玻璃成形退火操作與控制（簡體書）

《玻璃成形退火操作與控制》可作為高職高專和高等院校應用型本科材料類相關專業的教學用書，也可作為玻璃行業企業的培訓教材，同時也是工程技術人員的技術參考用書。

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010～2020年）》中指出：“職業教育要面向人人、面向社會，著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力。到2020年，形成適應經濟發展方式轉變和產業結構調整要求、體現終身教育理念、中等和高等職業教育協調發展的現代職業教育體系，滿足人民群眾接受職業教育的需求，滿足經濟社會對高素質勞動者和技能型人才的需要”。
2008年1月18日，由全國唯一以建材命名的河北建材職業技術學院牽頭，60多家建材企業、30多家職業院校、行業協會、科研院所加盟的河北省建材職業教育集團在秦皇島正式成立。職教集團成立后，致力于實現專業與產業、企業、崗位對接，加快校企一體化建設；致力于實現專業課程內容與職業標準對接，加快構建新的專業課程體系；致力于實現職業教育緊貼行業經濟發展需求，加強職業院校專業建設，探索課程教學改革；致力于實現教學過程與生產過程對接，推進人才培養模式改革；在建材職業教育集團化辦學過程中，吸引了一大批建材企業參與到職業院校的人才培養模式改革、課程體系設置、教材建設、師資隊伍建設中來。中國耀華玻璃集團等數十家成員單位企業都成為職教集團牽頭單位——河北建材職業技術學院的緊密型實習實訓基地。這些基地的建立，密切了校企合作，使職業院校能夠充分了解行業、企業文化、企業需要的人才規格、企業崗位群能力標準等，并與企業共同進行基于工作過程的課程開發與設計，使專業課程設置更充分體現職業性、實踐性和開放性的要求，課程內容更重視與職業標準的對接。河北省建材職業教育集團與化學工業出版社共同策劃開發的高職高專院校材料工程技術專業系列教材項目，是河北省建材職業教育集團推進集團化辦學的一項具體舉措，也是探索校企緊密合作培養高端技能型專門人才的一次嶄新嘗試。
近年來,我國玻璃工業實現了快速穩定發展，生產快速增長，自主技術創新取得新進展，結構調整和節能減排取得新成效，國際化水平進一步提高。但承擔著為玻璃行業培養技能型人才的職業院校，其專業課程教材的開發卻嚴重滯后，在本套教材出版前，高職高專材料工程技術專業玻璃類教材還是一項空白，相關參考技術書籍也非常少，遠遠不能滿足職業院校專業課程教學和行業企業職工培訓的需要。為此，河北省建材職業教育集團與化學工業出版社商定，在河北建材職業技術學院校本教材的基礎上，聯合開發高職高專材料工程技術專業玻璃方向系列教材，本套教材包括《玻璃成形退火操作與控制》、《玻璃熔化操作與控制》、《玻璃配合料制備操作與控制》、《玻璃機械設備操作與維護》、《硅酸鹽生產過程控制技術》和《玻璃生產管理與質量控制》。
在本套教材的編寫過程中，秦皇島耀華玻璃工業園有限公司、秦皇島玻璃工業研究設計院等多家玻璃企業及玻璃科研院所參與了本套教材的開發工作。參與本套教材編寫的人員都是多年從事玻璃生產、設計的行業企業專家和職業院校教學一線專業教學名師和骨干教師，他們把自己生產、教學中取得的經驗和成果毫無保留地充實到本套教材的內容中。
這套教材有三個特點：一是在教材編寫整體思路上，將知識和技能重新解構與重組，建立基于工作過程、融合最新技術和工藝知識、強調知識能力素質結構整體優化的教材編寫體系；二是在課程設置與內容編排上，遵循課程與崗位對接，課程內容與職業標準對接的原則，力求突出課程內容的職業性、實踐性和實用性，淡化課程內容的純理論性，兼顧課程內容的時代性和前瞻性；三是在教材具體內容的組織上，融入了學歷證書與職業資格證書的雙重要求，充分體現了“雙證書”制度和“以服務為宗旨，以就業為導向”的職業教育的特征，突出了創新性、先進性和實用性。這套教材的公開出版，將從根本上緩解材料工程技術專業玻璃方向教材缺乏的狀況，同時標志著河北省建材職業教育在集團化辦學方面又邁出了新的步伐。為此，在本套教材即將出版之際，衷心感謝一年來參加本套教材編寫、審稿、編輯工作的同志們為之付出的辛勞，感謝各級教育主管部門、各相關院校及行業、企業領導的大力支持！同時，也將此套教材鄭重推薦給廣大讀者。
