玻璃厂考试题及答案

玻璃厂考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.浮法玻璃成形时，锡槽内保护气体主要作用是A.降低锡液表面张力 B.防止锡液氧化 C.提高玻璃透光率 D.冷却玻璃带答案：B解析：锡液在高温下极易氧化生成SnO₂，氧化膜一旦粘附玻璃下表面将产生“雾点”缺陷，故通入N₂+H₂混合气体，H₂与O₂反应生成水蒸气被排走，保持锡液镜面光亮。2.下列哪项不是玻璃退火区“永久应力”产生的主因A.冷却速度过快 B.退火温度过低 C.板厚差异大 D.拉边机速度波动答案：D解析：永久应力由温度梯度导致结构梯度产生，拉边机速度波动只会造成暂时性板宽变化，应力可在均热段松弛。3.熔窑大碹用硅砖砌筑时，预留膨胀缝填充材料应选A.硅酸铝纤维毯 B.聚苯乙烯板 C.陶瓷纤维绳 D.木屑答案：B解析：聚苯乙烯板在升温时烧失，留下精确膨胀间隙，避免硅砖膨胀挤裂碹顶。4.玻璃成分中，Al₂O₃含量从1%提高到2%，对熔制的影响是A.粘度下降 B.料性变长 C.析晶倾向减小 D.热膨胀系数增大答案：B解析：Al₂O₃为网络中间体，提高含量使硅氧网络聚合度增加，料性变长，即玻璃由塑性态转为高粘态的温度区间变宽，成型操作窗口扩大。5.在线Low-E镀膜采用真空磁控溅射，靶材“中毒”指A.靶面金属耗尽 B.靶面形成绝缘氧化物 C.靶材开裂 D.靶面温度超限答案：B解析：反应溅射中氧气过量，靶面生成Al₂O₃或SnO₂绝缘层，导致电荷积累、弧光放电，膜层均匀性下降。6.熔窑鼓泡最佳位置在A.热点之后 B.泡沫区之前 C.投料口下方 D.流液洞入口答案：B解析：鼓泡可冲破硅酸盐泡沫层，促进均化与澄清，若置于热点之后，鼓泡气体易带入成形流，造成气泡缺陷。7.玻璃表面微裂纹扩展的临界应力强度因子K_IC单位是A.MPa B.MPa·m½ C.N·m⁻² D.J·m⁻²答案：B解析：K_IC为材料常数，表征裂纹失稳扩展门槛，单位MPa·m½。8.下列哪种缺陷最可能因“碹滴”造成A.开口泡 B.结石 C.波筋 D.光畸变答案：D解析：碹顶硅砖受碱蒸汽侵蚀形成玻璃相，滴落至玻璃带表面，局部折射率突变，产生光畸变。9.熔窑换向时，蓄热室上部温度突降的主要原因是A.烟气流量减少 B.助燃空气温度低 C.格子体蓄热释放 D.火焰长度缩短答案：B解析：换向后，原本被烟气加热的格子体开始预热空气，空气入口温度低，导致上部温度骤降。10.在线应力仪测量原理基于A.双折射 B.干涉 C.散射 D.衍射答案：A解析：玻璃内应力使各向异性，产生光程差，通过检偏器观察干涉色，按色序表换算应力值。11.玻璃热端喷涂SO₂的主要目的是A.表面增强 B.防霉 C.降低表面钠离子 D.提高硬度答案：C解析：SO₂与玻璃表面Na⁺反应生成Na₂SO₄，水洗后表面Na⁺减少，抑制下游“发霉”与膜层脱附。12.熔窑池壁采用41#AZS砖，其中“41”指A.ZrO₂质量分数 B.Al₂O₃质量分数 C.体积密度 D.耐火度答案：A解析：AZS砖编号以ZrO₂含量命名，41即ZrO₂≈41%，抗侵蚀性能最优。13.玻璃带在锡槽内漂浮高度计算时，忽略表面张力，可用A.阿基米德原理 B.伯努利方程 C.纳维-斯托克斯方程 D.傅里叶定律答案：A解析：漂浮高度h=ρ_glass/(ρ_tin)·t，其中t为玻璃带厚度，ρ为密度，符合浮力平衡。14.下列哪项不是影响玻璃热膨胀系数的主要因素A.网络形成体含量 B.碱金属离子半径 C.冷却速率 D.网络外体场强答案：C解析：热膨胀系数为结构敏感量，取决于化学组成，冷却速率影响应力但几乎不改变α值。15.熔窑烟气中NOx原始排放浓度最高可达A.500mg/m³ B.1200mg/m³ C.2000mg/m³ D.2800mg/m³答案：C解析：高温空气燃烧时热力型NOx大量生成，实测峰值可达2000mg/m³（以NO₂计，标干态，8%O₂）。二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.下列措施可有效降低熔窑能耗的有A.增加助燃氧浓度 B.提高碎玻璃比例 C.降低火焰空间高度 D.采用复合保温层 E.