玻璃工艺学第八章

1、1第八章 玻璃熔窑2浮法玻璃窑图片窑内全景窑内全景熔窑末端通往冷却部的出口，行话叫作卡脖，卡脖后面就是冷却部熔窑末端通往冷却部的出口，行话叫作卡脖，卡脖后面就是冷却部 喷火口喷火口 熔窑大碹熔窑大碹胸墙胸墙喷火口喷火口池壁池壁池底池底3影响玻璃熔制过程的因素： 配合料、熔制温度、气氛、压力、熔窑所用的耐配合料、熔制温度、气氛、压力、熔窑所用的耐火材料等。火材料等。 玻璃池窑中所用的耐火材料和坩埚的性质，对于玻璃池窑中所用的耐火材料和坩埚的性质，对于玻璃池窑的作业和玻璃的质量、产量都会产生显著玻璃池窑的作业和玻璃的质量、产量都会产生显著影响。使用质量不高的耐火材料不但限制熔制温度，影响。使用质量

2、不高的耐火材料不但限制熔制温度，还会缩短池窑寿命，降低熔窑的寿命，而且还会使还会缩短池窑寿命，降低熔窑的寿命，而且还会使玻璃带有各种缺陷（如结石、条纹等），降低玻璃玻璃带有各种缺陷（如结石、条纹等），降低玻璃的质量。的质量。4主要内容：主要内容：1.1.玻璃熔窑的类型及其选择玻璃熔窑的类型及其选择2.2.池窑用耐火材料的蚀变和选用池窑用耐火材料的蚀变和选用51.玻璃熔窑类型及其选择玻璃熔窑类型及其选择 根据熔制玻璃使用的热源，熔制过程的连续性，玻璃产品的根据熔制玻璃使用的热源，熔制过程的连续性，玻璃产品的种类和生产规模，窑内火焰的流动方向，烟气余热回收设备，种类和生产规模，窑内火焰的流动方向，

3、烟气余热回收设备，玻璃池窑有多种分类。玻璃池窑的分类方法很多，例如：按使玻璃池窑有多种分类。玻璃池窑的分类方法很多，例如：按使用热源，熔制过程的连续性，烟气余热回收设备，窑内火焰流用热源，熔制过程的连续性，烟气余热回收设备，窑内火焰流动的方向，制造的产品，窑的规模，成型方法等等。动的方向，制造的产品，窑的规模，成型方法等等。 目前我过基本上采用火焰池窑。其构造由玻璃溶剂，热源供目前我过基本上采用火焰池窑。其构造由玻璃溶剂，热源供给，余热回收，排烟供气四大部分组成。玻璃熔制部分，相当给，余热回收，排烟供气四大部分组成。玻璃熔制部分，相当于玻璃溶质过程，池窑窑体沿长度方向分成熔化部，冷却部和于玻璃

4、溶质过程，池窑窑体沿长度方向分成熔化部，冷却部和成形部。成形部。 6熔化部 熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清，均化的部分，鉴于现熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清，均化的部分，鉴于现用火焰表面加热的熔化方法，熔化部分分为上下两部分。上部分用火焰表面加热的熔化方法，熔化部分分为上下两部分。上部分为火焰空间，下部分为窑池。火焰空间由窑拱和胸墙组成。窑池为火焰空间，下部分为窑池。火焰空间由窑拱和胸墙组成。窑池由池壁和池底两部分构成，均用大砖砌筑，其形状基本上成长方由池壁和池底两部分构成，均用大砖砌筑，其形状基本上成长方形或正方形，池壁池底的厚度常取形或正方形，池壁池底的厚度常取300mm。7冷却部

