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玻璃生产工艺

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-27  浏览次数:71
核心提示:玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。
 玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下:


  1. 配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。

  2. 熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。

  3. 成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。
  A. 人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。
  B. 机械成形。因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。(2)浇铸法,生产光学玻璃。(3)离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止。(4)烧结法,用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。

  4. 退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆)。为了消除冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。

  此外,某些玻璃制品为了增加其强度,可进行刚化处理。包括:物理刚化(淬火),用于较厚的玻璃杯、桌面玻璃、汽车挡风玻璃等;和化学刚化(离子交换),用于手表表蒙玻璃、航空玻璃等。刚化的原理是在玻璃表面层产生压应力,以增加其强度。

 

玻璃生产工艺简介

2008年04月27日 星期日 10:43

    玻璃厂产品及其生产工艺以企业吏属行业分为两类。即:轻工业日用玻璃产品和建材行业平板玻璃产品。依据各种玻璃产品的生产工艺技术不同分为5个品种玻璃产品,分别是手工艺吹制日用玻璃产品、双辊压处平板玻璃产品、托辊转向平拉平板玻璃产品、有槽垂直引上平板玻璃产品、浮法平板玻璃产品。五种玻璃产品及其生产工艺及其新产品的开发虽然有时和旧式产品短时期并存,但是新产品总是以其质量优,科技含量高,技术装备水平先进,产量多,成本低,经济效益好的优势取代老产品。

日用玻璃产品主要生产设备是坩锅圆炉和小型池炉。

坩埚圆炉生产日用玻璃产品属传统生产工艺。通过圆炉的上火口和下火眼火焰流动将坩锅内的玻璃混合料(或熟料)熔制成合格玻璃液,经手工艺吹制加工成产品。坩埚圆炉的规模有5个坩埚、7个坩埚、9个坩埚等不同结构。坩埚圆炉生产运行为间歇式进行。将预先制备好的配合料按标准加入到坩埚内,同时司炉工烧煤升温直到熔化温度达到指标,将坩埚内的混合料熔制成合格的玻璃液。然后减火降温,使玻璃液温度降到适合吹制成型粘度的温度开始吹制半成品,同时进行保温。直到将坩埚内所有玻璃液吹制使用完,再进行下次重复过程。每天24小时一个周期,进行重复生产。由于生产过程中形成升温降温周期,造成能源浪费,成本高,效益低。

平拉生产线窑池的熔化部和冷却采用多口流液洞和花格墙分隔,冷却部和成型料盆由吊墙分隔的结构,平拉机由可控硅调速转向辊和拉边机组成。玻璃原板输送辊道25米长,退火窑12米,输送辊道末端为成品切台。

熔化部熔制合格的玻璃液经流液洞进入冷却部和成型料池降温冷却到适合平拉成型粘度的温度拉边机拉引定型玻璃原板经输送辊道托送进退火窑退火后,在输送辊道的冷却部冷却后,运行到切台处切裁半成品规格片,检验质量装箱入库。成型料盒玻璃液面到转向辊上表面为垂直拉引板根,高度为600毫米。拉边机将原板两边固定,控制住原板收缩,保证玻璃原板宽度。玻璃原板在转向辊上表面由垂直转向水平托引输送运行。转向辊和输送辊道线的速度相同。

有槽垂直引上平板玻璃产品生产工艺 玻璃熔窑为六对小炉横火焰池窑。以热煤气为燃料,配合通过投料机推入熔窑内,在热煤气火焰高温作用下在熔化部熔化成玻璃液经澄清部澄清,冷却部冷却流入成型室(引上窑池)。玻璃液的温度控制在适合成型粘度的温度指标,成型室的玻璃液通过槽子砖口由垂直引上机连续拉制成型玻璃带在引上机膛内经退火、冷却成玻璃原板,在连续几上拉引中按规定的原板高度用自动横切机切割、吸盘掰板机掰断,旋转在悬链原片输送机的吊车上。

悬链原片输送机的玻璃原板吊车在设定的运送程序指令下进入相关切室。人工操纵电动机构切桌,切裁出合格的规格玻璃处,经质量检验后装箱。有L型电瓶车运行载货电梯输送成品库。用装卸叉车码垛成装车。

浮法联合车间玻璃生产工艺流程

窑头料仓的混合料经两台斜毯式投料机推入熔窑,熔窑以重油为燃料烧油将配合料熔化成玻璃液,再经澄清均化、冷却后通过玻璃液流入锡槽成型。在流道上没有安全闸板和调节闸板。并没有板宽流量控制装道。

玻璃液在锡液面上自摊平,展开,再经机械拉引挡边和接边机的控制,形成所需要的玻璃带,然后被拉引出锡槽,经过渡辊合,进入退火窑。为避免锡液氧化,锡槽内空间充满氮氢保护气体。

进入退火窑的玻璃带在退火窑内,严格按照制定的退火温度曲线进行退火,使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。

