玻璃工艺范文
玻璃工艺范文(精选12篇)
玻璃工艺 第1篇
因有机玻璃加工工艺要求用作基片的钢化玻璃越平整越好, 表面不能有擦伤。但钢化玻璃须经过高温、骤冷处理, 或多或少总有些弯曲变形;玻璃在炉内陶瓷辊道上往复运行加热, 与辊道发生磨擦, 容易产生细小擦伤。合理的钢化工艺制度能减少钢化玻璃弯曲变形的程度, 提高钢化玻璃的外观质量。下面以秦皇岛运通玻璃机电研究所生产的5 000 mm×2 440 mm往复式水平钢化炉为例, 对有机玻璃模板用钢化玻璃的工艺制度加以说明。
1钢化前处理中的注意事项
1.1原片选择
浮法玻璃具有良好的化学均匀性、热稳定性、平整度、玻璃退火质量, 根据有机玻璃模板用钢化玻璃对表面质量要求较高的特点, 应选用汽车级以上新鲜优质浮法玻璃, 生产日期最好在3个月以内。
对于受潮的整箱或整架玻璃原片, 则不能使用。
1.2边部处理
边部采取粗磨边处理, 而不采取倒棱处理, 即底边及棱边均需经过打磨处理。这样就可以将因切割掰片产生的细裂纹除掉, 降低钢化过程中及使用过程中发生爆片的可能。
1.3剔除含结石等夹杂物的玻璃
结石是玻璃中存在的固体夹杂物, 主要为原料结石、耐火材料结石、析晶结石。这些结石受热时的膨胀系数比玻璃小许多, 因此即使是很小的结石, 在受热时其周围也产生较大的张应力, 容易产生裂纹而导致玻璃炸裂。含结石的玻璃即使在炉内没有炸裂, 冷淬阶段或做成成品后也极易自爆。
2二氧化硫气体的应用
因有机玻璃模板用钢化玻璃要求玻璃表面不得有擦伤, 而玻璃在刚进入炉内加热时, 由于玻璃下表面与陶瓷辊接触, 吸收热量较上表面快, 因而玻璃的下表面温度高于上表面, 下表面比上表面膨胀得快, 玻璃变成凹形, 四边翘起, 只有中间部分与辊道接触, 加大了玻璃下表面中间部分与辊道之间的磨擦, 从而产生了沿玻璃运行方向分布的白雾状印痕, 即我们通常讲的辊道印, 这显然是有机玻璃模板不能允许的。所以我们除了通过改变加热工艺制度外 (减小下部加热功率或增加上部加热功率、使用热平衡吹风系统或热风循环系统) , 还通过在生产过程中通入一定量的二氧化硫气体来解决。
二氧化硫应在有玻璃在炉内加热时通入, 压力为7 psi (磅/平方英尺) , 流量为4 cm3/min, 连续观察钢化玻璃产品的外面质量, 当发现钢化玻璃边部有蓝灰色雾状附着物时应减小二氧化硫气体的使用流量。当二氧化硫气体通过输送管道到达加热炉炉膛后, 与炉膛内空气中的氧和玻璃中的钠成分起反应, 在辊道表面形成一层硫酸钠薄膜, 就是这层硫酸钠薄膜的润滑和保护作用, 大大减少了玻璃与辊道的磨擦, 提高了钢化玻璃的外观质量, 避免了白雾状印痕即辊道印的产生, 满足了有机玻璃模板对钢化玻璃表面的要求。但二氧化硫的过量使用会在陶瓷辊道表面形成褐斑 (硫酸钠结晶物) , 使生产出的钢化玻璃下表面出现小的坑点和麻点, 尤其是加工厚玻璃时更为明显, 所以在有机玻璃模板用钢化玻璃生产结束后, 应立即停止二氧化硫气体的通入。
3生产有机玻璃模板用钢化玻璃的时机
加热炉长期使用后, 因辊道上粘有细小的玻璃碎屑及块状硫酸钠结晶物, 使得高温玻璃在辊道上行走时容易碾出细小密布的坑点及褐色麻点, 所以要定期 (一般钢化炉连续生产500 h左右) 对陶瓷辊道进行清理 (或根据生产出的成品钢化玻璃表面质量判断清理时期) 。
陶瓷辊道清理后开始生产的前1~2 d, 不宜进行有机玻璃模板用钢化玻璃的生产, 因为刚清理后陶瓷辊道表面相对较粗糙, 容易对玻璃下表面造成磨伤。同样, 在发现生产出的钢化玻璃下表面出现小的坑点或褐斑时, 也不能生产有机玻璃模板用钢化玻璃。所以最佳的生产有机玻璃模板用钢化玻璃的时机为陶瓷辊道经过清理开始生产的2 d后。
4装载方式
满炉装载前后两炉配对钢化, 中间装载前后两炉配对钢化。为保证两炉玻璃以同样温度制度受热, 一般不采用前后两炉左右对称装载的方式。
前后两炉配对钢化就是指有机玻璃模板用两片钢化玻璃分前后两炉在上片台同一位置放片, 目的是为了此两片玻璃有相同的加热、冷却环境, 保证了两片玻璃平整度尽可能一致。具体操作时可在钢化炉上片台一侧入片辊道上沿入片方向作一基准线, 上片时靠齐此基准线, 前后2片保持相同间隙, 尽量使配对用作有机玻璃模板的两片玻璃放置在相同位置, 同时做好标记工作, 以免下片时造成混淆。
5满炉装载的温度设置
温度设置遵循中间高, 两头低的原则。入口处因玻璃入片带入大量冷空气, 比出口处高10~20 ℃;炉两侧温度比中间低10~30 ℃。表1为满炉装载时钢化炉各区温度设定值 (以12 mm白玻为例, 靠近上片台为一区) 。
对应的温度曲线如图1所示。
有机玻璃模板用钢化玻璃的生产中, 如温度设置过高, 则容易产生边部局部变形过大, 波浪变形较大, 角部翘曲等现象, 影响其表面质量。当然加热时间也不能过长, 否则也会出现以上情况。总的原则是与钢化普通玻璃相比, 温度设置可适当低些, 时间稍微长些。
6中间装载的温度设置
因玻璃规格限制 (如玻璃宽度为1 400 mm等) , 每排只能放一片玻璃时, 采取中间装载的方式, 即只在上片台中间放一排。与满炉装载相比, 中间装载时因边部无玻璃加热, 故应大幅降低边部温度设置。表2是中间装载时钢化炉各区温度设定值 (以12 mm白玻为例, 靠近上片台为一区) 。
对应的温度曲线如图2所示。中间装载与满炉装载相比各区温度设定有所区别, 如图3所示 (以12 mm白玻一区上部温度设定为例) 。
实际生产中需根据玻璃宽度大小适当调整边部温度设定降低的多少, 宽度越小, 边部降低越多。另外要根据炉温状况, 适当降低中部温度设置, 以免玻璃出炉温度太高, 影响玻璃表面质量。
不同厂家不同规格的钢化设备, 温度设置有所不同, 这里给出几点控制思路, 希望能给钢化炉操作者及技术人员有所帮助。
摘要:以秦皇岛运通玻璃机电研究所生产的5 000 mm×2 440 mm往复式水平钢化炉为例, 根据生产经验总结出有机玻璃模板用钢化玻璃的工艺设置要点。以12 mm白玻为例, 对不同装载方式下有机玻璃模板用钢化玻璃生产的温度设定作了介绍。
关键词:钢化玻璃,玻璃模板,设置要点
参考文献
[1]王承遇, 陶瑛.玻璃表面处理技术[M].北京:化学工业出版社, 2004.
玻璃工艺学论文 第2篇
《玻璃工艺学》课程论文
题目平板玻璃的生产方法
学生姓名: XXXXXX 学 号: 2012XXXXXX 专业班级:
指导教师: XXXXXX 论文成绩:
平板玻璃的生产方法 《玻璃工艺学》课程论文
【摘要】:普通平板玻璃生产的方法有四种:浮法、垂直引上法(包括有槽、无槽、旭法)、平拉法、压延法等。玻璃生产过程十分复杂,优质低成本玻璃产品的生产涉及工厂(生产线)设计及建设、原料选择、原料加工、配合料制备、玻璃熔化、玻璃成型、玻璃退火、玻璃切割、包装等多个方面。【关键词】:平板玻璃、原料、配合料、退火、加工成型
引言
要获得优质低成本的玻璃产品,首先要优化设计玻璃成分,然后精选原料,精细加工,严禁配料,原料加工的各环节都要严格要求、严格管理才能获得预期效果,然后正确将配合料输送至玻璃熔窑进行熔制,在玻璃生产中,混合均匀的配合料经过高温加热熔融,形成均匀、透明、纯净适合于成型玻璃液,最后经过方法成型、退火后制成一块完美的平板玻璃。
正文
1、原料的制备和配合料的组成与输送
1.1、原料的制备和加工
用于制备玻璃配合料的各种物质,统称为原料。生产玻璃的原料有很多种,根据它们的作用和用量不同,通常把它们分为主要原料和辅助原料两大类。
主要原料包括:(1)引入二氧化硅的原料主要是石英砂(硅砂)、石英砂岩、石英岩、脉石英等。(2)引入氧化铝的原料主要是长石(钾长石、钠长石)、高岭土、叶腊石等,一般的平板玻璃要用钾长石,用钠长石较少,用高岭土和叶腊石几乎没有。(3)引入氧化钠的原料主要是纯碱、芒硝、氢氧化钠、硝酸钠等,一般平板玻璃主要用纯碱。(4)引入氧化钾的原料主要是钾长石、碳酸钾、硝酸钾,一般平板玻璃用钾长石。(5)引入氧化钙的原料主要是白云石、方解石、优质石灰石、含镁石灰石,一般平板玻璃要用白云石和优质石灰石。(6)引入的氧化镁的原料主要是白云石、菱镁矿,一般平板玻璃用白云石。辅助材料主要包括:(1)澄清剂,(2)氧化剂,(3)还原剂,(4)助溶剂,(5)着色剂,(6)脱色剂。此外,碎玻璃也是生产玻璃的主要原料之一。
原料加工是指从块状矿石制得一定粒度的粉状原料的过程,主要包括破碎、粉碎、筛分等工序。原料经破碎、粉碎后,分散度增加,其表面积大为扩大,这就相应增加了配合料各颗粒之间的接触,加速了它们在熔制时的物理化学反应,提高了熔化速度和玻璃液的均匀度。
1.2、配合料的制备与输送
原料车间的主要职责是制备出质量合乎要求的配合料。其制备过程,首先是计算出玻璃配合料的配方,再根据料方称量出所需各种原料的质量,并且无漏失的送到混合机中,然后在混合机中混合,成为成分均匀的配合料,并通过输送设备平稳地送到窑头料仓中。几种平板玻璃的组成看下表。
2、玻璃熔制
在玻璃生产中,混合均匀的配合料经过高温加热处理熔融,形成均匀、透明、感激纯净适合于成型玻璃液的过程称为玻璃的熔制。玻璃熔制是玻璃生产过程中非常重要的环节,熔制的质量和速度决定着产品的质量和产量。熔制不良对玻璃的质量、产量、生产成本、燃料消耗及熔窑的使用寿命都有很大的影响。
玻璃熔制是一个非常复杂的过程,它包括一系列物理变化(如加热、挥发、熔化、排除吸附水、晶型转化)、化学变化(如分解反应、固相反应、排除化学结合水等)、物理化学的变化(如气液相的平衡、各部分的相互溶解等)。