5、 冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却后的部位，也是将冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却后的部位，也是将玻璃液分配给各供应料通路的部位。他也分为上部空间与窑池两玻璃液分配给各供应料通路的部位。他也分为上部空间与窑池两部分，结构与熔化部大体相同。部分，结构与熔化部大体相同。81.玻璃熔窑类型及其选择玻璃熔窑类型及其选择熔化设备熔化设备熔窑熔窑 玻璃熔窑分玻璃熔窑分池窑池窑(tank furnace)(tank furnace)和和坩埚窑坩埚窑(pot (pot furnace)furnace)两大类。按两大类。按作业方式作业方式分为连续作业熔窑和分为连续作业熔窑和间歇作业熔窑；按间歇作业熔

6、窑；按加热方式加热方式可分为火焰窑和电热可分为火焰窑和电热窑。火焰窑主要以固体燃料、液体燃料或气体燃窑。火焰窑主要以固体燃料、液体燃料或气体燃料为其热源；电热窑则有直接加热、辐射加热和料为其热源；电热窑则有直接加热、辐射加热和感应加热多种形式。感应加热多种形式。 9（一）池窑（一）池窑 平板玻璃横火焰窑熔化部平面图。平板玻璃横火焰窑熔化部平面图。10浮法玻璃熔窑11平板玻璃池窑内的熔融玻璃液流 1213（二）坩埚窑（二）坩埚窑 早期熔制玻璃大多采用坩埚窑，后来逐步为池窑所代早期熔制玻璃大多采用坩埚窑，后来逐步为池窑所代替。现在大部分是用连续熔制的池窑。但是，对于小规替。现在大部分是用连续熔制的

7、池窑。但是，对于小规模生产的玻璃制品，仍然采用间歇操作的坩埚窑，它在模生产的玻璃制品，仍然采用间歇操作的坩埚窑，它在玻璃生产中仍占有一定地位。玻璃生产中仍占有一定地位。14 坩埚窑分闭口坩埚和开口坩埚两种。 用闭口坩埚熔制时，火焰或烟气不与玻璃液直接接触，而是把坩埚壁四周围住。 开口坩埚有圆形和椭圆形等形式，熔制时坩埚中的玻璃料直接与窑内的气体介质接触，直接接受来自火焰和窑顶的辐射热。 使用闭口坩埚熔制玻璃时，可避免窑内气体或气氛引起玻璃的氧化、还原和污染。但是因为它是通过坩埚壁对玻璃传热，因此传热效率低。15 使用开口坩埚时，火焰在玻璃料面上掠过，因此火使用开口坩埚时，火焰在玻璃料面上掠过，

8、因此火焰和窑壁的辐射热对玻璃的熔制起着极为有效的作用，焰和窑壁的辐射热对玻璃的熔制起着极为有效的作用，其传热效率比闭口坩埚高得多。其传热效率比闭口坩埚高得多。 闭口坩埚有多种容量，一般可装玻璃液闭口坩埚有多种容量，一般可装玻璃液5050600600公公斤，小至斤，小至1010公斤，通常这种坩埚用于熔制质量要求较公斤，通常这种坩埚用于熔制质量要求较高的器皿玻璃、晶质玻璃和各种颜色玻璃。高的器皿玻璃、晶质玻璃和各种颜色玻璃。 而开口坩埚，则主要是用于熔制光学玻璃及特种玻而开口坩埚，则主要是用于熔制光学玻璃及特种玻璃，其容量，小的为数百公斤，大至璃，其容量，小的为数百公斤，大至1 12 2吨吨。16

9、 坩埚窑熔制的玻璃均匀，质量较好，但产量小，成坩埚窑熔制的玻璃均匀，质量较好，但产量小，成形不能机械化，并且坩埚制造复杂，价格昂贵，燃料形不能机械化，并且坩埚制造复杂，价格昂贵，燃料消耗多，管理比较复杂，因此只限于熔制少量多样品消耗多，管理比较复杂，因此只限于熔制少量多样品种的优质玻璃。种的优质玻璃。 现在已为连续式池窑所代替。现在已为连续式池窑所代替。172.耐火材料在池窑中的蚀变耐火材料在池窑中的蚀变（一）玻璃池窑的工作环境（一）玻璃池窑的工作环境化学侵蚀 玻璃液本身富含二氧化硅，属酸性。当窑衬材料与玻璃液接玻璃液本身富含二氧化硅，属酸性。当窑衬材料与玻璃液接触，或在气液相的作用下，粉料，