河北省建材職業教育集團
2012年7月

1 緒論1
1.1 平板玻璃在國民經濟發展中的地位1
1.2 平板玻璃成形的演變過程2
1.3 我國浮法玻璃的發展過程2
1.4 浮法玻璃成形退火的現狀3
1.5 浮法玻璃的新技術發展4
1.5.1 電子工業用超薄浮法玻璃工藝技術4
1.5.2 玻璃鍍膜技術5
1.5.3 浮法玻璃退火窯輥道技術5
1.5.4 一窯多線5
1.5.5 計算機模擬技術在玻璃工業中的應用6
1.5.6 節能工藝技術6
1.5.7 環保技術6
2 玻璃成形工藝原理7
2.1 與玻璃成形有關的性質7
2.1.1 玻璃狀態轉化性質7
2.1.2 玻璃的黏度8
2.1.3 表面張力14
2.1.4 玻璃的熱學性質17
2.1.5 玻璃的析晶性能19
2.1.6 潤濕現象20
2.2 浮法玻璃成形原理22
2.2.1 浮法玻璃攤平拋光機理22
2.2.2 浮法玻璃液攤平拋光的條件23
2.2.3 浮法玻璃的平衡厚度（自然厚度）24
2.2.4 玻璃液在錫液面上的浮起高度26
2.2.5 浮法玻璃的浮托介質27
2.2.6 薄玻璃的成形原理29
2.2.7 厚玻璃的成形原理31
2.3 浮法玻璃成形的工作原理31
2.3.1 錫槽內的熱交換31
2.3.2 玻璃帶的表面溫度與介質的溫度關系33
2.3.3 玻璃帶在錫槽中的冷卻速度34
2.3.4 錫槽內保護氣體的流動35
2.3.5 錫槽內錫液的流動36
學習思考題37
3 玻璃成形工藝控制與操作38
3.1 浮法玻璃成形的工藝分區38
3.1.1 拋光區38
3.1.2 徐冷區39
3.1.3 成形區39
3.1.4 冷卻區39
3.2 浮法玻璃成形工藝制度與控制40
3.2.1 溫度制度40
3.2.2 氣氛控制45
3.2.3 壓力制度50
3.2.4 成形工藝指標控制案例51
3.2.5 錫槽控制與檢測系統53
3.3 薄玻璃成形技術55
3.3.1 拉薄過程分析56
3.3.2 薄玻璃生產方法58
3.3.3 薄玻璃生產中拉邊機參數的設置60
3.3.4 影響薄玻璃表面質量的因素65
3.3.5 浮法薄玻璃成形操作67
3.4 厚玻璃成形67
3.4.1 厚玻璃生產方法68
3.4.2 生產厚玻璃遇到的問題及解決辦法69
3.4.3 厚玻璃生產工藝參數舉例71
3.4.4 浮法厚玻璃成形操作71
3.5 玻璃厚薄差的控制72
3.5.1 控制厚薄差的意義73
3.5.2 控制薄玻璃厚薄差的措施73
3.5.3 厚玻璃的厚薄差75
3.5.4 玻璃板厚薄差的調整75
3.6 浮法玻璃在線鍍膜76
3.6.1 鍍膜玻璃的定義和分類76
3.6.2 在線玻璃鍍膜方法76
3.7 浮法玻璃成形日常生產操作81
3.7.1 改板操作81
3.7.2 拉邊機操作84
3.7.3 更換冷卻水包86
3.7.4 扒渣機操作88
3.8 成形常見故障處理88
3.8.1 流量突然變小88
3.8.2 錫槽內玻璃帶出現突然變寬89
3.8.3 玻璃帶根變化的原因分析與處理89
3.8.4 玻璃帶根回縮的原因分析與處理90
3.8.5 玻璃帶擺動原因分析與處理90
3.8.6 玻璃帶跑偏原因分析與處理90
3.8.7 沾邊原因分析與處理91
3.8.8 卷機頭原因分析與處理91
3.8.9 脫邊的原因分析與處理93
3.8.10 斷板的原因分析與處理94
3.8.11 發生滿槽的原因分析與處理操作95
3.9 成形突發事故處理95
3.9.1 發生停電、閃電事故的處理95
3.9.2 停水事故的處理97
3.9.3 停保護氣體事故的處理97
3.9.4 主傳動停車事故處理99
3.9.5 電阻絲脫落99
3.9.6 錫槽內設施漏水99
3.9.7 生產時拉邊機停轉事故處理99
3.9.8 槽底浮磚的處理操作100
3.9.9 流量調節閘板斷裂事故處理100
學習思考題101
4 玻璃成形設備102