从配合料加热到熔制成玻璃液,整个过程大体上分为五个阶段:(1)、硅酸盐形成:配合料中的各组分在800~1000℃的温度作用下发生一系列物理、化学和物理化学变化,主要反应结束后,大部分奇台产物逸出,配合料变成了由硅酸盐和游离二氧化硅组成的不透明的烧结物。(2)、玻璃液的形成:配合料加热到1200℃时,形成了各种硅酸盐,出现了一些熔融体,还有一些未融化的石英砂粒,温度继续升高,硅酸盐和石英砂粒完全熔融,成为含有大量可见气泡的、温度分布和化学成分都不够均匀透明玻璃液。(3)、玻璃液的澄清:玻璃液形成阶段生成的产物含有大量可见气泡,从玻璃中去除可见气泡的过程称为玻璃液的澄清,玻璃液的黏度随温度的升高而降低,黏度低则玻璃液的流动性好,有利于气泡的排除,所以,玻璃液澄清过程应处于高温阶段,这一阶段玻璃液的温度约为1400℃,黏度为100Pa·s。(4)、玻璃液的均化:玻璃液形成后,其化学成分和温度分布都不够均匀,所以需要均化,玻璃液的均化与澄清阶段没有明显的界限,均化阶段结束的温度可低于澄清的温度。(5)、玻璃液的冷却:澄清均化后的玻璃液温度高、黏度低,不适合成型,需要均匀冷却到成型温度,以适应制品成型的需要,成型温度比澄清温度低200~300℃左右。
3、平板玻璃成型
平板玻璃的成型方法目前主要有浮法、压延法、平拉法等。目前一些传统的生产方法都逐渐被淘汰,例如垂直引上法等。下面我们主要介绍另三种成型方法。
3.1、浮法成型
浮法是指熔窑中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。浮法玻璃生产的工艺过程是:来自池窑的经融化、澄清、冷却的优质玻璃液,进入锡槽后,漂浮在熔融锡液表面,完成摊平、抛光、冷却、成型等过程,形成高质量的平板玻璃。
熔窑内配合料经熔化、澄清、冷却成为1100~1150℃的玻璃液,通过熔窑与锡槽相连接的流槽,流入到熔融的锡液面上,在自身重力、表面张力以及拉边机的拉引力的作用下,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至600℃左右,即将硬化的玻璃带被拉引出锡槽,通过过渡锟太台进入退火窑。
3.2平拉法法成型
平拉法是在玻璃液的自由液面上垂直拉出玻璃板,拉出的玻璃板高度为700mm左右时再将该可塑原板在固化前经转向锟把原板垂直向上的方向转为水平拉引的方向。平拉法生产平板玻璃初期,多数是单机,后来为了提高经济效益,由一窑一线发展为一窑两线、一窑三线到目前世界上最大的一窑四线。
平拉法生产平板玻璃包括浅池平拉和深池平拉两种工艺。
3.3压延法成型
压延法是指玻璃液通过压延展薄形成平板玻璃的工艺。压延法有单锟压延法和对锟压延法,单锟压延法是一种古老的工艺,它是把玻璃液倒入浇铸平台的金属板上,然后用金属锟压而成平板,再送入退火炉退火,这种成型方法无论在产量、质量上或成本上都不具有优势,属淘汰的成型方法。
连续压延法是玻璃液从熔窑尾端溢流口溢出,经溢流槽和托砖流到压延机的上下压锟间,再经过正在转动的上下压锟的间隙出来,即成所要求厚度的玻璃板。压延过程的连续进行,一方面是靠压延锟的拉力,另一方面则靠玻璃液的静压差,静压差是玻璃液面高于两压延锟间隙形成的。压延锟中间通冷却水,使流经上下压延锟间的玻璃液迅速冷却,由液态变成塑性状态,在表面形成半硬性的塑性壳。压延锟转动时,压延锟与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动。玻璃带出压延锟后,经过托板水箱的冷却和托锟的拖动,然后经活动锟道进入连续退火窑中退火。
4、玻璃退火
退火是玻璃生产中的一个重要阶段,它是指以消除或减弱玻璃制品中残余应力和光学不均匀性,改善玻璃内部结构为目的的工艺过程。玻璃退火可以分为两个主要过程:一是应力的减弱或消除,二是防止应力重新发生。
对玻璃进行退火,有两种初始条件:一是开始退火钱玻璃温度高于退火温度,另一种情况是玻璃温度低于退火温度,玻璃的退火温度取决于玻璃的化学成分和玻璃的厚度,大多数Na2OCaOSiO2玻璃的退火上限界于500~600℃,具体温度可以通过经验计算得知,也可以用实验的方法进行测定。相应的,玻璃退火工艺有两种:一次退火、两次退火,前者对成型后的玻璃立即进行退火,后者是将成型后的玻璃冷却后重新加热到退火温度进行退火。
结束语
我国的玻璃原料和能源都很丰富,玻璃工业的发展有着广阔的前景,但科技水平和发达国家相比还有一定的差距,玻璃生产的很多指标均低于国际先进水平,因此,我国还应进一步调整技术、产品、企业结构,大力发展高档优质玻璃制品,进一步开发加工玻璃产品,努力发展玻璃工业原料基地、优质耐火材料、新开发技术、生产设备的改进和制造等,充分发挥我国的原料和能源优势,使玻璃工业能更好地为国民经济服务。
参考文献
浅析玻璃钢法兰制作工艺 第3篇
【关键词】玻璃钢法兰;手糊成型
法兰是管道及容器中使用最广的可拆卸连接部件,随着玻璃钢管道、容器使用日益广泛,玻璃钢法兰的性能和制作也逐渐受到普遍重视。
常用玻璃钢法兰多用于压力不大于3MPa的中低压力管道、容器,主要结构形成有整体法兰、粘接法兰和活套法兰。
整体法兰一般为等壁厚平板法兰。该结构的优点在于法兰环与筒体为整体成型,增强玻璃纤维及织物是连续的,能充分发挥玻璃钢强度高、易成型的特性,其缺点是等壁厚结构与法兰内应力分布不匹配,难以实现等强度、等刚度设计要求;使用中,法兰环与筒体交接处易在纵向应力作用下出现较大变形,甚至出现微裂纹和开裂破坏。
粘接法兰是将法兰环与筒体分别加工,然后再将二者粘接在一起而成。该结构应用很普遍,它充分发挥了玻璃钢易成型的优点,模具简单,便于制造,适于制造大直径、小批量和异型玻璃钢法兰。但其最大的不足是法兰环与筒体间的玻璃纤维不连续,因而连接处的强度下降较大,即使在转角处采用玻璃布、短切毡进行补强,但法兰所承受的弯矩、剪力、拉力等主要还是靠粘接面上的树脂基体承担,结果造成粘接处纵向应力最大而强度又最低的局面,易出现破坏,安全性不足,且随使用温度增高,安全性还要降低。相对来说,活套法兰既具有整体法兰的特长,同时又充分利用活套金属法兰环刚度大的优势,大大降低了玻璃钢法兰在紧固后的使用过程中因两螺栓间法兰环产生弯曲、挠度过大所导致的泄漏现象。但是,如前所述,等壁厚结构仍不符合法兰内应力分布状况。为此,仍续根据法兰内应力分布情况,充分利用玻璃钢性能的可设计性、易成型等特点,选择更为合理的法兰结构形式。
根据应力分布曲线可以看出,法兰采用与筒体壁厚相同的等壁厚结构是不合理的,宜在法兰环与筒体之间设置一个过渡锥颈,随应力增加而壁厚增加,随应力降低壁厚减薄。这样既可大大降低法兰由于结构不合理而出现的局部应力集中和变形过大。提高整体强度、刚度,又可减小法兰环的挠度,使垫片受压较均匀,变形基本一致,可提高密封性,也就是说,采用锥颈式结构可使玻璃钢法兰实现等强度、等刚度设计原则,是一种合理的法兰结构形式。从成型工艺方面讲,采用手糊、冷压、压注等工艺制造锥颈式玻璃钢法兰是完全可行的,但对于大型、异型、小批量手糊玻璃钢法兰,为了减少模具投资,缩短生产周期,也可将锥颈式结构演变为柱型结构。取柱直径等于锥大端直径,高度不变。该结构仅原材料消耗稍有增加,性能不下降,而制造更方便。
現如今玻璃钢法兰的成型工艺方法有很多种。其中有最简单易学的手工糊制方法,也有比较容易建立的模压工艺成型方法;更有一些综合注射、真空、预成型增强材料或预设垫料的几种模塑方法;以及为了达到制品高性能指标而设计制造的,由计算机进行程序控制的先进的自动化成型方法。
由此可见,玻璃钢法兰的制作成型方法有很多种,它们的技术水平要求相差很大,其对原材料、模具、设备投资等的要求,也各不相同,当然它们所生产产品的批量和质量,也不会相同。
1.手糊成型法原理
手糊成型工艺又称接触成型,是树脂基复合材料生产中最早使用和应用最普遍的一种成型方法。手糊成型工艺是以加有固化剂的树脂混合液为基体,以玻璃纤维及其织物为增强材料,在涂有脱模剂的模具上以手工铺放结合,使二者粘接在一起,制造玻璃钢制品的一种工艺方法。基体树脂通常采用不饱和聚酯树脂或环氧树脂,增强材料通常采用无碱或中碱玻璃纤维及其织物。在手糊成型工艺中,机械设备使用较少,它适于非标件、小批量制品的生产,而且不受制品种类和形状的限制。
2.成型工艺流程
根据生产工单所列产品的规格及数量,以及原材料消耗定额数据,从仓库领用原材料,然后按生产需求进行玻纤布的裁剪、模具的准备及处理(清理、修整、打磨、上腊)。铺层,所有准备工作就位后,按基地规定的铺层方案进行制作,法兰的内衬层采用不饱和树脂制作,与模具接触的铺层必须是富树脂层,树脂含量大于90%,内衬层固化后取出模具进行结构加强,结构层亦采用不饱和树脂制作。先在清理好或经过表面处理好的模具成型面上涂脱模剂,待脱模剂充分干燥好后,将加有固化剂(引发剂)、促进剂、颜料糊等助剂搅拌均匀的胶衣或树脂混和料涂刷在模具成型面上,随之在其上铺放裁剪好的玻璃布(毡)等增强材料(如果涂刷的是胶衣,需等胶衣固化后方可铺放增强材料),并注意浸透树脂、排除气泡:如此重复上述铺层操作直到达到设计厚度,然后进行固化脱模、后处理及检验等。每次铺层必须用压辊压实,以防树脂未完全浸透玻纤布等预浸物,导致分层等影响质量的隐患,锥颈铺层重叠层应错开铺制以防受力不均匀,另根据制品的厚度可分几次进行糊制,每次制作厚度不宜过厚以防固化时放热温度过高,导致制品烧毁,影响制品质量,下次制作时必须对制品的胶接面进行打磨,以防制品层间胶接不充分或分层等影响质量的隐患。
3.成型设备