玻璃带在冷端经过切割掰断,加速分离、掰边、纵掰纵分后,通过斜坡道,并经吹风清扫,然后进入分片线,人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。

在冷端机组中,预留了洗涤干燥,缺陷自动检测、喷粉和中片自动取板装箱堆垛设备的位置。生产线上设有紧急落板、掰边、欠板落板三个落板装置。使型不合格板不进入切割区。使掰不合格的板不进入装箱堆垛区。

经破碎和搅碎的碎玻璃通过1#胶带输送机由生产线后部向前部输送,送到2#胶带机上运至退火切裁工段厂房外侧的3#胶带输送机上。正常生产时,3#胶带输送机顺转将碎玻璃送入4#胶带输送机,经提升机进入窑头碎玻璃仓仓内碎玻璃由电振给料机送出经电子秤称量。然后撒到配合料胶带输送机上送窑头料仓。生产不正常时过多的碎玻璃由3#胶带输送机逆转送入碎玻璃堆场。分片处和成品库产生的少量碎玻璃由人工运送到碎玻璃堆场。堆场的碎玻璃由装载车运到碎玻璃地坑处经破碎后由提升机进入室外碎玻璃储仓。使用埋单仓下电振给料机送入4#胶带输送机送往窑头碎玻璃仓使用。

熔窑燃油各项指标参数:熔制温度曲线;液面高度投料速度由中央控制系统自动控制。

锡槽玻璃成型温度曲线;玻璃液流量;拉引速度;玻璃带宽度和厚度由中央控制系统自动控制。

退火窑玻璃带退火温度曲线和冷却速度,各项指标参数由中央控制系统控制。

第三节  浮法平板玻璃产品生产工艺

 

双辽玻璃厂于1999年7月30日建成投产了400吨级浮法玻璃生产线。浮法平板玻璃产品产量设计能力215万重量箱/年。设计平均年生产日为353天,日产量6090重量箱。产品质量标准执行中华人民共和国家标准。《浮法玻璃》GB11614—1999。产品综合产量及质量指标:制镜玻璃20%;汽车玻璃40%;建筑玻璃100%。

400吨级浮法玻璃生产线,原料工艺的配合料秤量混合生产系统使用减量法计算机在线控制全自动生产线。传感器和主要软件使用了国外先进技术。实现了配合料高质量生产。玻璃熔窑使用了美国托利多公司窑炉新技术,提高了玻璃液的熔化质量。中央控制系统使用了法国贝利公司计算机新技术,使生产线全部工艺生产技术指标参数控制精确,调整快速准确,始终处于最佳状态。400T肖浮法玻璃生产线科技含量高,工艺技术装备水平居国内同行业领先地位。企业通过高效率组织管理,科学的运作,实现了浮法玻璃生产一次试生产成功,产量达到了设计生产能力。投产后浮法玻璃生产线平板玻璃产品年产量突破设计能力。投产后浮法玻璃生产线平板玻璃产品年产量突破设计能力,达到了227万重量箱/年。浮法检测各项质量指标全部达到国家标准。部分质量指标超过国家标准(GB11614—1999)。

 

一 原料生产工艺流程

400T级浮法玻璃液熔化量400吨/天。需用粉料配合料(干基)369.61吨/天,碎玻璃回窑量95.51吨/天,配合料总量(干基)465.13吨。浮法玻璃使用的各种原料化学成份、粒度、水分质量标准控制在入厂和入库前。保证各种原料成份进厂批量稳定,使用批量稳定,使玻璃成份保持稳定。

硅砂:质量合格硅砂由汽车运输进厂,经桥式起重抓半机抓送到砂库贮存。由起重抓斗机抓送入硅砂中间仓,仓下的电振给料机将硅砂送入电振筛筛分。筛上物装袋运走(极少),筛下硅砂经胶带输送机、提升机送入秤量排库仓使用。

硅石粉:质量合格硅石粉由火车运输批量进厂,人工卸货。经铲车和超重抓斗机抓送入硅石粉库贮存。使用时由起重抓斗机抓送入硅石粉中间仓。仓下电振给料机将硅石粉送入电抓筛筛分。筛上物装袋运走(极少)。筛下硅石粉经胶带输送机和斗式提升机送硅石粉砰量排库仓使用。

钙石粉:合格钙石粉袋装火车运输赶时髦玫,人工卸货,叉车运入钙石粉库起重机码垛。使用时人工装车,翻半车运到钙石粉上料仓口,人工拆包倒料,经提升机送入六角筛筛分。筛上物装袋运走(极少),筛下钙石粉进入钙石粉秤量排库仓使用。

纯碱:纯碱为重质纯碱。袋装火车运输进厂。人工装车,翻半车运到纯碱上料仓口。人工拆包倒料。提升机运送到六角筛筛分。筛下纯碱进入纯碱秤量排库仓使用。

芒硝:袋装火车运输进厂。人工卸货,叉车运入硝库起重机码垛。使用时人工装车,翻斗车送到料仓口人工拆包倒料。提升机送入六角筛筛分,筛上物为结块硝进入笼型碾粉碎再经提升机运送到六角筛筛分,筛下芒硝入芒硝秤量排库仓使用。