4.1 錫槽概述102
4.1.1 浮法玻璃成形對錫槽的要求103
4.1.2 錫槽的分類104
4.2 錫槽進口端105
4.2.1 錫槽進口端結構組成106
4.2.2 錫槽進口端結構設計112
4.3 錫槽主體結構114
4.3.1 錫槽的結構形式114
4.3.2 錫槽的金屬外殼115
4.3.3 錫槽槽底磚的結構與材質115
4.3.4 錫槽的槽底設計121
4.3.5 錫槽底磚安裝123
4.3.6 錫槽頂蓋126
4.3.7 錫槽胸墻129
4.3.8 錫槽的鋼結構131
4.4 錫槽出口端132
4.4.1 出口端結構組成133
4.4.2 過渡曲線與過渡輥子的“四度”133
4.4.3 過渡輥臺的密封及保溫135
4.4.4 過渡輥下的擦錫裝置136
4.4.5 錫槽出口端結構設計136
4.5 錫槽電加熱系統137
4.5.1 電加熱元件138
4.5.2 錫槽加熱與電功率分配140
4.6 錫槽槽底冷卻風系統143
4.6.1 冷卻風機的選擇和布置143
4.6.2 送風氣流組織方式144
4.7 錫液深度設計與錫容量計算145
4.7.1 錫液液面的位置145
4.7.2 錫液深度145
4.7.3 容錫量的計算145
4.8 錫槽主體結構尺寸初步計算146
4.8.1 計算依據146
4.8.2 錫槽主體結構尺寸初步計算147
4.9 錫槽新技術151
4.9.1 錫槽結構的新特點151
4.9.2 先進的錫槽結構特點151
4.10 成形附屬設備152
4.10.1 拉邊機152
4.10.2 直線電機159
4.10.3 冷卻水包與錫液冷卻器163
4.10.4 定邊磚、背襯磚及鼻磚164
4.10.5 石墨內襯和石墨擋坎164
4.10.6 石墨擋壩165
4.10.7 扒渣池165
4.10.8 錫液泵165
4.10.9 擋邊器和卷邊器165
4.10.10 擋旗166
4.10.11 錫槽玻璃測厚儀167
4.10.12 錫槽排氣裝置167
4.10.13 錫槽保護氣體凈化循環裝置167
4.10.14 浮法玻璃擦錫裝置167
4.10.15 錫槽槽內氣氛檢測裝置168
4.10.16 冷卻風機168
4.10.17 保護氣體系統168
4.11 錫槽的烘烤168
4.11.1 烘烤前的檢查168
4.11.2 烘烤前的技術與工器具準備170
4.11.3 錫槽烘烤升溫原則與烘烤要點172
4.11.4 加錫173
4.11.5 500t/d錫槽烘烤案例175
4.12 錫槽生產前的引頭子177
4.12.1 引頭子溫度制度177
4.12.2 準備工作178
4.12.3 工作流程178
4.12.4 引頭子操作178
4.12.5 引頭子注意事項179
4.13 成形設備的日常維護180
4.13.1 錫槽的密封操作180
4.13.2 拉邊機日常維護181
4.13.3 吹掃錫槽頂蓋181
4.13.4 生產過程中吹掃流道閘板182
4.13.5 日常生產加錫183
4.13.6 錫槽維護的其他操作184
4.14 錫槽的維修185
4.14.1 熱換流量調節閘板185
4.14.2 熱換流槽唇磚186
4.14.3 更換八字磚188
4.14.4 更換背襯磚189
4.14.5 倒換錫槽槽底風機189
4.14.6 更換過渡輥190
4.15 成形設備巡檢191
4.15.1 崗前巡檢和班中巡檢191
4.15.2 設備巡檢要點191
4.16 砸頭子與冷修放錫193
4.16.1 砸頭子193
4.16.2 錫槽冷修放錫194
學習思考題194
5 玻璃成形缺陷196
5.1 錫槽中的化學反應196
5.1.1 玻璃液與耐火材料之間的化學作用196
5.1.2 錫液在錫槽內的化學反應197
5.1.3 錫化合物的性質198
5.2 錫槽中離子擴散與離子交換反應199
5.2.1 離子擴散與離子交換反應機理199
5.2.2 玻璃的滲錫201
5.2.3 氫氣和氧氣在錫液中的溶解202
5.3 錫槽中的氧污染和硫污染203
5.3.1 錫槽中的污染的來源203