手糊成型工艺所用的设备较少,制作模型的设备有木工车床、木工刨床、木工圆锯;脱模一般会用到空气压缩机、吊装设备等。
由于玻璃钢弹性模量仅有金属的1/20-1/10,因此玻璃钢法兰刚度远低于钢法兰。当法兰承压后,法兰环上相邻两螺栓之间易产生过大挠度而引起介质渗透,泄漏。如靠增加玻璃钢法兰环厚度提高刚度,则会导致成本上升,采用锥颈结构活套法兰是解决这一问题的有效途径,其特点为:1.取金属弹性模具高之长,补玻璃钢之短,与达到相同刚度的玻璃钢法兰相比成本不增加;2.减少玻璃钢法兰生产加工工序,提高效率;3.拆卸、安装、维修比较方便。
玻璃裸包装工艺的应用 第4篇
(一) 传统玻璃木箱包装工艺与玻璃裸包装工艺对比
1. 传统玻璃木箱包装工艺
传统玻璃包装木箱 (如图1所示) 为木花格结构, 根据玻璃产品规格的不同而采用相应规格木板钉牢, 使其形成一个方型木箱, 木箱的正面采用活动箱盖, 便于装入玻璃后槌钉封盖。由于木箱体积较大, 搬运过程中容易变形, 故在装载玻璃前须将木箱活动箱盖打开, 并把木箱支好在装箱专用“L”型架上调整好后方可进行玻璃装箱。玻璃装满后, 要进行人工槌钉封箱并捆扎钢带。
传统的玻璃木箱包装工作繁琐, 装箱效率低, 人工槌钉封箱容易产生透钉导致玻璃破损;同时, 为了便于装箱木箱内必须预留有一定的间隙, 导致玻璃在木箱内与箱体不是紧密接触, 在运输过程中会产生晃动而破损, 造成一定的运输损耗;此外, 木箱包装需要消耗大量木材, 即造成资源浪费又较大地增加了成本, 削弱我公司产品在市场的竞争能力。
2. 玻璃裸包装工艺
玻璃裸包装工艺 (如图2所示) 无须采用木箱, 将玻璃从浮法生产线末端平台直接采装到裸包专用“L”型架上, 包裹塑料薄膜后, 在玻璃垛的八个角垫上纸护角, 捆扎PET索带 (一种替代钢带的新型环保材料) 即完成玻璃包装。利用裸包玻璃专用的玻璃吊带进行起吊后即可入库或装运。玻璃入库时, 将玻璃垛靠放在库存专用“A”型架上, 玻璃垛之间用厚度为40~50㎜的衬垫隔开即可;玻璃装车时, 在车上支好并固定牢运输专用“A”型架, 将玻璃垛靠放在运输专用“A”型架上, 玻璃垛之间用厚度为35~40㎜的衬垫隔开, 装满“A”型架后, 用麻绳将玻璃与“A”型架捆扎成一体并固定后即完成装车。由于玻璃与“A”型架紧密接触, 玻璃在运输过程中不会产生晃动, 减少玻璃的破损和在途运输的损耗。
玻璃裸包装工艺相对于传统木箱包装工艺简洁, 包装效率高, 由于无须使用木材, 大大降低了包装成本, 节省木材资源。而且玻璃规格不受包装器械的限制, 可以满足不同客户的需求, 拓宽了玻璃市场, 增加公司产品在市场的竞争能力。
(二) 玻璃裸包装装运试验和实施
1. 玻璃裸包装首次装运试验
经过研究, 采购回吊挂玻璃所用的吊带 (即玻璃吊带) , 同时自行研究、设计及制作了与行车匹配的专用吊梁。决定进行裸包装玻璃装车发运至广东的试验, 试验选用规格为4×2100×1650㎜的玻璃进行裸包装, 每垛玻璃86片, 该玻璃不经过任何包装, 既不包裹塑料薄膜也不捆扎, 将玻璃直接吊装上汽车。装车采用横向装车方式, 将原有的“A”字架横向 (与车身长度方向垂直) 放置在车厢前端并固定好, “A”字架底部铺设与车厢等长的木板做玻璃垫板, 木板厚度比“A”字架的脚面略高, 木板上放置软质防震纤维板保护玻璃。“A”字架靠近车头的一侧不放置玻璃, 另一侧依次靠放27垛玻璃 (共80.46吨) , 每垛玻璃之间分别用方木板、衬有硬胶的木板和软质防震纤维板作间隔板分隔并固定牢靠, 装车完毕即运送广东省江门市 (全程运输距离约700㎞) , 同时派员全程跟踪记录运输情况。根据随车人员的记录在运输过程中已发现玻璃破损, 到达目的地后玻璃破损更严重, 破损率达30%, 卸车相当困难。“A”字架也因承受的压力过大而变形。通过此次试验得出以下几点结论: (1) 裸包装玻璃长途运输不宜采用横向装车方式; (2) 方木板太硬用作玻璃垛间隔板容易导致玻璃破碎; (3) 在“A”型架上靠放玻璃同侧不宜码放过多, 否则最靠近“A”型架的玻璃因承受压力过大而容易产生破碎, 最后的一垛玻璃也会因顺序靠放过多而产生过大的倾角, 导致在运输过程中因车体晃动而破碎。
2. 玻璃裸包装第二、第三次装运试验
公司对第一次装运试验进行分析研究, 汲取失败的经验教训, 有针对性地重新设计制作了6副运输专用“A”型架进行第二次装运试验。本次选用规格为4×2438×1829㎜的玻璃进行裸包装, 每垛玻璃为60片, 玻璃整体包裹塑料薄膜但未作捆扎处理;装车采用纵向装车方式, 在车厢中间依次摆放4副运输专用“A”型架, “A”型架之间间隔一定距离, 以便于装卸及防止其在运输过程中相互碰撞;“A”型架两侧分别依次靠放3垛裸包玻璃 (整车玻璃共64.21吨) , 其中两副“A”型架上的玻璃垛之间采用钉有硬胶的木板作间隔板, 另两副“A”型架上的玻璃垛之间采用总厚度为40㎜的软质防震纤维板作间隔板, 玻璃与“A”型架之间用麻绳捆扎成一体固定, “A”型架与车厢亦另用麻绳捆扎固定好, 其底部与车体用10号铁线加固, 装车完毕即发运广东省江门市。据客户反馈, 这车玻璃抵达目的地后还是有一定的破损, 破损较多的是使用钉有硬胶的木板作间隔板的“A”型架上的玻璃, 玻璃破损率约为10%。
通过第二试验进行总结, 得出的结论是:裸包玻璃长途运输采用纵向装车方式较横向科学合理, 但还需做进一步改进;4㎜玻璃较薄, 在运输过程中受到晃动等冲击易产生破碎, 需要改进;玻璃采装时片与片之间必须贴紧;每垛玻璃都应作捆扎, 以防在吊装过程产生松散导致在运输过程中破碎;玻璃垛之间宜用类似于软质防震纤维板的软质材料做间隔板。据此重新制定改进措施, 接着进行第三次裸包装运试验。本次试验选用规格为5×2438×1829㎜的玻璃及每垛45片的方式进行裸包装, 每垛玻璃包裹塑料薄膜并用PET索带替代钢作带捆扎处理, 玻璃垛的8个角亦分别用纸护角替代木板做防护。装车方式采用纵向装车方式, 启用4副改进型运输专用“A”型架, 共装24垛裸包玻璃 (共60.2吨) , 玻璃垛之间的间隔板全部采用总厚度为40㎜的软质防震纤维板。玻璃与“A”型架之间用麻绳捆扎成一体固定, “A”型架与车厢亦另用麻绳捆扎固定牢靠, 底部与车体用10号铁线加固, 装车完毕即发运到广东省江门市。据客户反映, 这车玻璃抵达目的地后只破损了9片, 玻璃破损率为0.83%, 远低于国家规定该类物资运输破损率3%的指标, 客户非常满意。为了验证这种裸包装发运方式的科学合理性, 采用同样的方法, 又进行了两次裸包玻璃装运试验, 玻璃破损率分别为1.30%和0.74%, 破损率比木箱包装的还要低, 得到了客户的认可, 至此, 玻璃裸包装工艺趋于成熟, 具备了规模化推广应用的条件。
3. 玻璃裸包装的实施
在进行裸包装运试验的同时, 也研究解决库内贮存、搬运的技术方案, 设计、制作玻璃裸包装的配套设施。自行研制制造了库存专用“A”型架20副、专用地轨614米、裸包专用吊梁10根 (其中6根赠送客户) , 改造库存专用“A”型架46副、“L”型集装架50个, 制造了具备同时发运420吨裸包玻璃能力的32副运输专用“A”型架。为了促进裸包玻璃工艺技术的推广应用, 我司及时向区内外客户宣传推广并以点带面批量往广东省客户发运裸包玻璃。同时, 为了规范化、标准化发运裸包装玻璃, 编制了《玻璃裸包装质量标准》及其相关的安全、操作规程并下发到有关部门执行。到目前为止, 由于裸包玻璃在发运过程中玻璃破损率比木箱包装的少, 价格优势明显, 市场完全接受了裸包装玻璃, 玻璃裸包装工艺推广应用进展顺利。
(三) 经济效益
1. 玻璃裸包装的成本与木箱包装成本对比
以市场常用的规格为5×2438×1829㎜玻璃为例计算玻璃包装成本, 该玻璃每箱 (垛) 装53片玻璃, 约合59.08重量箱。
木箱玻璃包装成本 (表1) 。
裸包装成本 (表2) 。
由表2对比可知, 裸包装较木箱包装可节约单位成本2.41元/重箱。
2. 玻璃裸包装的经济效益及社会效益
我公司浮法玻璃年产量约500万重箱, 若采用裸包装工艺的玻璃总量占50%, 则节约玻璃包装成本为602.5万元 (500万重箱×50%×2.41元/重箱=602.5万元) , 经济效益非常可观。
从社会效益和环保意义来看, 每重箱玻璃消耗木材0.00261 m3, 我公司制作木箱所用的木材, 一般采用尾径为φ140㎜的马尾松木所制成的板材, 以每株马尾松可取板材0.027立方米计, 则相当于少砍伐该类马尾松24.17万株, 社会效益和经济效益显著。
(四) 结论
虽然裸包玻璃工艺已形成了规模化和规范化推广应用, 但目前该工艺只适用于汽车运输, 用火车运输还需要进一步的探索研究, 如能解决好这个难题, 将会进一步拓展市场的范围, 经济效益进一步得到提高。
参考文献
点式玻璃幕墙安装工艺 第5篇
1.点式幕墙结构安装工艺
1.1拼装:首先将钢结构在地面按设计要求进行拼(构件在工厂内加工好),根据施工图检查钢结构立柱的尺寸及加工孔位是否与图纸正确相符。
1.2吊装:钢结构拼装完成后进行吊装,将立柱用吊车向上提升,将立柱的下端用人工方法拖入下底部柱脚中,用钢支座与主体结构连接,进行拧紧固定,然后安装顶部横向钢梁。
1.3调整:立柱安装标高偏差不应大于3mm,同层立柱腹杆的最大标高偏差不应大于8mm,相邻两根立柱的距离偏差不应大于3mm。1.4安装横梁:横向框架与竖向框架焊接时要先点焊定位,后满焊。并应对焊缝进行外观打磨,并进行防锈处理。2.1对土建主体钢结构进行复检,检查出钢结构与设计要求的偏差。对不符合要求的提出整改。
