ｔｏ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ
ｌａｔｅｓｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｃｏｓｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｑｕａｌｉｔｙ，ｒｅｄｕｃｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｃｏｍｐｅｔｉ．
ｔｊｖｅｎｅｓｓ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅ；ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ
万方数据
・２８・
玻璃与搪瓷
２０１４年６月
用。泡沫玻璃生产中的粉磨工艺广泛采用“粉末法”，即采用干法粉磨工艺，配合料为粉末状态。 泡沫玻璃自诞生至今已有将近８０年的历史，中国和美国成为泡沫玻璃生产最主要的两个国家，其生产 工艺各自成一派，作者将其分别命名为“美国康宁工艺”和“中国嘉兴工艺”，其生产工艺最大的区别在于原 料方面，“美国康宁工艺”采用玻璃熔窑自制玻璃原料，原料成本较高，产品质量最佳，产品主要市场在于工 业绝热，其工艺流程如图１所示。１８。；“中国嘉兴工艺”主要采用回收的废／碎平板玻璃作为原料，原料成本较 低，产品质量较佳，成为循环经济典型范例，主要目标市场在于建筑绝热，其工艺流程如图２所示‘１引。
Ｔｖ＿／ｍ３。 国内外生产泡沫玻璃的原料主要有工业原料和天然原料两大类，并以工业原料为主。天然原料包括火 山灰、黑曜岩、珍珠岩和长石等矿产原料，发泡温度相对较高，泡孔结构不均匀，连通泡孑Ｌ相对较多，吸水率大
５００
ｍ３／年增加了４０倍，生产技术逐步成
熟和完善，生产装备水平不断提升，生产成本大幅下降，以废玻璃为原料的泡沫玻璃生产成本仅有６００～８５０
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ｔｈｅ ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｓｔａｔｕｓ
ｉｎ Ｔｈｅ Ｕ．
ｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ａｎｄ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ ｂｏｔｈ Ｊｉａｘｉｎｇ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｍａｄｅ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｆｉｅｌｄ．ｗａｓ ｆｌｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ
２００
ｋｇ／ｍ３，它是一种性能优异的保温、隔热、吸音、防潮、防火及防腐的轻质高强绝热材料心Ｊ。 １９３５年，法国圣戈班公司（Ｓｔ．Ｇｕｂａｉｎ）申报了第一个泡沫玻璃专利。３ｊ。该专利以平板玻璃为原料，碳酸
钙作为发泡剂，在耐火模具中进行加热，制成了轻石状的材料。随后，美国、西德、前苏联、英国、捷克、日本等 国家陆续申报很多专利和研究报告。４叫２：。 １９３９年，前苏联在门捷列夫化工学院中间实验厂研制生产了泡沫玻璃＿ｌ引。当时采用了“一步法”工艺， 以平板玻璃为原料，使用煤粉、石墨、石灰石作为发泡剂，制品吸水率相对较高，表观密度为１８０～３５０
ｋｇ／ｍ３。
１９４１年，美国匹兹堡康宁公司（ＰＣＣ）开始泡沫玻璃的研制和生产，使用炭黑作为发泡剂，生产出泡孔结
构完全封闭的绝热型泡沫玻璃。１４ Ｊ。康宁公司是全球最为著名的泡沫玻璃生产制造公司，主要以自制的玻璃
原料生产高品质泡沫玻璃产品，其产品广泛用于工业保温行业，包括深冷和低温管道、设备、容器和储罐，中 温和高温管道、设备，石油化工、硫化生产过程，以及建筑物的天花板、围护墙、内隔墙等。匹兹堡康宁公司对 于泡沫玻璃生产和研究一直处于世界领先地位，它也是世界上最大的泡沫玻璃生产企业，现有５个生产工 厂，美国本土有３个，比利时１个，中国烟台１个。 １９４５年，日本旭玻璃公司和日本硝子公司开始着手泡沫玻璃的研究工作，其后日本旭玻璃公司购买了 法国圣戈班公司的专利使用权，与日本硝子公司合作成立永昌玻璃厂，采用碳酸钙作为发泡剂，生产了白色
２００
ｍ３／年，后来发展到５
２００
０００
ｍ３／年。粉磨工
艺采用陶瓷厂所用的单罐式球磨机，采用干法粉磨工艺，每罐粉磨配合料８００～１
ｋｇ，球磨机采用硅石内
衬，鹅卵石作为磨介，鹅卵石损耗较大，每月需要补充１００～２００ ｋｇ鹅卵石。发泡窑借鉴电子陶瓷生产所用的 推板窑，传动阻力极大，很容易造成传动用滑道的损坏，每月需要维修１～３次，导致生产经常间断。发泡窑
（北京工业大学材料科学与工程学院，北京
摘要：结合国内外泡沫玻璃发展历史，重点介绍了美国和中国泡沫玻璃发展概况，对于泡沫玻璃 生产工艺贡献相对较大的美国康宁工艺和中国嘉兴工艺进行了工艺流程对比分析。按代别划分 了中国泡沫玻璃生产线的发展历史，详述了每个代别的生产线特点，并且对不同代别泡沫玻璃生 产线的生产规模、投资、单位生产成本进行对比。总之，泡沫玻璃行业的发展趋势必须建设高世 代生产线，增加产能，提高品质，降低成本，增强竞争力。
ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｃａｌｅ，ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｎｉｔ ｃｏｓｔ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｍｏｎｇｓｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｅｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｔｈｅ
ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｉｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｈｏｕｌｄ ｌｉｎｅｓ
关键词：泡沫玻璃；生产线；世代；生产技术；生产工艺 中图分类号：ＴＱｌ７１．７２＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—２８７１（２０１４）０３—００２６—０７
ＤＯＩ：１０．１３５８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇ．ｅ．１０００－２８７１．２０１４．０３．００７
Ａ Ｒቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｖｉｅｗ
ｏｎ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
和紫红色泡沫玻璃产品¨“。
１９５５年，我国沈阳陶瓷厂开始研究泡沫玻璃；１９７０年，大连玻璃制品厂试制出封闭气孑Ｌ结构的保温型泡 沫玻璃；１９７５年，沈阳陶瓷厂与大连轻工业学院联合研制出吸音型泡沫玻璃产品‘１６。。１９７７年，我国开始小 批量商品化生产泡沫玻璃，并用于乙烯超低温设备绝热工程’１ ７Ｉ。２０世纪８０年代，在浙江嘉兴地区逐步形成 了中国的泡沫玻璃生产制造基地。由于我国的泡沫玻璃工业起步相对较晚，在配方、工艺和装备等方面积累 相对较少，泡沫玻璃质量与匹兹堡康宁公司的产品相比还有很大差距，为此很多技术研发人员不断探索开 发，其中的技术代表包括北京工业大学田英良［１８瑚］，嘉兴新光绿色建材技术有限公司屈培元等。２０’２１’２５’４卜４
长度２４—２８ ｒｎ，使用电能作为加热能源。退火炉采用车板式隧道炉，毛坯密集堆放在窑车上，依靠退火炉尾
端的卷扬机进行牵引，在退火炉两侧采用燃煤加热箱供热，完成泡沫玻璃毛坯的应力消除。退火炉长度大约
６０
ｍ。模具采用分体式耐热钢模具，毛坯尺寸规格相对较小，仅有５４０
ｍｍ×４５０ ｍｍ×１６０
ｍｍ。切割采用圆
万方数据
第４２卷第３期
玻璃与搪瓷
・２９・
我国处于第３代、第４代、第５代泡沫玻璃生产线并存状况？第５代生产线所生产的泡沫玻璃产品质量最优， 单位生产成本相对较低，在未来２～３年，泡沫玻璃生产企业将逐步淘汰第３代和第４代泡沫玻璃生产线，改 建和新建第５代泡沫玻璃生产线。 国内不同代别泡沫玻璃生产线的投资仅包括生产线整体部分，不含土建、能源、电力进厂等其它投资费 用，并且生产线建造质量和水平处于中上水平，相对智能和自动化水平较高，不同代别泡沫玻璃生产线的生
盘锯，切割粉尘较大。产品质量相对较差，按现行的ＪＣ／Ｔ ６４７－２００５标准仅能达到１８０号产品性能Ｈ引，即产
品表观密度为１６０～１８０ ｋｇ／ｍ３。
３．３生产线代别介绍
３．３．１第１代泡沫玻璃生产线（１９７５～１９９４） 第１代泡沫玻璃生产线是伴随着我国对泡沫玻璃生产探索而逐步形成的“中国嘉兴工艺”基础上所形 成的，属于中国泡沫玻璃产业的初级阶段，从１９７５～１９９４年，整整经历了２０年。从最初的土法箱式电炉群 逐步过渡到隧道式加热炉，生产线产能从３００ ｍ３／年跃升到１
｝收稿日期：２０１４—０２—１５
万方数据
第４２卷第３期
玻璃与搪瓷
・２７－
１泡沫玻璃发展概况
泡沫玻璃是以富含玻璃相的物质为主要原料，添加适量的发泡剂和助剂，经过粉磨，形成配合料；然后将 配合料放入耐热模具中，经过预热、烧结、发泡、冷却和退火等工艺生产而成的轻质无机多孔状玻璃态材
料。１ ｏ。泡沫玻璃中泡孔体积占总体积的８０％～９５％，泡孑Ｌ直径多为１～２ｍｍ，泡沫玻璃的体积密度在１００～
６Ｉ。
２００４年，泡沫玻璃逐步在建筑节能领域得到应用和推广，２００９年央视大火之后，泡沫玻璃产业在中国得 到了快速发展，泡沫玻璃在建筑节能与城市防火减灾方面得到了普遍认同和广泛应用。２０１３年底，我国已 有将近３０家泡沫玻璃生产企业，主要分布在浙江、上海、河北、江苏、河南、山东、甘肃、广西等地，基本形成了 江浙地区和河北地区两大生产基地，泡沫玻璃总产能达１ １０万ｒｎ３／年，预计２０１５年泡沫玻璃产能将达到１５０ 万ｉｎ３。泡沫玻璃的单线产能已达６万Ｉｎ３／年，较初期的单线产能１
于５％；工业原料包括平板玻璃、阴极射线管玻璃（简称ＣＲＴ玻璃）、特制硅酸盐玻璃、特制硼硅酸盐玻璃、粉 煤灰和眼镜玻璃废料等，这些玻璃废料已经均匀熔化过，原料品质相对纯净，只需经过简单处理，即可应用生 产出质量相对较好的泡沫玻璃制品。
２泡沫玻璃生产工艺
目前，全球泡沫玻璃生产企业广泛采用“两步法”生产工艺，即发泡工艺和退火工艺分别在发泡窑和退 火炉中独立进行，在发泡窑中完成毛坯发泡后，毛坯需要与模具脱离，将毛坯送人退火炉内，模具继续循环使
ｃａｒ－
ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏａｍ ｇｌａｓｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