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浮法玻璃成型技术

来源:全球玻璃网 浏览次数:62386 发布日期:2017-12-11 手机版

  1、浮法玻璃成型的定义

    浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地流入锡槽,在锡槽中漂浮在熔融锡液表面,在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮,通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移,在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程,成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃

    玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。

    浮法玻璃的成型设备因为是盛满熔融锡液的槽形容器而被称作锡槽,它是浮法玻璃成型工艺的核心,被看作为浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。

    2、浮法玻璃成型工艺过程

    池窑中熔化好的玻璃液,在1100℃ 左右的温度下,沿流道流入锡槽,由于玻璃的密度只有锡液密度的1/ 3 左右,因而漂浮在锡液面上,完成玻璃的平整化过程,然后逐渐降温,在外力的作用下冷却成板。玻璃带冷却到600~620℃ 时,被过渡辊台抬起,在输送辊道牵引力作用下,离开锡槽,进入退火窑,消除应力,再经质量检测,纵横切割,装箱入库。为了防止锡液在高温下的氧化,通常通入弱还原性的保护气体,以提高玻璃质量。

  止玻璃液无限摊开,对玻璃表面的光洁度影响极大;后者则促使玻璃液摊开。当表面张力与自身重力平衡时,漂浮在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。

    3、浮法玻璃成型工艺因素

    对浮法玻璃成型起决定作用的因素有玻璃的粘度、表面张力和自身的重力。在这3 个因素中,粘度主要起定型的作用,表面张力主要起抛光的作用,重力则主要起摊平作用。但是三者对摊平、抛光和展薄都有一定作用,这三者结合才能很好的进行浮法玻璃的生产。

    玻璃液刚流入锡槽时,处于自身重力和液-液-气三相系统表面张力的作用下。随着玻璃液的不断流入,在自身重力影响下,玻璃液沿锡液表面摊开,并在锡液面上形成了玻璃液的流体静压,作为玻璃带成型的源流。在1025℃左右的温度范围内,在自身重力和表面张力的作用下,玻璃液以自然厚度(7mm 左右)向四周流动摊开,此过程称为玻璃的摊平过程。

    在玻璃的摊平过程中,主要涉及玻璃液的平整化,亦即摊得平不平,这是生产优质浮法玻璃之关键。生产实践证明,欲得到平整的玻璃带,必须具备下述条件。

   (1)适于平整化的均匀的温度场。玻璃液在锡液面上摊平必须有适于平整化的温度范围。适于浮法玻璃自身摊平的温度范围为1065~996℃ 。只有在此范围内,才能使玻璃带摊得厚度均匀、表面平整。

   (2)足够的摊平时间。玻璃的平整化除必须有一定的温度范围,以达到一定的表面张力外,还必须具备足够的摊平时间,以保证表面张力充分发挥作用。即1050℃ 时,玻璃液在锡液表面上约需用1min 稍多的时间,即可消除波纹而摊平,达到平整化的要求。

    由于玻璃液在成型过程中被逐渐地冷却,也就是温度逐渐降低粘度不断增大,所以在锡槽设计和生产过程中,适当延长高温区长度或延长高温区作用时间,都对玻璃的平整化有利。但是,提高玻璃液和高温区温度,以降低玻璃粘度,虽然有利于加速玻璃带平整化过程,但若玻璃粘度降低过多,不足以克服玻璃本身的惯性,就可能拉不走,这样就会降低产量。

    4、浮法玻璃成型原理

    浮法玻璃的成型过程原理主要是描述玻璃液在锡液面上的摊开过程、平衡厚度、抛光时间、玻璃液的拉薄或增厚。

    (1)玻璃液在锡液面上的摊开过程

    自然界的液体自由表面是最光滑平坦的,所以密度大的液体就可以起到理想的成型模具的作用。借鉴玻璃液和锡液不起化学反应以及互不浸润原理,同时后者的密度大于前者,因而玻璃液可浮在锡液面上。玻璃液只是有限度地摊开,当摊开到一定程度时,玻璃液的表面张力和重力充分起作用并达到平衡,玻璃液就形成一定厚度的表面光滑平整的液层。
    (2)平衡厚度

    浮在锡液表面的玻璃液,在没有外力的作用下,它的厚度取决于两个因素: 一是表面张力,它力图使玻璃液收缩增厚,从而使其表面积最小; 二是重力,它力图使玻璃液变薄摊开,从而使其位能最低。

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