鍍膜玻璃生產(chǎn)中炸板和掰分問題的分析與探討

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　　結(jié)構(gòu)應(yīng)力產(chǎn)生的原因比較多，比如：玻璃化學(xué)成分不均勻、結(jié)石、析晶、沾錫等都可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，它屬于永久應(yīng)力只能從熔化和成型著手解決，退火不能消除。

　　退火區(qū)間是根據(jù)應(yīng)力消除情況而人為定義的溫度范圍，因為大部分應(yīng)力松馳發(fā)生在該范圍內(nèi)。玻璃板冷卻過程中會一邊降溫一邊發(fā)生應(yīng)力松弛。對浮法玻璃而言，動態(tài)條件下應(yīng)力松弛的停止溫度大概是490～510℃，處于退火窯的B 區(qū)前端。一般來講，玻璃板上表面和下表面冷卻不一致時，壓應(yīng)力會向冷卻快的一方偏移，只要小心通過此區(qū)間，就能獲理想的退火效果。

　　從生產(chǎn)實踐看，解決問題的關(guān)鍵就是使溫度緩慢降下來，尤其是橫向溫度差，給應(yīng)力以弛豫的時間。

　　3 解決縱炸

　　浮法二線370t/d生產(chǎn)線配置的退火窯是斯坦因公司的產(chǎn)品。它通過控制A 區(qū)、B 區(qū)循環(huán)熱風(fēng)的溫度與風(fēng)量來控制玻璃板的降溫。玻璃板進(jìn)入A 區(qū)前橫向溫度差較大，鍍膜之后更加劇這一情況，需要均化使玻璃粘度達(dá)到其彈性起始點。在溫度控制方式上，采用的是縱向溫度控制而橫向為溫差控制，為保證玻璃板的橫向溫度均勻，在A 區(qū)設(shè)置有電加熱器，在A 區(qū)進(jìn)出口、B 區(qū)進(jìn)口板下也設(shè)置有活動的邊部電加熱器。同時，退火窯上部冷卻風(fēng)管也有風(fēng)溫、風(fēng)量的精細(xì)調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)對玻璃板的橫向溫度調(diào)整。

　　玻璃的退火是消除或減小玻璃中的殘余應(yīng)力到允許值的一個熱處理過程，該過程使玻璃由約600℃冷卻至約80℃。雖然退火窯在設(shè)計建造時，已經(jīng)根據(jù)所要生產(chǎn)的玻璃厚度范圍確定了溫度曲線和恰當(dāng)?shù)墓に噮��?shù)，考慮了玻璃板上板下冷卻能力的匹配問題，但在實際生產(chǎn)中受多種因素影響退火區(qū)要適時前移或后移，不然會引起玻璃產(chǎn)生不均勻的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致玻璃板冷卻不均衡。玻璃板進(jìn)入退火窯后上下面受熱方式發(fā)生變化，即都以熱輻射為主，但上表面的膜層使玻璃板受熱能力降低，厚度應(yīng)力增大。浮法玻璃的退火遵從“快·慢·快”原則，即在A 區(qū)和C 區(qū)的降溫速度相對于B 區(qū)來說可以快些，同時調(diào)節(jié)玻璃板橫向溫差，但鍍膜時則要改變這一原則。我們的措施主要在A 區(qū)內(nèi)實施:

　　(1)采用直接加熱法提高邊部溫度。啟用爐內(nèi)噴嘴燃燒系統(tǒng)，在玻璃板的邊部加上明火烤邊。操作火焰的大小和噴嘴的傾斜角度，詳見圖2，有選擇的局部加熱。實踐表明，這一方法可以很好的調(diào)整玻璃板邊部應(yīng)力分布，解決炸邊和掰邊問題，但要考慮好玻璃板上下表面的均衡冷卻，否則玻璃板會變形，甚至是全炸裂。需要指出的是，采用此法效果雖然較好，但A 區(qū)的退火參數(shù)也要做相應(yīng)調(diào)整，否則又會產(chǎn)生新的問題。

