玻璃的熔制及成型课件

第三章第三章 玻璃的熔制及成型玻璃的熔制及成型3.1 3.1 玻璃的熔制过程玻璃的熔制过程 3.2 3.2 影响玻璃熔制过程的工艺因素影响玻璃熔制过程的工艺因素 3.3 3.3 熔窑熔窑 3.4 3.4 熔窑耐火材料熔窑耐火材料 3.5 3.5 玻璃的成型玻璃的成型 第三章玻璃的熔制及成型3.1玻璃的熔制过程13.1 玻璃的熔制过程1 1、硅酸盐形成阶段硅酸盐形成阶段 2 2、玻璃的形成玻璃的形成 3 3、玻璃液的澄清玻璃液的澄清 4 4、玻璃液的均化玻璃液的均化 5 5、玻璃液的冷却玻璃液的冷却 3.1玻璃的熔制过程1、硅酸盐形成阶段2配合料加热时的各种过程 物理物理过程程化学化学过程程物理化学物理化学过程程1.配合料的加配合料的加热1.固相反固相反应1.低共熔物的生成低共熔物的生成2.吸附水分的蒸吸附水分的蒸发排除排除 2.各种各种盐类的分解的分解2.组分分或或生生成成物物间的的互互溶溶3.某些某些单独独组分的熔融分的熔融 3.水化物的分解水化物的分解3.玻玻璃璃和和炉炉气气介介质之之间的相互作用的相互作用4.某些某些组分的多晶分的多晶转变 4.化学化学结合水的排除合水的排除4.玻玻璃璃液液和和耐耐火火材材料料的的相互作用相互作用5.个个 别 组 分分 的的 挥 发（Na2O，K2O，B2O3，PbO，SiF4，BF3，F2等）等）5.组分分间的的相相互互反反应及及硅酸硅酸盐的生成的生成5.玻玻璃璃液液和和其其中中夹杂气气体的相互作用体的相互作用配合料加热时的各种过程物理过程化学过程物理化学过程1.配3玻璃熔制过程各阶段间关系图玻璃熔制过程各阶段间关系图41 1、硅酸盐形成阶段硅酸盐形成阶段 硅硅酸酸盐盐生生成成反反应应在在很很大大程程度度上上是是在在固固体体状状态态下下进进行行的的，配配合合料料各各组组分分在在加加热热过过程程中中，经经过过了了一一系系列列物物理理的的、化化学学的的和和物物理理化化学学的的变变化化，结结束束了了主主要要反反应应过过程程。大大部部分分气气态态产产物物逸逸出出，到到这这一一阶阶段段结结束束时时配配合合料料变变成成了了由由硅硅酸酸盐盐和和剩剩余余SiOSiO2 2组成的烧结物。组成的烧结物。2 2、玻璃的形成玻璃的形成 烧烧结结物物继继续续加加热热时时，硅硅酸酸盐盐形形成成阶阶段段生生成成的的硅硅酸酸钠钠、硅硅酸酸钙钙、硅硅酸酸铝铝、硅硅酸酸镁镁及及反反应应后后剩剩余余的的SiOSiO2 2开开始始熔熔融融，它它们们之之间间相相互互熔熔解解和和扩扩散散，到到这这一一阶阶段段结结束束时时烧烧结结物物变变成成了了透透明明体体，不不存存在在尚尚未未反反应应的的配配合合料料颗颗粒粒。但但玻玻璃璃中中还还有有大大量量气气泡泡和和条条纹纹，因因而而玻玻璃璃体体本本身身在在化化学学组组成成上上是是不不均均匀匀的的，玻玻璃璃性性质质也也是是不不均匀的。均匀的。1、硅酸盐形成阶段2、玻璃的形成5例1：SiO2+Na2CO3+CaCO3配合料（通常称纯碱配合料）的硅酸盐和玻璃形成1、加热到、加热到100-120时，配合料的水分蒸发。时，配合料的水分蒸发。2、低于、低于600时，由于固相反应碳酸钠时，由于固相反应碳酸钠-碳酸钙的复盐生成碳酸钙的复盐生成（熔点（熔点813）3、当、当575时发生石英的多晶转变，伴随着体积变化产生裂时发生石英的多晶转变，伴随着体积变化产生裂纹，有利于硅酸盐的形成。纹，有利于硅酸盐的形成。4、到、到600左右时，左右时，CO2开始逸出，它是由于先前生成的复开始逸出，它是由于先前生成的复盐盐CaNa2(CO3)2与与SiO2作用的结果。这个反应是在作用的结果。这个反应是在600-830范围内进行的。范围内进行的。5、在、在720-900时，碳酸钠和二氧化硅反应。时，碳酸钠和二氧化硅反应。例1：SiO2+Na2CO3+CaCO3配合料（通常称纯碱配66、740-800时，时，CaNa2(CO3)2Na2CO3低共熔物形成和低共熔物形成和熔化，与熔化，与SiO2开始作用。开始作用。7、在、在813时，时，CaNa2(CO3)2复盐熔融。复盐熔融。8、在、在855时，时，Na2CO3熔融。熔融。9、到、到912和和960时，时，CaCO3和和CaNa2(CO3)2相继分解。相继分解。10、约、约1010时，时，11、在、在1200-1300时形成玻璃，并且进行熔体的均化。时形成玻璃，并且进行熔体的均化。