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上世紀(jì)50年代末,英國皮爾金頓玻璃公司向世界宣告平板玻璃的浮法成型工藝研制成功,這是對原來的有槽引上成型工藝的一次革命。一時間,一股股浮法熱流匯成"浮法狂飚"席卷世界。世界上許多國家不惜巨資爭購皮爾金頓專利,但皮爾金頓卻對中國搞起了技術(shù)封鎖。西方的技術(shù)封鎖使我們意識到,中國浮法玻璃的研制、生產(chǎn)必須走自力更生、自主創(chuàng)新之路。1971年5月,原國家建筑材料工業(yè)部決定浮法工業(yè)試驗(yàn)在洛玻進(jìn)行,全國各地玻璃專家云集洛玻,洛玻千余名職工參戰(zhàn)。

浮法玻璃的生產(chǎn)在中國是前無古人的一項(xiàng)嶄新的事業(yè),由于沒有任何可以借鑒的資料,一開始實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)就遇到一波又一波的難題。沒有設(shè)計(jì)師,建材部的專家和洛玻的廣大科技人員等就在鍋爐房里搞設(shè)計(jì),畫出草圖就施工。沒有大型車床設(shè)備,洛玻的鉗工們就用小爐匠補(bǔ)鍋的辦法,現(xiàn)場加工25米的小錫槽。當(dāng)時在生產(chǎn)工藝上遇到的一個重要難題是:高溫玻璃水通過錫槽時容易凝結(jié),造成玻璃厚薄不均。有時玻璃水在錫槽里亂濺,工人們身上到處是傷。洛玻的技術(shù)人員經(jīng)過長期思考,在錫槽上部設(shè)計(jì)了電加熱設(shè)備,玻璃水通過錫槽容易凝結(jié)的問題解決了。接著,他們自行研制了玻璃拉邊機(jī),精心設(shè)計(jì)速度、角度、壓入深度,并將成型部分工藝形狀作了修改,玻璃越拉越寬、越拉越平,質(zhì)量越來越高。1971年9月23日,洛玻廣大干部職工,在部領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)專家的指導(dǎo)下,在兄弟單位的全力配合下,團(tuán)結(jié)奮戰(zhàn)了3個多月,終于成功地建起了第一條浮法玻璃生產(chǎn)線,生產(chǎn)出了我國第一塊浮法玻璃。機(jī)械強(qiáng)度、平整度、透光度均優(yōu)于其它平板玻璃。洛玻憑借超人的智慧和辛勤勞動,圓了中國人的浮法夢。

自1971年至1981年,洛玻又先后三次在此線上實(shí)施了較大規(guī)模的技術(shù)改造,生產(chǎn)線熔化量達(dá)到225噸,板寬超過2米,總成品率達(dá)到76.96%,而且于1978年底至1979年初穩(wěn)定生產(chǎn)出較薄的4毫米玻璃,"洛陽浮法玻璃工藝"技術(shù)和裝備也日臻完善,技術(shù)水平不斷提升。

1981年4月27日至30日,國家科委組織全國玻璃專家學(xué)者和有關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo),在洛玻召開"洛陽浮法玻璃工藝"國家級技術(shù)鑒定會,這是我國繼萬噸巨輪、萬噸水壓機(jī)之后的第三次國家級技術(shù)鑒定會,會議將這種工藝正式命名為中國"洛陽浮法玻璃工藝",授予創(chuàng)造發(fā)明金質(zhì)獎。"洛陽浮法玻璃工藝"在洛玻的誕生,結(jié)束了一個舊的時代,迎來了中國玻璃工業(yè)發(fā)展的新曙光,開辟了中國玻璃工業(yè)變革、創(chuàng)新和發(fā)展的新時代,為我國玻璃工業(yè)的發(fā)展豎起一座雄偉的豐碑,成為世界玻璃工業(yè)中與英國皮爾金頓浮法、美國匹茲堡浮法并駕齊驅(qū)的世界三大浮法工藝之一。

它是在錫槽里,玻璃浮在錫液的表面上出來的。因此,這種玻璃首先是平度好,沒有水波紋。

用于制鏡、汽車玻璃。不發(fā)臉,不走形,這是它的一大優(yōu)點(diǎn)。

其次是浮法玻璃選用的礦石石英砂,原料好。生產(chǎn)出來的玻璃純凈、透明度好。明亮、無色。沒有玻璃疔、氣泡之類。

第三是結(jié)構(gòu)緊密、重,手感平滑,同樣厚度每平方米比平板比重大,好切割,不易破損。

全國200多條生產(chǎn)線都嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),這種玻璃是民用建筑的最好玻璃。它的價格,同等厚度相比,僅比平板玻璃每平方米高4元左右。