1.5根据设计要求在钢结构上焊接转接件。
1.6安装过程中对转接件进行检查,使其满足设计要求,保证钢铰座水平距偏差不大于1mm,上下中心距偏差±2mm,水平标高偏差不大于±2mm。
1.7对转接件进行除锈喷漆处理。
1.8钢爪座的安装:全部钢立柱安装完毕后,按要求进行钢爪座之间的安装。钢爪座安装完毕后,应对焊缝进行外观打磨,并进行防锈处理。钢爪座中心线平行度偏差不大于1mm,两爪座中心距偏差±2mm,分开格对角线尺寸偏差不大于±3mm。
1.9钢结构喷漆:杆件或构件喷漆前,应进行除锈处理。杆件或构件在工厂内可采用喷砂除锈,然后进行喷涂底漆吊装好后的钢结构要再次进行喷漆处理(防火漆)。喷漆前用角磨枪配钢丝刷等工具除去电焊缝、机械损坏等锈蚀,然后用溶剂彻底清洁,对水分、尘埃等用抹布、铁砂纸或钢丝刷进行清理。2.点式幕墙面材安装工艺 2.1施工准备
2.1.1准备好施工所需的手动葫芦、吸盘、扭距搬手等工具,并经检查确保好用无隐患。
2.1.2现场技术人员按设计施工要求做好技术交底工作,使每个安装队员都熟悉安装过程及安装要领。
2.1.3做好安全教育工作,在安装过程中做好安全防范和材料保护工作。
2.2玻璃的安装
2.2.1采用人工或机械般运的方式把玻璃水平运到安装区,用手动葫芦或吊车配机械吸盘把玻璃板块吊运到施工作业平台上。2.2.2玻璃稳定后,上下人员应注意保护玻璃,对于点接式玻璃幕墙来说,当上部有槽时,让上部先入槽下部有槽时,先把氯丁胶放入槽内,将玻璃慢慢放入槽中,再用泡沫填充棒固定住玻璃,防止玻璃在槽内摆动造成意外破裂。
2.2.3中间部位的玻璃,先在玻璃上安装扣件,玻璃定位后,再把扣件与钢爪连接。
玻璃工艺 第6篇
以汽车用玻璃为主的玻璃成形工艺包括落模成形、热弯成形、模压成形、辊压成形及玻璃面板热加等。这些工艺过程中,具有热粘弹塑性特性的玻璃在高温接近软化状态下进行成形,重力也将对其成形结果产生影响。与其他工业产品成形类似,玻璃的成形在成形工艺及模具设计不合理的情况下,仍然会产生成形缺陷,如贴膜不紧、形状未完全成形和表面裂纹等。目前国内企业在面临这些问题时大多采用试错法,也就是完全凭工程师经验进行大量的实际试验,这种方法的弊端在于对工程师经验依赖性大,经验又难以快速进行有效的积累和传承,多次试验使得产品的生产周期长,成本增加,质量不高。因此,企业需要一种有效地工具来面临挑战,专业材料成形工艺数值模拟工具 DEFORM可以应对这些难题。
二、材料成形工艺数值模拟工具 DEFORM
DEFORM源自塑性有限元程序 ALPID(Analysis ofLarge Plastic Incremental Deformation)。在 20世纪 80年代初期,美国 Battelle研究室在美国空军基金的资助下开发了用于塑性加工过程模拟的有限元程序 ALPID,后来开发人员对程序进行了逐渐完善,并采用 Motif界面设计工具,将程序发展成为商品化的软件 DEFORM(DesignEnvironment for Forming)。经过 30余年的发展,DEFORM已经成为材料成形领域著名的工艺数值模拟软件。
DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统,用来分析变形、传热和热处理之间复杂的相互作用,常被用于分析金属、玻璃及聚合物的成形现象。系统具有刚粘塑性及粘弹塑性算法,并同时耦合热分析,其有限单元采用 Lagrangian算法并通过单元自适应进行大变形计算。如图 1所示,各种现象之间相互耦合。这些耦合效应将包括:由于塑性变形功引起的升温、加热软化、温度控制、热损耗、塑性和应变应力对材料的影响等,对于玻璃成形的热固耦合及温度场分析具有很强的计算能力。
图1 DEFORM技术体系
三、DEFORM玻璃成形工艺的工业应用
1.DEFORM玻璃成形的技术特点
玻璃成形的基本理论涉及传热、流动及变化的边界条件,玻璃材料在成形过程将产生高的应变率、温度的不断变化及高的材料非线性问题。成形过程中,发生玻璃的自然散热、玻璃与模具的热传导等现象。因此,非线性模拟程序必须包括玻璃材料在热状态下的材料流动性能、温度边界的计算能力及热应力计算。
DEFORM具有常用玻璃的成形流动应力应变数据,该流动应力数据涉及不同温度、不同应变率条件下的多种应力应变曲线,常用的温度范围为 20~1250℃,应变率范围为
0.0001~100,因此可以分析复杂大变形的玻璃成形问题,如模压成形和辊压成形等。另外,如果有特殊的玻璃材料流动应力数据,也可通过自定义模式直接输入到材料库中进行分析计算。
2.玻璃落模成形分析
玻璃落模成形分析一般在将玻璃加热到 500℃以上,玻璃材料呈软化状态,在重力作用下产生弯曲并贴合模具表面形成一定形状的产品。通过对玻璃落模成形过程的数值模拟计算,预测不同温度及模面设计条件下玻璃的成形结果,预测贴合间隙等缺陷,优化工艺参数,如图 2、图 3所示。
图2玻璃落模成形过程及应变分布云图
图3贴模成形不足的缺陷预测
3.玻璃模压成形分析
DEFORM玻璃成形数值模拟能够分析玻璃模压成形过程中的物理现象,这些现象是实验很难预测的,如图 4~ 6所示。DEFORM玻璃模压成形需要考虑的要点如下。
图4玻璃模压成形材料流动分析
图5成形温度分布等值线
图6模压成形等效应力云图
(1)金属模内的形状尺寸变化。玻璃产品形状尺寸与上下模的闭合间隙相关,而模具在冷热状态下的尺寸可能产生变化。可以通过 CAD建立模具冷温下的形状,通过金属热膨胀的热计算获得模具的温度分布及热变形。
(2)模压过程的玻璃材料流动行为。在设计的工艺参数下玻璃是否完全填充模具型腔是模压成形的重要因素,成形过程中,有些地方可能因流动特性而更快地填充,而其他地方有可能无法完全充型。
(3)材料充型过程和停留过程中玻璃材料的温度分布情况。玻璃需在可控速率下进行冷却,以避免玻璃因热损耗而产生畸变,过快的冷却速率将产生不理想的热应力现象。
(4)模具的温度分布。过冷的模具表面可能造成玻璃产品的局部应力而产生扩展性裂纹,过热的模具表面可能造成玻璃粘在模具表面上。
(5)玻璃应力。与模具接触位置的玻璃在成形和停留过程中会产生较为明显的热变化。在某些部位可能达到其流动温度点以下,因此粘性和结构松弛现象成为玻璃应力计算的重要影响因素。
(6)重力影响。因模压前期重力作用造成的玻璃变形将在计算中予以考虑。
4.玻璃辊压成形分析
DEFORM具有专业的辊压成形分析模板,采用流程化操作方式,可以参数化建立玻璃辊压模型,并采用全六面体单元进行计算,预测辊压成形形状及缺陷,优化辊压工艺参数,如图 7所示。
5.玻璃加热分析
玻璃幕墙的施工工艺研究 第7篇
玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体_结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。由于其具有吸收红外线, 减少进入室内的太阳辐射, 降低室内温度等优点, 因此在我国建筑工程中得到广泛使用。
2 玻璃幕墙的构成及特点
玻璃幕墙是用铝合金或其他金属轧成骨架, 以玻璃封闭的空腹型杆件作成的房屋围护墙。有单层和双层玻璃二种墙体;反光绝缘玻璃厚6 mm, 墙面自重约40kg/m2;幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜等。
玻璃幕墙的优点有:可吸收红外线;减少进入室内的太阳辐射;降低室内温度;轻巧美观;不易污染;节约能源;在光线的反射下, 室内不受强光照射, 视觉柔和等。
3 玻璃幕墙的施工工艺
3.1、影响玻璃幕墙施工的安全因素
(1) 选用时考虑的原则是:根据建筑物的性质、重要性、对玻璃颜色、力学、光学、热功等物理性能的要求, 综合考虑玻璃幕墙建筑结构的结构类型;玻璃所处位置, 重要性, 支撑条件, 所受荷载、作用状况等;以及破坏时可能引起上海后果的严重性;采取安全防范措施的可能性和经济效益等因素确定。
(2) 断热型材。断热型材是在内外两种高导热性的金属框料之间插入低导热性的隔离物形成有效断热层, 阻断通过门窗框或窗扇型材散失热量的途径。断热型材结构合理、结合牢固、强度高、刚性好、热阻大, 而且具有优良的隔声节能性能、抗风性能和气密水密性能。
3.2 预埋构件
为了保证幕墙与主体结构连接牢固, 幕墙与主体结构连接的预埋件应在主体结构施工时, 按设计要求的数量、位置和方法进行埋设;预埋的构件及零附件的材料品种、规格、色泽、性能应符合设计要求;埋设应牢固、位置准确, 埋件的标高偏差不大于10mm。埋件位置与设计位置偏差不大于20mm。
3.3 测量放线
应与主体结构相结合, 对主体结构的外立面进行测量, 用经纬仪把各区域的垂直控制线标定, 用水准仪把各楼层水平控制线标定, 然后弹出各细部的中心线, 在弹线过程中将误差进行控制、分配、消化;须核实主体结构实际总标高是否与设计总标高相符, 同时把各层的楼面标高标在楼板边;应根据主体结构的垂直度, 结合幕墙节点的具体做法, 确定出幕墙平面的进出线;定出的进出尺寸需保证该面幕墙的施工、安装不与主体结构相矛盾。
4 玻璃幕墙主要施工方法和施工的操作要点
4.1 玻璃幕墙施工方法
(1) 弹线:根据建筑物轴线弹出纵横轴基准线和水平标高线。
(2) 幕墙立柱安装:先将连接件与幕墙立柱连线, 然后以基准线为准, 确定好立柱位置, 调整好垂直, 因结构未设有预埋件, 故直接用膨胀螺栓把立柱与结构连接起来。