6、740-800时，CaNa2(CO3)2Na2CO37例2：SiO2+Na2SO4+CaCO3配合料（通常称芒硝配合料）的硅酸盐和玻璃形成1、100-120排除吸附水分；排除吸附水分；2、235-239硫酸钠发生多晶转变：硫酸钠发生多晶转变：3、260，煤开始分解，有部分物质挥发出来；，煤开始分解，有部分物质挥发出来；4、400，Na2SO4与碳之间的固相反应开始进行；与碳之间的固相反应开始进行；5、500，开始有，开始有Na2S和和Na2CO3生成，并有生成，并有CO2放出：放出：6、500以上，有偏硅酸钠和偏硅酸钙开始生成：以上，有偏硅酸钠和偏硅酸钙开始生成：例2：SiO2+Na2SO4+CaCO3配合料（通常称芒硝配87、575左右，左右，8、740，由于出现了，由于出现了Na2SO4-Na2S低温共熔物，玻璃的形低温共熔物，玻璃的形成过程开始；成过程开始；9、740-880，玻璃的形成过程加速进行；，玻璃的形成过程加速进行；10、800，CaCO3的分解过程完成；的分解过程完成；11、851，Na2CO3熔融；熔融；12、885，Na2SO4熔融，同时熔融，同时Na2S和石英颗粒在形成的熔和石英颗粒在形成的熔体中开始熔解；体中开始熔解；13、在、在900-1100时，硅酸盐生成的过程剧烈地进行，氧化时，硅酸盐生成的过程剧烈地进行，氧化钙和过剩的二氧化硅起作用，生成偏硅酸钙：钙和过剩的二氧化硅起作用，生成偏硅酸钙：7、575左右，93、玻璃液的澄清澄清的过程就是：首先使气泡中的气体，窑内气体澄清的过程就是：首先使气泡中的气体，窑内气体于玻璃液中物理溶解和化学结合的气体之间建立平于玻璃液中物理溶解和化学结合的气体之间建立平衡，再使可见气泡漂浮于玻璃液的表面而消除。衡，再使可见气泡漂浮于玻璃液的表面而消除。（1）在澄清）在澄清过程中气体程中气体间的的转化与平衡化与平衡澄清过程中将发生的气体交换：澄清过程中将发生的气体交换：1 1、气体从过饱和的玻璃液中分离出来，进入气泡、气体从过饱和的玻璃液中分离出来，进入气泡或炉气中；或炉气中；2 2、气泡中所含的气体分离出来进入炉气或溶解于、气泡中所含的气体分离出来进入炉气或溶解于玻璃液中；玻璃液中；3 3、气体从炉气中扩散到玻璃液中。、气体从炉气中扩散到玻璃液中。3、玻璃液的澄清澄清的过程就是：首先使气泡中的气体，窑内气10加速玻璃液澄清的方法有：延长熔制时间，加速玻璃液澄清的方法有：延长熔制时间，提高澄清温度，使玻璃液沸腾搅拌、鼓泡、提高澄清温度，使玻璃液沸腾搅拌、鼓泡、施以真空或高压，采用超声波及澄清剂等。施以真空或高压，采用超声波及澄清剂等。在配合料中引入适量的澄清剂是一种最常用在配合料中引入适量的澄清剂是一种最常用的方法。的方法。加速玻璃液澄清的方法有：延长熔制时间，提高澄清温度，使玻璃液11（2）在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用纯物理熔解，气体与玻璃成分不产生相互纯物理熔解，气体与玻璃成分不产生相互的化学作用；的化学作用；气体与玻璃成分间产生氧化还原反应，其气体与玻璃成分间产生氧化还原反应，其结果是形成化合物，随后在一定条件下又结果是形成化合物，随后在一定条件下又析出气体，这一类在一定程度上还有少量析出气体，这一类在一定程度上还有少量的物理熔解。的物理熔解。（2）在澄清过程中气体与玻璃液的相互作用纯物理熔解，气体与玻12（3）澄清剂在澄清过程中的作用机理(1)(1)变价氧化物类澄清剂变价氧化物类澄清剂在低温下吸收氧气，而在高温下放出氧气。在低温下吸收氧气，而在高温下放出氧气。(2)(2)硫酸盐类澄清剂硫酸盐类澄清剂分解后产生分解后产生O O2 2和和SOSO2 2，对气泡的长大与溶解，对气泡的长大与溶解起着重要的作用。起着重要的作用。(3)(3)卤化物类澄清剂卤化物类澄清剂降低玻璃粘度，使气泡易于上升排除。降低玻璃粘度，使气泡易于上升排除。（3）澄清剂在澄清过程中的作用机理(1)变价氧化物类澄清剂13（4）玻璃性质对澄清过程的影响在澄清过程中，可见气泡的消除，按下列两在澄清过程中，可见气泡的消除，按下列两种方式进行：种方式进行：1 1、使气泡体积增大而加速上升，漂浮出玻、使气泡体积增大而加速上升，漂浮出玻璃表面后破裂消失；璃表面后破裂消失；在等温等压下，使玻璃液中气泡变大有两个在等温等压下，使玻璃液中气泡变大有两个因素：因素：多个小气泡集合为一个大气泡；多个小气泡集合为一个大气泡；玻璃液中溶解的气体渗入气泡，使之扩大。玻璃液中溶解的气体渗入气泡，使之扩大。2 2、使小气泡中的气体组分溶解于玻璃液中，、使小气泡中的气体组分溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失。气泡被吸收而消失。（4）玻璃性质对澄清过程的影响在澄清过程中，可见气泡的消除，144、玻璃液的均化 玻璃液长时间处于高温下，其化学组成逐渐趋向玻璃液长时间处于高温下，其化学组成逐渐趋向均一，即由于扩散的作用，使玻璃中条纹、结石均一，即由于扩散的作用，使玻璃中条纹、结石消除到允许限度，变成均一体。消除到允许限度，变成均一体。玻璃液的均化过程通常按下述三种方式进行。玻璃液的均化过程通常按下述三种方式进行。1 1、不均体的熔解与扩散的均化过程、不均体的熔解与扩散的均化过程2 2、玻璃液的对流均化过程、玻璃液的对流均化过程3 3、因气泡上升而引起的搅拌均化作用、因气泡上升而引起的搅拌均化作用4、玻璃液的均化玻璃液长时间处于高温下，其化学组成逐渐趋向155、玻璃液的冷却 经澄清均化后玻璃液的温度降低经澄清均化后玻璃液的温度降低200-300200-300，以便使，以便使玻璃液具有成型所必须的粘度。