浮法玻璃退火工艺

浮法玻璃退火工艺2023/10/10浮法玻璃退火工艺第1页浮法玻璃退火工艺

3456退火基本原理

退火实践操作与分析退火应力分析退火窑分类与构造退火温度设计根据12345浮法玻璃退火工艺第2页退火窑长度与生产能力有关浮法玻璃退火工艺第3页（一）理解几个概念1、什么是玻璃退火为了减少或消除玻璃制品在成型或热加工后，由于冷却过程内外温差而残留永久应力，在玻璃一定温度范围内（相称于1013—1014泊温度）进行热处理过程称退火。2、退火目标？利用降温伎俩和合理降温速度，在一定允许范围内，减少玻璃残余应力，稳定玻璃内部构造和光学不均匀性。

浮法玻璃退火工艺第4页（一）理解几个概念3、应变点Ts（470℃）此温度下玻璃为弹性体，质子不能移动，由温差引发弹性变形或应力，会伴随温差消失而消除，只会产生临时应力。4、转变点Tg（514℃）此温度下玻璃为半塑性体，质子会移动，由温差引发应力，会由于质子移动关系而松弛一部分，松弛越多玻璃最后产生永久应力越大，是很主要温度。浮法玻璃退火工艺第5页5、退火上限：玻璃在此温度保持3min，应力消除95%温度范围，540-570℃6、退火下限：玻璃在此温度保持3min，应力消除5%温度范围，450-480℃永久应力与上下限温度范围内降温速度有太大关系（一）理解几个概念弹塑性体弹性体亚刚性刚性浮法玻璃退火工艺第6页玻璃在冷却过程中，黏度呈指数剧增。温度由516.05℃降至常温，Δt＝486.05℃，物理特性却展现出连续、渐变规律。整个退火过程是“应力与应变成正比”关系刚体。位移终止，应力松弛现象消失，不可逆转永久应力被固定，如与此后临时应力在矢量重合部位互相叠加。当单种应力或叠加应力超出玻璃抗拉强度时，玻璃会炸裂。退火基本原理1自由流动熔体完全弹性体高黏滞塑性体过渡为完全弹塑性体弹性体初态弹塑性体迟缓均热退火前成型成型前主要浮法玻璃退火工艺第7页玻璃应力构造应力热应力机械应力永久应力临时应力板芯应力板芯应力平面应力平面应力2退火应力分析应力分类临时应力：

随温度梯度存在而存在，随温度梯度消失而消失热应力。永久应力：当高温玻璃通过退火后冷却至常温并达成温度均衡后，仍存在于玻璃中热应力，也称为残余应力或内应力。浮法玻璃退火工艺第8页永久应力产生原因分析玻璃是热不良导体，在冷却过程中，相邻地方不也许是同一种降温速度，这就注定在过程中会存在温差，这个温差，决定了谁先进行到刚性体先后次序，最后反应出有地方分子停顿位移，有地方还能够位移，这种位移差将，造成在同一块玻璃上应力松弛不一样，从而产生永久应力。永久应力大小和产生是分子位移成果浮法玻璃退火工艺第9页板芯永久应力表面永久压应力产生了，边松也是这个道理

-表达张应力+表达压应力10-3=-77710-3=-7450℃450℃400℃400℃550℃550℃550℃550℃10-10-101030℃30℃30℃30℃30℃80℃80℃30℃应力合=10+（-7）=(+3)数字只示意应力大小边部变长浮法玻璃退火工艺第10页平面永久应力左右左中右中550℃550℃550℃550℃550℃550℃550℃550℃不会有应力分子移动相同分子都不移动应力永久存在30℃30℃400℃400℃+3+3450℃以上产生永久应力，下列不会板边长于板中部应力合-10+7=-3=应力松弛量无论何应力都不能超出极限，包括二者应力叠加30℃450℃450℃-3-330℃浮法玻璃退火工艺第11页永久应力与什么有关1.与厚度有关2.与退火区纵向冷却速度有关3.与退火区横向冷却速度有关4.与退火区上下冷却速度有关1.对切裁断面质量影响很大2.对玻璃深加工影响很大浮法玻璃退火工艺第12页永久应力描述在玻璃退火整个冷却过程中，玻璃体弹性体转化过程是有内外差异，外层冷却速率高与内层，会提前收缩，密度增加，转化为弹性体。这种收缩对中心层分子形成向内压力，使中心层受压应力，外层受中心层抵制受张应力。当中心层随温度减少转化为弹性体时，质点网络构造收缩就会受表面层提前固化固态性质强烈抑制，使热能不能释放，而转化成质点间离子键能，使中心层网络构造松驰，密度减少，质点间存在拉应力。则组成中心层受拉应力，表面层受压应力，这种力永久存在。浮法玻璃退火工艺第13页30℃80℃80℃30℃450℃450℃450℃450℃30℃30℃30℃30℃+10+10450℃下列所产生应力随温差消失而消失板边短于板中部10+（-10）=0无论何应力都不能超出极限，包括二者应力叠加临时应力产生原因分析+10+10-10-10板边=板中部-10-1030℃30℃-10浮法玻璃退火工艺第14页临时应力描述