增大格子体体积答案：ABDE解析：富氧燃烧减少烟气量；碎玻璃降低熔制温度；复合保温减少散热；增大格子体提高热回收；降低火焰空间高度会加剧碹顶侵蚀，节能效果有限。17.关于锡槽底壳“鼓包”缺陷，下列说法正确的有A.与锡液含铁量高有关 B.与底壳冷却不足有关 C.与保护气体湿度高有关 D.与锡槽负压不足有关 E.与底壳钢板材质无关答案：ABC解析：铁溶解于锡形成FeSn₂，冷却时析出体积膨胀；冷却不足导致锡液温度梯度大，热应力鼓包；水蒸气与铁反应生成Fe₃O₄，加剧鼓包。18.玻璃退火区温度控制精度要求±1℃，可采取的手段有A.分区PID调节 B.热风循环搅拌 C.辐射管电加热 D.红外测温闭环 E.增大保温层厚度答案：ABCD解析：分区PID与热风循环可消除横向温差；辐射管响应快；红外测温实时反馈；单纯增加保温层厚度会延长热惯性，反而降低动态精度。19.下列属于玻璃“发霉”必经阶段的有A.离子交换 B.水膜形成 C.硅氧网络水解 D.碱金属富集 E.裂纹扩展答案：ABCD解析：发霉即表面风化，Na⁺与水汽交换→形成NaOH水膜→网络水解→SiO₂骨架破坏→表面出现白斑，裂纹扩展为后期机械损伤。20.熔窑池底“漂砖”产生的原因有A.玻璃液温度过高 B.池底保温过强 C.砖缝过大 D.玻璃液密度降低 E.池底冷却风不足答案：ABCE解析：温度过高或保温过强使玻璃液粘度降低，砖缝大提供上浮通道；冷却风不足无法形成底部高粘层；玻璃液密度降低与漂砖无直接关系。21.在线镀膜出现“靶弧”时，现场可立即执行的操作有A.降低靶功率 B.提高氧气流量 C.关闭该靶区挡板 D.提高溅射气压 E.切换备用靶答案：ACDE解析：降低功率与提高气压可抑制弧光；关闭挡板隔离缺陷区；切换备用靶保证连续生产；提高氧气流量会加剧靶面氧化，适得其反。22.关于玻璃断裂韧性，下列说法正确的有A.与表面裂纹尺寸无关 B.与加载速率有关 C.与温度有关 D.与化学强化有关 E.与玻璃厚度无关答案：BCD解析：断裂韧性K_IC为材料常数，但实测值受加载速率、温度、化学强化产生的表面压应力影响；与裂纹尺寸、厚度无关。23.熔窑使用电助熔的优点有A.提高熔化率 B.降低NOx排放 C.减少泡沫层 D.提高玻璃均匀性 E.降低碹顶温度答案：ABCD解析：电助熔在玻璃液内部生热，热效率高，熔化率提升；无火焰燃烧，NOx低；焦耳热扰动均化；对碹顶温度影响小。24.下列哪些属于锡槽“槽底泡”缺陷诱因A.底壳渗水 B.底壳冷却过度 C.锡液含氢量高 D.保护气体含硫 E.底壳钢板脱碳答案：ACD解析：渗水与氢气反应生成H₂O气泡；氢溶解度随温度降低而下降，过饱和析出；硫与铁反应生成FeS，界面张力变化诱发气泡。25.玻璃均化指数U值计算涉及参数有A.密度波动 B.折射率波动 C.SiO₂含量波动 D.气泡数量 E.波筋角度答案：ABCE解析：U值综合密度、折射率、化学组成及光学畸变（波筋）波动，气泡数量属澄清指标，不直接参与U值。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.熔窑换火时，火焰换向阀先动作，后助燃风机变频调节。答案：√解析：程序联锁要求先切断旧火焰，再调节风量，防止爆燃。27.锡槽空间温度越高，锡液氧化越慢。答案：×解析：温度升高，氧在锡中扩散系数增大，氧化加快。28.玻璃热膨胀系数随Na₂O含量增加而线性减小。答案：×解析：Na₂O为网络外体，引入非桥氧，膨胀系数增大。29.化学强化玻璃表面压应力层深度一般小于50μm。答案：√解析：K⁺-Na⁺交换层典型深度20–50μm，压应力可达500MPa以上。30.熔窑烟气露点温度与SO₃含量正相关。答案：√解析：SO₃与水蒸气生成H₂SO₄蒸汽，露点升高，易引发低温腐蚀。31.浮法玻璃下表面锡扩散层厚度与锡槽长度成正比。答案：×解析：锡扩散厚度主要与接触时间、温度、锡液活性有关，与槽长非线性关系。32.退火窑B区快速冷却可提高产量，但永久应力增加。答案：√解析：快速冷却使温差梯度增大，结构梯度冻结，永久应力升高。33.电熔AZS砖的“玻璃相渗出”温度约为1400℃。答案：√解析：AZS砖玻璃相软化点1350–1420℃，渗出后加速侵蚀。34.在线应力仪测得的光程差越大，表面压应力越小。答案：×解析：光程差与应力成正比，压应力越大，光程差越大。35.玻璃发霉后表面pH值升高。