浮法玻璃生產(chǎn)的成型過程是在通入保護(hù)氣體(N2及H2)的錫槽中完成的 。熔融玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對密度大的錫液表面上,在重力和表面張力的作用下,玻璃液在錫液面上鋪開、攤平、形成上下表面平整、硬化、冷卻后被引上過渡輥臺。輥臺的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動 ,把玻璃帶拉出錫槽進(jìn)入退火窯,經(jīng)退火、切裁,就得到浮法玻璃產(chǎn)品 。浮法與其他成型方法比較, 其優(yōu)點(diǎn)是: 適合于高效率制造優(yōu)質(zhì)平板玻璃,如沒有波筋、厚度均勻、上下表面平整 、互相平行;生產(chǎn)線的規(guī)模不受成形方法的限制,單位產(chǎn)品的能耗低; 成品利用率高; 易于科學(xué)化管理和實(shí)現(xiàn)全線機(jī)械化、自動化,勞動生產(chǎn)率高;連續(xù)作業(yè)周期可長達(dá)幾年,有利于穩(wěn)定地生產(chǎn);可為在線生產(chǎn)一些新品種提供適合條件,如電浮法反射玻璃 、退火時噴涂膜玻璃、冷端表面處理等 。

單片浮法玻璃隔聲性能差,其性能的優(yōu)劣依據(jù)GB/T8485-2002《建筑外窗空氣隔聲性能分級及其檢測方法》和GBJ75-1984《建筑隔聲測量規(guī)范》,并參照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO140和ISO717對隔聲性能指標(biāo)的認(rèn)定,采用計(jì)權(quán)隔聲量Rw衡量隔聲性能指標(biāo),其單位為dB;另一種隔聲性能指標(biāo)STC 可作為參考指標(biāo)。

對于浮法玻璃來說,由于厚度的均勻性比較好,其產(chǎn)品的透明度也比較強(qiáng),因?yàn)榻?jīng)過錫面的處理,比較光滑,在表面張力的作用下,形成了一種表面比較整齊、平面度比較好,光學(xué)性能比較強(qiáng)的玻璃,這種浮法玻璃的裝飾特性特別好,更具有良好的透明性、明亮性、純凈性、以及室內(nèi)的光線明亮等特點(diǎn),視野的廣闊性能,同時還要具有建筑門窗、天然采光的材料的最佳首選材料,更是極富應(yīng)用的建筑材料之一,可以說,在建筑玻璃的多種種類來看,這種浮法玻璃應(yīng)用最大,是進(jìn)行玻璃深加工的最為重要的原片之一。超白的浮法玻璃以透明度純凈度最佳為主要特色。

普通平板玻璃與浮法玻璃有什么不同。

A、普通平板玻璃與浮法玻璃都是平板玻璃。只是生產(chǎn)工藝、品質(zhì)上不同。

普通平板玻璃是用石英砂巖粉、硅砂、鉀化石、純堿、芒硝等原料,按一定比例配制,經(jīng)熔窯高溫熔融,通過垂直引上法或平拉法、壓延法生產(chǎn)出來的透明無色的平板玻璃。普通平板玻璃按外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品、一等品、合格品三類。按公稱厚度分為2、3、4、5、6、8、10、12、15、19、22、25mm共12種規(guī)格。(參見《平法玻璃》GB11614-2009)

B、浮法玻璃是用海沙、石英砂巖粉、純堿、白云石等原料,按一定比例配制,經(jīng)熔窯高溫熔融,玻璃液從池窯連續(xù)流至并浮在金屬液面上,攤成厚度均勻平整、經(jīng)火拋光的玻璃帶,冷卻硬化后脫離金屬液,再經(jīng)退火切割而成的透明無色平板玻璃。玻璃表面特別平整光滑、厚度非常均勻,光學(xué)畸變很小的特點(diǎn)。浮法玻璃按外觀質(zhì)量分為優(yōu)等品、一等品、合格品三類。按厚度分為3、4、5、6、8、10、12、15、19mm九種。