10、粉尘的飞散等作用下，受化触，或在气液相的作用下，粉料，粉尘的飞散等作用下，受化学侵蚀严重。尤其是学侵蚀严重。尤其是池底和池壁处，长期受玻璃液侵蚀池底和池壁处，长期受玻璃液侵蚀，化学，化学侵蚀更严重。在蓄热室的格子转，烟气温度高，含尘较多等条侵蚀更严重。在蓄热室的格子转，烟气温度高，含尘较多等条件很苛刻。件很苛刻。故在选用耐火材料时，能抗侵蚀是最关键的故在选用耐火材料时，能抗侵蚀是最关键的。池底池底池壁的材料应该是酸性的。池壁的材料应该是酸性的。考虑到窑池构造的特殊性，池壁和考虑到窑池构造的特殊性，池壁和池底均用池底均用大砖砌筑而非小砖，故材料以熔铸为主大砖砌筑而非小砖，故材料以熔铸为主。 振动

11、成型玻璃窑用浇注大砖，它体积密度高，振动成型玻璃窑用浇注大砖，它体积密度高，耐压强度大，是玻璃熔窑的池底，池壁最理想的耐压强度大，是玻璃熔窑的池底，池壁最理想的用材。用材。 18机械冲刷 机械冲刷主要是玻璃液流的强烈冲刷，如熔化部的窑坎处。机械冲刷主要是玻璃液流的强烈冲刷，如熔化部的窑坎处。其次是物料的机械冲刷如加料口处。为此选用的耐火材料应具其次是物料的机械冲刷如加料口处。为此选用的耐火材料应具有较高的强度和耐冲刷。有较高的强度和耐冲刷。19 高温作用 玻璃窑池的工作温度高达玻璃窑池的工作温度高达16001600度，各部位的温度波动在度，各部位的温度波动在100-200100-200度。还应

12、注意到，窑衬是在长期的高温作用下服役，度。还应注意到，窑衬是在长期的高温作用下服役，选材时要能耐高温侵蚀，同时还要不污染玻璃液。玻璃池窑选材时要能耐高温侵蚀，同时还要不污染玻璃液。玻璃池窑不与玻璃接触的部位，如上部结构的窑顶窑墙和喷火口，装不与玻璃接触的部位，如上部结构的窑顶窑墙和喷火口，装料系统等，损毁是高温作用、粉尘冲刷和各种挥发物的化学料系统等，损毁是高温作用、粉尘冲刷和各种挥发物的化学侵蚀。挥发物来源于玻璃液，配合料和燃烧产物，主要成分侵蚀。挥发物来源于玻璃液，配合料和燃烧产物，主要成分是碱金属氧化物等等。这些挥发物在高温下以碱蒸汽的状态是碱金属氧化物等等。这些挥发物在高温下以碱蒸汽的

13、状态存在，温度低时冷凝成液相。存在，温度低时冷凝成液相。 蓄热室拱顶主要用硅砖砌筑，但在蓄热室格子房上部一般蓄热室拱顶主要用硅砖砌筑，但在蓄热室格子房上部一般用碱性砖以抵抗碱气的侵蚀用碱性砖以抵抗碱气的侵蚀 。20 二、熔窑耐火材料及其与熔体的相互作用二、熔窑耐火材料及其与熔体的相互作用 熔窑一般由耐火材料砌筑。耐火材料由于受熔窑一般由耐火材料砌筑。耐火材料由于受高温熔体、炉气的冲刷、侵蚀，工作环境十分恶高温熔体、炉气的冲刷、侵蚀，工作环境十分恶劣。下面以玻璃熔窑为例，说明耐火材料与玻璃劣。下面以玻璃熔窑为例，说明耐火材料与玻璃熔体的相互作用。熔体的相互作用。（一）玻璃熔窑中各种耐火材料的使用