配合料生产即各种粉秤量混合。称量排库仓的各种粉料经电振给料机定量加入秤量斗,由减量法电子秤精确秤量按顺序放入秤量胶带输送机送入混合机混合,定量加水,加蒸气混合成均匀的配合料,放入配合料胶带输送机往窑头料仓。碎玻璃秤量仓及减量法电子秤设置在配合料胶带输送机上面,当配合料运送中经过其下面时,电振给料机将秤量好的碎玻璃定量准确地辅加在配合料表面上一起进入窑料仓。配合料生产系统全部控制在计算机程序指令中准确运行。

二 燃油系统工艺流程

400吨级浮法熔窑为六对小炉横火焰池窑。以重油为燃料。重油热值40486KJ/公斤油。玻璃耗热量7326KJ/公斤玻璃液。重油耗量73吨/天,耗重油量26645吨/年。

重油加温用蒸气和电加热两种形式。重油燃烧用压缩空气作雾化介质。

重油经铁路专线油罐车运输进厂到卸油位。卸油由卸油槽、卸油沟重油流入地下零位油罐。经立式油泵将重油入贮油罐,贮油罐容量为2000立方为重油。共计三座,一座贮油罐卸油;一座贮油贮满后脱水;一座贮油罐脱水后使用。贮油罐贮灌重油后,脱水指标升温脱水。定时将罐内油脱出的水放入油水分离池。罐内脱出的水带有部分重油,加温分离后将油水分离池上部的油送回地下零位油罐集中送往贮油罐。油水分离池油层下的水送入油水汽浮分离器进一步蒸气扰拌升温使水中的油全部优发离浮起送回油水分离池回收入罐使用。将不含油的水排放入废水排出系统。

贮油罐内的重油经脱水排水后使重油含水量达到控制指标要求标准。重油经过滤、油泵加热器,厂区送油管路、窑头蒸汽加热器、电加热器,各小炉油耗燃烧熔化玻璃液。回油稳压回油管路设在蒸汽加热器前。回油送加贮油罐。

燃油系统的油流量、压力、粘度、温度;雾化介质流量、压力;助燃风窑流量压力;废气量排出压力、温度;燃油火焰换向所有的指标参数经中火控制程序控制执行。

三 浮法联合车间玻璃生产工艺流程

窑头料仓的混合料经两台斜毯式投料机推入熔窑,熔窑以重油为燃料烧油将配合料熔化成玻璃液,再经澄清均化、冷却后通过玻璃液流入锡槽成型。在流道上没有安全闸板和调节闸板。并没有板宽流量控制装道。

玻璃液在锡液面上自摊平,展开,再经机械拉引挡边和接边机的控制,形成所需要的玻璃带,然后被拉引出锡槽,经过渡辊合,进入退火窑。为避免锡液氧化,锡槽内空间充满氮氢保护气体。

进入退火窑的玻璃带在退火窑内,严格按照制定的退火温度曲线进行退火,使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。

玻璃带在冷端经过切割掰断,加速分离、掰边、纵掰纵分后,通过斜坡道,并经吹风清扫,然后进入分片线,人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。

在冷端机组中,预留了洗涤干燥,缺陷自动检测、喷粉和中片自动取板装箱堆垛设备的位置。生产线上设有紧急落板、掰边、欠板落板三个落板装置。使型不合格板不进入切割区。使掰不合格的板不进入装箱堆垛区。

经破碎和搅碎的碎玻璃通过1#胶带输送机由生产线后部向前部输送,送到2#胶带机上运至退火切裁工段厂房外侧的3#胶带输送机上。正常生产时,3#胶带输送机顺转将碎玻璃送入4#胶带输送机,经提升机进入窑头碎玻璃仓仓内碎玻璃由电振给料机送出经电子秤称量。然后撒到配合料胶带输送机上送窑头料仓。生产不正常时过多的碎玻璃由3#胶带输送机逆转送入碎玻璃堆场。分片处和成品库产生的少量碎玻璃由人工运送到碎玻璃堆场。堆场的碎玻璃由装载车运到碎玻璃地坑处经破碎后由提升机进入室外碎玻璃储仓。使用埋单仓下电振给料机送入4#胶带输送机送往窑头碎玻璃仓使用。

熔窑燃油各项指标参数:熔制温度曲线;液面高度投料速度由中央控制系统自动控制。

锡槽玻璃成型温度曲线;玻璃液流量;拉引速度;玻璃带宽度和厚度由中央控制系统自动控制。

退火窑玻璃带退火温度曲线和冷却速度,各项指标参数由中央控制系统控制。

 

 
关键词: 玻璃 生产 工艺
 
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