玻璃液具有成型所必须的粘度。在降温冷却阶段有两个因素会影响玻璃的产量和质量，在降温冷却阶段有两个因素会影响玻璃的产量和质量，即玻璃的热均匀度和是否产生二次气泡。即玻璃的热均匀度和是否产生二次气泡。生产实践表明，产生二次气泡的主要情况有：生产实践表明，产生二次气泡的主要情况有：1 1、碳酸盐或硫酸盐的热分解、碳酸盐或硫酸盐的热分解2 2、物理溶解的气体析出、物理溶解的气体析出3 3、玻璃中某些组分易产生二次气泡、玻璃中某些组分易产生二次气泡4 4、电化学反应引起的二次气泡、电化学反应引起的二次气泡返回5、玻璃液的冷却经澄清均化后玻璃液的温度降低200-300163.2 影响玻璃熔制过程的工艺因素1 1、玻璃成分玻璃成分 2 2、原料及配合料的性质原料及配合料的性质 3 3、加速剂的使用加速剂的使用 4 4、加料方式加料方式 5 5、玻璃的熔制制度玻璃的熔制制度 6 6、辅助电熔和搅拌辅助电熔和搅拌 7 7、耐火材料的性质耐火材料的性质 8 8、其它熔制新工艺其它熔制新工艺 3.2影响玻璃熔制过程的工艺因素1、玻璃成分171 1、玻璃成分玻璃成分玻璃的化学组成对玻璃的熔制速度有决定性的影玻璃的化学组成对玻璃的熔制速度有决定性的影响。不同组成的玻璃其相应配合料熔化速度不同，响。不同组成的玻璃其相应配合料熔化速度不同，一般而言，玻璃中的高熔点组分一般而言，玻璃中的高熔点组分(SiO(SiO2 2、AlAl2 2O O3 3等等)含量越多熔化速度越慢，而配合料中助熔剂含量含量越多熔化速度越慢，而配合料中助熔剂含量越多熔化速度越快。也就是说，玻璃组成中碱金越多熔化速度越快。也就是说，玻璃组成中碱金属氧化物和碱土金属氧化物与高熔点氧化物的比属氧化物和碱土金属氧化物与高熔点氧化物的比值越高，则相应的配合料熔化速度越快。值越高，则相应的配合料熔化速度越快。1、玻璃成分玻璃的化学组成对玻璃的熔制速度有决定性的影响。182 2、原料及配合料的性质原料及配合料的性质原料的颗粒原料的颗粒越细，反应表面就越大，反应速度就越越细，反应表面就越大，反应速度就越快。但也不益过细，否则会引起配合料分层而破坏快。但也不益过细，否则会引起配合料分层而破坏其均匀性，同时也会产生粉料飞扬现象。其均匀性，同时也会产生粉料飞扬现象。配合料中加入部分配合料中加入部分碎玻璃碎玻璃，可以促进玻璃的熔化。，可以促进玻璃的熔化。配合料的润湿配合料的润湿能改善配合料的均匀性，提高配合料能改善配合料的均匀性，提高配合料的反应能力及减轻飞料现象。还有利于配合料的热的反应能力及减轻飞料现象。还有利于配合料的热传导，同时水分汽化时对玻璃液起着强烈的搅拌作传导，同时水分汽化时对玻璃液起着强烈的搅拌作用，从而促进熔化。但水分过多，会造成大量热损用，从而促进熔化。但水分过多，会造成大量热损失，影响熔化。失，影响熔化。在湿配合料中，在湿配合料中，温度温度低于低于3535时，纯碱的一水化合时，纯碱的一水化合物将转变为七水化合物或十水化合物，使配合料产物将转变为七水化合物或十水化合物，使配合料产生胶结作用，因此必须维持在生胶结作用，因此必须维持在3535以上。以上。2、原料及配合料的性质原料的颗粒越细，反应表面就越大，反应193 3、加速剂的使用加速剂的使用 氟化物氟化物降低玻璃液的粘度，提高玻璃液的透热性。降低玻璃液的粘度，提高玻璃液的透热性。所蒸发的所蒸发的SiFSiF4 4气体也有助于澄清过程的进行，因此大气体也有助于澄清过程的进行，因此大大加速了玻璃的形成过程。大加速了玻璃的形成过程。B B2 2O O3 3降低玻璃熔体的高温粘度，加速玻璃液的澄降低玻璃熔体的高温粘度，加速玻璃液的澄清和均化过程，提高玻璃质量。清和均化过程，提高玻璃质量。AsAs2 2O O3 3使使FeOFeO转化为转化为FeFe2 2O O3 3并生成无色的铁砷酸盐络并生成无色的铁砷酸盐络合物，提高玻璃的透明度，增高透热性，并放出含氧合物，提高玻璃的透明度，增高透热性，并放出含氧气体，从而加速熔制过程。气体，从而加速熔制过程。LiLi2 2O O（如锂辉石）（如锂辉石）降低玻璃液的粘度和加速熔降低玻璃液的粘度和加速熔化澄清的作用，还可以提高玻璃的化学稳定性，热稳化澄清的作用，还可以提高玻璃的化学稳定性，热稳定性和机械强度等。用它代替萤石，可以减少空气污定性和机械强度等。用它代替萤石，可以减少空气污染。染。3、加速剂的使用氟化物降低玻璃液的粘度，提高玻璃液的204 4、加料方式、加料方式 加料方式影响到熔化速度、熔化区的温度、液面状加料方式影响到熔化速度、熔化区的温度、液面状态和液面高度的稳定，从而影响产量和产品质量。态和液面高度的稳定，从而影响产量和产品质量。一般配合料和碎玻璃预先混合。采用一般配合料和碎玻璃预先混合。采用薄层加料时，时，配合料中各组分容易保持分布均匀使硅酸盐形成和配合料中各组分容易保持分布均匀使硅酸盐形成和玻璃形成速度增加。玻璃形成速度增加。配合料和碎玻璃也可不预先混合而同时按比例加入，配合料和碎玻璃也可不预先混合而同时按比例加入，把碎玻璃垫在配合料层的下面一起送入窑中，使配把碎玻璃垫在配合料层的下面一起送入窑中，使配合料象在碎玻璃垫子上熔化一样。