14、分布（一）玻璃熔窑中各种耐火材料的使用分布: : 1) 1) 与玻璃液相接触的耐火材料与玻璃液相接触的耐火材料-电熔锆刚玉电熔锆刚玉耐火材料。耐火材料。 2 2）与火焰相接触的耐火材料）与火焰相接触的耐火材料-硅砖。硅砖。21 3 3）与烟气相接触的耐火材料）与烟气相接触的耐火材料-烧结刚玉耐火烧结刚玉耐火材料、镁质耐火材料、镁铝质耐火材料、高铝质材料、镁质耐火材料、镁铝质耐火材料、高铝质耐火材料、粘土质耐火材料。耐火材料、粘土质耐火材料。（二）耐火材料的侵蚀（二）耐火材料的侵蚀 玻璃熔体对耐火材料的侵蚀过程，起决定性玻璃熔体对耐火材料的侵蚀过程，起决定性作用的因素是溶解度。设某种耐火材料的溶

15、解度作用的因素是溶解度。设某种耐火材料的溶解度为为C CS S，被溶解的物质将通过扩散及对流在作为溶，被溶解的物质将通过扩散及对流在作为溶剂的溶体中传播开，称为对流扩散。剂的溶体中传播开，称为对流扩散。 221. 水平方向侵蚀（冲刷线侵蚀） 23侵蚀可以概括为三个阶段。 （1）开始时固体液体润湿，熔体溶解耐火材料中的成分。在三物质交界处形成界面对流。侵蚀过程也快得多。 （2）第二步，溶解下的耐火材料由于自身的重量及扩张和旋涡过程的作用，部分往下流。 （3）第三步，新鲜的熔体重新对耐火材料进行润湿，全部过程又从头开始。24玻璃液与耐火材料的润湿与侵蚀252. 垂直方向的侵蚀（“气泡穿孔”及“金属

16、滴穿孔”） 如果是在气泡存在的情况下向上形成的“穿孔”称为“气泡穿孔”；如果是由于金属滴的作用而向下形成“穿孔”，则称为“金属滴穿孔”。 26垂直向侵蚀示意图垂直向侵蚀示意图 27本章总结1.影响玻璃熔制过程的因素： 配合料组成、均匀度、添加剂组成、熔制温度、气氛、压力、耐火材料性质和质量等。2.玻璃熔窑主要分为： 熔化部（含加料口）、澄清部、冷却部（经由过渡带）、出料口等。3.耐火材料的性质、分布区域和侵蚀过程。28第九章 玻璃熔体的成型与退火29玻璃熔体的成型方法：玻璃熔体的成型方法： 有压制法有压制法( (制水杯、烟灰缸等制水杯、烟灰缸等) ) 压延法压延法( (压花玻璃等压花玻璃等)

17、) 浇铸法浇铸法( (光学玻璃、熔铸耐火材料、铸石等光学玻璃、熔铸耐火材料、铸石等) ) 吹制法吹制法( (瓶罐等空心玻璃瓶罐等空心玻璃) ) 拉制法拉制法( (窗用玻璃、玻璃管、玻璃纤维等窗用玻璃、玻璃管、玻璃纤维等) ) 离心法离心法( (玻璃棉等玻璃棉等) ) 喷吹法喷吹法( (玻璃珠、各种耐火空心球玻璃珠、各种耐火空心球) ) 浮法浮法( (板玻璃等板玻璃等) ) 焊接法焊接法( (仪器玻璃仪器玻璃) )30一、玻璃的主要成型性质一、玻璃的主要成型性质（一）粘度（一）粘度 玻璃的粘度玻璃的粘度(viscosity)(viscosity)随温度下降而增大的随温度下降而增大的特性是玻璃制品

