《材料工艺课程论》word版

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1、浮玻璃工艺研究【摘要】本文主要介绍的是浮法玻璃的生产工艺。浮法玻璃生产系统是在锡液上漂浮连续成型的较大型玻璃生产系统。一个浮法玻璃厂的主要系统主要分为原料配料系统、熔窑系统、锡槽系统、退火窑系统等。【关键词】浮法玻璃；配料；融化；锡槽；退火。引言我们知道,浮法玻璃工艺是利用熔融玻璃液连续流到并漂浮在比重大的金属锡液面上,玻璃液在高温一下借助于金属锡液和玻璃液的表面张力、玻璃液与金属锡液的界面张力以及玻璃重力的共同作用,使玻璃液在锡液面上铺开、摊平,形成上下表面平整、无波筋以及相互平行的玻璃带,玻璃带在锡槽内逐

2、渐冷却降温硬化后脱离锡液面,经玻璃退火册断册边切裁,就能得到用浮法工艺生产出的平板玻璃产品。一般的生产流程分四个系统。分别为配料系统、融化系统、成型切割、退火系统。配料系统退火系统成型切割融化系统一、配料系统1.1玻璃成分玻璃的成分包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O。由于一些原料有其特殊之处，所以在各个工序中都要对其加以克服才能顺利而又合理的制作出合乎要求的玻璃。由于SiO2的熔点过高，大约在1710℃，所以就要加入适量的CaO和K2O来降低熔点，而这两种原料都相对比较贵，容易提高制作

3、成本，就适量加一些Al2O3，还有其他的一些原料加入，都有其中的用意，每一种原料的加入都是有原因的。1.2玻璃原料主要有：石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。辅助原料：着色剂金属氧化物。助熔剂：萤石CaF2。澄清剂：碳。1.3配料方案按照浮法玻璃生产线的工艺要求，配料现场需要石英砂、长石、石灰石、白云石、纯碱、芒硝、碳粉、铁粉、碎玻璃等九种主要原材料的供应仓。原料从砂矿运来工厂首先分产地分批次在均化库里均化。均化后按照计算配比称量，由混合机混合后由投料机将配料和碎玻璃投入熔窑。二、融化系统中国的浮法玻璃熔窑多

4、以重油为燃料，其次是燃天然气，在八十年末也建成了燃焦炉煤气和全电熔的浮法熔窑。地处中国西南的四川省境内，天然气资源丰富，广泛用于工业与民用各个方面。在四川省原来已有燃天然气的较大规模的双线平拉熔窑和九机引上熔窑。由于燃天然气的污染小所以本文以燃天然气的熔窑作介绍，以下简称“自贡浮法熔窑”。是由秦皇玻璃工业研究设计院设计的。原料在熔窑内熔化，形成玻璃液。熔窑是玻璃工厂的心脏。熔窑热点区的最高温度可达1600℃或更高。熔窑的熔化量目前可达700~900t/d，窑龄在6~8年以上。熔窑从前往后，分别是投料池，熔化部

5、（熔窑的关键，其结构包括大碹、碹碴、胸墙、池壁、池底、钢结构），卡脖、冷却部。小炉和蓄热室是熔窑结构的重要组成部分。小炉是使气体或液体燃料流和助燃空气流各自以一定合适的速度喷向熔窑空间，边混合，边燃烧的装置。蓄热室是一种热回收装置。另外，烟道和烟囱是熔窑的排气系统。图一、浮法玻璃熔窑平面图1、投料口2、熔化部3、小炉5、流料口6、蓄热池配合料在熔窑中熔成玻璃的过程，需要大量的热量。其燃料主要采用高热值燃料—重油和天然气。还有发生炉煤气。燃烧器的设计选型及其布置安装方式，不仅直接影响玻璃的熔化效率，对节能和操作

6、维修都有直接关系。利用人工控制和自动控制手段，维持合理的熔化温度曲线，保证有稳定的温度、稳定的窑压、稳定的液面和稳定的泡界限是熔化操作的重要任务。目前，国内的浮法熔窑大都采用DCS控制系统（一般都是与锡槽、退火窑等共用一套热端DCS系统），按照最佳作业条件对熔化中多因素的变化的全过程实行自动控制和监视。其组态软件有和力时、贝利、霍尼韦尔等公司的产品。另装备工业电视系统，用以观察窑内火焰形状和变化以及配合料熔化情况。2.1投料口采用单投料池，取投料池的池宽为熔化部池宽的80。熔化部池宽Bm=9500mm，所以投

7、料池宽为Bt=9500×80%=7600mm，取投料池长度为Lt=2300mm。可采用两台垄式投料机。其工作原理如图二所示。图二前脸墙采用L型吊墙，吊墙鼻区端部采用对开式可移动水冷门，以最大限度地减少投料口处的潺火。这样不但有节能效果，而且对减少粉尘飞扬改善窑头环境有明显作用。在两台投料机中间沿窑纵向中心线装有插入窑内的导料大水管，以减少偏料造成的对池壁的冲刷。L型吊墙两侧及顶部结构为前脸翼墙。在两侧前脸翼墙上各开有观察孔，从窑头可以很方便地观察到窑内火焰情况及窑内构造情况。投料口池壁拐角砖冲刷严重，为延长窑

8、龄在投料口拐角处设置冷却水包。2.2熔化部熔化部是体现熔窑熔化能力的主要部位。自贡浮法熔窑标称熔化能力为330t／d，要求可述350t／d。并考虑远期还有地大的可能。首先确定池宽，美国TECO公司根据多年熔窑设计实践经验总结出了确定熔化部池宽的经验公式。将其转化为公制后如公式。、式中：B——所求熔化部池宽(mm)P——熔窑日熔化能力。据此公式可以求出对于330~350t／d的燃油熔窑其熔化部池宽为：