浮法玻璃的退火
浮法玻璃的退火
在确定浮法玻璃退火温度之前,首选要确定浮法玻璃的退火上限和退火下限温度。
根据资料介绍浮法玻璃退火上限与退火下限温差在70-80℃之间。
萍乡的化学成分72.1 1.2 8.4 4 14 ≤0.1
根据Fulcher 实验公式T上限 =T0+B/(lg13+A)和T下限= T0+B/(lg17.5+A)计算,萍乡退火上限温度为545.1,下限温度为472.3,温差为72.8℃。
依据不同厚度浮法玻璃设定的永久应力值,确定退火窑B区的降温速度。
B区的降温速度是由拉引速度和每延长米的降温速度决定的。
即B区降温速度℃/min=拉引速度(M/min)×B区每延长米降温速度(℃/M)。
根据公式
δ=K×E2×G计算其永久应力
K 常数 4.457 E 玻璃厚度(cm) G B区浮法玻璃的降温速度(℃/min) 不同厚度浮法玻璃的永久应力值 (nm/cm)
在玻璃熔窑的熔化能力确定之后,即可根据生产的玻璃厚度和原板宽度计算出拉引速度(M/min),由此不难算出B区每延长米所需的降温速度(℃/M)。
这样就知道了退火窑B区的温降,即B 区降温速度(℃/M)×退火窑B区长度(M)。
依此决定退火窑A区出口温度及B区出口温度。
当退火窑A区、B区进出口温度确定之后,根据公式T介=T表-1.25KCE×103完全可以计算出测温点处玻璃带及空间介质温度,也就是热电偶显示的温度就确定了。
注:K 玻璃的物性热工参数,由图表查得
C玻璃带在该区段的冷却速度(℃/min) E 玻璃带的厚度(M)
T表玻璃带在该处的表面温度℃ 萍乡浮法玻璃厂熔窑熔化能力(T/D)、生产的玻璃厚度(mm)、拉引速度(m/h)、降温速
度(℃/M及℃/min)及永久应力、AB区玻璃带进出口温度、测点处空间介质温度(℃)如下:
A区温度以不低于545℃为宜。
吨退火窑B区长度为21米是较短的,如按A区出口温度550℃计算,B区长度就为23米,A区12米较10.8米理想。
因本厂退火窑C区温度降不下来,故不再进行计算与测点之设定,只能说尽可能地降低。
(出口应为380℃,测点温度325℃)。
根据实验公式计算结果,本厂退火上限温度Lg13温度是545.1℃,下限温度是
472.3℃,故A区出口温度最低应设定为545℃,B区出口温度应不低于475℃,这也符合克纽德退火窑的技术条件,即A区出口温度550℃,B区出口温度480℃。
计算举例:
进行退火窑A区温度为605℃,出A区温度547℃,A区长度10.8米,空间介质温
度测点距出口3.8米。
(605-547)/10.8=5.37℃/M 5.37*3.8=20.4℃ 547+20.4=567.4℃
查图表得知玻璃567.4℃物性热工参数K=0.1795
则T玻-T介=1.25*0.1795*5*6.5M/min*5.37℃/M=39℃ T介=567.4-
39=528℃
B区出口温度设定为475℃ (547-475)/21米=3.43℃/米3.43℃/米*3.8米=13℃ 475+13=488
取K值=0.226,玻璃带与空间介质温差为32℃。
测点处空间介质温度:488-32=456。
在制定玻璃退火温度制度时,退火B区的降温速度(拉引速度米/分钟×降温速度℃/
米)应满足该种厚度玻璃对永久应力值的要求范围。
对于玻璃带的横向及板上,板下温差同样应引起重视。
对于薄玻璃,因玻璃带边部
较中部厚,故空间介质温度应低于中部(指A区)2-3℃,B区边部与中部相等。
对于厚玻璃,因玻璃带边部较中部薄,故玻璃带边部温度可与中部(空间介质)相当。
应当指出,边部温度不可高于中部温度(AB区)。
C区以后各区段温度同样应是边部稍高于中部,即加大中部的冷却强度。
这样边部形成较小的压应力,中部为较弱张应力,易于切割。
这样应力分布合理,减少破损和炸裂,提高玻璃的产量和质量。
玻璃带在A区的板下温度应高于板上温度5-8℃,B区3-5℃,C区及以后各区段板
下温度同样应稍高于板上温度,以适应退火窑辊道所带走的热量,尽可能保持玻璃带上、下表面温度相一致,如果温差较大,玻璃带会变形、弯曲,严重时会造成炸裂。
如A区空间介质温度为528℃,边部1为526℃边2为527℃,中间528℃。
板下中
部533-536℃,边1为531-534℃,边2为532-535℃。