18、成型和定形的基础。特性是玻璃制品成型和定形的基础。 在高温范围内钠钙硅酸盐玻璃的粘度增加在高温范围内钠钙硅酸盐玻璃的粘度增加较慢；而在较慢；而在10009001000900间粘度增长加快，即间粘度增长加快，即粘度的温度梯度突然增大，曲线变弯；随后粘粘度的温度梯度突然增大，曲线变弯；随后粘度增长更快，即可迅速定形。度增长更快，即可迅速定形。 玻璃制品的成型温度范围选择在接近粘度玻璃制品的成型温度范围选择在接近粘度温度曲线的弯曲处，相当于粘度温度曲线的弯曲处，相当于粘度10102 210106 6PaPa s s之之间。间。31注意：注意： 一般将在一般将在10102 210108 8 Pa Pa

19、 s s粘度范围内温度范围粘度范围内温度范围大的玻璃称大的玻璃称长性玻璃长性玻璃(long glass)(long glass)，反之称，反之称短性短性玻璃玻璃(short glass)(short glass)，长性玻璃在相同的冷却速度，长性玻璃在相同的冷却速度下有较长的操作时间，而短性玻璃则要求迅速下有较长的操作时间，而短性玻璃则要求迅速成型。成型。（二）表面张力（双刃剑）二）表面张力（双刃剑） 玻璃液的表面张力使自由的玻璃液滴成为玻璃液的表面张力使自由的玻璃液滴成为球形；可不用模型吹制料泡；自动调节料滴的球形；可不用模型吹制料泡；自动调节料滴的形状；在玻璃纤维和玻璃管的拉制中能自然得形状

20、；在玻璃纤维和玻璃管的拉制中能自然得到圆形；在爆口和烘口时，表面张力能使边缘到圆形；在爆口和烘口时，表面张力能使边缘变圆。变圆。平板玻璃时会使原板发生收缩，压制时平板玻璃时会使原板发生收缩，压制时使制品的锐棱变圆，得不到清晰的花纹等。使制品的锐棱变圆，得不到清晰的花纹等。32（三）弹性（三）弹性 在大多数玻璃成型过程中，可能已达到在大多数玻璃成型过程中，可能已达到了弹性发生作用的温度，至少在制品的某些了弹性发生作用的温度，至少在制品的某些部位已接近于这样的温度，因此，这些部位部位已接近于这样的温度，因此，这些部位就有可能产生暂时应力，所以，弹性及消除就有可能产生暂时应力，所以，弹性及消除弹性影

21、响所需要的时间，就变得很重要。弹性影响所需要的时间，就变得很重要。（四）比热、热导率、热膨胀系数、表面辐射四）比热、热导率、热膨胀系数、表面辐射强度和透热性强度和透热性 玻璃成型时的冷却速度决定于外界的冷玻璃成型时的冷却速度决定于外界的冷却条件，也和玻璃自身的比热、热导率、表却条件，也和玻璃自身的比热、热导率、表面辐射强度和透热性有关。面辐射强度和透热性有关。 33二、成型制度的制定 合理的成型制度应使玻璃在成型各工序的温度和持续时间同玻璃液的流变性质及表面热性质协调一致。 34（一）成型过程中的热传递（一）成型过程中的热传递 在成型过程中，玻璃的热量要转移到冷却在成型过程中，玻璃的热量要转移

22、到冷却介质中。介质中。对无模成型的玻璃制品对无模成型的玻璃制品，如平板玻璃、，如平板玻璃、玻璃管、玻璃纤维等，其冷却介质只有空气，玻璃管、玻璃纤维等，其冷却介质只有空气，情况较为简单。情况较为简单。用模型成型的用模型成型的瓶罐、器皿等空瓶罐、器皿等空心制品，其冷却介质为模型，而模型的冷却介心制品，其冷却介质为模型，而模型的冷却介质又为空气，情况较为复杂质又为空气，情况较为复杂 。当玻璃液与模型内表面接触时，由于骤冷，当玻璃液与模型内表面接触时，由于骤冷，体积有一定的收缩，使玻璃制品脱离模型，玻体积有一定的收缩，使玻璃制品脱离模型，玻璃与模型之间形成一层导热较差的空气层。璃与模型之间形成一层导热

