玻璃退火的工藝及玻璃退火爐
時(shí)間:2022-11-14 09:52:52 點(diǎn)擊:375 次
玻璃退火的工藝包括下面幾個(gè)階段:
為了消除玻璃中的永久應(yīng)力,必須把玻璃加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度 Tg 附近某一溫度進(jìn)行保溫均熱,以消除玻璃各部分的溫度梯度,使應(yīng)力松弛,這個(gè)選定的保溫均熱溫度稱玻璃的退火溫度。玻璃在退火溫度下,由于粘度很大還不會(huì)發(fā)生可測(cè)得的變形。玻璃的最高退火溫度是指在此溫度下經(jīng)過(guò) 3min 能消除 95 %的應(yīng)力,此溫度亦稱退火上限溫度;最低退火溫度是指在此溫度下經(jīng) 3min 只能消除 5 %的應(yīng)力,此溫度亦稱退火下限溫度。最高退火溫度和最低退火溫度之間為退火溫度范圍。
大部分器皿玻璃的最高退火溫度為 550 ± 20 ℃ ,平板玻璃為 550 ~ 570 ℃ 、瓶罐玻璃為 550 ~ 600 ℃ 。實(shí)際上,一般采用的退火溫度都比最高退火溫度低 20 ~ 30 ℃ ,低于最高退火溫度 50 ~ 150 ℃ 的為最低退火溫度。 玻璃的退火溫度與其化學(xué)組成有關(guān)。凡能降低玻璃粘度的組成也能降低退火溫度,如堿金屬氧化物 Na 2 0 、 K 2 O 等。 SiO 2 、 Al 2 O 3 、 CaO 等都增加玻璃粘度,所以隨著它們含量的增加其退火溫度都提高。
玻璃的退火制度與制品的種類、形狀、大小、容許的應(yīng)力值、退火爐內(nèi)溫度分布等情況有關(guān)。目前采用的退火制度有多種形式。根據(jù)退火原理,退火工藝可分為四個(gè)階段:加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段。按上述四個(gè)階段可作出溫度-時(shí)間曲線,此曲線稱退火曲線。
1 .加熱階段
不同品種的玻璃有不同的退火工藝。有的玻璃在成型后直接進(jìn)入退火爐進(jìn)行退火,稱為一次退火;有的制品在成型冷卻后再經(jīng)加熱退火,稱為二次退火。所以加熱階段對(duì)有些制品并不是必要的。在加熱過(guò)程中,玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,所以加熱速率可相應(yīng)高些,例如 20 ℃ 的平板玻璃可直接進(jìn)入 700 ℃ 的退火爐,其加熱速率可高達(dá) 300 ℃ / rain 。考慮到制品大小、形狀、爐內(nèi)溫度分布的不均性等因時(shí)間素,在生產(chǎn)中一般采用的加熱速率為 20/a 2 ~ 30/a 2 ( ℃ /min) ,對(duì)光學(xué)玻璃制品的要求更高。
2 .均熱階段
把制品加熱到退火溫度進(jìn)行保溫、均熱以消除應(yīng)力。在本階段中首先要確定退火溫度,其次是保溫時(shí)間。一般把比退火上限溫度低 20 ~ 30 ℃ 作為退火溫度。退火溫度除直接測(cè)定外,也可根據(jù)玻璃成分計(jì)算粘度為 10 12 Pa ? s 時(shí)的溫度。當(dāng)退火溫度確定后,保溫時(shí)間可按 70a 2 ~ 120a 2 進(jìn)行計(jì)算,或者按應(yīng)力容許值進(jìn)行計(jì)算。
3 .慢冷階段
為了使玻璃制品在冷卻后不產(chǎn)生永久應(yīng)力,或減小到制品所要求的應(yīng)力范圍內(nèi),在均熱后進(jìn)行慢冷是必要的,以防止過(guò)大的溫差。
4 .快冷階段
玻璃在應(yīng)變點(diǎn)以下冷卻時(shí),如前述只產(chǎn)生暫時(shí)應(yīng)力,只要它不超過(guò)玻璃的極限強(qiáng)度,就可以加快冷卻速度以縮短整個(gè)退火過(guò)程、降低燃料消耗、提高生產(chǎn)率。
在生產(chǎn)上,一般都采用較低的冷卻速度,這是由于制品或多或少存在某些缺陷,以免在缺陷與主體玻璃間的界面上產(chǎn)生張應(yīng)力。對(duì)一般技術(shù)玻璃采用此值的 15 %~ 20 %,通常還應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中加以調(diào)整。
宜興市邦世達(dá)爐業(yè)有限公司設(shè)計(jì)制造的玻璃退火爐如下:
一、產(chǎn)品應(yīng)用
主要用于玻璃產(chǎn)品的退火。
二、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、仿照美國(guó)BTU網(wǎng)帶爐的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),公司具有悠久的高性網(wǎng)帶電爐設(shè)計(jì)制造歷史及經(jīng)驗(yàn),電窯溫區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的工藝條件。
2、優(yōu)質(zhì)耐火保溫材料設(shè)計(jì),窯爐節(jié)能、工作壽命長(zhǎng)。
3、采用碳化硅電熱輻射板加熱,650℃?zhèn)鳠嵝阅軆?yōu)良,電爐具有優(yōu)良的溫度均勻性。
4、電窯美觀氣派。
5、現(xiàn)代窯爐機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念。
6、具有可靠的質(zhì)量保證能力。
三、電窯技術(shù)性能
3.1主項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)
3.1.1主要尺寸(按美國(guó)BTU窯爐配置)
(1)爐膛工作截面(長(zhǎng)×寬×高):25000×400×70mm。
(2)爐體外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高):約30000×1000×1600mm。
(3)網(wǎng)帶:平衡型,網(wǎng)帶尺寸:350×2.5×3mm,
(4)前后工作臺(tái)尺寸(長(zhǎng)):2500mm。
(5)控制柜尺寸(長(zhǎng)×寬×高):600×800×2000mm。
3.1.2熱工參數(shù)
(1)額定溫度:650℃。
(2)控溫組數(shù):3區(qū)加熱,3點(diǎn)控溫。
(3)爐溫穩(wěn)定度:±2℃。
(4)爐體外表溫升:≤50℃。
(5)升溫加熱功率:≤約45KW。
3.1.3網(wǎng)帶速度:2000mm—7500mm/h
玻璃退火網(wǎng)帶爐爐膛及保溫組成
爐膛:采用高鋁爐膛型磚+粘土輕質(zhì)磚+硅藻土保溫磚+硅酸鋁纖維氈/棉。
發(fā)熱元件板采用碳化硅電熱輻射板。
玻璃退火網(wǎng)帶爐爐體鋼結(jié)構(gòu)
爐殼采用型鋼、鋼板焊接,每節(jié)爐殼分段,便于制造、運(yùn)輸、安裝 。爐殼鋼板折邊成型加工,爐體外型美觀、整潔。
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