在玻璃低于下限温度冷却时，外层收缩量临时大于内层，此时因是完全弹性体，玻璃外层收缩会受到内层妨碍，而使外层受到向外推力而产生了张应力，内层相反，应力大小从张应力到压应力呈抛物线对称分布。在某一点时压应力和张应力大小相等，应力方向相反，互相抵消为零成为称中性层。玻璃在降到室温前，会产生新相反应力，此时新应力逐渐增大，本来应力逐渐减小，直到温差消失，两种相反应力同步泯灭。浮法玻璃退火工艺第15页退火温度设计根据3玻璃退火起始黏度以不使制品发生变形为准，这是由高温高效退火理论决定，就浮法玻璃而言1010.82～11ρ，600～595℃。弹性体初态弹塑性体高黏滞塑性体自由流动熔体完全弹性体过渡为完全弹塑性体玻璃六个物理特性浮法玻璃退火工艺第16页两个阶段之退火阶段之三个状态最佳次佳最次

595℃516℃玻璃作构造调整，减小不可逆转构造差所致永久应力，符合制品要求值。分别与弹塑性体、弹性体初态和亚刚体三种物理特性相对应。浮法玻璃退火工艺第17页退火四个状态特性构造基团位移转为分子位移。黏度剧增使位移活度锐减，减小构造差调整显著削弱。玻璃在弹性体初态阶段处于次佳退火状态。最佳退火状态（弹塑性体）温差所致构造差是玻璃冷至弹塑性体时就开始产生。此时玻璃黏度较低，构造基团位移活度大，在均匀温度场作“顺向位移”构造调整容易进行，减小构造差效果最佳，对减小永久应奉献最大。次佳退火状态（弹性体初态）浮法玻璃退火工艺第18页这时，≥1014.5ρ位移终止，构造调整停顿，广义应力松弛现象消失。构造差引发永久应力被固定，只有分子震动，是单纯应力与应变成正比关系刚体。温差只产生临时应力。玻璃处于临时应力活跃，并与永久应力相叠加后续退火阶段。最次退火状态（亚刚体）分子位移活度几近衰竭，构造调整近乎停顿，减小构造差功能甚微。后续退火状态（完全刚体）退火四个状态特性浮法玻璃退火工艺第19页后续退火状态（完全刚体）最次退火状态（亚刚体）次佳退火状态（弹性体初态）最佳退火状态（弹塑性体）516-480℃545-516℃568-545℃600-568℃这不是A/B/C分区哦）四个状态关系浮法玻璃退火工艺第20页看一看、比一比哪个区主要B区A区600-550550～480600-568545-516516-480568-545最佳退火状态100%次佳退火状态79.5%次佳退火状态20.5%最次最佳退火状态100%后续退火状态51%退火阶段（温降84℃）温降50℃占59.6%温降34℃占40.4%看来A区要主要些浮法玻璃退火工艺第21页退火窑设计理念以A区（600-550℃）为“重心”集中了最佳和次佳退火状态B区（550～480）℃，减负7.14%也得益颇多C区（480～390℃），减负10%意义重大挖掘换热效率高Ret区之潜力，以改善其他各区工况从“六个物理特性阶段、两个退火阶段和四种退火状态”，得到了浮法玻璃退火窑设计技术路线，重点有左边四条：浮法玻璃退火工艺第22页二、退火温度制度退火允许冷却速度计算冷却速度光程差取30常数厚度二分之一浮法玻璃退火工艺第23页退火残余应力计算残余应力，Kg/m2板厚mm常数B区冷却速度，℃/min相同拉引量不一样厚度应力允许值、使用值、板芯应力值算一下吧浮法玻璃退火工艺第24页二、退火温度制度退火窑分类与构造4目前，浮法玻璃退火窑均为全钢全电退火窑，就其构造而言，它包括辊道和壳体两部分。世界上在制造该种退火窑上较著名公司有两家，一家是起步最早比利时CUND公司，另一家为法国STEIN公司，两家产品各有特点，CUND公司以冷风工艺为基础，而STEIN公司则以热风工艺为基础，其他部分基本上趋于一致。

