Сегодня в мире существует три типа плоского стекла: плоское волочение, флоат-метод и каландрирование. Флоат-стекло, на долю которого в настоящее время приходится более 90% от общего объема производства стекла, является основным строительным материалом в мировом архитектурном стекле. Процесс производства флоат-стекла был основан в 1952 году, установив мировой стандарт для высококачественного производства стекла. Процесс флоат-стекла включает пять основных этапов:
● ингредиенты
● плавление
● формовка и покрытие
● отжиг
● резка и упаковка
Ингредиенты
Дозирование — это первый этап, на котором подготавливается сырье для плавки. Сырье включает песок, доломит, известняк, кальцинированную соду и мирабилит, которые перевозятся на грузовиках или поездах. Это сырье хранится в дозировочном помещении. В материальном помещении находятся силосы, бункеры, конвейерные ленты, желоба, пылеуловители и необходимые системы управления, которые контролируют транспортировку сырья и смешивание материалов шихты. С момента доставки сырья в материальное помещение оно постоянно движется.
Внутри помещения для дозирования длинная плоская конвейерная лента непрерывно транспортирует сырье из бункеров с различным сырьем в ковшовый элеватор слой за слоем по порядку, а затем отправляет их на весовое устройство для проверки их составного веса. К этим ингредиентам будут добавлены переработанные осколки стекла или возвраты с производственной линии. Каждая партия содержит около 10-30% битого стекла. Сухие материалы добавляются в смеситель и смешиваются с партией. Смешанная партия отправляется из помещения для дозирования в силос головки печи для хранения по конвейерной ленте, а затем добавляется в печь с контролируемой скоростью с помощью питателя.
Типичный состав стекла
Двор стеклобоя
Подача смешанного сырья на вход печи при температуре до 1650 градусов с помощью бункера
Плавление
Типичная печь представляет собой печь с поперечным пламенем с шестью регенераторами, шириной около 25 метров и шириной 62 метра, с суточной производительностью 500 тонн. Основными частями печи являются плавильный бассейн/осветлитель, рабочий бассейн, регенератор и малая печь. Как показано на рисунке 4, она изготовлена из специальных огнеупорных материалов и имеет стальную конструкцию на внешней раме. Шихта отправляется в плавильный бассейн печи с помощью питателя, а плавильный бассейн нагревается до 1650 ℃ с помощью распылительного пистолета природного газа.
Расплавленное стекло течет из ванны плавления в область горловины через осветлитель и равномерно перемешивается. Затем оно течет в рабочую часть и медленно охлаждается примерно до 1100 градусов, чтобы достичь нужной вязкости перед попаданием в ванну олова.
Формовка и покрытие
Процесс формирования осветленного жидкого стекла в стеклянную пластину представляет собой процесс механической обработки в соответствии с естественной тенденцией материала, а естественная толщина этого материала составляет 6,88 мм. Жидкое стекло вытекает из печи через область канала, и его поток контролируется регулируемой дверцей, называемой таран, которая находится примерно на ± 0,15 мм в глубине жидкого стекла. Оно плавает на расплавленном олове - отсюда и название флоат-стекло. Стекло и олово не реагируют друг с другом и могут быть разделены; Их взаимное сопротивление в молекулярной форме делает стекло более гладким.
Ванна представляет собой герметичный блок в контролируемой атмосфере азота и водорода. Она включает в себя опорную сталь, верхнюю и нижнюю оболочки, огнеупоры, олово и нагревательные элементы, восстановительную атмосферу, датчики температуры, компьютерную систему управления процессом, около 8 метров в ширину и 60 метров в длину, а скорость производственной линии может достигать 25 метров в минуту. Ванна для олова содержит около 200 тонн чистого олова со средней температурой 800 ℃. Когда стекло образует тонкий слой на конце входного отверстия ванны для олова, оно называется стеклянной пластиной, и с обеих сторон работает ряд регулируемых кромкосъемников. Оператор использует программу управления для установки скорости печи для отжига и машины для вытягивания кромки. Толщина стеклянной пластины может составлять от 0,55 до 25 мм. Нагревательный элемент верхней перегородки используется для контроля температуры стекла. Поскольку стеклянная пластина непрерывно протекает через ванну для олова, температура стеклянной пластины будет постепенно падать, делая стекло плоским и параллельным. На этом этапе можно использовать acuracoat ® On line для нанесения отражающей пленки, пленки low e, солнцезащитной пленки, фотоэлектрической пленки и самоочищающейся пленки на пиролизном CVD-оборудовании. На этом этапе стекло готово к охлаждению.
Поперечное сечение ванны
Стекло наносится тонким слоем на расплавленное олово, хранится отдельно от олова и формируется в пластину.
Подвесной нагревательный элемент обеспечивает подачу тепла, а ширина и толщина стекла регулируются скоростью и углом наклона кромкосъемника.
Отжиг
Когда сформированное стекло покидает оловянную ванну, температура стекла составляет 600 ℃. Если стеклянную пластину охлаждать в атмосфере, поверхность стекла будет охлаждаться быстрее, чем внутренняя часть стекла, что вызовет серьезное сжатие поверхности и вредное внутреннее напряжение стеклянной пластины.
Секция печи отжига
Процесс нагрева стекла до и после формования также является процессом формирования внутренних напряжений. Поэтому необходимо контролировать нагрев, чтобы постепенно снизить температуру стекла до температуры окружающей среды, то есть отжиг. Фактически отжиг осуществляется в отжиговой печи с заданным градиентом температуры (см. рисунок 7) шириной около 6 метров и длиной 120 метров. Отжиговая печь включает в себя электрически управляемые нагревательные элементы и вентиляторы для поддержания стабильного поперечного распределения температуры стеклянных пластин.
Результатом процесса отжига является то, что стекло осторожно охлаждается до комнатной температуры без временных напряжений и напряжений.
Резка и упаковка
Охлажденные в печи для отжига стеклянные пластины транспортируются в зону резки через рольганг, соединенный с приводной системой печи для отжига. Стекло проходит систему контроля в режиме реального времени для устранения дефектов и режется алмазным отрезным кругом для удаления кромки стекла (материал кромки перерабатывается как стеклобой). Затем его режут на размер, требуемый заказчиком. Поверхность стекла посыпается порошковой средой, чтобы стеклянные пластины можно было складывать и хранить, не допуская слипания или царапин. Затем безупречные стеклянные пластины разделяются на стопки для упаковки ручными или автоматическими машинами и передаются на склад для хранения или отправки заказчикам.
После того, как стеклянная пластина покидает печь для отжига, она полностью формируется и перемещается в зону охлаждения для продолжения снижения температуры.