超薄浮法玻璃生产线锡槽设计 王晓红 李桂英.docVIP

超薄浮法玻璃生产线锡槽设计 王晓红 李桂英 (中国建材国际工程有限公司深圳518054) 摘要 从分析超薄浮法玻璃质量标准人手，针对锡槽设计所涉及的关键问题，结合超薄浮法玻璃成形机理，提出相应的解决方案，并应用于设计中。 关键词 超薄浮法玻璃锡槽设计 超薄浮法玻璃是指采用浮法工艺生产出厚度低于1．5 mm的浮法玻璃，由于产品具有透过率高、表面平整、硬度高、化学稳定性好等诸多优点，被广泛应用于电子工业玻璃、仪表玻璃和生化玻璃等不同行业。就其使用目的而言，对超薄浮法玻璃的厚度差、光学变形(条纹波筋)、翘曲以及表面平整度、表面渗锡、光畸变等技术指标有较高的质量要求。表l列出了超薄玻璃与制镜级浮法玻璃对成形质量的要求。 由表中可以看出，无论是在宏观质量(厚度、厚薄差等)，还是微观质量(表面微观波纹度)上，超薄浮法玻璃比制镜级浮法玻璃的要求都高，因此对锡槽的设计也提出了新的要求。 超薄浮法玻璃锡槽设计的关键有：锡槽尺寸的确定、稳定锡液液流的设计、电加热的分布、保护气体的分配等等。 1 锡槽尺寸的确定 1．1 锡槽宽段和窄段比例的合理设计 典型的超薄浮法玻璃温度黏度区域与普通浮法玻璃成形时的温度一黏度比较如表2： 从表2数据可以看出，超薄浮法玻璃的成形开始、抛光区间、拉薄区间温度整体都比普通厚度浮法玻璃高，但两者的抛光区间和拉薄区间温度差值接近。成形过程中拉边机应布置在拉薄区间内，普通厚度的浮法玻璃根据拉边机的展薄率通常采用3～10对拉边机，而生产超薄浮法玻璃根据质量和展薄率约需13～20对拉边机。拉薄区间温度差值相近，而拉边机对数相差如此大，因而设计超薄浮法玻璃的拉薄区长度要比普通厚度的浮法玻璃拉薄区长，而且必须尽可能的长，才能满足拉边机的布置。同时超薄玻璃质量要求我们必须减缓拉薄区的温降速度，拉薄区域温降越快，锡液对流也越急速，对玻璃的微波纹度影响越大。故超薄浮法玻璃锡槽总长度比普通厚度的浮法玻璃锡槽总长度略长，以3 mm厚玻璃计算在锡槽内的停留时间理论值定在6 min左右，宽段和窄段长度比例约为3：1，而普通厚度的锡槽宽段和窄段的长度比例通常为2：1。 1．2 锡槽宽窄段宽度的合理设计 为减少锡槽内运行玻璃带的横向温差，降低锡液污染，采取减小锡槽内高温区锡液暴露面的面积、缩减锡槽宽段宽度的设计方式。宽段内宽比玻璃原板仅宽出约1 500 mm左右，窄段的内宽在满足工艺生产的前提下适当减宽。因而宽窄段的宽度比例就比较独特，普通厚度的锡槽宽段宽度比窄段宽度宽出2 000—2 500 mm，而超薄玻璃锡槽宽段比窄段仅宽出1 000 mm左右。 根据以上两点，设计出250 t／d拉引量的锡槽基本尺寸如图1。 2 稳定锡液液流的措施 根据以往经验，生产薄玻璃时拉引速度较高，势必引起锡液流动速度过快，直接影响玻璃的拉薄质量。为此，在不同的部位设置特殊的锡沟、挡坎，同时配备直线电机加挡畦等综合措施来减缓锡液的对流。 3 电加热的分布 为了满足超薄浮法玻璃成形工艺需要，在拉薄区域作了精细化温度分区，横向增至6个区域，既增加了横向温度调节的可控性，减少厚薄差，又可保证玻璃板纵向温度梯度在适宜成形操作的范围内。由于采用降低拉引量的方式生产超薄浮法玻璃，由玻璃自身带入锡槽的热量不能满足成形时的温度需要，因而电加热功率设置高于普通浮法玻璃锡槽的配置，图 2为超薄浮法玻璃生产线锡槽的电加热布置图。 4 保护气体的配置 众所周知，锡槽槽内除了保护气体以外，还含有氧化亚锡、硫化亚锡、微重氧、微量水以及锡蒸汽，这些杂质会使玻璃产生光畸变点等缺陷，因此要生产优质超薄浮法玻璃，必须有效防止锡液的氧化及硫化，严格控制槽内气体纯度。为此，进入锡槽的保护气体含氧量必须小于3×10-6，气体总用量1 650m3／h。在槽顶空间由隔板分为前中后3个大区，不同区域使用的保护气体中氢气比例不一样，前后区的氢气比例为5％～8％，中部区域的氢气比例为4％ ～6％，在锡槽进口端保护气体的氢含量要小于0．5％，观察窗、拉边机、内窥摄像机等处的保护气体氢气含量，要以保证锡槽的密封性能为前提。为了提高槽内高温区的气体纯度，在锡槽热端安装排气装置。保护气体的具体用量见图3所示。 图3 保护气体在各位置的分配 目前，采用以上几点设计方案所建成的锡槽，能批量生产出1．1 mm、0．7 mm、0．55 mm的超薄玻璃，主要质量、性能指标均与国外产品相当。以1．1mm玻璃为例，产品具体的厚度分布如表3所示，对微观波纹度有要求的产品检测结果为0．104～0．132μm，完全符合超薄浮法玻璃质量检验标准要求。 超薄浮法玻璃工艺技术属于国际玻璃行业中最前沿和尖端的技术领域之一，目前国内用浮法生产超薄玻璃的生产线