这种加料方式，合料象在碎玻璃垫子上熔化一样。这种加料方式，可增加配合料表面的受热面积、强化玻璃的熔融过可增加配合料表面的受热面积、强化玻璃的熔融过程。程。4、加料方式加料方式影响到熔化速度、熔化区的温度、液面状态215 5、玻璃的熔制制度、玻璃的熔制制度熔制温度熔制温度 熔窑压力制度熔窑压力制度 窑内的气氛窑内的气氛 熔化部玻璃液面的状态熔化部玻璃液面的状态 玻璃液面的高度玻璃液面的高度 5、玻璃的熔制制度熔制温度226 6、辅助电熔和搅拌、辅助电熔和搅拌 在用燃料加热的熔窑作业中、同时向玻璃液在用燃料加热的熔窑作业中、同时向玻璃液通入电流使之增加一部分热量，从而可以在通入电流使之增加一部分热量，从而可以在不增加熔窑容量下增加产量，这种新的熔制不增加熔窑容量下增加产量，这种新的熔制方式称为辅助电熔。一般分别设在熔化部、方式称为辅助电熔。一般分别设在熔化部、加料口、作业部、可提高料堆下的玻璃液温加料口、作业部、可提高料堆下的玻璃液温度度40-7040-70，这就大大提高了窑炉的熔化率。，这就大大提高了窑炉的熔化率。在窑炉内进行机械搅拌或鼓泡是提高玻璃液在窑炉内进行机械搅拌或鼓泡是提高玻璃液澄清速度和均化速度的有效措施。澄清速度和均化速度的有效措施。6、辅助电熔和搅拌在用燃料加热的熔窑作业中、同时向玻璃液237 7、耐火材料的性质、耐火材料的性质 玻璃池窑中所用的耐火材料和坩埚的性质，玻璃池窑中所用的耐火材料和坩埚的性质，对于玻璃池窑的作业和玻璃的质量和产量对于玻璃池窑的作业和玻璃的质量和产量均有显著的影响。使用质量不高的耐火材均有显著的影响。使用质量不高的耐火材料不但限制熔制温度，还会缩短熔窑寿命，料不但限制熔制温度，还会缩短熔窑寿命，降低熔窑的产量，而且还会使玻璃带有各降低熔窑的产量，而且还会使玻璃带有各种缺陷，降低玻璃的质量。种缺陷，降低玻璃的质量。此外，如玻璃池窑的结构和砌筑质量等，此外，如玻璃池窑的结构和砌筑质量等，都对玻璃熔制过程有重大的影响。都对玻璃熔制过程有重大的影响。7、耐火材料的性质玻璃池窑中所用的耐火材料和坩埚的性质，248 8、其它熔制新工艺、其它熔制新工艺为适应不同品种玻璃熔制的需要，还发展了为适应不同品种玻璃熔制的需要，还发展了连续熔制法、高频等离子体熔制法、激光熔连续熔制法、高频等离子体熔制法、激光熔制法、气相沉淀法、组合熔制法、真空常压制法、气相沉淀法、组合熔制法、真空常压熔制法和真空加压熔制法等。熔制法和真空加压熔制法等。返回8、其它熔制新工艺为适应不同品种玻璃熔制的需要，还发展了连253.3 熔窑1 1、池窑池窑 2 2、坩埚窑坩埚窑 3 3、间歇式池窑间歇式池窑 4 4、单元式熔窑单元式熔窑 5 5、电熔窑电熔窑 3.3熔窑1、池窑261 1、池窑池窑 大批量生产玻璃时是在池窑大批量生产玻璃时是在池窑中连续熔制的。各个熔制阶中连续熔制的。各个熔制阶段在窑的不同部位进行，各段在窑的不同部位进行，各部位的温度是稳定的。配合部位的温度是稳定的。配合料在池窑的一侧加入，供成料在池窑的一侧加入，供成型的玻璃熔融体在另一端排型的玻璃熔融体在另一端排出。池窑分为熔化区和调温出。池窑分为熔化区和调温区：熔化、澄清和均化在熔区：熔化、澄清和均化在熔化区进行，而玻璃的调温是化区进行，而玻璃的调温是在温度稍低的调温区中进行。在温度稍低的调温区中进行。燃气加热池窑，出料能力燃气加热池窑，出料能力10tons/10tons/天，天，带有带有3 3个用于钠个用于钠-钙玻璃的挑料口钙玻璃的挑料口1、池窑大批量生产玻璃时是在池窑中连续熔制的。各个熔制阶272 2、坩埚窑、坩埚窑采用间歇作业，其优点是窑小采用间歇作业，其优点是窑小占地少，生产灵活性大，适用占地少，生产灵活性大，适用于量小品种多、质量要求高或于量小品种多、质量要求高或者有其它持殊要求的玻璃制品者有其它持殊要求的玻璃制品的生产。但其生产率和热效率的生产。但其生产率和热效率都低，燃料消耗率和坩埚损耗都低，燃料消耗率和坩埚损耗率也大，而且难以实现机械花率也大，而且难以实现机械花和自动化。和自动化。适用于：熔制高质量的特种玻适用于：熔制高质量的特种玻璃，如微晶玻璃、有色玻璃、璃，如微晶玻璃、有色玻璃、光学玻璃和产量小或经常更换光学玻璃和产量小或经常更换料种的玻璃、料种的玻璃、有三口坩埚的坩埚窑，用于器有三口坩埚的坩埚窑，用于器皿玻璃，采用电加热。皿玻璃，采用电加热。2、坩埚窑采用间歇作业，其优点是窑小占地少，生产灵活性大，283 3、间歇式池窑、间歇式池窑又称为日池窑。熔池较小，又称为日池窑。熔池较小，仅几平方米，可熔制仅几平方米，可熔制1-5t1-5t玻璃。熔制完成后，从取玻璃。熔制完成后，从取料门取料。多采用手工或料门取料。多采用手工或半机械化成型。采用煤气半机械化成型。采用煤气或油料燃烧加热。从装料、或油料燃烧加热。从装料、熔化、澄清到排出成品料熔化、澄清到排出成品料整个生产周期为整个生产周期为24h24h，因此，因此取名为取名为“日池窑日池窑”。