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7.玻璃退火窑


E 区结构
E 区即自然冷却区, 从该区开始, 玻璃带直接暴露在空
气中, 利用其自然对流使玻璃带得到冷却, 该区除辊道
外无其他任何设备, 只是在封闭区与急冷区之间起过渡 作用。
主讲人:焦宇鸿
F 区结构
F 区即强制冷却区, 该区是
用车间内的室温空气直接
喷吹到玻璃带表面上, 利 用其强制对流使玻璃带快 速冷却。 该区结构与RET 区的内部 结构基本相同,其不同点只 是F 区为敞开结构, 且冷却 风量也比RET 区大。该区 玻璃带上下的冷却风嘴,上 部冷却风量横向分区控制, 下部只控制左右两边的进 风量, 横向不再分区。
主讲人:焦宇鸿
为防止碎玻璃落入下部电加热器内, 一般在下部加热器
上覆盖一层不锈钢丝网。 每列风管有单层、双层或3 层不等, 取决于要求的冷却 速度。在窑内横向风管分为几个部分, 宽窑分为5 个部 分, 窑窄分为3 个部分。窑的宽度与进窑的玻璃带宽度 有关, 每个部分的宽度不等, 在窑中心宽些, 在窑边部窄 些
主讲人:焦宇鸿
浮法玻璃退火技术的发展方向
从我国浮法玻璃生产实践看, 因为退火窑性能不良而影
响生产的情况有两种。
① 退火不良影响正常的产品质量与品种。
② 增加品种和产量但退火窑性能上不能满足。
主讲人:焦宇鸿
科学的设计、科学的制造、科学的运行
(1 ) 运用20 世纪90 年代最新的退火理论进行退火窑方案设计。 (2 ) 目前国内300~500t/ d 退火窑应增加C区长度, 改善玻璃板的热交换 条件。
(3 ) 玻璃板在退火过程中边部最易出问题, 如纵炸、横炸、波浪
边等都是从边部产生的, 但国产退火窑除了装有固定的横向分区 冷却器与加热器外, 没有其他调节板边温度的手段, 特别是板宽 有变化时更易出问题。因此, 退火窑A 区边部应设计往复移动式 电加热器, 根据板边状况, 随时进行调整。 (4 ) 利用冷修机会, 对尚在运行的国产退火窑 A 区的热工过程进 行改造, 如将逆流改为顺流。这种改造可以减少残余应力5%~ 7% ,可以增加5%左右的产量, 且投资很少。
主讲人:焦宇鸿
1976 年CNUD 公司宣布该公司已成功地对退火窑的冷
却系统进行了有效的改造。其内容是将玻璃板在380~ 220℃ 的温度区间内的冷却方式由原来的间接冷却改 为由热风循环直接冷却, 这种工艺的最大优点就是可以 将退火窑缩短, 增加操作灵活性, 而热风并不另外增加 热源, 而是用玻璃散发的热量。该公司将这种区域起名 为RET ( Revolution ) 区。
主讲人:焦宇鸿
(1 ) 玻璃在锡槽成型后离开锡槽的温度约为600℃ , 玻璃板
能被冷端操作者接受的温度约为70℃左右, 在这个温度区 间, 玻璃经历了从塑性体到弹性体的变化过程, 这种变化的 转折点大约在480℃。 (2 ) 玻璃退火主要解决两个问题, 一是残余应力值要合适, 太小易碎, 太大不易切裁;二是暂时应力分布均匀, 否则在冷 却过程中玻璃板面易出现物理缺陷, 甚至炸裂。在高于 480℃温度时玻璃通过变形吸收温度差形成永久应力, 在低 于480℃时, 到玻璃温度达到室温时, 暂时应力也随之消失。 (3 ) 玻璃板在一定的温度范围内可以快速冷却, 特别是在 200℃ 以下, 可以最大限度地冷却玻璃板。 (4 ) 考虑到玻璃板平整度对温度差的敏感性, 在高温区采用 间接换热方式对其降温, 低温区用冷风直接冷却, 且这些冷 却强度能够控制。
退火窑结构
概述
由于浮法玻璃是连续生产的, 对玻璃表面平整度要求较
高, 所以, 退火窑均采用隧道式辊道退火窑, 玻璃带由辊 道支承, 并随着辊道的转动前进。 为了保证浮法玻璃的退火要求, 退火窑均划分为若干区, 按玻璃的退火要求,每个区的温度不同, 区与区之间用挡 帘分隔。在窑体两侧, 辊道的上面设有观察孔, 下面设有 碎玻璃清扫门。窑体内宽根据被退火的玻璃带宽度而定, 一般退火窑的内宽比玻璃带的宽度大600~700mm。为 便于退火窑的操作和事故处理, 玻璃带上下均留有足够 的空间, 一般玻璃带至顶部距离为300~600mm, 辊子下 表面至窑膛底距离为150~250mm。
间歇式退火窑
制品不移动,窑内温
度按照工艺要求随时 间而变,通常与坩埚 窑相互配合。 分为明焰式和隔焰式
主讲人:焦宇鸿
半连续式窑
牵引式
隧道式
主讲人:焦宇鸿
连续式退火窑
网带式
辊道式
主讲人:焦宇鸿
浮法玻璃退火窑现状
自从英国人发明了浮法工艺生产平板玻璃后, 浮法玻璃
的退火也成为广大玻璃科技工作者的研究课题, 在这方 面研究开发较早的国外公司主要以比利时CNUD 公司 为代表, 其他公司如法国STEIN 安东尼公司等也进行 了这方面的研究工作。 浮法工艺的特点是拉引速度快, 厚度变化范围大, 玻璃 技术工作者提出了适应浮法工艺的退火理论, 主要有如 下一些思想。
