各种氧化物的作用 SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。 CaO：它能加速玻璃的熔化和澄清过程，并提高玻璃的机械强度、硬度及化学稳定性。 MgO：适量的MgO可降低玻璃的高温

6、粘度，降低玻璃的析晶倾向和析晶速度，提高机械强度和化学稳定性，对提高玻璃的热稳定性也有良好的影响。 Al2O3：能降低玻璃的析晶倾向和结晶速度，降低玻璃的膨胀系数，提高玻璃的粘度、表面张力、软化温度、化学稳定性、热稳定性和机械强度，是最有效的玻璃稳定剂 Na2O：能降低玻璃的熔化温度，大幅度降低玻璃液的粘度，增加玻璃液的高温流动性，是良好的助熔剂。 K2O ：K2O和Na2O作用基本一样； 用少量的K2O代替Na2O，具有“双碱效应”，能够提高玻璃的化学稳定性，显著减少玻璃析晶，改善玻璃的析晶倾向。 Fe2O3：在无色透明浮法玻璃生产中，Fe2O3纯属有害杂质，它能使玻璃着成黄绿色而影响玻璃的

7、光学性能。10 8、浮法玻璃的原料 主要原料是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，是形成玻璃结构的主体原料，它们决定玻璃的基本物理、化学性能。这些原料经熔融、反应后即生成硅酸盐构成玻璃液的主体。 对于浮法玻璃来说，主要原料引入SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O（或K2O）等氧化物，决定着玻璃的物理性质和化学性质。 辅助原料是使玻璃获得某些必要的特性和加速熔制过程的原料，用量虽然少，但作用却很重要。根据作用的不同，辅助原料分为澄清剂、助熔剂、氧化剂与还原剂、着色剂与脱色剂等。11 9、浮法玻璃熔制技术工艺流程 浮法玻璃熔制技术工艺流程示意图：12 10、玻璃熔制工艺原理 根据熔制过程

8、中的不同特点，从加热配合料到最终成为符合成型要求玻璃液的过程，可分为五个阶段，即硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段和玻璃液冷却阶段。直观地，也可分为配合料堆的反应烧结阶段；硅酸盐形成及其熔化物熔化阶段，主要是残余石英砂溶解于已形成的硅酸盐中；澄清消除气泡阶段，主要是降低各种气体在玻璃液中的过饱和程度；逐渐冷却至成型温度阶段。13 11、浮法玻璃熔窑 浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑。浮法玻璃熔窑根据各部功能，其构造分为投料、玻璃熔制、热源供给、废气余热回收、排烟供气等部分。1412、浮法玻璃成型的定义 浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控

9、制下经流道平稳连续地流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。 玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。 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。15 13、玻璃退火的定义和目的 在玻璃工艺中，所谓玻璃的退火主要是指将玻璃置于退火窑中经过足够长的时间通过退火温

10、度范围或以缓慢的速度冷却下来，以便不再产生超过允许范围的永久应力和暂时应力,或者说是尽可能使玻璃中产生的热应力减少或消除的过程。 玻璃退火的目的是消除浮法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。 浮法玻璃的退火可分成两个主要过程: 一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生。16 14、浮法玻璃的配合料制备 配合料料单的计算，是以构成玻璃的氧化物质量分数和原料的化学成分为基础，计算出熔化100kg玻璃液所需的各种原料的用量石英砂硅砂白云石石灰石纯碱芒硝煤粉设计成分SiO299.190.890.870.1972.6472.05Al2O30.364.810.340.1699.399.151.2CaO0.110.2630.7655.45008.65MgO0.040.0120.950.24004Na2O0.13.470058.3243.3513.85Fe2O30.07