通常。通常用于生产乳白玻璃、颜色用于生产乳白玻璃、颜色玻璃和晶质器皿玻璃和晶质器皿玻璃等等。玻璃等等。可更换熔池的小型日池窑可更换熔池的小型日池窑3、间歇式池窑又称为日池窑。熔池较小，仅几平方米，可熔制1294 4、单元式熔窑、单元式熔窑小容量的狭长池窑，采用短池体，窑池两侧设燃小容量的狭长池窑，采用短池体，窑池两侧设燃烧喷嘴，使用高热值燃料。火焰与玻璃液成逆向烧喷嘴，使用高热值燃料。火焰与玻璃液成逆向流动，热量利用较好，易于沿窑长方向调节温度。流动，热量利用较好，易于沿窑长方向调节温度。通常还进行空气预热与余热回收。通常还进行空气预热与余热回收。结构简单，生产中便于改变玻璃品种，适用于制结构简单，生产中便于改变玻璃品种，适用于制造各种颜色破璃、硼硅玻璃以及其它特种玻璃。造各种颜色破璃、硼硅玻璃以及其它特种玻璃。4、单元式熔窑小容量的狭长池窑，采用短池体，窑池两侧设燃烧305 5、电熔窑、电熔窑熔化高硼熔化高硼玻璃的电玻璃的电熔窑熔窑可用于制取难可用于制取难熔玻璃、深色熔玻璃、深色玻璃、晶质玻玻璃、晶质玻璃和含有高挥璃和含有高挥发分的玻璃。发分的玻璃。返回5、电熔窑熔化高硼玻璃的电熔窑可用于制取难熔玻璃、深色玻璃31高温电熔窑高温电熔窑高温电熔窑32400T400T浮法玻璃熔窑浮法玻璃熔窑微晶玻璃熔窑微晶玻璃熔窑400T浮法玻璃熔窑微晶玻璃熔窑333.4 熔窑耐火材料必须具有足够的机械强度，能经受高温下必须具有足够的机械强度，能经受高温下的机械负荷；的机械负荷；要有相当高的耐火度；要有相当高的耐火度；在使用温度下要有高的化学稳定性和较强在使用温度下要有高的化学稳定性和较强的抗熔融玻璃的侵蚀能力；的抗熔融玻璃的侵蚀能力；对玻璃液没有污染或污染极小；对玻璃液没有污染或污染极小；有良好的抗热冲击性；有良好的抗热冲击性；在作业温度下体积固定，再烧收缩和热膨在作业温度下体积固定，再烧收缩和热膨胀率应很小；胀率应很小；式样和尺寸准确。式样和尺寸准确。返回3.4熔窑耐火材料必须具有足够的机械强度，能经受高温下的343.5 玻璃的成型1 1、平板玻璃的成型平板玻璃的成型2 2、平板玻璃的加工平板玻璃的加工(二次加工二次加工)3 3、日用玻璃的成型日用玻璃的成型4 4、日用玻璃的成型机械日用玻璃的成型机械5 5、日用玻璃的加工日用玻璃的加工3.5玻璃的成型1、平板玻璃的成型351 1、平板玻璃的成型、平板玻璃的成型1 1、浮法成型浮法成型2 2、电浮法电浮法3 3、有槽垂直引上法有槽垂直引上法4 4、无槽垂直引上法无槽垂直引上法5 5、平拉法平拉法6 6、格法（深池平拉法）格法（深池平拉法）7 7、连续压延法连续压延法1、平板玻璃的成型1、浮法成型361 1、浮法成型、浮法成型浮法是指熔窑熔融的玻璃浮法是指熔窑熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金属液流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻锡液的表面上成型平板玻璃的方法。它是由英国璃的方法。它是由英国PilkingtonPilkington公司于公司于19591959年年研究成功的新方法。因玻研究成功的新方法。因玻璃液漂浮在液态锡槽上成璃液漂浮在液态锡槽上成形而得名，具有高产、优形而得名，具有高产、优质、易操作、便于实现自质、易操作、便于实现自动化等优点。动化等优点。浮法玻璃的表面质量可与浮法玻璃的表面质量可与机械磨光玻璃相比，而成机械磨光玻璃相比，而成本却低得多。是目前世界本却低得多。是目前世界公认的最先进的方法。公认的最先进的方法。Pilkington Pilkington 浮法浮法成型工艺示意图成型工艺示意图 1、浮法成型浮法是指熔窑熔融的玻璃液流入锡槽后在熔融金属锡液37玻璃的熔制及成型课件38平板玻璃退火平板玻璃退火窑系统（传动、窑系统（传动、辊道、控制）辊道、控制）浮法线冷端设备浮法线冷端设备平板玻璃退火窑系统（传动、辊道、控制）浮法线冷端设备39450450吨吨/天浮法玻天浮法玻璃生产线璃生产线120t/d120t/d彩色浮法彩色浮法玻璃生产线玻璃生产线450吨/天浮法玻璃生产线120t/d彩色浮法玻璃生产线40浮法玻璃输送辊道浮法玻璃输送辊道41熔熔炉炉锡锡槽槽熔炉锡槽422、电浮法生产颜色浮法玻璃时，采生产颜色浮法玻璃时，采用电浮法，如图所示。在用电浮法，如图所示。在锡槽内玻璃带的上方，以锡槽内玻璃带的上方，以着色用的金属条为正极，着色用的金属条为正极，锡液为负极，通入直流电，锡液为负极，通入直流电，金属熔融体与玻璃表层结金属熔融体与玻璃表层结合而使其一面着色。金属合而使其一面着色。金属极根据所需颜色而定，例极根据所需颜色而定，例如，黄色可用银铋合金，如，黄色可用银铋合金，红色可用镍铋合金。红色可用镍铋合金。电浮法电浮法1-1-金属条；金属条；2-2-金属金属熔融体；熔融体；3-3-玻璃带；玻璃带；4-4-锡液锡液2、电浮法生产颜色浮法玻璃时，采用电浮法，如图所示。