　　(2)調(diào)整A 區(qū)的邊部電加熱器，在B 區(qū)降低中部風(fēng)溫的同時提高邊部風(fēng)溫，對邊部進(jìn)行有選擇性的加熱也能調(diào)整玻璃板橫向溫差。雖然實踐證明，這些方法不利于原片玻璃板的退火(容易引起玻璃的縱向炸裂)，但在鍍膜玻璃板上聯(lián)合使用時效果還是明顯的。A 區(qū)和C 區(qū)的風(fēng)閥也要做出相應(yīng)的微調(diào)以維持其出口溫度和溫度降，實現(xiàn)均衡降溫來確保適合的端面應(yīng)力。要說明的是，應(yīng)力形成的實際效應(yīng)不能單純以溫度值對稱相等來確定，而且均熱要以玻璃實體溫度為準(zhǔn)，避免保護(hù)氣和循環(huán)熱風(fēng)的影響。實踐表明，板下溫度略高于板上溫度更利于切裁。

　　4 解決掰邊和分片

　　玻璃液進(jìn)入錫槽后攤平拋光，成型。玻璃液帶入的熱量是錫槽內(nèi)的主要熱源，上部有電加熱器和多種水包調(diào)節(jié)橫向溫度，收縮段之后電加熱和水包分布增多。受鍍膜設(shè)備影響鍍膜區(qū)內(nèi)的電加熱器直接清理去除了，而且鍍膜區(qū)還比較長，這會影響橫向溫度調(diào)節(jié)。鍍膜區(qū)之后的錫槽尾部水包和加熱器綜合調(diào)整出口溫度到600℃左右。鍍膜之后，因為膜層具有高的紅外線發(fā)射率，膜層表面會把輻射的熱大部分發(fā)射回去，受熱困難，而下表面傳導(dǎo)影響不大，玻璃板上下溫度差增大，玻璃板橫向溫差也必然增大。過渡輥臺區(qū)的存在也加重了溫度差，玻璃板進(jìn)入退火窯后固化速度加快，應(yīng)力不容易釋放。錫槽工藝和鍍膜工藝的匹配矛盾凸顯。錫槽和退火窯雖然各有專用但都有一個均熱的目標(biāo)—使玻璃板溫度分布均衡合理，即達(dá)到對稱等速冷卻的要求，為達(dá)到此目的建造時都配備了調(diào)整設(shè)施。但是秦皇島耀華玻璃工業(yè)園有限責(zé)任公司經(jīng)過7 年連續(xù)生產(chǎn)，錫槽和退火窯配套設(shè)施老化嚴(yán)重，電加熱器也多有損壞。在鍍膜生產(chǎn)時明顯難以達(dá)到鍍膜工藝的要求。因為膜層的反射率比較高隔熱功能明顯，玻璃板散發(fā)和吸收熱量主要通過非膜面區(qū)，所以更容易造成邊部低溫。每次鍍膜之前我們都要橫向五點測溫度差，錫槽也要從工藝上配合，使溫度差在5℃以內(nèi)。采取的具體措施有：

　　(1)鍍膜區(qū)之前的水包改造。加長水包使水包對穿時有較大的重疊部分，并在水包根部采用巖棉保溫，即強(qiáng)化中部冷卻而減弱邊部冷卻效果。

　　(2)增大錫槽后區(qū)(鍍膜區(qū)之前)的邊部電加熱，中部可以略微降低，有意識地提升邊部溫度。

　　(3)鍍膜時降低錫槽出口的溫度，這既能減小玻璃板橫向溫差，又能穩(wěn)定縱向溫度降，實現(xiàn)均衡冷卻。這些措施單一實施時效果都不明顯，幾項結(jié)合使用時情況則好很多。

　　5 結(jié)語

　　從表面現(xiàn)象上來看，鍍膜玻璃生產(chǎn)中出現(xiàn)的縱炸和掰邊分片困難似乎原因不明，但從金屬氧化物膜層對玻璃中應(yīng)力影響的角度來看，解釋就有些合理了，如果玻璃中應(yīng)力分布紊亂，退火和切裁總會問題不斷。掰邊分片和炸板與應(yīng)力分布的關(guān)系十分密切。其實，處理好鍍膜玻璃的應(yīng)力分布會解決一系列問題，上述措施雖然分列在不同問題項內(nèi)，但都是在調(diào)整應(yīng)力，所以對由應(yīng)力原因引起的退火和切裁問題都有一定效果。總之，鍍膜玻璃的生產(chǎn)和退火過程中，處理好玻璃板在各個區(qū)的橫向溫度差是關(guān)鍵，還要重視并處理好玻璃板板上板下的均衡冷卻，這樣才能穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造效益。【完】

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