(3) 幕墙横梁安装:将横梁两端的连接件及弹性橡胶垫安装在立柱的预定位置, 并安装牢固, 接缝严密。同一层的横梁安装由下向上进行, 安装到一定高度时, 及时进行检查、调整、校正、固定, 使其符合质量要求。
(4) 幕墙立柱的调整、紧固:玻璃幕墙立柱、横梁全部安装就位后, 再作一次整体检查, 对立柱局部不符合的地方作调整, 使其达到设计要求, 对临时点焊的部位进行正式焊接, 紧固连接螺栓, 对没有防松措施的螺栓均需点焊防松。所有焊缝清理干净后作防锈处理, 玻璃幕墙中与铝合金接触的螺栓及金属配件采用轻金属制品, 不同金属的接触面采用垫片作隔离处理。
(5) 玻璃安装:玻璃安装前将表面尘土和污物擦拭干净, 热反射玻璃安装将镀膜面朝向室内, 非镀膜面朝向室外, 玻璃与构件不得直接接触, 玻璃四周与构件凹槽底保持一定空隙, 每块玻璃下设不少于二块弹性定位垫块, 垫块宽度与槽口宽度相同, 长度不小于100mm;玻璃两边嵌入量及空隙符合设计要求;玻璃四周橡胶条按规定型号选用, 镶嵌平整, 橡胶条长度宜比边框内框口长1.5%~2%, 其断口留在四角;斜面断开后拼成预定的设计角度, 并用胶粘剂粘结牢固后嵌入槽内, 在橡胶条缝隙内均匀注人密封胶, 并及时清理缝外的多余粘胶。
(6) 幕墙与主体间的缝隙处理:幕墙与主体间的缝隙采用防火的保温材料堵塞;内外表面采用密封胶连续封密实, 接缝严密不漏水。
(7) 幕墙伸缩缝:幕墙的伸缩缝必须保证达到设计要求。伸缩缝用密封胶填充, 以防幕墙伸缩活动时破坏胶缝。
(8) 幕墙上的开启窗:按设计要求在幕墙上规定位置安装开启窗, 窗框与幕墙框结构配合的四周边间隙均匀, 窗框周边内外要填密封胶。
(9) 抗渗漏实验:幕墙施工中分层进行抗雨水渗漏性能检查。
4.2 玻璃幕墙施工的操作要点
(1) 立柱的安装
在进行玻璃幕墙施工时, 应将立柱与连接件连接, 然后连接件再与主体预埋件连接, 并在预埋件的连接位置, 使用12mm不锈钢螺栓;立柱对接使用专用铝合金插芯, 插芯长度不小于400 mm;立柱对接时应留伸缩缝15 mm, 当幕墙框架调整后, 伸缩缝处应注硅酮密封胶密封;幕墙立柱应为受拉构件, 上端应与主体结构固定连接, 下端为可上下活动的连接;立柱安装标高偏差不应大于3 mm, 立柱轴线前后偏差不应大于2mm, 左右偏差不应大于3mm;对钢连接件进行焊接时, 焊缝高度为7 mm, 焊接后应将焊渣清理干净, 并涂两道富锌漆防腐。
(2) 横梁的安装
在安装横梁时。连接固定横梁的连接件、螺栓 (钉) 的材质、规格、品种、数量必须符合设计要求, 螺钉应有防松脱的措施;同一个连接处的连接螺栓 (钉) 不应少于2个;按照幕墙设计施工图纸的要求, 结合建筑结构的各层基准线、建筑标高线确定连接件位置;横梁连接件, 应使用M5×35 mm不锈钢自攻螺钉, 将铝合金角码固定在立柱上, 配置横梁时注意两立柱间, 与横梁两端头垫1mm~2mm橡胶垫;横梁两端的连接件及弹性橡胶垫安装应在立柱的预定位置, 保证其牢固, 其接缝应以密封胶密封;同一层的横梁安装的顺序应由下向上进行。当安装完一层高度时, 应随时进行检查、调整、校正、固定, 使其符合允许偏差的质量要求。
(3) 玻璃板块的安装
在安装玻璃板块时, 玻璃板块的玻璃质量、尺寸和规格应达到设计要求;玻璃表面的尘土和污物应擦拭干净, 应保证检查玻璃的镀膜无污染、无剥落;应根据幕墙设计要求, 将幕墙框架组合安装后。应能实现框架三维调整 (即前后、左右、上下) , 以满足幕墙验收标准的平面度、垂直度要求;调整完毕后对幕墙框架的实际分格尺寸, 与设计计算的玻璃板块尺寸相对照, 并按分格安装位置编号, 保证玻璃胶缝的一致性;玻璃板块上的铝合金附框, 用外压板通过螺栓、螺母与立柱横梁连接固定;玻璃板块的下边应安装两段长度不小于100 mm的铝合金托, 并垫1mm.厚橡胶垫;幕墙全部外露金属件 (压板) , 从任何角度看均应外表平整, 不允许有任何小的变形、波纹、紧固件的凹进或凸出;安装好的玻璃表面应平整, 不得出现翘曲等现象。
参考文献
[1]建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113 2003
[2]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102 2003
[3]《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T 139-2001
钢化玻璃生产工艺及设备 第8篇
1钢化玻璃生产工艺
1.1钢化玻璃生产方法
目前,主要有2种生产钢化玻璃的方法,一种是物理钢化法,还有一种是化学钢化法。我们所说的钢化玻璃通常特指通过物理钢化法生产的钢化玻璃。
1.2物理钢化法
将普通平板玻璃加热到玻璃的软化温度附近,然后令其快速冷却,从而使玻璃的机械强度和热稳定性大大提高的生产方法就是物理钢化法。物理钢化法有很多种,按冷却介质的不同可以分为气体钢化法、液体钢化法、雾钢化法和微粒钢化法等。
1.3化学钢化法
通过化学方法改变玻璃表面的组成成分,提高玻璃表面压应力,大大提高玻璃的机械强度和热稳定性的生产方法就是化学钢化法。
1.4钢化玻璃生产工艺流程
钢化玻璃生产工艺流程为:玻璃→切割→磨边→清洗干燥→钢化→包装。
2钢化玻璃生产设备
钢化玻璃生产设备主要包括上片机、切割机、磨边机、清洗干燥机和双室钢化炉。
2.1上片机
上片机主要用于玻璃的取片和传送。
2.2切割机
玻璃采用皮带+气浮的传送方式,传送带将玻璃输送到切割台面定位块处,并通过一定的检测确定玻璃板的位置。支撑面覆盖毛毡。
切割桥由刚性抗扭曲好的金属制成,由伺服电机通过精确的传动装置驱动。切割刀头的动作包括X/Y/Z和刀头旋转等动作。切割刀头的高度和压力应根据玻璃情况自动调整,切割刀油自动注入到切割刀轮上。
除膜头和切割头共用一个桥架,除膜轮由马达驱动,并且具有除膜除尘装置。除膜轮的高度能够根据磨轮大小和玻璃厚度自动调整,除膜压力可以自动调整。切割机能够自动检测玻璃的原片尺寸、玻璃厚度,准确识别玻璃位置。
2.3磨边机
磨边机主要用于加工直线平板玻璃平行双边,可对玻璃进行圆弧边、平直边等形状的边作磨削和抛光加工,也可修磨安全角。采用PLC控制触摸式人机操作界面,既可自动操作,也可手动操作、选择。输入了加工速度和加工宽度参数后,机器将自动完成其加工参数的调整,并显示调整后的参数。
2.4清洗干燥机
清洗干燥机采用人机界面全自动控制系统,一切所需数据都可在控制面上看到,方便明了。整台设备由输送系统、进片段、清洗段、风干段、出片段、风系统、水系统和电气控制系统等组成。
2.4.1输送系统
输送系统采用胶辊输送。
2.4.2进片段
进片段为一个独立的机架,上配有预淋部分,进片段两侧配有防护罩(防护罩为碳钢防护罩,油漆处理),进片段配有积水盘,保证进端胶辊浸入水中10 mm,实现胶辊自洁净的作用。
2.4.3清洗段
清洗段有四组毛刷,喷头喷出的水可形成扇形。清洗部分包括预淋部分,它采用的是带平喷头的水管。
2.4.4风干段
风干段有三对风刀,每对风刀都有上下风刀,风刀采用不锈钢材料。每把风刀的高低位置可以单独手动调整,风干段内部有钢板和隔音棉作隔音处理。
2.4.5出片段
出片段为一个独立的机架,上配有三组检查灯,出片段两侧配有防护罩,防护罩为碳钢防护罩,油漆处理。
2.4.6风系统
风机安装在隔音箱内,隔音箱四周装有隔音棉和多孔板,能起到隔音的效果。隔音棉有多孔板保护,防止灰尘污染风机。
2.4.7水系统
水箱安装在架子下面,预淋部分一个水箱可使用洁净的自来水。清洗段配一个整体水箱,带有脚轮、手柄,可自由拖出清洗。
2.4.8电气控制系统
电气控制系统包括一个控制柜,安装在设备的出端附近。
2.5双室钢化炉
钢化炉是完成玻璃加热钢化过程的设备。玻璃的钢化过程如下:①在上片段将玻璃均匀的摆放整齐;②送入加热炉均匀加热,加热完毕后再送入风栅段急速冷却,以完成钢化;③输送到下片段由人工完成下片装箱。
双室钢化炉主要由放片台、预热炉、加热炉、冷却装置、下片台、风路系统和电气控制系统组成。
2.5.1放片台
原片玻璃按照一定的方式摆放在放片台上,按下启动按钮后,辊道开始载着玻璃向前移动,触发过渡辊道附近的光电开关后,辊道停止转动,玻璃在此等待下一个命令。
2.5.2预热炉
预热炉采用上部强制纯对流技术。玻璃进入预热炉时,预热炉的门打开,放片台输送辊道和预热炉中的陶瓷辊道同步转动,将玻璃送入预热炉中,然后,预热炉关闭炉门。玻璃在预热炉中由辊道带动,在设定的范围内做往复运动,玻璃受热快,并且均匀,加热质量比其他方法更好。同时,可以保证陶瓷辊道不弯曲,不变形,延长预热炉的使用寿命。
2.5.3加热炉
加热炉的性能和配置与预热炉一样,即为上部强制纯对流技术。
2.5.4冷却装置
冷却装置是由冷却风栅和输送辊道组成的。
2.5.5下片台
下片台为一个水平辊道段,表面缠绕耐热仿伦绳。
2.5.6风路系统
风路系统主要是由风机、送风管路和集风箱等组成的。
2.5.7电气控制系统
电气控制系统主要包括上位计算机、PLC系统、变频驱动系统、风机变频器系统和加热控制系统等。
摘要:主要介绍了钢化玻璃生产工艺过程和钢化玻璃生产线的主要设备及其功能,以期为日后的相关工作提供参考。
关键词:钢化玻璃,生产工艺,生产方法,生产设备
参考文献
[1]刘志海,胡桂萍.钢化玻璃发展现状及趋势[J].玻璃,2004,31(2):49-52.