5.3.2 氧污染和硫污染治理措施205
5.3.3 錫槽內硫污染案例207
5.4 浮法玻璃成形缺陷的判斷與處理210
5.4.1 成形缺陷的分類210
5.4.2 錫污染引起的缺陷210
5.4.3 耐火材料引起的缺陷212
5.4.4 槽底氣泡及其他氣泡缺陷213
5.4.5 操作制度等引起的缺陷214
5.4.6 輥道疵點215
5.4.7 其他缺陷215
5.5 成形缺陷的綜合控制217
5.5.1 系統動態平衡方法217
5.5.2 過程控制的方法218
5.5.3 綜合治理成形缺陷措施219
5.6 成形缺陷處理案例220
5.6.1 玻璃狀滴落物案例220
5.6.2 光畸變點處理案例222
5.6.3 投產初期錫槽氣泡處理案例223
學習思考題224
6 玻璃退火工藝控制與操作225
6.1 玻璃退火工藝原理225
6.1.1 玻璃黏度的參考點225
6.1.2 退火溫度范圍（退火區域）226
6.1.3 玻璃的熱應力226
6.1.4 退火原理231
6.2 浮法玻璃退火工藝過程232
6.2.1 退火工藝目標與退火標準232
6.2.2 退火窯各工藝分區及長度計算232
6.2.3 影響玻璃退火質量的因素及措施237
6.3 浮法玻璃退火窯的加熱系統241
6.3.1 退火窯的烤窯加熱241
6.3.2 退火窯的保溫加熱242
6.3.3 退火窯的生產加熱242
6.3.4 電加熱器243
6.4 浮法玻璃退火窯冷卻系統244
6.4.1 退火窯內玻璃帶的散熱244
6.4.2 退火窯的冷卻方式及冷卻風流向244
6.4.3 冷卻風管的布置和風機選型246
6.4.4 浮法玻璃退火窯各區的冷卻風控制248
6.5 浮法玻璃退火的溫度制度與控制253
6.5.1 縱向退火溫度制度253
6.5.2 退火窯的溫度控制255
6.6 退火窯各區的應力控制259
6.6.1 永久應力控制259
6.6.2 暫時應力控制263
6.7 浮法玻璃退火操作技術266
6.7.1 浮法玻璃退火操作的指導思想266
6.7.2 厚玻璃退火操作技術267
6.7.3 薄玻璃退火操作技術269
6.8 常見退火問題處理操作271
6.8.1 玻璃板整體向上、向下彎曲272
6.8.2 玻璃的縱炸273
6.8.3 橫炸275
6.8.4 混合式炸裂277
6.8.5 其他炸裂278
6.8.6 玻璃切割問題279
6.9 浮法玻璃退火縱炸案例282
6.9.1 案例概況282
6.9.2 縱炸原因分析283
6.9.3 生產調整283
6.9.4 案例評述284
6.10 退火窯常規操作284
6.10.1 退火窯改板操作284
6.10.2 退火窯風機操作規程285
6.10.3 退火窯主傳動操作285
6.11 退火窯突發事故的處理286
6.11.1 退火窯停電處理規程286
6.11.2 退火窯某輥停轉處理286
6.11.3 退火窯內擋簾掉落處理286
6.11.4 退火窯停水處理286
學習思考題286
7 玻璃退火窯288
7.1 玻璃退火窯概述288
7.1.1 退火窯的類型288
7.1.2 浮法玻璃退火窯現狀289
7.2 退火窯結構290
7.2.1 退火窯結構概述290
7.2.2 STEIN退火窯各分區結構290
7.2.3 STEIN退火窯與CNUD退火窯的性能比較294
7.3 退火窯輥道與傳動299
7.3.1 退火窯輥道運轉特點與要求299
7.3.2 退火窯輥道的結構和材質300
7.3.3 退火窯輥道傳動裝置301
7.4 Low—E浮法玻璃退火窯特點304
7.4.1 在線低輻射玻璃的特點304
7.4.2 在線低輻射鍍膜工藝對浮法退火窯的要求304
7.4.3 在線鍍膜退火窯操作控制306
7.5 退火窯的烘烤307
7.5.1 升溫前的準備307
7.5.2 退火窯升溫曲線的制定308
7.5.3 升溫烤窯308
7.5.4 生產前設備檢查工作310
7.6 退火窯生產操作310
7.6.1 退火窯引頭子操作310
7.6.2 退火窯日常維護311
7.6.3 退火窯巡檢312