在锡槽内433 3、有槽垂直引上法、有槽垂直引上法19131913年由比利时年由比利时E.FourcaultE.Fourcault发明。采用的主要设备是有槽发明。采用的主要设备是有槽垂直引上机。垂直引上机。优点是技术较易学握，可以生优点是技术较易学握，可以生产较薄的玻璃；一座窑可以根产较薄的玻璃；一座窑可以根据需要安设一台或多台引上机，据需要安设一台或多台引上机，不同机器可采取不同的板厚和不同机器可采取不同的板厚和板宽，而且窑越大，生产越平板宽，而且窑越大，生产越平稳，玻璃质量越好，单位耗热稳，玻璃质量越好，单位耗热量和玻璃成本也较低。量和玻璃成本也较低。缺点是槽子砖的耐火材料会污缺点是槽子砖的耐火材料会污染玻璃，使其产生较多的气泡、染玻璃，使其产生较多的气泡、砂粒和波筋。一般引上砂粒和波筋。一般引上10-1510-15天就得停下来对槽子砖进行清天就得停下来对槽子砖进行清理或更换、而后再重新引上。理或更换、而后再重新引上。有槽垂直引上室有槽垂直引上室1-1-通路；通路；2-2-小眼；小眼；3-3-大梁；大梁；4-4-槽子砖；槽子砖；5-5-主水包；主水包；6-6-辅助水包；辅助水包；7-7-板根；板根；8-8-石棉石棉辊；辊；9-9-引上机；引上机；10-10-原板原板3、有槽垂直引上法1913年由比利时E.Fourcault发444、无槽垂直引上法美国美国Pitts-burghPitts-burgh公司于公司于19251925年始用此法。此法与有年始用此法。此法与有槽垂直引上法的主要差别在槽垂直引上法的主要差别在于不设槽子砖而代以耐火材于不设槽子砖而代以耐火材料的引砖沉入玻璃液面下，料的引砖沉入玻璃液面下，从而克服了有槽垂直引上法从而克服了有槽垂直引上法的毛病，既提高玻璃的质量的毛病，既提高玻璃的质量和产量，也减免了清理更换和产量，也减免了清理更换的诸多麻烦。的诸多麻烦。此法的缺点是：工艺操作难此法的缺点是：工艺操作难度较大，不好掌握，而且不度较大，不好掌握，而且不易制得易制得3mm3mm以下厚度的薄玻以下厚度的薄玻璃。璃。无槽垂直引上室无槽垂直引上室1-大梁；大梁；2-L型砖；型砖；3-玻璃液；玻璃液；4-引砖：引砖：5-冷却水包；冷却水包；6-引上引上机；机；7-石棉辊；石棉辊；8-板根；板根；9-原原板；板；10-八字水包八字水包4、无槽垂直引上法美国Pitts-burgh公司于1925年455、平拉法又称为水平拉引法。此法由美又称为水平拉引法。此法由美国人国人ColburnColburn于于19101910年发明，美年发明，美国国LOFLOF公司与公司与19161916年用于工业生年用于工业生产。玻璃液从自由液面连续地产。玻璃液从自由液面连续地向上垂直拉出，经冷却器冷却向上垂直拉出，经冷却器冷却后形成玻璃带，当上升到一定后形成玻璃带，当上升到一定高度（高度（500-700mm500-700mm）处，经转向）处，经转向辊转向水平方向，由平拉辊牵辊转向水平方向，由平拉辊牵引，当玻璃扳温度冷却到退火引，当玻璃扳温度冷却到退火上限温度后进入水平辊道退上限温度后进入水平辊道退火窑退火。玻璃板在转向辊处火窑退火。玻璃板在转向辊处的温度约为的温度约为620-690620-690。平拉法成型示意图平拉法成型示意图1玻璃液；玻璃液；2引砖；引砖；3拉拉边器；边器；4转向辊；转向辊；5水冷水冷却器；却器；6玻璃带玻璃带5、平拉法又称为水平拉引法。此法由美国人Colburn于1946平拉法平板玻璃生产线平拉法平板玻璃生产线（西安航空发动机公司西安航空发动机公司机械电子设备制造厂）机械电子设备制造厂）PLPL1 15M5M玻璃平玻璃平拉机、拉边器拉机、拉边器 平拉法平板玻璃生产线（西安航空发动机公司机械电子设备制造厂476、格法（深池平拉法）由比利时格拉维泊尔制造公司由比利时格拉维泊尔制造公司19611961年发明，我国继年发明，我国继19711971年首年首次在四川引进建成第一条格法次在四川引进建成第一条格法玻璃生产线。与当今世界玻璃玻璃生产线。与当今世界玻璃工业占统治地位的浮法工艺相工业占统治地位的浮法工艺相比，格法工艺将无槽法和平拉比，格法工艺将无槽法和平拉法工艺有机结合起来，采用无法工艺有机结合起来，采用无槽法的成型池和平拉法的转向，槽法的成型池和平拉法的转向，达到从自由液面拉制平板玻璃达到从自由液面拉制平板玻璃的目的，可以顺利地拉制厚度的目的，可以顺利地拉制厚度为为0.8-12mm0.8-12mm玻璃，其最大特点玻璃，其最大特点是可以长期稳定生产是可以长期稳定生产3mm3mm以下以下的薄玻璃，并且平整度好，厚的薄玻璃，并且平整度好，厚度差小，产品质量优异，格法度差小，产品质量优异，格法工艺作为浮法工艺的补充，今工艺作为浮法工艺的补充，今后几十年内，在我国仍有很强后几十年内，在我国仍有很强的生命力。的生命力。格法玻璃生产线格法玻璃生产线6、格法（深池平拉法）由比利时格拉维泊尔制造公司1961年发48格法玻璃生产格法玻璃生产线退火窑辊道线退火窑辊道格法玻璃长煤格法玻璃长煤气发生站气发生站格法玻璃生产线退火窑辊道格法玻璃长煤气发生站497、连续压延法这是美国这是美国FordFord公司为大量公司为大量生产汽车窗玻璃而设计的。