[2]许伟光.钢化玻璃的生产工艺与质量缺陷浅析[J].门窗,2009(10):33-36.
夹层玻璃关键生产工艺探讨 第9篇
1 PVB胶片的正确使用
PVB胶片对于夹层玻璃的质量控制有着至关重要的作用, 而胶片对产品质量最重要的影响因素是胶片含水率。通常胶片含水率控制在0.5~1.2%最好[1]。胶片含水率和空气中的相对湿度成近似线性关系, 空气的相对湿度越大, 胶片的吸水率越高;而PVB胶片与玻璃的黏结力则与其含水率成反比, 即含水率越高, PVB胶片与玻璃的黏结力越小。
而从生产实践来说, 在玻璃生产过程中胶片含水率过高, 合片时在胶片和玻璃间残留的空气和胶片本身所含水分, 初压过程中在温度的作用下形成水汽, 在压辊的挤压下由前向后排除, 越到后面水汽越多, 大量的水汽就可能聚集在尾部约100~150mm的部位很难或不能排尽, 而造成玻璃高压后脱胶、产生气泡, 或者在交付使用后出现脱胶。这种现象在尺寸较大的玻璃生产时更为明显。在制作大板面夹层玻璃时如胶片含水率过高, 尾部因水汽凝聚难以排出导致边部密封差产生气泡而降低成品率。为控制好PVB胶片含水率, 一般要求在温度为18~23℃、相对湿度为20%~30%[2]的合片室环境下存放并完成玻璃合片。
我们曾在2012年11月一次生产5+1.14+5双钢化夹层玻璃时, 发生玻璃在预压段辊压尾部出现“烟雾”, 而实际上这些烟雾是因为环境气温太低 (3℃左右) , 胶片本身所含水分和空气中残留在玻璃和胶片空隙中的水分在200℃左右的初压过程中受热形成水蒸汽, 出初压段这些水汽被预压压辊挤出时受低温环境的作用凝结成水汽而出现“烟雾”现象, “烟雾”的产生可以看出夹层生产过程中形成的水分较多, 会直接影响到夹层玻璃的质量。
胶片含水率高, 高压完成后一时可能看不出有什么问题, 但会增加交付使用后在自然环境的作用下产生气泡开胶的可能性, 我们曾发生过8+1.52+8双钢化尺寸为2 200×3 000的大板夹层玻璃出现交付后投诉中间层气泡开胶的问题, 而产品交付时没有任何质量问题。经过分析就是因胶片含水率过高, 在初压过程中水汽集聚在尾部, 导致玻璃和胶片黏结力下降而造成交付后出现气泡。
2 双钢化夹层生产的钢化控制
目前市场上夹层玻璃主要以双钢化夹层玻璃产品为主, 双钢化夹层玻璃的质量保证主要取决于钢化配对制作时的吻合度 (平整度) , 钢化过程配对生产产生的变形越小, 将能极好的保证夹层的成品率。
钢化配对生产须注意以下个几方面:
(1) 一般情况下, 钢化时第一炉和第二炉相同位置的玻璃配对, 不主张同炉玻璃配对。
(2) 钢化需要加工为双钢化夹层玻璃的原片时, 一定要降低装载率在60%左右, 这样能较好的实现平整度控制, 拒绝追求产量而提高装载率。
(3) 钢化时采用低温长时间的方式生产, 这样有利于控制变形, 保证吻合度。大规格钢化夹层更应按此要求制作。
(4) 生产中在钢化完薄板后炉温较高, 如5mm玻璃钢化温度在705~750℃左右, 而生产8mm夹层玻璃温度在690~700℃左右, 此时如要钢化生产8mm以上的双钢夹层玻璃, 最好先生产相同或相近厚度的钢化玻璃一段时间, 待炉内温度较好的接近设定值时再生产夹层玻璃原片。这样有利于控制开始几炉玻璃的平整度, 保证夹层玻璃质量。
(5) 注意前后炉门的温度控制, 前后炉门因玻璃进、出都需开启炉门, 且前炉门进的是未加热的常温玻璃, 后炉门出的是已加热的高温玻璃, 前后炉门所产生的温差可能会对炉门边的玻璃的平整度产生影响, 而造成玻璃在夹层后产生气泡。一般情况下, 前炉门需根据情况增加加热补偿, 后炉门温度或者加热功率适当降低。
3 预压控制
3.1 预压温度和速度的控制
预压是夹层玻璃生产中的一个重要环节, 预压的目的是排除玻璃和胶片间的空气, 以便在高压时, 不使空气残留在中间层, 生成气泡。预压控制的好坏, 在很大程度上影响高压后的玻璃成品率。预压的温度和速度根据各个厂家的胶片耐热性不同而不同, 与预压设备结构性能、玻璃板面大小、胶片厚度、环境温度等都有关联性, 不便固定参数。一般预压后玻璃板面呈半透明状, 边部呈透明状为宜。如参数固定不变, 则造成玻璃预压过程中当玻璃较小时, 预压段的温度会不断升高, 这样部分玻璃经预压加工后, 已超过胶片所能承受的温度范围, 造成玻璃尾部封边过早, 残留的空气和水分聚集的尾部不能排尽;当玻璃都是大板面时, 预压段的温度会不断下降, 会出现达不到预压要求的温度, 造成玻璃没有封边。这两种情况造成的后果就是玻璃高压后产生气泡或脱胶而不合格。
一些胶片厂家的工艺参数介绍, 对生产指导意义有限, 生产实践中更关注预压后玻璃的板面外观封边情况和玻璃表面温度, 预压的参数调整通过这两个视觉效果而定, 参数仅是一个重要参考。我们曾做过试验, 在做夹层玻璃时, 不论什么厚度的夹层玻璃预压温度设置都是240度 (通常初压温度设置在150~240之间) , 通过调节速度来控制预压后的玻璃封边情况, 高压完成后进行了耐热性、耐湿性、落球冲击等性能测试, 玻璃均能达到国标要求。我们又深入做了一项尝试, 在预压机刚升温时就往炉内进玻璃, 通过控制速度来达到预压需要的温度, 使玻璃达到预压要求在进行高压。玻璃成品经过试验, 结果也能满足标准要求。
应用以上观点, 我们在以后的生产过程中可以尝试加强速度调节来控制好玻璃的初压效果, 避免过热或温度不够, 从而实现玻璃预压的有效控制。
3.2 玻璃进预压机的摆放位置控制
玻璃在预压机内合理的摆放位置有利于提高预压的封边效果。对于以下类型的玻璃, 按摆放要求如下可以得到较好的封边效果:
矩形玻璃斜着一定角度进预压机, 最后出后压辊的仅有一小段, 尾部封边效果将会进一步提高, 有效的控制了大面积尾部封边不好而产生气泡的几率;大小头的玻璃, 进预压机时大头在前, 小头在后;有角度的玻璃, 角度小的一头朝后;平整度不好的玻璃, 平整度较差的一头朝前, 平整度好的一头朝后;开缺玻璃, 开缺的一头朝前, 不开缺的一头朝后。
这些摆放方式, 均遵循了一种观点———预压排气时, 越到后面由于残余空气和水分更加集中, 排气越困难, 当后面仅有很小的一部分时, 将更容易排气。而平整度差的玻璃, 差的这头在前先排气就容易得多, 有利于弥补平整度差而出现排气不好产生气泡的可能性。
我们做过8+1.14+8双钢化异形夹层玻璃摆放尝试, 其形状有大小头和三角形, 采用上述进炉方式, 预压效果较好, 高压后没有气泡和不合格, 有效的避免或减少了可能出现的气泡。
4 高压控制
4.1 高压参数调节注意事项
夹层高压釜保温保压的温度设置根据胶片质量不同而不同, 进口胶片因质量较好, 耐温和耐压比国产胶片高, 一般温度在135℃、压力1.24Mpa左右;国产胶片因生产中生料偏少, 质量和进口胶片有一定的差距, 耐温性弱于进口胶片。保温保压的温度设置在128~130℃, 压力为1.1~1.2Mpa已能保证玻璃的质量。温度过高, 可能会造成玻璃边部脱胶;压力过高, 造成空压机负荷过重, 时间久了空压机就打不到预定的压力值。
高压过程中, 釜内温度到50℃时, 开始进气, 温度达到70℃时, 压力在3.5kg左右, 温度到90℃时压力在6kg左右……, 压力随温度升高成一定比例上升, 直到达到保温保压的温度和压力。在这个过程中, 如果温度较高时, 压力任然过低, 初压后残留的水分和空气将膨胀而形成气泡。压力和温度配合适当, 可阻止局部钢化轻微变形发生反弹而产生开胶的情况, 有利于改善钢化的不足, 降低气泡和开胶的几率。
4.2 部分细节对高压的影响
储气罐要求每天放水, 储气罐所含水分过大, 会在高压过程中带入高压釜, 这些被带入的水分, 会被PVB胶片吸收, 造成边部含水量高而产生气泡或脱胶, 这种气泡和脱胶问题情况还可能延续到交付使用后出现。
预压后的玻璃不能长时间暴露在空气中, PVB胶片吸水较快, 预压后暴露在空气中的玻璃, 和空气接触的胶片边部将会吸收空气中的水分, 形成高压后或交付使用后成品2公分的范围内产生气泡。
4.3 高压釜空烧
玻璃高压生产过程中, PVB胶片会释放出可燃气体, 长时间聚集会导致高压生产时高压釜自燃。高压釜空烧的目的就是排除釜内残留的可燃气体, 避免高压釜在生产过程中发生燃烧事故。
芬兰格拉斯通玻璃机械公司推荐高压釜空烧方法是关闭高压釜后不开启压力, 仅把温度逐渐升高到150℃, 保温15分钟后, 排除釜内产生的气体, 然后打开釜门, 这时会有黑烟从釜门溢出, 而这些黑烟就是可能导致高压釜燃烧的物质。这种方式能更有效的排除釜内残留的可燃性气体。
5 打孔双钢化夹层的孔边改进和处理。
孔边气泡对很多生产厂家都是一个控制难点, 原因在于双钢化打孔夹层玻璃在钢化加热时因孔边受热比板中受热较多, 通常会出现不同程度的孔边变形, 变形的程度取决于钢化控制, 变形严重容易造成高压后孔边气泡。在夹层生产中可以通过以下几个方面减少或避免孔边气泡:
一是孔口的胶片割开呈十字行, 这样一方面可以从孔边排气;一方面高压过程中保温保压状态下, 割开的胶片会在高温时产生收缩流动, 填充孔口位置平整度差而产生空隙的地方, 很好的避免和减少了气泡的产生。因为胶片产生收缩随温度的升高呈正比, 当温度在50℃时, 胶片的收缩率在3%左右, 胶片的熔融温度是120℃, 而高压过程中保温保压的温度在135℃左右, 胶片熔融状态下会向空隙处填充;二是如孔口位置封边不好, 可以用二丁酯、二甲酯和丙烯酸三种化学试剂按一定比例配制的溶液少量注入孔口位置, 起到填充有细微空隙的地方和改善封边质量;三是孔口气泡也可能是因为高压温度过高而产生, 在这种情况下降低保温保压温度可避免或减少气泡产生。