7.6.4 退火窯砸頭子312
學習思考題313
8 保護氣體制備工藝與設備314
8.1 保護氣體制備基礎314
8.1.1 空分制氮的基礎知識314
8.1.2 氨分解制氫的基礎知識315
8.2 高純氮制備工藝與設備316
8.2.1 高純氮制備工藝流程316
8.2.2 空分制氮設備318
8.3 氨分解制氫工藝與設備321
8.3.1 氨分解制氫工藝流程321
8.3.2 氨分解制氫設備322
8.4 保護氣體的輸送和分配324
8.4.1 保護氣體的輸送324
8.4.2 保護氣體的混合325
8.4.3 配氣工藝流程325
8.4.4 配氣方法325
學習思考題325
9 壓延玻璃成形與退火326
9.1 壓延法成形與退火工藝326
9.1.1 壓延成形工藝326
9.1.2 壓延玻璃的退火特點327
9.1.3 太陽能超白壓延玻璃簡介328
9.2 壓延玻璃的成形與退火設備329
9.2.1 壓延機329
9.2.2 過渡輥臺與退火窯329
9.3 壓延玻璃的生產操作330
9.3.1 砸頭子操作330
9.3.2 引頭子操作331
9.3.3 正常生產調整331
學習思考題332
10 瓶罐玻璃成形與退火333
10.1 概述333
10.1.1 玻璃瓶罐分類333
10.1.2 玻璃瓶罐的成形方法333
10.2 吹—吹法成形334
10.2.1 吹—吹法成形的基本原理334
10.2.2 吹—吹法成形的操作工序334
10.2.3 吹—吹法成形工藝335
10.3 壓—吹法成形343
10.3.1 壓—吹法成形的基本原理343
10.3.2 壓—吹法成形的操作工序343
10.3.3 壓—吹法成形的工藝343
10.4 瓶罐玻璃的退火344
學習思考題346
參考文獻347

4.13 成形設備的日常維護
浮法玻璃設備維護是浮法玻璃生產線長期連續正常運轉的保證，如果在運轉周期內設備一旦發生故障，哪怕是很小的異常情況，都可能會對玻璃產量和質量造成很大影響，導致嚴重的經濟損失。因此，對浮法玻璃生產線設備進行科學的管理和維護，及時發現事故隱患，確保生產周期內設備正常運轉，延長設備的使用壽命，提高設備運行的可靠性、平穩性，降低維修成本和生產成本等，是浮法玻璃生產企業減少經濟損失，降低生產成本，提高經濟效益至關重要的工作。
4.13.1 錫槽的密封操作
4.13.1.1 錫槽密封操作標準
密封要及時迅速地進行，密封處無漏氣、無松軟發泡現象，外觀平整光滑、無裂紋、無脫落，泥層厚度適當，一般10mm左右，對于錫槽各部位的密封，應分別達到各自的標準。
（1）錫槽邊封周邊泥縫各邊封框體之間，邊封框體與頂罩下沿口及槽體之間的縫隙，要先將縫隙深度的2／3用保溫棉塞緊并壓實，外面的I／3再用密封泥料密封，所有密封處不得有剝落、透亮、冒火現象。
（2）邊封觀察窗 在換用新的觀察窗之前，要將玻璃先擦干凈，凡電視攝像觀察窗必須用專用純氮氣保護邊封，玻璃鏡周圍用礦棉塞嚴，以免冒火，其余觀察窗必須用泥料抹嚴，不得有泥料剝落現象，觀察窗上的玻璃不得有炸裂現象，發現炸裂立即更換。
（3）流道側墻邊縫用泥料抹嚴，不準有冒火、透紅現象，流道頂部與平碹之間，平碹與閘板之間的縫隙用耐火磚等蓋嚴，不得有冒火現象。
（4）拉邊機、冷卻器、擋邊器拉邊機、冷卻器、擋邊器等固定好位置后，立即用礦棉塞嚴，根據尺寸裁剪好整體塊礦棉，再用泥料密封，各處均不得有冒火現象。
（5）過渡輥臺 及時清理渣箱內的碎玻璃，出口擋簾落到適當高度，使擋簾距板面保持30～50mm，渣箱門關上后，應用礦棉塞嚴縫隙，將擋簾孑L蓋板蓋好，過渡輥臺與退火窯之間除看板用的孔隙外，均用礦棉塞嚴。
（6）密封完畢，清掃現場，地面無泥漿、礦棉等雜物。
4.13.1.2錫槽密封操作前的準備工作
在進行錫槽密封前，應首先做好以下準備工作。
（1）穿戴好勞動保護用品。
（2）檢查錫槽密封情況，確定需要密封的位置和密封處縫隙的大小。
（3）準備好所有工具，如鉤子、小平鏟、托泥板、泥桶或泥槽、小鏟鉤或尖鏟等工具。
（4）準備好所用物品，如礦棉、硅酸鋁礦棉氈、密封泥料、密封膠等。