答案：√解析：Na⁺与水反应生成NaOH，表面碱性增强，pH可达10以上。四、填空题（每空2分，共20分）36.浮法玻璃成形粘度范围为________Pa·s，对应温度约________℃。答案：10²·⁷–10³·⁰，920–950解析：此时玻璃可自身摊平又不至流淌，称“成形粘度窗口”。37.熔窑热点温度升高10℃，单位能耗约增加________kcal/kg玻璃。答案：8–10解析：经验统计，热点每升高10℃，燃料单耗增加1.2–1.5%。38.锡液密度在1000℃时为________kg/m³。答案：6800解析：纯锡液态密度随温度线性下降，系数-0.65kg/(m³·℃)。39.玻璃断裂韧性K_IC典型值________MPa·m½。答案：0.7–0.8解析：钠钙硅玻璃室温K_IC约0.75MPa·m½，远低于金属。40.在线Low-E膜层方块电阻要求≤________Ω/□，辐射率ε≤________。答案：12，0.15解析：双银Low-E产品，方块电阻8–12Ω/□，对应ε≈0.10–0.15。41.熔窑池底冷却风风温一般控制≤________℃，风速________m/s。答案：40，15–20解析：风温过高冷却效率下降；风速过低边界层厚，散热不足。42.退火区上下温差应≤________℃，横向温差≤________℃。答案：5，3解析：GB11614要求，保证永久应力≤0.15MPa。43.玻璃液均化指数U≤________视为合格。答案：5解析：企业内控，U=5对应波筋角30″，肉眼不可见。44.蓄热室格子体堵塞率≥________%时需热修。答案：15解析：堵塞率升高，预热温度下降，能耗增加>5%。45.锡槽保护气体露点要求≤________℃。答案：-60解析：高纯N₂+H₂经干燥器后露点-60℃，防止锡液氧化。五、简答题（每题10分，共30分）46.简述熔窑“跑玻璃”事故应急处置七步法，并说明每一步的关键点。答案：1.立即降负荷：主控室将燃料量降至30%，防止玻璃液继续大量流出。2.切断电助熔：停电极，避免玻璃液带电喷溅。3.投水包+水冷：在破损池壁外壁贴水冷钢包，形成高粘玻璃层，封堵漏点。4.提升液面：暂停拉引，投料系统加量，液面升高5cm，增大静压使漏口玻璃凝固。5.横向拉边机外移：减少横向拉力，降低玻璃带对池壁侧向剪切。6.建立临时围堰：用耐火纤维毯在窑底围堰，引流玻璃至事故坑，保护钢结构。7.组织热修：待漏点玻璃凝固后，从加料口投入锆质捣打料，局部升温至1500℃烧结，形成致密保护层。关键点：速度第一，水冷安全距离≥1m，防止爆炸；热修需专人监护，穿戴镀铝隔热服。47.试分析在线镀膜出现“横向色差”三条典型原因，并给出对应解决措施。答案：原因1：靶材磁场横向不均，导致溅射速率中间高两侧低。措施：重新调整磁钢间隙，中间降低5mm，两侧加补偿磁钢；定期用高斯计扫描，峰谷差≤20G。原因2：玻璃带横向温度梯度>3℃，膜层氧化程度差异。措施：在镀膜区上方加横向分区电加热，每区独立PID；增加热风挡板，降低横向对流。原因3：气体分配管堵塞，氧气局部过量。措施：停机后用内窥镜排查，发现堵塞用φ3mm钻头疏通；建立每周吹扫制度，氮气压力0.3MPa，持续10min。48.退火窑B区温度曲线出现“驼峰”缺陷（中间高两侧低5℃），试述其形成机理及调整策略。答案：机理：B区为快冷区，通常采用纵向风嘴吹扫。由于边部有保温帘阻挡，风速低，换热系数小；中间风速高，换热剧烈，导致横向温差。同时，玻璃带边部因拉边机头吸热，温度本已偏低，双重作用形成驼峰。调整策略：1.风嘴角度：由垂直改为15°外倾，增强边部对流。2.增设边部辅助风嘴：在距边部200mm处加两排φ20mm风嘴，风量占总风量15%。3.保温帘开度：由全闭改为30%开度，减少边部热阻。4.横向风扇：在B区顶部加两台0.75kW轴流风扇，反向吹风，打破温度分层。5.控制逻辑：将横向三点红外测温信号接入PLC，采用模型预测控制（MPC），每30s微调边部风阀开度，目标温差≤2℃。经实测，2h后驼峰消失，永久应力下降0.05MPa。六、计算题（每题15分，共30分）49.某浮法线原板宽3.8m，厚度6mm，拉引速度800m/h，碎玻璃掺入率30%，玻璃液利用率97%，熔窑日出料量450t/d。试计算：（1）理论