23、较差的空气层。 35二、吹制成型二、吹制成型(blow process)分人工吹制和机械吹制分人工吹制和机械吹制。人工吹制因产量低，劳。人工吹制因产量低，劳动强度大，目前除吹制少量工艺美术品和少量大件产动强度大，目前除吹制少量工艺美术品和少量大件产品外已很少用，而以各种自动化机械吹制为主。品外已很少用，而以各种自动化机械吹制为主。 林取林取1010型制瓶机成型过程示意图型制瓶机成型过程示意图（1 1）接受料滴；（）接受料滴；（2 2）真空吸口及扑气；（）真空吸口及扑气；（3 3）倒吹气；（）倒吹气；（4 4）雏型）雏型模翻转；（模翻转；（5 5）雏形模微开进行更热；（）雏形模微开进行更热；（6

24、 6）移入成形模；）移入成形模；（7 7）料泡在成形模中；（）料泡在成形模中；（8 8）吹气成形）吹气成形36三、拉制成型三、拉制成型(drawing process)(drawing process) 此法适用于成型各种板材和管材，其作用此法适用于成型各种板材和管材，其作用原理是对粘流状态的玻璃施加拉力，使其变薄，原理是对粘流状态的玻璃施加拉力，使其变薄，并在不断的变形中得到冷却而定形。并在不断的变形中得到冷却而定形。（一）平板玻璃的垂直拉制法（一）平板玻璃的垂直拉制法 2020世纪初比利时人弗克发明了平板玻璃有世纪初比利时人弗克发明了平板玻璃有槽垂直引上法，后来美国发展为无槽垂直引上槽垂直

25、引上法，后来美国发展为无槽垂直引上法，法，19711971年日本旭玻璃公司改造为对辊法，见年日本旭玻璃公司改造为对辊法，见图。图。 37垂直引上法生产平板玻璃示意图垂直引上法生产平板玻璃示意图1- 1-通路；通路；2-2-小眼；小眼；3-3-大梁；大梁；4-4-辅助冷却器；辅助冷却器；5-5-主冷却器；主冷却器；6-6-槽子砖；槽子砖；7-7-板板根；根；8-8-池墙；池墙；9-9-石棉辊；石棉辊；10-10-鱼鳞板；鱼鳞板；11-11-引上机；引上机；12-12-原板；原板；13-13-角铁；角铁；14-14-桥砖；桥砖；15-15-端墙；端墙；16-L16-L型砖；型砖；17-17-引砖；

26、引砖；18-18-冷却器；冷却器；19-19-八字水包；八字水包；20-20-槽钢；槽钢；21-21-石棉辊；石棉辊；22-22-吊平碹；吊平碹；23-23-玻璃液；玻璃液；24-24-转动式成型辊；转动式成型辊；25-25-辐射热挡板；辐射热挡板；26-26-冷却器；冷却器；27-27-原板；原板；28-28-石棉辊；石棉辊；29-29-缝隙缝隙38（二）玻璃管的拉制（二）玻璃管的拉制39 玻璃管的拉制分玻璃管的拉制分水平拉制水平拉制和和垂直引上垂直引上( (或或引下引下) )两类方法。水平拉制一般采用丹纳法，两类方法。水平拉制一般采用丹纳法，上图为丹纳法水平拉管机的作业示意图。上图为丹纳法

27、水平拉管机的作业示意图。 太阳能真空管是垂直拉制法。垂直拉引太阳能真空管是垂直拉制法。垂直拉引法一般用来生产厚壁管，其生产的原理和垂法一般用来生产厚壁管，其生产的原理和垂直引上平板玻璃类似。直引上平板玻璃类似。太阳能真空管： 材质为高硼硅玻璃，可承受直径2.5厘米冰雹袭击。结构如热水瓶胆，双层之间抽高真空。利用磁控溅射技术在内胆外壁沉积选择性吸收膜。该膜对太阳能吸收96%以上，而对外辐射仅为6%，通过集热管内热传导对管内流体加热升温。40四、浮法生产平板玻璃 浮法是指玻璃液漂浮在熔融金属表面浮法是指玻璃液漂浮在熔融金属表面上生产平板玻璃的方法。它是英国皮尔金顿上生产平板玻璃的方法。它是英国皮尔