生产汽车窗玻璃而设计的。如图，玻璃液从池窑溢流如图，玻璃液从池窑溢流槽溢出，连续地流入压延槽溢出，连续地流入压延机，通过一对水冷金属压机，通过一对水冷金属压辊间隙按压成一定厚度和辊间隙按压成一定厚度和宽度的玻璃带，尔后经辊宽度的玻璃带，尔后经辊道拉伸，展平进入连续式道拉伸，展平进入连续式退火窑中退火。压辊间隙退火窑中退火。压辊间隙可调节以控制玻璃的板厚。可调节以控制玻璃的板厚。此法还可用来生产夹丝或此法还可用来生产夹丝或夹网玻璃、压花玻璃、玻夹网玻璃、压花玻璃、玻璃波形瓦、槽形玻璃以及璃波形瓦、槽形玻璃以及磨光玻璃毛坯。磨光玻璃毛坯。7、连续压延法这是美国Ford公司为大量生产汽车窗玻璃而设计50压延玻璃生产线机压延玻璃生产线机压延玻璃生产线压延玻璃生产线压延玻璃生产线机压延玻璃生产线51香犁花香犁花 Pug Pattern Pug Pattern 工字花工字花I-Shaped PatternI-Shaped Pattern 水波纹水波纹Ripple PatternRipple Pattern 海棠花海棠花Grabapple PatternGrabapple Pattern 香犁花PugPattern工字花I-Shaped522 2、平板玻璃的加工、平板玻璃的加工(二次加二次加工工)1 1、喷砂玻璃、喷砂玻璃2 2、磨砂玻璃、磨砂玻璃 3 3、钢化玻璃、钢化玻璃 4 4、夹层玻璃、夹层玻璃 5 5、中空玻璃、中空玻璃 6 6、镀膜玻璃、镀膜玻璃 7 7、电热玻璃、电热玻璃 2、平板玻璃的加工(二次加工)1、喷砂玻璃533、日用玻璃的成型1、人工成型（包括半手工）人工成型（包括半手工）2、机械成型机械成型3、日用玻璃的成型1、人工成型（包括半手工）54人工成型（1 1）空吹法）空吹法 （2 2）拉制法）拉制法（3 3）模吹法）模吹法（4 4）模压法）模压法（5 5）综合法）综合法19041904年，工人们年，工人们在加工玻璃在加工玻璃人工成型（1）空吹法1904年，工人们在加工玻璃55玻璃的熔制及成型课件56阿富汗西部城市赫拉特的一座作坊中，阿富汗西部城市赫拉特的一座作坊中，5858岁岁的拉赫马图拉赫正将玻璃杯吹成形。拉赫马的拉赫马图拉赫正将玻璃杯吹成形。拉赫马图拉赫整个白天都在这个狭小而炽热的房子图拉赫整个白天都在这个狭小而炽热的房子里干活，单凭手工工具不靠任何机械化装置，里干活，单凭手工工具不靠任何机械化装置，他一天就可吹出一百件玻璃器皿来。他一天就可吹出一百件玻璃器皿来。阿富汗西部城市赫拉特的一座作坊中，58岁的拉赫马图拉赫正将玻57制造玻璃器皿制造玻璃器皿玻璃熔融玻璃熔融制造玻璃器皿玻璃熔融582、机械成型2.1、供料C C C C型滴料式供料机型滴料式供料机型滴料式供料机型滴料式供料机 （MODEL C GOB MODEL C GOB MODEL C GOB MODEL C GOB FEEDERFEEDERFEEDERFEEDER）主要用于玻璃瓶罐工业，代替主要用于玻璃瓶罐工业，代替人工挑料的自动输送玻璃熔料。可以配人工挑料的自动输送玻璃熔料。可以配合自动制瓶机或人工机生产，也可以同合自动制瓶机或人工机生产，也可以同时供给多台机或一次多滴料的生产。时供给多台机或一次多滴料的生产。2、机械成型2.1、供料C型滴料式供料机（MODEL596 6 轴轴 AC AC 伺服电机挑料伺服电机挑料机，适用于水晶玻璃、机，适用于水晶玻璃、果盘、花瓶、汽车灯片、果盘、花瓶、汽车灯片、工程照明灯、耐热玻璃。工程照明灯、耐热玻璃。BLJL600BLJL600型薄层加料型薄层加料机，也叫毯式加料机，机，也叫毯式加料机，是玻璃厂使用最为广是玻璃厂使用最为广泛的专用设备。泛的专用设备。6轴AC伺服电机挑料机，适用于水晶玻璃、果盘、花瓶、汽602.2、成型（1）压制法（2）压吹法（3）吹吹法（4）拉管法（5）铸造法（6）压球法（7）烧结法（8）拉丝法（9）喷棉法2.2、成型（1）压制法61（1）压制法（1）压制法62（2）压吹法 1-雏形模；雏形模；2一成形模；一成形模；3-冲头；冲头；4-口模；口模；5-口模铰链；口模铰链；6-吹气头；吹气头；7-模底模底（2）压吹法1-雏形模；2一成形模；3-冲头；4-口模；63（3）吹吹法翻转料泡吹制法(a)落料扑气落料扑气(b)倒吹气倒吹气(c)反转入成形模反转入成形模(d)吹制吹制（3）吹吹法翻转料泡吹制法(a)落料扑气(b)倒吹气64真空吸料成形1-1-吸气头；吸气头；2-2-口模；口模；3-3-雏形模；雏形模；4-4-成形模；成形模；5-5-模底版；模底版；6-6-闷头：闷头：7-7-吹气头：吹气头：8-8-制品制品真空吸料成形1-吸气头；2-口模；3-雏形模；4-成形模；65（4）拉管法Danner拉管法工艺流程图拉管法工艺流程图1-阀门；阀门；2-吹进空气；吹进空气；3-流液槽；流液槽；4-马弗炉；马弗炉；5-卷筒；卷筒；6-卷筒传动机构；卷筒传动机构；7-玻璃管；玻璃管；8-测径辊；测径辊；9-拉管机；拉管机；10-切管器；切管器；11-退火辊道退火辊道（4）拉管法Danner拉管法工艺流程图66下拉管法下拉管法1-下料筒；下料筒；2-供料筒；供料筒；3-供料槽；供料槽；4-流料口；流料口；5-退火辊道；退火辊道；6-拉管机；拉管机；7-切管器切管器下拉管法67上拉管法上拉管法1-拉引辊；拉引辊；2-截断；截断；3-冷却水包；冷却水包；4-环形保温筒；环形保温筒；5-玻璃；玻璃；6-锥形成锥形成型嘴；型嘴；7-低压空气低压空气上拉管法68（5）铸造法厚玻璃板的间歇制造方法。