C、普通平板玻璃外觀質(zhì)量等級是根據(jù)波筋、氣泡、劃傷、砂粒、疙瘩、線道等缺陷多少而判定。浮法玻璃外觀質(zhì)量等級是根據(jù)光學(xué)變形、氣泡、夾雜物、劃傷、線道、霧斑等缺陷多少來判的。

D、普通玻璃,翠綠色,易碎,透明度不高,雨淋暴曬下易老化變形。

浮法玻璃,透明浮法玻璃是玻璃膏經(jīng)控制閘門進(jìn)入錫槽,由于地心引力及本身表面張力作用浮于熔融錫表面上后,再進(jìn)入徐冷槽,使玻璃兩面平滑均勻,波紋消失而制成。暗綠色,表面平滑無波紋,透視性佳,具有一定韌性。

E:浮法玻璃與普通玻璃的生產(chǎn)工藝不同,優(yōu)點(diǎn)是表面堅(jiān)硬,光滑、平整,浮法玻璃側(cè)面看顏色與一般的玻璃不同,發(fā)白,反光后物體不失真,而一般沒有水紋型的變形。

居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級、鼓勵企業(yè)自主創(chuàng)新、新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程等都將保證國內(nèi)市場對玻璃產(chǎn)品的中長期需求增長趨勢不變。隨著建筑、汽車、裝飾裝修、家具、信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)等行業(yè)的發(fā)展和人們對生活空間環(huán)境要求的提高,安全玻璃、節(jié)能中空玻璃等功能性加工產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。平板玻璃的供求格局和消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化。

玻璃行業(yè)的發(fā)展與國民經(jīng)濟(jì)的許多行業(yè)都存在著聯(lián)系,玻璃行業(yè)對推動整個國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都起著積極作用。因此"十一五"規(guī)劃中也對玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了具體要求。也頒布了各項(xiàng)法律法規(guī)來規(guī)范玻璃行業(yè)的健康發(fā)展。在新的形勢下,玻璃工業(yè)必須按照科學(xué)發(fā)展觀的要求,轉(zhuǎn)變增長方式,有效調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),才能促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。

目前,國內(nèi)比較成熟的浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)以福建的福耀玻璃集團(tuán)和安徽的藍(lán)實(shí)玻璃集團(tuán)為代表。

玻璃行業(yè)是一個高能耗行業(yè),玻璃熔窯是玻璃生產(chǎn)線能耗最多的設(shè)備,在玻璃成本中燃料成本約占35%~50%。我國自行設(shè)計(jì)的大部分浮法玻璃熔窯玻璃液單耗可以達(dá)到6500kJ/kg~7500kJ/kg玻璃液,國外大的浮法玻璃企業(yè)只有5800kJ/kg玻璃液,我們與國際先進(jìn)水平有一定差距。

發(fā)達(dá)國家玻璃熔窯的熱效率一般在30%~40%,我國玻璃熔窯的熱效率平均只有25%~35%。熔窯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和保溫措施不合理,使用的耐火材料質(zhì)量檔次低是存在這種差距的重要原因之一。其次,國內(nèi)浮法玻璃工藝操作技術(shù)落后、管理不夠完善等也是造成能耗高、熔化質(zhì)量差、窯爐壽命短的原因。到目前我國已擁有浮法玻璃生產(chǎn)線140余條,玻璃產(chǎn)能增加較快,市場競爭逐步白熱化。做為玻璃主要燃料的重油,價格持續(xù)走高,在玻璃成本中所占比例越來越大。因此,降低玻璃能耗,對降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的市場競爭力,減少環(huán)境污染,緩解能源短缺等都具有巨大意義。

玻璃企業(yè)的節(jié)能是一個長期任務(wù),國內(nèi)外技術(shù)人員積極進(jìn)行研究,如優(yōu)化窯爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、富氧燃燒、全氧燃燒電助熔、重油乳化技術(shù)等。目前很多企業(yè)已開始在生產(chǎn)過程中實(shí)施節(jié)能措施,并對玻璃生產(chǎn)過程控制等方面的節(jié)能措施進(jìn)行探索。

配合料水分、溫度與油耗眾所周知,水分在配合料中的狀態(tài)與配合料的溫度密切相關(guān)。配合料溫度大于35℃時,絕大多數(shù)水分以游離態(tài)附著在難熔的砂粒表面,從而可以粘附較多的純堿加強(qiáng)助熔效果。當(dāng)配合料溫度小于35℃時,配合料中的水分會與純堿形成Na2CO3·10H2O或Na2CO3·7H2O,與芒硝形成Na2SO4·10H2O結(jié)晶水化合物,使砂粒表面失去水分顯得干燥,使助熔作用減弱。