28、金顿公司经公司经3030年的研究，在年的研究，在19591959年进入工业生年进入工业生产的。产的。 其优点是玻璃质量高其优点是玻璃质量高( (接近或相当于机械接近或相当于机械磨光玻璃磨光玻璃) )，拉引速度快，产量大，厚度可，拉引速度快，产量大，厚度可控制在控制在1.71.730mm30mm，宽度目前可达，宽度目前可达5.6m5.6m，便于生产自动化。便于生产自动化。 浮法玻璃的问世是世界玻璃生产发展史浮法玻璃的问世是世界玻璃生产发展史上的一次重大变革，它正在逐步取代平板玻上的一次重大变革，它正在逐步取代平板玻璃的各种拉制法生产方式。璃的各种拉制法生产方式。 中国洛阳浮法玻璃集团是世界三大浮

29、法玻璃工艺之一；“洛阳浮法玻璃工艺”的诞生地，全国大型的浮法玻璃生产商和销售商。拥有7条现代化浮法玻璃生产线，浮法玻璃1600多万重量箱，最大板宽4.5米。（秦皇岛耀华、深圳南玻等。） 近日，具有完全自主知识产权的我国第一条高硼硅浮法玻璃生产线，在秦皇岛耀华玻璃集团公司成功实现工业化生产，并通过了专业机构的质量认证，从而结束了我国高硼硅浮法玻璃全部依赖进口的历史。我国也成为继德国、美国之后，世界上第三个能够生产此类玻璃的国家。 高硼硅浮法玻璃具有耐高温、高硬度、低密度、高透光率等优点，是普通浮法玻璃所无法比拟的，产品广泛应用于家电、照明、太阳能发电、精密器械、环境工程、化学工程、半导体技术、医

30、学技术、安全防护等领域。 41浮法生产示意图浮法生产示意图1 1流槽；流槽；2 2玻璃液；玻璃液；3 3顶盖；顶盖；4 4玻璃带；玻璃带；5 5锡液；锡液；6 6槽底；槽底；7 7保护气管道；保护气管道；8 8拉边辊；拉边辊；9 9过渡辊台；过渡辊台；1010胸墙；胸墙；11 11闸板闸板42（一）浮抛介质的选择（一）浮抛介质的选择用作玻璃液的浮抛金属液必须具备以下条件：用作玻璃液的浮抛金属液必须具备以下条件：1. 1.在在10501050温度下的密度要大于玻璃。温度下的密度要大于玻璃。2.2.金属的熔点低于金属的熔点低于600600，沸点高于，沸点高于10501050，10001000左右的

31、蒸气压应尽可能低。左右的蒸气压应尽可能低。3.3.在在10001000左右温度下，不与玻璃发生化学反应。左右温度下，不与玻璃发生化学反应。 能满足以上条件的金属有能满足以上条件的金属有镓、铟、锡镓、铟、锡三种。三种。43（二）玻璃厚度的控制（二）玻璃厚度的控制 如何控制玻璃厚度是浮法生产平板玻璃如何控制玻璃厚度是浮法生产平板玻璃的关键。生产厚度大于的关键。生产厚度大于6mm6mm的玻璃比较容易，的玻璃比较容易，主要是限制玻璃带自由变宽，可主要是限制玻璃带自由变宽，可在锡槽摊平在锡槽摊平抛光区设石墨挡边器来限制玻璃宽度抛光区设石墨挡边器来限制玻璃宽度，如果，如果同时加大玻璃液的供给量，并同时加大

