PDF《平板玻璃的主要生产工艺介绍》

平板玻璃的主要生产工艺介绍

1、原料预加工.

将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使 潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量.

2、配合料制备.根据产品的不同,配合料的组成略有区别.例如普通浮法 玻璃的配合料(按照

1 重量箱即

50 公斤计算) ,需要消耗石英砂 33.55 公斤、石 灰石 2.96 公斤、 白云石 8.57 公斤、 纯碱 11.39 公斤、 芒硝 0.55 公斤、 长石 3.45 公斤、碳粉 0.03 公斤.

3、熔制.玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550-1600 度)加热, 使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃.

4、 成型. 将液态玻璃加工成所要求形状的制品, 如平板玻璃、 各种器皿等.

5、热处理.通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或 晶化,以及改变玻璃的结构状态. 1.4 玻璃生产的原料及成本构成介绍 玻璃原料比较复杂, 按其作用可分为主要原料与辅助原料.主要原料构成玻 璃的主体并确定了玻璃的主要物理化学性质, 辅助原料赋予玻璃特殊性质和给生 产工艺带来方便. 1.4.1 玻璃的主要原料

1、 硅砂或硼砂:硅砂或硼砂引入玻璃的主要成分是氧化硅或氧化硼,它们 在燃烧中能单独熔融成玻璃主体,决定了玻璃的主要性质,相应地称为硅酸盐玻 璃或硼酸盐玻璃.

2、 纯碱或芒硝:纯碱和芒硝引入玻璃的主要成分是氧化钠,它们在煅烧中 能与硅砂等酸性氧化物形成易熔的复盐,起了助熔作用,使玻璃易于成型.但如 含量过多,将使玻璃热膨胀率增大,抗拉度下降.

3、 石灰石、白云石、长石等:石灰石引入玻璃的主要成分是氧化钙,增强 玻璃化学稳定性和机械强度, 但含量过多使玻璃析晶和降低耐热性.白云石作为 引入氧化镁的原料,能提高玻璃的透明度、减少热膨胀及提高耐水性.长石作为 引入氧化铝的原料,它可以控制熔化温度,同时也可提高耐久性.此外,长石还 可提供氧化钾成分,提高玻璃的热膨胀性能.

4、 碎玻璃:一般来说,制造玻璃时不是全部用新原料,而是掺入 15%―― 30%的碎玻璃. 1.4.2 玻璃的辅助原料

1、脱色剂:原料中的杂质如铁的氧化物会给玻璃带来色泽,常用纯碱、碳 酸钠、氧化钴、氧化镍等作脱色剂,它们在玻璃中呈现与原来颜色的补色,使玻 璃变成无色.此外,还有与着色杂质能形成浅色化合物的减色剂,如碳酸钠能与 氧化铁氧化成二氧化二铁,使玻璃由绿色变黄色.

2、着色剂:某些金属氧化物能直接溶于玻璃溶液中使玻璃着色.如氧化铁 使玻璃呈现黄色或绿色,氧化锰能呈现紫色,氧化钴能呈现蓝色,氧化镍能呈现 棕色,氧化铜和氧化铬能呈现绿色等.

3、澄清剂:澄清剂能降低玻璃熔液的粘度,使化学反应所产生的气泡,易 于逸出而澄清.常用的澄清剂有白砒、硫酸钠、硝酸钠、铵盐、二氧化锰等.

4、乳浊剂:乳浊剂能使玻璃变成乳白色半透明体.常用乳浊剂有冰晶石、 氟硅酸钠、磷化锡等.它们能形成 0.1――1.0μm 的颗粒,悬浮于玻璃中,使玻 璃乳浊化. 1.4.3 玻璃生产所用燃料的介绍 玻璃生产第

3 步熔制需要在 1550-1600 度的极高温度下进行, 为此生产过程 中能源消耗非常大. 目前国内生产企业选用能源种类差异很大,据初步统计截至

2011 年年底,我国共计拥有浮法玻璃生产线

265 条,其中正常运行的

205 条;

放水、停产的

28 条,冷修的

32 条.在正常运行的生产线中,使用重油作为燃料 的有

69 条,用煤焦油的有

59 条,用天然气的有

29 条,用焦炉煤气的有

12 条, 用发生炉煤气的有

21 条,用石油焦的有

15 条.

1、重油又称燃料油,是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油,它广泛用于 船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料.整体而言,燃料油价格 受原油价格走势影响较大.

2、煤焦油是焦化工业的重要产品之一,它是煤干馏过程中产生的黑色或黑 褐色粘稠状液体.国内煤焦油主要分布在华北、华东、东北、西北、西南、华中 等6大产区,年产能超过 1,100 万吨.其中,华北地区焦化企业分布众多,因此 煤焦油产量也占据半壁江山,占国内产量的 46%以上;

其次是华东地区占总产量 的20%左右;

西北、西南地区煤焦油产量加起来占 22%.

3、天然气主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷 和丁烷.使用天然气相对环保,它能减少二氧化硫和粉尘排放量近 100%,同时 二氧化碳和氮氧化合物的排放量也能分别减少 60%和50%.同时使用天然气有 助于玻璃质量的进一步提升.

4、石油焦可以代替煤焦油、天然气、重油在窑炉中燃烧,且具有高效、节能、低成本的突出优点.但是由于其富含硫等污染物,为此环保性能相对偏差.

5、焦炉煤气是优质的中热值气体燃料,其热值为

17 兆焦~19 兆焦/标准立 方米,煤气的主要成分(体积百分比)为氢 5%~60%、甲烷 23%~27%、一氧化碳 5%~8%,含两个以上个碳原子的不饱和烃 2%~4%,以及少量的二氧化碳、氮、 氧等. 1.4.4 玻璃的成本构成 尽管玻璃的生产原料相对复杂,整体而言,燃料成本占到玻璃成本的主要部 分,其实是纯碱.根据工艺以及所选燃料的差异,不同企业的玻璃成本构成存在 一定的区别, 下图所示是典型的平板玻璃原料构成,由图可知重油以及纯碱成本 占到玻璃成本的主要部分. 数据来源:玻璃信息网,申万研究