浮法玻璃超厚板成形、退火工艺控制

王建 黄建勇 高建军 覃红武

（咸宁南玻玻璃有限公司 咸宁 437000）

0 引言

随着人们对物质文化需求的不断提高，各种消费和展览场所逐渐使用超厚玻璃来代替原有普通建筑材料。目前超厚玻璃广泛运用于高档酒店、城市标志建筑、政府工程、高档展览馆等场所，并且需求量在不断地增大；超厚板销售的高附加值也是现代浮法玻璃企业重要的利润增长点。超厚板成形控制的难点主要有玻璃液的堆积能力、厚薄差的控制、板型稳定性的控制；退火控制难点主要有炸板、裂边、在线切裁问题、客户切裁使用投诉。上述问题严重影响浮法玻璃的实物质量和成品质量，造成浮法玻璃产量和总成品率下降、质量成本上升，不但影响企业利润，而且对企业的声誉构成威胁。对以上问题进行有效的解决和稳定的控制对超厚板生产显得尤为重要。本文在阐述厚板成形、退火理论的基础上，结合多年实际生产经验提出对应问题的解决方案。

1 超厚板成形控制

浮法玻璃成形工艺流程，熔化、澄清并冷却至1100 ℃左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊平、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包和槽体自身的降温作用下，成形后的玻璃带降温到600 ℃左右，通过过渡辊台拉出锡槽进入退火窑。

1.1 厚薄差控制

主要通过流道温度和高温区水包控制成形温度来调整厚薄差；对拉边机的定位及其他拉边机的间距设置也是决定厚薄差好坏的重要硬件条件；拉边机速度和角度的匹配对调整厚薄差起到了非常重要的辅助作用。拉引量和净板宽的大小也是影响厚薄差的重要因素，一般情况拉引量越大、成品板宽越宽厚薄差就相对越难控制。

1.2 锡槽内板型控制

控制拉边机车位偏差，使板型尽量保持居中，压入深度也要保持基本一致，以免因受力不均或者温度场相差太大导致板型偏移。锡液深度及深池、浅池的匹配，锡槽挡畦的布局、直线电机的使用等可以调整锡液流向，是决定锡槽板型是否稳定的硬件条件。拉边机参数的匹配、拉引量的波动、光边的大小，对超厚板锡槽内板型的稳定也都有较大的影响，因此需要有较为合理成熟的拉边机参数、保持拉引量的稳定、合理的光边大小。

1.3 锡槽内玻璃液的堆积能力

锡槽内的玻璃液的堆积能力是影响超厚板生产的重要因素。影响锡槽内玻璃液堆厚的因素主要包括拉引量的大小、流道成形温度的高低、拉边机的布局和数量、拉边机参数的设置等。在生产超厚板时一般都会考虑适当降低拉引量来减小成形堆积压力；拉边机使用数量要比常规厚度多，拉边机角度、速度也要比常规厚度生产时大，以此来提高玻璃液在锡槽内的堆积能力。

2 超厚板退火控制

在玻璃工艺中，退火主要是指玻璃中残余应力的减少或消除的过程。

玻璃退火的目的是消除玻璃制品中的残余应力和光学不均匀性，稳定玻璃内部的结构。玻璃的退火主要分为两个主要过程：一是内应力的减弱和消失，二是防止内应力的重新产生。

超厚板生产要确保有稳定的退火制度，根据不同板宽、厚度制定出对应的控制阀位和温度制度，稳定的退火制度是超厚板稳定生产的前提，是保证减少炸板、裂边和解决在线切裁问题的基础。

2.1 炸板

炸板主要分为横炸和纵炸两大类。

（1）横炸原因：玻璃板边部压应力大。处理措施：加大敞开区边部风阀，降低敞开区边部温度（或减少敞开区中部风阀开度）。

（2）纵炸原因：玻璃板过紧。处理措施：加大敞开区中部风阀，降低炸口处的温度（或减少敞开区边部风阀开度）。

2.2 玻璃板裂边

浮法厚玻璃因拉边机的堆积作用，一般情况下有效板宽内厚度基本一致，净板以外的位置在拉边机的堆积和自然摊平共同作用下，厚度尺寸从内到外是逐步变薄的。边部的降温速度相比中间位置会快很多，边部到达半敞开区或者敞开区时温度会比玻璃板中间温度低很多，因此很容易在半敞开区或者敞开区裂边（从拉边机压印或以外的位置裂开、掉落）。为了预防裂边，很多浮法线基本都是通过在锡槽出口处、半敞开区、敞开区边部加烧边火以提高边部温度来预防裂边发生。

裂边主要由三种情况引起：①边火烧的不合理，板型有变化边火跟踪不及时；②敞开区边部冷却过快导致裂边；③环境温度变化，可能是因为夜间边部冷却快引起裂边。预防措施：在锡槽内要尽量保证玻璃板的稳定，板宽、板型受控，拉引量波动尽可能小；锡槽出口的两支边火枪燃烧时火焰要密集、力度够大，燃烧的时候要保证火焰能覆盖整个光边；退火窑的边火要保持高度合适，天然气燃烧充分，不能有多余的冷气吹到玻璃板上。敞开区边部可以使用挡风装置，防止光边温度降低过快，减小与玻璃板中间区域的温度差，从而可以减少因边部温度过低而产生的裂边情况。