浮法玻璃退火工艺第25页二、退火温度制度CUND退火窑划分F区C区

F区F区A区Ret区600-550550～480480～390390～230230～90加热均热带主要冷却带迟缓冷却带迅速冷却带急速冷却带退火冷却速度按6mm计算一般选18.52℃/min1.5:1冷却速度5:1冷却速度2.5:1冷却速度3:1冷却速度3:1冷却速度1.75:1冷却速度各区长度就能够算出了B区浮法玻璃退火工艺第26页CUND退火窑构造电加热下部辐射管上部辐射管热电偶进风口传动辊道出风口风机A区构造浮法玻璃退火工艺第27页CUND退火窑构造电加热下部双辐射管上部双辐射管热电偶出风口传动辊道进风口风机B/C区构造浮法玻璃退火工艺第28页CUND退火窑构造热风出口退火辊道上部混合风下部混合风Ret区构造浮法玻璃退火工艺第29页退火实践操作与分析5较为抱负玻璃带应力分布是；两边部有一定压应力,中间为较小张应力，也就是说我们在退火区两侧温度要控制比中部稍低某些，这样既能够减少纵炸危险，又把应力控制在了允许范围之内。

浮法玻璃退火工艺第30页退火常见现象

(1)边紧边部张应力大，从侧面看，板中部有稍微起鼓现象，在横掰时易出现板中部纵炸现象，中部断面会有含糊毛擦，厚板掰边易劈边。(2)边松边部压应力大，退火敞开部有拍辊现象，横掰时边处裂纹不走直线，多缺角现象多。张应力张应力压应力压应力浮法玻璃退火工艺第31页退火常见现象(4)向下弯曲板下永久压应力＜板上，边部有些向下紧绷现象，底面与底面向板时中部有显著缝隙。(3)向上弯曲板下永久压应力＞板上，边部有些上翘现象，底面与底面向板时边部有显著缝隙。张应力压应力板下板上板下板上浮法玻璃退火工艺第32页降温梯度是退火关键均热最关键减少永久应力进口温度要稳定，不要板摆横向要稍有梯度降温要慢，减少散热量避免过大临时应力不要在此处炸板就可竭力而为减小压力过高——F区压力会大过低——没有必要小松紧在此调整看板整体平整度FRetCBA浮法玻璃退火工艺第33页温度对称性至关主要在实际生产运行中，玻璃带在退火窑内往往出现跑偏，甚至是摆动（或两侧保温强度有差异），这时虽然我们通过调温伎俩把两边温度调成同样，它实际降温速度也是不一样样，就会失去对工况精确判断与控制，过程中所形成热应力就会失去平衡，假如强行调整，就会形成单边过大临时应力，或两侧应力截然相反使板发生扭曲，这对退火是相称不利，就像板上板下降温速度不一样而引发板弯曲同样。旋转90°看看，是不是与板弯应力有类似浮法玻璃退火工艺第34页玻璃退火控制，对于不一样品种来说主要控制区别，就是纵向降温梯度不一样而已，如假设玻璃在进口端，横向温度是均匀，那么要想确保纵向降温一致性，就应当是；各个区域阀体开度是同样，现实生产中这种情况是不也许，不论如何努力，玻璃边部温度都是低于中部，而退火窑散热也符合这一理论，因而我们在玻璃进退火窑时就进行了努力校正，一般做法是将阀体程倒V字形排列，这一排列理论上应当延续到F区，假如不一致，就说明在纵向降温上各点降温速度不一致，显然是不合理。前后阀体控制一致性是退火良好体现浮法玻璃退火工艺第35页1、合理减少拉引量2、减