用以上的方法来指导打孔玻璃生产, 孔口的问题将会得到较大的改善。
6 加力夹子使用
在夹层生产中, 几乎每个厂家都会使用一种加力夹子来对封边不好或高压后产生的气泡的玻璃施加外力, 进高压釜后通过夹子所施加的外力挤压来排除残余空气, 改善封边或消除气泡。但如上夹子力度过大会出现胶片熔融状态下被夹子所施加的外力挤出到玻璃外, 造成本来就存在不平整和产生胶片偏薄的这些地方更薄。这样的产品即使暂时消除了气泡, 但交付使用后在冷热交替的自然环境下很快就反弹而产生脱胶, 可以说是一种掩耳盗铃的做法。
我们的观点是使用夹子力度是刚好夹住玻璃, 但力度不会造成胶片熔融外流, 这样可以起到改善封边不好的状况, 也不会造成胶片在高温下外流而产生隐患。
通常提倡通过钢化和夹层工艺改善封边效果, 尽量减少使用加力夹子。如不得已而需要使用, 应用5mm厚度的绝缘板制作, 而不使用铁板。上夹子应掌握力度, 一般是玻璃边部固定夹子的螺栓用手紧固到不能动的时候, 用扳手再紧半圈即可, 孔边大力夹的处理是用手紧固到不能动的时候, 用扳手再紧三分之一圈即可。在生产中按照这样的方法使用大力夹, 一方面消除了玻璃残留的气泡;一方面胶片也没有被挤出的现象, 力度恰到好处。
7 大板玻璃 (尺寸较大) 制作
大板玻璃因面积大, 一片玻璃价值上千元或数千元, 如何做好大板玻璃不仅是技术水平的体现, 对于成本控制也具有重要意义。大板玻璃最大的问题就是尾部气泡控制, 大板玻璃生产的难度主要就在预压控制上。在前面已有叙述, 玻璃越大, 到尾部时空气残留的水分和胶片本身所含水分受热产生的水汽越多, 能把这些水汽尽可能的排除, 就能很好的保证尾部质量。
通过试验和生产实践活动, 我们总结了以下几个方面来改善大板夹层玻璃预压排气:一是尽可能的保证合片室的湿度控制在25%以内, 这不仅是胶片含水率控制要求, 也是减少合片室水分含量的有效途径;二是使用刚开封的胶片, 此时胶片含水率较低;通过这两条, 尽可能控制水分含量。三是初压速度先快后慢, 前面部分水汽较少, 容易排出, 而后面部分水汽聚集逐渐增多, 且在预压机炉体接近满载的情况下, 炉内温度下降较快, 速度慢一些有利于水汽排出, 温度达到预压要求, 有利于改善封边;四是如边部封边效果好, 板中透明度差一点也能保证成品的控制方法, 板中如果不是片状的空气聚集, 通过高压是能排出残留气泡的;五是根据板面封边情况随时调整初压速度, 以控制合适的温度, 得到较好的封边效果;六是控制钢化平整度方面使用低温长时间的钢化加热方式, 这样能保证较好的钢化玻璃平整度, 达到夹层生产的平整度要求。
通过以上几个方面的配合, 可实现大板玻璃良好的封边效果, 从而保证大板面夹层玻璃的成品率。
8 结语
加强对夹层玻璃生产工艺控制原理学习和认识, 结合生产实际进行实践尝试和总结, 掌握了更多的生产工艺技术和分析处理问题的思路和途径, 为我们在以后的工作中进一步提高夹层产品的质量和成品率都将会产生较大的作用。
参考文献
[1]石新勇, 杨建军, 陈璐.安全玻璃[M].化学工业出版社, 材料科学与工程出版中心, 2006.
TCO玻璃生产工艺及设备 第10篇
关键词:TCO,玻璃,工艺,设备
0 引言
TCO部是浮法玻璃的深加工车间, 有一条超白玻璃镀膜生产线, 该生产线用于生产具有一定导电能力的薄膜电池基板玻璃。
1 TCO玻璃生产工艺
TCO玻璃生产线主要由玻璃预处理、上片、磨边、清洗、加热、镀膜、再加热、退火、冷却、在线检测、喷粉、下片等生产工序组成。TCO玻璃生产工艺过程分述如下:
1.1 玻璃预处理
玻璃预处理设备由切割机、玻璃清洗干燥机组成。大片玻璃由装有吸盘的上片机送到上片台上;对于小片玻璃, 则可由人工上片至上片台。玻璃清洗过程主要包括普通水清洗和空气干燥。玻璃清洗为连续进行, 首先采用一般清水清洗, 分冷热水二道, 其中热水清洗水温35℃~45℃。预处理后存放等待镀膜。
1.2 磨边与清洗
(1) 本工艺磨边为湿法磨边。由上片机将玻璃片放在输送辊台上, 进入第一次磨边, 磨长边;转向后第二次磨边, 磨短边。
(2) 清洗分为两次, 第一次使用自来水清洗, 第二次使用去离子水清洗。清洗过后将玻璃烘干。
1.3 加热
本工艺采用格拉司通加热炉, 格拉司通加热炉是目前世界上最为先进的加热设备, 整个炉体内部各个点的温差不大于2度, 保证玻璃在加热过程中受热均匀, 为镀膜做准备。两次再加热是为了保持工艺温度。
1.4 镀膜
本工艺镀膜分为两种, 一种是镀氧化硅膜, 另一种是镀TCO膜。氧化硅膜层直接镀在玻璃基板表面, TCO膜层镀在氧化硅膜层上。镀膜臂将原料融合成气溶胶, 在常压600度高温的情况下均匀的镀在玻璃上。
1.5 光谱性能检测
在玻璃前、后处理, 镀膜和过渡层沉积等工序均实现了全线在线检测、实时数据采集和自动形成图表, 自主设计生产线各环节的自动控制软件及工艺窗口, 实现生产线的全线自动控制。
1.6 卸片、包装、入库
镀膜后的玻璃由机械或人工卸片, 根据检验结果分类包装。
2 TCO玻璃生产设备
2.1 TCO镀膜设备
TCO部的核心设备是镀膜设备, 由Beneq公司提供, 由三层镀膜设备以及原料混合、供应设备组成。配套设备较多, 主要包括TMB设备、磨边机、清洗机、加热退火炉等设备。设备之间相互关联, 任何设备出现问题, 都将影响整条生产线的正常运行。
(1) TMB设备。TMB设备由上片机、传送辊道、喷粉机、下片机及人工上下片台组成。上片机负责玻璃的上片, 将玻璃从玻璃架上吸取, 放置在传动辊道上。传动辊道负责运送玻璃。下片机负责玻璃的下片, 将玻璃从传动辊道上放置于玻璃架上进行堆垛。对于尺寸特殊的玻璃可由人工上片和下片。
(2) Bavelloni磨边机。磨边机使用Bavelloni公司"V"系列自动直线磨边机。外围的一组金刚轮和抛光轮可以磨水平方向和两个边, 用于加工扁平玻璃及镜子剖面;拐角倒角由一组额外的装置自动完成。一台磨边机可以连接其它同型号的磨边机组成一个双边机。磨边机每边有三组磨轮, 可以满足厚度在2-12mm范围内的玻璃的磨边。
(3) Benteler清洗机。清洗机采用德国Benteler原装进口设备, 具有性能优良, 工艺稳定的特点, 适用于清洗干燥平板类玻璃。清洗机采用水平卧式结构, 分为下级部分和可调整高度的上级部分。
(4) Glaston加热退火炉。玻璃加热是从环境温度加热到加热段温度的过程。为了提高加热效率, 加热炉设计为连续加热, 玻璃片在炉中以最小间距匀速运动。氧化硅镀膜和TCO镀膜之间, 由额外的加热段加热玻璃, 使玻璃具备最佳TCO沉积范围。
镀膜之后, 玻璃进入退火工艺段, 退火段由退火加热段、退火、冷却段组成。在玻璃退火时, 温度控制和温度控制曲线是成功退火的关键。经过退火工艺处理, 玻璃表面有一定的的残余应力, 便于对玻璃进行切割加工。
(5) Beneq镀膜设备。TCO导电膜主要由三层组成, 分别为底层SIOx、TCO1、TCO2膜层, 各膜层对应一个镀膜机。同时设有专门的原料房, 用于原料的存放和混合。通过相应的供料系统, 原料被泵送到原料控制柜内的原料桶内, 然后经过控制系统输送到喷枪内进行镀膜。
Beneq FCS2000系统是专门为玻璃镀膜而设计的, 这个系统由沉积设备及其配件组成。沉积设备的主要部分是沉积臂, 它是高温环境下镀膜喷涂的基础。沉积臂为带状玻璃或单片玻璃均匀的镀上TCO膜。
(6) Dr.Schenk在线检测。玻璃检测系统的作用是保证玻璃板的品质。Dr.Schenk提供的传送机 (可选) 传送玻璃板通过检测装置。反射或透射过程中, 检测系统可以利用一个LED照明装置和数个CCD摄像装置扫描扫描线上的材料而获得信号, PC机内集成的电子评估系统对测得的信号进行评估, 从而判定玻璃的质量等级。
2.2 特气站
特气站主要为底层镀膜提供所需的特殊气体, 种类有N2O、C2H4、Si H4、NH3、CO2。
2.3 尾气处理设备
尾气处理设备设备是用于TCO镀膜玻璃生产线上为镀膜进行尾气处理的设备。该设备为间歇式工作, 并且所有管道密封处理, 具有液位下限自动报警、自动加药、自动补水等功能, 同时拥有现场操作和PLC集中控制模式。能有效检测压力及温度的变化, 并及时报警和自动应急处理。控制部分由控制器、逻辑部件、操作台、开关和报警系统组成。
参考文献
[1]张战营, 刘缙, 谢军.浮法玻璃生产技术与设备[M].第二版, 北京:化学工业出版社, 2010
玻璃工艺 第11篇
在玻璃产品中,最重要的就是就是浮法玻璃。浮法玻璃的产量很大,其整个工艺流程比较复杂,其中涉及到的因素也很多。本文就是简述通过热力学计算分析的方法来对浮法玻璃的生产过程的研究。
由于浮法玻璃的产量相当巨大,所以其严重影响到我国的经济和相关产业。浮法玻璃制造工艺一向被公认为是玻璃生产工艺里面的规模生产技术水平最高的,但是它也存在诸多的问题,比如:其溶制时间很长、其溶制的温度很高、其余热和废气度环境的危害很大、能源和原材料的消耗量也很大等等。除此以外,生产出来的玻璃产品还依赖高温、严格的气氛控制以及长时间保温等来确保锡槽和熔窑等生产设备的稳定。所以,对其的生产还需要做进一步研究,以促进发展的平衡。