寨卡病毒感染为良性自限性疾病，潜伏期为3～12 d，多数感染者无症状，仅20%的感染者会出现发热及皮疹等轻微症状，并可在2～7 d内缓解。随着疫情的蔓延，人们发现寨卡病毒感染亦可导致中枢或周围神经系统受累，其中以吉兰-巴雷综合征以及小头畸形最常见[8]。

2.3 在线切裁问题及解决措施

（1）横向掰断时，出现玻璃一侧端面不整齐，主要由于横切时，玻璃一侧温度高，压应力大造成。调整：增加F区一侧（不整齐的一侧）吹风量或减少F区另一侧及中部吹风量。

（2）横向掰断时，出现中部切割断面不整齐。调整：增加F区中部吹风量或减少F区边部吹风量。

（3）横向掰断时，不沿刀痕裂开。调整：增加F区上表面吹风量或减少F区下表面吹风量。

（4）纵向掰断前，刀痕自动裂，这时上表面张应力过大。调整：增加F区下表面吹风量或减少F区上表面吹风量。

退火引起的在线切裁问题，是一直存在而未完全解决的问题，不同的品种和板型都可能会有不同的问题出现，也不可能有统一标准的退火温度制度。因此应根据生产的玻璃品种和板型制定出相对合理的退火制度，保证在线切裁质量。有些切裁问题是因切裁人员操作水平和设备原因所产生的，无法通过退火调整处理。因此在生产中，首先确定切裁出现问题在哪里产生，然后再调整，不能盲目行事。

3 生产中常用的控制方法

3.1 降低拉引量

为了解决成形、退火压力，在生产超厚板时适当降低拉引量，有助于缓解拉边机的堆厚压力。板型在锡槽内的不稳定，主要是因为拉边机的速度过快、角度过大以及温度场不合理所造成的，降低拉引量可以降低拉边机速度、减小拉边机角度，有助于成形的稳定性。其次拉引量和拉引速度也是成正比的，拉引速度越快退火压力也就越大，这一点在常规厚度生产时还不太明显，但是在厚板、超厚板生产时就会显现得格外明显，因此降低拉引量可以作为减小超厚板生产退火压力的一项重要手段。

3.2 加强退火窑的保温

3.3 更换定位精准的退火窑蝶阀定位器

如果蝶阀定位不准会导致阀位经常漂移，影响整体的退火工艺制度的稳定。设备的稳定是工艺稳定的前提，没有稳定受控的设备，想要稳定不变的工艺是不可能的，通过逐步更换为优质的蝶阀定位器，阀位稳定性和控制精度明显改善。

3.4 固化退火窑前区阀位和温度制度

因为每个退火窑的设计及设备状况不一致，因此退火制度的制定还需要经过一段时期的验证和修正才能逐步固化下来。主要调整方向就是提高主要退火区B区的整体温度，一方面可以降低主要退火区的降温时间，另外因为板上冷却风调节阀中间阀位大于边部，这样会使会板走紧。但是在实际的调整过程中往往容易出现矫枉过正的情况，因此需要对板上中间风阀进行小幅回调。板上、板下风阀开度的匹配也相当重要，正常情况下板下风阀开度加大是有利于在线切裁和满足客户使用情况的，但是如果开度过大容易产生纵裂，对生产损失较大。因此，如何匹配板上板下风阀开度极为重要，保证切裁质量又不炸板，需要通过对设备状况及工艺的掌控，长期综合研究才能稳定下来。

4 优化成效

（1）在线切裁质量良好，炸板数量急剧减少，15 mm、19 mm超厚玻璃因炸板对成品率的影响小于0.15%，客户关于切裁质量的投诉几乎为零。

（2）改善后超厚板生产数据见表1。

表1 改善后超厚板生产数据

由表1可见，超厚板生产时间长表明工艺控制稳定性好；成品率、BQ率高说明板面质量好，厚薄差好全包成品率高，退火炸板和在线切裁损失少。这样的生产数据在国内只有极少数浮法线能够达到。

（3）实现了超大板规格的突破，19 mm厚度3300 mm板宽15～18 m大板实现量产，属于超高附加值产品。

（4）完成22 mm试生产并实现了量产，并且成品率达到80%以上，推进了整个行业技术的进步。

5 结语

浮法超厚板玻璃生产工艺控制难度大，其难点主要是成形和退火，成形是基础、退火是核心。但是通过设备改造、工艺改进，制定出合理工艺参数，一定会达到稳定、高效生产。但每条浮法线的设备配置不同、外界条件不同，因此也就不存在统一的成形参数、退火制度，每条生产线应该根据实际情况制定出一套适合自身的参数和制度。