玻璃带如果不是因为切割设备、技术问题而发生切割不好,如横切白查,掰断不好,
纵分不好、掰边困难,多、少角较多,装箱破损较多,存放、运输、炸裂,室温下炸裂、不易切割,这说明玻璃在退火区段,退火温度制度不合理。
在生产中有时会发现玻璃带并没有纵向横向炸裂,但横切、纵分,掰边不好,这基本上是由于退火区域温度制度不合理所致,即A区温度较高,B区温度较低,是由B区降温速度太快而造成的。
玻璃带出现退火质量问题及处理办法。
当玻璃带出现退火质量问题,首先应判断是退火区域(AB区)的问题,还是退火区域
以后(含C区)到刚出退火窑(F区)不远处的问题,做出正确的判断后再着手进行解决。
玻璃出现横切白渣、横切不好、掰边不好等所述情况,应检查AB区的温度制度,B
区的降温速度及横向温差。
B区降温速度太快会发生横切、白渣等问题。
出现这些问题时,调整C区及其以后各区段的温度是不可能彻底解决问题的。
玻璃带在退火区域以下,C区到F区出口不远处出现掉边、纵炸、横炸、XY形炸裂
则应检查C区、Ret区、F区的温度制度,尤其是横切、掰边均无问题时,更能证明是由C区及以后各区段温度制度不合理,此种情况下调整AB区的温度是不可能解决问题,甚至问题会变得更为严重,破坏了整个退火窑的温度制度,使问题复杂化,解决起来会变得困难。
在大多情况下,玻璃带炸裂、掉边出现在C区之后到F区出口不远处,可做如下处
理。
1、出现掉边的原因是边部压应力太大了,这时边部的压应力与中部的张应力交介处
强度最低,此时极易产生掉边。
如有掉边发生,应降低掉边那一侧边部的温度,如果C区横向温差比较合理时,应加强Ret区域或F区边部的冷却,使边部压应力减少,当然提高中部之温度也可以,目的是减少横向温差,降低边部压应力,调整时不能过急。
2、纵向炸裂是边部产生了较大的张应力,我们知道,玻璃的抗压强度是抗张强度的十倍,因此玻璃带边部知心朋友是微弱的压应力,中部是较小的张应力。
发生纵
向炸裂应提高Ret区、F区边部的温度或降低中部之温度,降低边部的冷却强度,减少边部的吹风量。
纵向炸裂是从边部开始向中部延伸,到玻璃带中部后纵向炸裂,将玻璃分成两部分,玻璃带
边紧,不易用手抬起。
纵炸与掉边是不同的,必须区分开来,掉边是在拉边机牙印处或其附近,纵炸基本是在玻璃带中部,掉边是边部压应力过大,纵炸是边部张应力较大,因此其处理方法相反。
3、横向炸裂是边部产生了较大的压应力,当其超过玻璃的强度时就会产生横向炸裂。
如果产生X型横向炸裂说明玻璃带两边的压应力都大,应适当降低C区及其以后各区段边部的温度,减少边部的压应力;如发生的是Y型炸裂,哪一侧发生Y 型炸裂就应降低哪一侧边部的温度。
在调整时应精心操作,如果调得过大,可能横炸解决了,又出现了纵炸(掉边也如此)。
如果只产生一条直线横向炸裂,说明温度基本合理,稍微调整即可。
退火窑温度制度制定的合理,操作技术较好,现在设计制造的退火窑完全可以满足浮法玻璃对退火的要求的,不需要烧边火,不会破,完全可以生产出退火质量良好的浮法玻璃。
在正常生产情况下,玻璃成份不变,拉引量不变,退火温度变化也不会很大,如3-12毫米浮法玻璃进退火窑的温度相同时,AB区的出口温度变化不会超过5℃。
有的厂介绍过12毫米玻璃B区温度较4-5毫米玻璃提高20℃左右,退火温度变化这么大是不合理的。
如果我厂B区温度变化如此之大,退火质量会受到严重的影响。
由于各厂拉引速度不同,退火窑结构不同,退火窑长度及测温点位置不同,设定的测温点温度不同是正确的,如果相同才是错误的。
各厂都要根据本厂实际情况,通过计算及实践检验确定适合本厂实际的退火温度制度,对兄弟厂的退火温度制度只供分析,参考和研究,绝不可照搬。
玻璃带在Ret区的降温速度主要是决定于风量的大小,即风阀的开度,而非温度之高低,因测定的是风温,并不是空间介质温度。
萍乡浮法玻璃厂冷修后第二个窑期退火窑因B区加长3米,C区加长3米,退火窑的温度制度与第一个窑期400吨将不同,A区的温度(出口)可提高5℃,B区可降低5℃,在制定温度制度时,B区出口温度仍然不应低于475℃,以保证浮法玻璃的退火下限温度在B区完成。
在保证B区降温速度的条件下可提高A区的出口温度,A区测点温度定为538℃,也可满足退火要求,B区测点温度定为456℃。
由此可见退火窑的温度制度,应根据拉引速度及退火窑各区长度,即允许的降温速度,经过计算及实践合理的确定。