可用滚压铸造法。用罐厚玻璃板的间歇制造方法。可用滚压铸造法。用罐从熔窑中取出玻璃液，倒在厚铁板上，用重的滚筒从熔窑中取出玻璃液，倒在厚铁板上，用重的滚筒滚压成板状，达到所需的厚度，冷却后为透明状，滚压成板状，达到所需的厚度，冷却后为透明状，两面经过磨光即呈透明。两面经过磨光即呈透明。显象管管锥等的制造，可用压制成形法，也可用离显象管管锥等的制造，可用压制成形法，也可用离心浇铸法。离心浇铸法，是用供料冲头将端头部分心浇铸法。离心浇铸法，是用供料冲头将端头部分压制成形后，冲头抽出，使底模高速旋转，借助离压制成形后，冲头抽出，使底模高速旋转，借助离心力、使玻璃液沿底模周壁流动扩展成形。心力、使玻璃液沿底模周壁流动扩展成形。（5）铸造法厚玻璃板的间歇制造方法。可用滚压铸造法。用罐从69（6）压球法玻璃球制球机玻璃球制球机围棋子半球机围棋子半球机（6）压球法玻璃球制球机围棋子半球机70（7）烧结法制取不宜由玻璃熔体直接成形的特殊制取不宜由玻璃熔体直接成形的特殊产品时，可以采用烧结法。根据产品产品时，可以采用烧结法。根据产品的种类和有关条件，烧结又分为干压、的种类和有关条件，烧结又分为干压、注浆和发泡三种方法。注浆和发泡三种方法。（7）烧结法制取不宜由玻璃熔体直接成形的特殊产品时，可以采用71（8）拉丝法（8）拉丝法72（9）喷棉法（9）喷棉法734、日用玻璃的成型机械1 1、米勒、米勒(Miller)(Miller)制瓶机制瓶机2 2、林奇、林奇(Lynch)(Lynch)制瓶机制瓶机3 3、行列式、行列式(IS)(IS)制瓶机制瓶机4 4、压吹成形法的新型自动、压吹成形法的新型自动H HJ-2J-2制瓶罐机制瓶罐机5 5、康宁、康宁(Corning)(Corning)吹泡机吹泡机4、日用玻璃的成型机械1、米勒(Miller)制瓶机74双滴制瓶机双滴制瓶机单滴特种制瓶机单滴特种制瓶机双滴制瓶机单滴特种制瓶机75黄料包装瓶生产现场，行列式制瓶机正在生产。单滴行列式单滴行列式制制制制瓶机瓶机瓶机瓶机黄料包装瓶生产现场，行列式制瓶机正在生产。单滴行列式制瓶机76H1-2型制瓶机成型型制瓶机成型过程示意图过程示意图0-料滴供入雏形料滴供入雏形模；模；1-压制成型；压制成型；2-停止动作（随停止动作（随意选择）；意选择）；3-控控制重热和调节雏制重热和调节雏形；形；4-最终吹制最终吹制成形；成形；5-底部冷底部冷却及其它处理；却及其它处理；6-定形及制品安定形及制品安放放H1-2型制瓶机成型过程示意图77JM30-18T自动吹泡机AUTOMATICBLOWINGMACHINETYPEJM30-18TJM30-18T自动吹泡机AUTOMATICBLOWIN78MDP12(6)机械传动压杯机MECHANICALPRESSINGMACHINEMODELMDP12(6)MDP12(6)机械传动压杯机MECHANICALPRE79BYK-9玻壳显像管液压机正面图正面图侧面图侧面图BYK-9玻壳显像管液压机正面图侧面图805、日用玻璃的加工（1 1）退火）退火 （2 2）切割与钻孔切割与钻孔（3 3）磨口与堵塞）磨口与堵塞 （4 4）研磨与抛光）研磨与抛光（5 5）热加工）热加工（6 6）表面处理）表面处理 （7 7）钢化）钢化（8 8）雕刻）雕刻 （9 9）彩饰彩饰 （1010）封接封接 5、日用玻璃的加工（1）退火81玻璃制品网带烤花炉玻璃制品网带烤花炉玻璃瓶罐、器皿、彩饰工艺玻璃瓶罐、器皿、彩饰工艺品深加工中的必须设备，主品深加工中的必须设备，主要应用于制品的贴花、印花要应用于制品的贴花、印花的烧成。炉体结构分为预热的烧成。炉体结构分为预热段、加热段、保温段、缓冷段、加热段、保温段、缓冷段，印制好的玻璃制品进入段，印制好的玻璃制品进入预热段和加热段，通过制品预热段和加热段，通过制品的软化点温度，在短时间内的软化点温度，在短时间内将花样与图案与制品表面迅将花样与图案与制品表面迅速熔合在一起，并使制品保速熔合在一起，并使制品保持原形，并缓慢降温，以避持原形，并缓慢降温，以避免在加工中产生的内应力。免在加工中产生的内应力。玻璃制品网带烤花炉82玻璃钻孔机气动异形切割机气动异形切割机玻璃钻孔机气动异形切割机83火抛光机12-18工位，火抛光机（烘口机）全自动配机械手取出装置，可实现与成型机的全自动连接，特别适用于压制产品，能源使用：液化气+氧气（或天然气+氧气）。火抛光机12-18工位，火抛光机（烘口机）全自动配机械84