32、玻璃液的供给量，并调整拉引速度调整拉引速度，就可以生产就可以生产6 630mm30mm厚的玻璃。厚的玻璃。 生产厚度小于生产厚度小于6mm6mm的玻璃时，就需要克的玻璃时，就需要克服玻璃的表面张力对玻璃带产生的收缩。可服玻璃的表面张力对玻璃带产生的收缩。可在锡槽摊平抛光区设拉边机的方法控制玻璃在锡槽摊平抛光区设拉边机的方法控制玻璃宽度，同时宽度，同时加大冷端的拉引速度加大冷端的拉引速度，就可以生，就可以生产产6 630mm30mm厚的玻璃。厚的玻璃。 44 2.2.玻璃表面张力的增厚作用玻璃表面张力的增厚作用453.3.玻璃拉薄玻璃拉薄 46（五）玻璃的退火（五）玻璃的退火1. 1.定义与目的

33、定义与目的 消除玻璃制品在成型或热加工后残留在消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力的过程称为退火。其目的制品内的永久应力的过程称为退火。其目的是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。熔铸耐是防止炸裂和提高玻璃的机械强度。熔铸耐火材料和铸石等成型后也都要经过退火，其火材料和铸石等成型后也都要经过退火，其目的和作用原理与上述相似。目的和作用原理与上述相似。2.2.玻璃的热应力玻璃的热应力 玻璃中由于温差而产生的内应力称为热玻璃中由于温差而产生的内应力称为热应力，按其特点分暂时应力和永久应力。应力，按其特点分暂时应力和永久应力。47（1 1）暂时应力）暂时应力(temporary stress

34、)(temporary stress) 在温度低于应变点时，玻璃处于弹性变在温度低于应变点时，玻璃处于弹性变形温度范围形温度范围( (脆性状态脆性状态) )，在经受不均匀的温度，在经受不均匀的温度变化时会产生热应力。当温度梯度消失时，变化时会产生热应力。当温度梯度消失时，应力也消失。这种热应力称为暂时应力。应力也消失。这种热应力称为暂时应力。 （2 2）永久应力）永久应力(permanent stress)(permanent stress) 当玻璃内温度梯度消失，表面与内部温度当玻璃内温度梯度消失，表面与内部温度皆为常温时，内部残留的热应力，称为永久皆为常温时，内部残留的热应力，称为永久应力

35、。应力。 483.3.各种玻璃的允许应力各种玻璃的允许应力 玻璃中完全消除永久应力是不可能的，玻璃中完全消除永久应力是不可能的，因为在应变点附近降温时，制品内外不可能因为在应变点附近降温时，制品内外不可能一点没有温差。只要那时有温差存在，到完一点没有温差。只要那时有温差存在，到完全冷却后或多或少会存在永久应力。因此，全冷却后或多或少会存在永久应力。因此，可以根据制品用途不同，制定一个允许存在可以根据制品用途不同，制定一个允许存在永久应力的标准。根据此标准来掌握退火要永久应力的标准。根据此标准来掌握退火要求。求。494.4.玻璃的退火工艺制度玻璃的退火工艺制度 （1 1）玻璃的退火温度范围）玻璃

36、的退火温度范围 为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到高于玻璃转变温度加热到高于玻璃转变温度TgTg的某一温度，使的某一温度，使应力松弛。这个选定的保温均热温度称为退火应力松弛。这个选定的保温均热温度称为退火温度。温度。经验经验： 一般是：退火上限温度一般是：退火上限温度=TgTg +50-80 +50-80问题：能不能加热到问题：能不能加热到T Tf f50（2 2）玻璃退火工艺过程）玻璃退火工艺过程 不同的玻璃制品有不同的退火工艺制度。不同的玻璃制品有不同的退火工艺制度。 玻璃制品的退火包括加热、保温、慢冷玻璃制品的退火包括加热、保温、慢冷及快冷四个阶段。及快冷四个阶段。5152玻璃制品退火的各个阶段玻璃制品退火的各个阶段-加热阶段；加热阶段；-保温阶段；保