化学热力学就是一个能到做到全方位分析和研究的工具,不需要太多的数据就可以研究材料生产制备的热加工过程和过程中材料的相结构以及其性能的嬗变规律。对于这一点,在钢铁材料的研究运用中最为显著。然而,大家也都清楚,玻璃是典型的非晶态无定型的物质,并且它的结构极为复杂,和相结构和相组成比较简单的金属材料是大有不同。因此,所采用的模型、计算方法还有对应的数据库以及其数据整理等都会不同,需要对此一一展开研究。本文是阐述通过尝试使用化学热力学方法来研究浮法玻璃的一些工作,希望可以启到一定的作用。
化学热力学计算的研究平台MTDATA
MTDATA是一整套电子计算机软件程序包和数据库技术,是用于多项复杂体系化学热力学、热过程计算分析。它的工作原理就是以热力学物理相平衡的原则。通过积累的简单系统的热力学数据和专门构建的数据库来作为基础,根据选择的或者设计的模型来展开计算分析工作。全过程通过相变热力学计算分析以及非平衡计算的模型方法和实际测量的数据,就可以气相在内的体系各相间的真实相互转变的关系,由此可以很清楚地知道材料的制备和加工的过程,从而找出可以提高产品质量的关键点和环保的途径,这样有助于可持续发展。针对平板玻璃而言,其结构的形成,产品性能的变化,玻璃气泡与玻璃产品性能,其熔化制备过程中的硅酸盐反应过程细节,气氛与澄清,气体成分分布以及熔窑侵蚀等对玻璃生产工艺过程很重要,可是传统的方法却很难深入到系统的研究,所以采用这种方法比较合适。
数据的采集和数据库
之前就有提到说浮法玻璃的组成是非常的复杂的,而且整体体系的化学热力学相变过程所涉及到的因素也很多。所以在这个计算处理的过程中,不能仅是简单的数据叠加,需要专门设计计算的流程和模型以及专业的数据库才可以满足。所以,NPL的方法是和皮尔金顿等企业合作建设MTOX数据库,并且不断地升级,可以涵盖研究中可以包含的所有的气体系统。其数据库的问题对于研究的结果是否具有准确性和实用性启着关键的作用。在研究中,发现了浮法玻璃在高温液态的时的气态的含量对玻璃液的澄清和产品的光学性能影响较大。所有计算体系中,对采用的数据和数据库需要进行部分实测和计算调整。因为一般的浮法玻璃都是氧化物体系,含氧类的气体为主,通过氧化物的气体传感器,利用电化学原理,形成系统的装置,实施实验室和生产在线测量,经过整理、对比以及计算分析,便可以推算出玻璃窑和玻璃液中气体的含量变化规律,以此作为化学热力学计算的基础数据之一。
玻璃形成的过程
普通硅酸盐玻璃成分结构很复杂,玻璃结构的形成过程对于玻璃的研究者和制造者来说,十分重要。如果可以掌握玻璃结构的形成规律以及与制备环境条件和原料的组成的关系,就可以很全面地控制玻璃的改性、玻璃的生产以及其加工,找到工艺制度需要改进的地方和可以采用环保的生产的措施等等。虽然热力学计算出的相比较复杂,但是它的结构变化是对应着普通平板玻璃液相形成的变化规律,这便可以结合现代的结构分析方法来分析总结出玻璃的结构和形成的特点。
玻璃生产中所用的澄清剂
玻璃澄清也就是将玻璃里面的气泡清除掉。现在采用热力学研究的方法就是,通过设计研制的探测器,定位安放和测量获得气体、气泡的信息。进行计算,做好化学组成、温度的研究,从而建立模型,掌握气泡的衍生和变化的规律。从而专门研发相关的澄清剂和专门的数据库,促进深入研究气泡的形成变化。
总结
总而言之,热力学计算的研究方法在浮法玻璃的生产工艺的研究中,起到了很大作用,得到了很应用。热力学计算对于玻璃的生产工艺、玻璃结构和以及其性能的关系、还有玻璃生产的技术的进步都是具有重要意义。
对小型浮法玻璃生产工艺分析 第12篇
一、浮法玻璃生产的配料工艺
进行浮法玻璃制作第一步就是对配料进行合理调配。制作开始要了解需要使用到的原材料, 包括白云石、纯碱、芒硝、碳粉、石灰石、铁粉、碎玻璃、石英砂、长石等等主要原材料, 只有材料集齐, 才有下一步正确配料的基础。进行浮法玻璃配料不是简单的人工操作, 需要复杂的数据称重和机械混合, 如果存在纰漏就会一着不慎满盘皆输了。所以这项工作需要细致和谨慎。
1. 配方称重软件设计
在对原材料进行组合使用前, 需要工程师透过计算机系统进行模块数据分析和软件设计, 采用先进的分批配料的称重系统对配料进行一个快速精确的配料分析。配料系统控制各种原配料称重系统, 和上料系统, 以及混合机系统。通过对系统的操作, 配料工作人员根据实际的需要进行各种原料参数的输入。依照设定的用料参数, 原料称会遵照数据指示自动的进行工作。然而值得注意的是, 在实际操作中, 给出的数据不可避免的会与实际用值有出入, 各种原料损耗是需要有备用补充的, 行业内的补偿算法可以尽可能的弥补差数, 在配料的时候应当不忘补偿算法。
2. 混合机的使用
在配料环节, 混合机的使用是非常重要的一个步骤, 它的工作过程首先是混合机机体自检, 不过关的情况下是需要使用备用混合机的, 也被称作冗余混合机。然后是混合机称检查, 进行加料补充一直到目标值。先是干混合, 进行加水, 继续混合, 进入到湿混合。在这一系列工艺中, 不可以忽视的是工序操作, 和备用设施的准备, 及时的在配料系统故障发生的情况下拿出解决措施是重要的, 作为配料环节的关键, 混合机是一道必须的工艺。
二、浮法玻璃熔窑工艺分析
在完成第一阶段的配料及混合之后, 熔窑算的上是小型浮法玻璃生产的核心了。玻璃熔化有五个几乎同步进行的阶段, 按照时间上短促的先后分为玻璃烧结物成型、玻璃液的成型、玻璃液的澄清、玻璃液的均化和玻璃液的冷却, 而玻璃熔窑是这一切的核心。
1. 玻璃熔窑的组成及功能
熔窑由投料池、熔化部、小炉、蓄热室、冷却部、卡脖等主要部分组成。通常采用油类燃料和天然气燃料作为浮法玻璃的燃料, 温度可以高达1600℃, 为了让配合料在熔窑中熔成玻璃, 熔窑的温度需要得到保证, 这个保证来自于燃料的供应和蓄热室热回收的功能。投料池的设计需要考虑减少配料里的粉尘飞扬以及窑头环境恶劣的问题, L型的吊墙设计和对开式移动水冷门、冷却水包的安排可以明显的对其进行改善;熔化部以小炉和蓄热室工艺为主进行分析, 小炉的预熔区可以适当的扩大, 并调整小炉的中间线位置, 以便让玻璃配料得到均匀的火焰。冷却部很大程度上影响玻璃液质量, 太窄或太宽的冷却部都会影响玻璃液的流动和冷却效果。而一般冷却部工艺会有补救措施, 冷却风微调和天然气加热微调可以很大几率的弥补差错。
2. 玻璃熔化的五个阶段
玻璃配料经过熔化部会发生一系列的物理反应和化学反应, 玻璃液的形成、澄清以及均化是需要掌握的工艺重点。在所有的配料颗粒溶解之后, 透明的玻璃液形成, 玻璃液这时含有大量气泡, 成分也不均匀, 需要后续步骤澄清和均化。其实澄清就是排除玻璃液中的气体, 通过计算可以得知排除气体的质量, 而均化就是将玻璃液中不均匀的液体消除, 使玻璃液体的化学组成均匀一致, 在此项工艺中, 值得一提的是搅拌法和鼓泡法的运用。
三、浮法玻璃锡槽工艺分析
浮法玻璃的生产中, 锡缺陷极易产生, 氧气和硫的进入锡槽使锡液和保护气氮、氢气受到污染, 产生氧污染和硫污染, 进而引起污染物气泡、光畸变点、锡滴、沾锡、钢化虹彩、锡石等缺陷。影响浮法玻璃的质量以及生产效益。在探究浮法玻璃锡槽生产工艺的时候, 如何解决锡缺陷, 成为我们关注的重心。
1. 生产过程净化空气
良好的密封泥是防止氧气进入锡槽的好办法之一。在生产过程中, 要提高锡槽内的保护气体纯度不是一件易事, 稍有不慎氧气就会从锡槽侧封和锡槽观察窗进入到锡槽内, 使用密封泥既经济实惠又安全可靠。其次, 要防范氢气过量, 氢气易于与锡槽里的二氧化锡发生化学反应, 为了耗尽锡槽中的氧气产成顶锡造成锡缺陷更是得不偿失, 所以要格外小心氢气的控制和使用。
2. 定期清理废气排放孔
清理流道和废气排放管路, 避免积淀形成的污染物掉落以及镁、铝、氧、硫等杂质污染锡液, 高温区和中温区两侧密封处理, 通过清理减少锡槽内残留物, 降低锡缺陷出现的可能。
四、浮法玻璃退火窑使用工艺分析
为了稳定浮法玻璃内部的结构, 进行退火窑热处理和冷却消除玻璃制品中的内应力是必需的步骤。浮法玻璃在成型前会经历剧烈的温度变化和形状变化, 处理不善往往会造成破裂的后果。为了解决这一问题, 退火工艺开始发挥效力了。加热均热预退火区、重要冷却区、冷却区、过渡区、热风循环强制对流冷却区、自然冷却区以及室温风强制对流冷却区都是退火窑的工艺组成部分。此外在退火阶段还需要进行加热、保温、慢冷、快冷等步骤保持浮法玻璃的稳定。
五、结束语
提高浮法玻璃的生产工艺, 把握住质量的脉搏, 才可以应对眼下高速发展的经济需求, 才可以促进国民经济的健康长久发展。随着浮法玻璃运用的广泛, 质量的保障与生产工艺一脉相承, 必须要将其生产工艺放到一定高度加以重视和改进, 不断追求进步。
摘要:随着经济技术的长期积累, 近年来浮法玻璃的制作生产工艺已经得到了很大的提高和改进, 浮法玻璃工艺的提升也为它的运用开拓了市场。浮法玻璃生产过程是有一套系统的, 生产工艺的分析离不开对原料配料系统、熔窑系统、锡槽系统和退火窑系统等四部分的分析。在浮法玻璃生产过程里, 为了保证浮法玻璃生产的稳定性和质量, 对浮法玻璃各个生产部分的工艺要点进行分析就显得十分的必要和重要, 本文立足当下浮法玻璃生产的问题难点, 就生产的各个环节有重点的进行工艺分析。
关键词:浮法玻璃,配料,熔窑,锡槽,退火窑,生产工艺
参考文献
[1]禹刚普, 贺全哲, 严兆建, 杜远洋.浮法玻璃自动掰边机的研制及应用[J].河南建材.2001 (03)
[2]洛阳生产出超薄玻璃[J].陕西建材.2002 (04)
玻璃工艺范文
声明:除非特别标注,否则均为本站原创文章,转载时请以链接形式注明文章出处。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。