课本290-294详述了STEIN退火窑的各分区结构
主讲人:焦宇鸿
性能对比
电气控制系统:CNUD 退火窑控制比较简单, A、B、
C区板上下横向分成若干区,采用气动蝶阀, 根据壳体内 板上、下热电偶的温度, 调节蝶阀的开度, 以控制各区 进风量。 ST EIN 退火窑控制与CNUD 接近,恒流量变温度控制, 操作复杂, 退火反应滞后, 已改为恒温度变流量, 每个控 制区根据热电偶测定的温度, 自动调节电动蝶阀的开度, 以控制各区的空气流量。B 区板上为热风循环, 有一回 路控制交换器进风口的空气温度, 以保证风温恒定, ABC 板下热电偶仅用于检测, 不参加控制。
主讲人:焦宇鸿
除上述结构外, 目前A 区和B 区还 有另一种结构形式, 即电加热器不 直接布置在窑内, 而是安装在窑外 的冷却风系统中, 通过调节辐射冷 却器进口的空气流量和初始温度 来达到加热窑体和控制窑内温度 制度的目的。
主讲人:焦宇鸿
C区结构
C 区即后退火区, 其作用是使从B 区出来的低于低退火
主讲人:焦宇鸿
(3 ) 在热风循环直接冷却
区后端设有1 个热风排泄 烟囱, 前端装有一个隧道 压力控制系统, 以调控烤 窑及生产时退火窑的热工 状态。 (4 ) 保温壳体采用外死内 活的结构形式, 装拆灵活、 易维修。 (5 ) 电加热器放在壳体外 部、易于维修。玻璃板下 没有任何加热设备。
主讲人:焦宇鸿
B 区结构
B 区即退火区, 它的作用是将已处于高退火温度的玻璃
带, 以一定的冷却速度进行冷却, 从而使玻璃带内的永
久应力控制在允许的范围内。 B 区结构跟A 区基本相同, 即B 区也是由若干节组成, 在 每节的窑顶两侧各设有一组抽屉式电加热器, 以调节边 部温度, 也可在启动时用。因为玻璃带经过A 区后温度 基本均匀, 为达到所需的温度制度, 只需通过电加热对 玻璃板边部进行温度调节, 因而B 区采用边部电加热器, 布置在上面的两个边部。在窑顶部和底部均设有管束 式辐射式冷却器(5 组单层)。B 区结构如图
温度的玻璃带以较快的冷却速度进行冷却, 因在该区内, 玻璃只产生暂时应力, 不产生永久应力。
主讲人:焦宇鸿
主讲人:焦宇鸿
D 区结构
D 区即过渡区, 它介于C区和RE T 区之间, 起连接作用,
其形式为一封闭结构, 窑内既无加热装置也没有冷却装
置, 窑体只用一层钢板进行密封, 但不作保温处理
主讲人:焦宇鸿
主讲人:焦宇鸿
电加热系统CNUD 退火窑除仍保留抽屉及加热箱加热
元件外, 在A 区两侧靠近板上部位, 每节每侧增加两个 可调加热器, 直接辐射加热以补偿玻璃板边部损失的热 量。 ST EIN 退火窑电加热由壳体外均移至壳体内A B 区玻 璃带边部上方采用铠装的加热元件, 这些加热元件在宽 度方向的位置可以手动调节, 以适应较窄和较宽的玻璃 带, A 区板下安装有螺线形加热部件。 在加热功率方面, ST EIN 退火窑比CNUD 退火窑低一 些, STEIN 电加热直接辐射给玻璃板, 热效率高, 具有 可调性, 适宜生产薄、厚玻璃及宽、窄玻璃的需要。
主讲人:焦宇鸿
STAIN 公司退火窑结构
目前, STAIN 公司退火窑一般也分为5个区, 从前到后
分别是A 区、B 区、C 区、D 区和F 区, 根据产量的不 同, 还可将各区再分成几个小区, 其作用相同。如B 区 可分为B1 区, B2 区等; F 区可分为F1 区、F2 区等。有的 退火窑为能在线生产镀膜玻璃, 在A 区之前另设A0 区。 另外, 在F 区前后设有过渡段E 等各区, 其长度一般为2. 1m 左右。D 区的过渡段包含在D 区内。各区横断面结 构图与CUND 公司的相似。
主讲人:焦宇鸿
。20 世纪70 年代末, 法国STEIN 公司开始生产浮法玻
璃退火窑设备, 从此打破了几乎是由CNUD 公司独霸 的市场。STEIN 公司主要以生产钢铁行业热处理成套 设备为主, 具有一定的实力。该公司研究的玻璃退火窑 在考虑了玻璃退火特性的同时, 较明显的结合有钢铁热 处理设备及工艺技术的特点, 主要表现在以下几个方面。 (1 ) 在玻璃的退火区玻璃板上部用热风循环间接冷却 玻璃板。玻璃板的温差由风温来调节, 玻璃板下部的温 差由管道的风量来调节。 (2 ) 冷却器全部为圆管, 而且在退火后区玻璃板上下的 冷却器都为一层。
主讲人:焦宇鸿
(1 ) 熟悉设备结构、性能。 (2 ) 会在电脑上进行通讯操作。 (3 ) 明白各种浮法玻璃退火原理。 (4 ) 熟悉产品在退火窑内退火热工过程。 (5 ) 熟悉各种退火质量问题产生的原因和对退火窑进行的
相应调整。 (6 ) 建立整套的退火窑操作规程。
主讲人:焦宇鸿
主讲人:焦宇鸿
CNUD结构
全钢结构退火窑( CUND 公司) 一般分为5 个区, 从前
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