热工设备玻璃部分第四章浮法玻璃成型原理.pptVIP

4 .1 概 述 4.1 浮法玻璃的工艺概况 1、英国的皮尔金顿PB法 （PB） 英国Pilkington兄弟在20世纪50年代对浮法玻璃生产技术的发明和为之所付出的坚持不懈的努力，自1953年开始到1959年取得成功，共耗时7年，投入了400万英镑巨额费用。 2、美国的PPG法（LB） 除了英国 Pilkington公司的浮法技术之外，还有美国 Pittsburgh技术比较有名。1975年，美国 Pittsburgh 平板玻璃公司宣布，他们在 Pilkington 工艺基础上，采用把玻璃液流道和流槽相结合的 宽玻璃液输送系统，使流入锡槽的玻璃液带宽度与成品玻璃的宽度相近，这样可以缩短玻璃液在锡槽锡液面上的横向摊平和展薄时间，使玻璃具有更好的内在质量和横向平直性。 4.1 浮法玻璃的工艺概况 3、中国洛阳浮法工艺 1981 年，我国科技人员在经历了十多年试验和探索之后宣布，“洛阳浮法技术”作为世界第 3 种浮法玻璃工艺技术诞生。 4、浮法玻璃成型工艺的特点 浮法玻璃与普通玻璃的成型工艺，有共同点，也有特殊点。其共同点都是要掌握玻璃液的一定粘度，当玻璃的化学成分一定时，就是要掌握其成型温度；其次是要借助外加引力，即控制其拉 引速度来达到生产不同厚度的玻璃。 中国洛阳浮法 我国浮法生产工艺从 1965 年开始实验室试验，到 1971 年生产性试验线建成投产并取得成功，用了近 7 年时间。 在试验线投产时只能生产 6mm 厚的玻璃。 1972 年能够比较稳定地生产出 4~~ 9mm玻璃，并试拉了 3mm玻璃； 1978 年，对试验线进行了熔窑改烧重油、扩大生产能力的扩建； 1980 年，国内仅有的一条试验线已能稳定地生产出 3 ~~10mm 厚度的 浮法玻璃； 1981 年 4月，试验线采取的生产技术通过国家级技术鉴定，获国家银质发明奖。 由于该生产试验线是在原洛阳玻璃厂试验成功，故命名为中国“洛阳浮法玻璃工艺技术”。 4.2浮法玻璃成型原理 浮法： 是指熔窑熔融的玻璃液在流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法。 配合料在熔窑经熔化、澄清、冷却成为 1150 ～ 1100 ℃ 左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃液摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到 600 ℃ 左右，把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过渡辊台进入退火窑。 4.2浮法玻璃成型原理 1.浮法玻璃成型机理 浮法玻璃的成型是在锡槽中进行的。玻璃液由熔窑经流槽进入锡槽后，其成型过程包括自由展薄、抛光、拉引等，为此讨论以下四个相应问题： (1) 玻璃液在锡液面上的浮起高度。 玻璃液与锡液互不浸润、互无化学反应。锡液的密度大于 玻璃液，因而玻璃液浮于锡液表面，如下图所示。其浮起高度为h1 ，沉入深度为h2，玻璃的自然厚度为h，他们之间的关系可用下式表示 经计算及生产实践表明：玻璃带沉入锡液中的深度只有玻璃带厚度的 1／3。 (2)浮法玻璃的自由厚度 自由厚度的概念： 当玻璃液浮在锡液面上，除重力和表面张力外，不受到任何外力作用时所形成的厚度（H）。 它决定于下列各力之间的平衡：玻璃液的表面张力σg 、锡液的表面张力σt 、玻璃液与锡液界面上的表面张力σgt，以及玻璃液与锡液的密度 dg 、 dτ 。其间的关系可用下式表示 ： g ——重力加速度。 (2)浮法玻璃的自由厚度 计算举例： 应用上述公式可对浮法玻璃的自由厚度 H 作如下估算： 当成型温度为 1000 ℃ 时， σg =340 × 10-3 N/m 、 σt =500 × 10-3 N/m 、 σgt=550 × 10-3 N/m 、 dt = 6.7g /cm3 、dg = 2.5g /cm3 ， 把上述各值代入公式 ，得 H= 7mm ，它与实测相近。 (3) 玻璃在锡液面上的抛光时间 玻璃液由流槽流入锡槽的过程是在重力场中发生的，除玻璃液在流槽上具有的动能外，位能也转变为动能，流到锡液面上玻璃液的动能部分地被锡液所吸收，剩余的动能激起了玻璃液的表面波，它同一般的液体表面波相似，是一种正弦波纹。 玻璃液在进行横向扩展的同时向前漂移，此时正弦状波形纹将逐渐减弱, 处于高温状态下的玻璃液由于表面张力的作用下，表面波逐渐消失，也就是玻璃带得到了抛光，其过程所需时间即为抛光时间。 (3) 玻璃在锡液面上的抛光时间 （4）玻璃的拉薄 A、拉薄方法：高温拉薄法与低温拉薄法 。 后者更适合拉 制薄玻璃 高温玻璃液的粘度小，流动性好，有利于拉薄，但拉薄的结果是厚度变化很小，宽度却大大收缩，例如:在103Pa·s的粘度时拉薄厚