北方地區(qū)在冬季由于氣溫較低,配合料溫度一般低于35℃,有些地區(qū)甚至僅有20℃左右。為了保持配合料外觀濕潤,通常采取增加配合料水分的辦法,雖然起到一定作用,但也會帶來較多弊端,如料倉壁結(jié)塊現(xiàn)象加重、油耗增加等。有人通過計(jì)算,得出進(jìn)入窯內(nèi)的水需要消耗的油量為0.085kg油/kg水。

玻璃發(fā)霉一直是行業(yè)性難題,玻璃霉變(即反堿)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變玻璃表面性質(zhì),在陽光的照射下其表面出現(xiàn)有彩虹、霉點(diǎn)、水印、油印、紙紋等現(xiàn)象。

玻璃發(fā)霉多出現(xiàn)在生產(chǎn)及儲運(yùn)過程中,發(fā)霉后的玻璃制品表面會失去光澤,失去透明,呈現(xiàn)彩虹、白斑或貼片現(xiàn)象(不易分離)等,嚴(yán)重影響了浮法玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量,導(dǎo)致玻璃企業(yè)在下游客戶中形象大打折扣,更影響了成品價格。特別是在當(dāng)前玻璃銷售市場持續(xù)低迷的情況下,讓企業(yè)持續(xù)保持強(qiáng)有力競爭的重要舉措,就是進(jìn)一步提高玻璃品質(zhì)、最大程度降低玻璃因發(fā)霉而導(dǎo)致的報廢率和降低生產(chǎn)成本。

因此,選擇一個好的防霉產(chǎn)品尤為重要。目前,玻璃發(fā)霉保護(hù)主要有防霉粉防霉、隔紙防霉、防霉液防霉三大類。此三類產(chǎn)品中以防霉粉最優(yōu),屬納米級高分子材料,具有環(huán)保、高效、易清洗等特點(diǎn)。其中進(jìn)口防霉粉以其優(yōu)質(zhì)的用材及嚴(yán)格的生產(chǎn)要求曾備受玻璃企業(yè)關(guān)注,但其居高不下的價格令玻璃企業(yè)望而生畏,成本的嚴(yán)重增加,已經(jīng)無法適合目前企業(yè)倡導(dǎo)節(jié)約成本的需求。而近年來,國產(chǎn)防霉粉的崛起正彌補(bǔ)了這個不足,價格上只占進(jìn)口粉的1/3,質(zhì)量上部分公司產(chǎn)品已達(dá)到甚至高于國際水平,完全符合國內(nèi)玻璃企業(yè)的生產(chǎn)需求,隨著玻璃產(chǎn)品附加值越來越高,防霉產(chǎn)品的使用也越來越受到重視。應(yīng)對面向高端玻璃市場發(fā)展的玻璃,更出現(xiàn)了新一代"椰殼"類防霉產(chǎn)品,大大提高了玻璃防霉隔離的效果以及清洗性等。對于隔紙防霉,雖然操作簡單,防霉效果優(yōu)良,可回收利用,但因其使用成本過高、放置時間長容易產(chǎn)生紙印等缺點(diǎn),被粉類產(chǎn)品逐漸替代。而防霉液產(chǎn)品目前仍不夠成熟,市場使用率不高,時間過長容易導(dǎo)致清洗不干凈等特點(diǎn)。

浮法玻璃錫槽的作用就是把熔窯熔化好的玻璃液在一定的溫度制度下,通過主傳動和拉邊機(jī)的外力作用,形成一定寬度厚度的玻璃,經(jīng)過成形冷卻,通過過渡輥臺送入退火窯。

浮法工藝中的錫槽使用金屬錫液作為浮托介質(zhì),氮?dú)夂蜌錃饣旌蠚怏w作為保護(hù)氣體。在錫槽這個相對密閉的環(huán)境中,發(fā)生著許多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)中的一些產(chǎn)物將帶來很多玻璃缺陷,影響產(chǎn)品質(zhì)量。

浮法玻璃錫槽環(huán)境和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了錫缺陷產(chǎn)生是不可避免的,在實(shí)際生產(chǎn)中只能有效控制,而不能消除。