超厚浮法玻璃退火窑设计探讨

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1、建材世界2010年第31卷第4期超厚浮法玻璃退火窑设计探讨刘锐，张仰平(中国建材国际工程集团有限公司，蚌埠233018)摘要：文章针对超厚浮法玻璃退火存在的冷却困难争横向温差过大的问题，阐述了超厚浮法玻璃退火窑设计中的几点思路以供读者探讨。关键词：超厚浮法玻璃；退火窑；设计；R区DiscussiononDesignofUltraThickFloatGlassAnnealingLehrLfURui，ZHANGYang-ping(ChinaTriumphInternationalEngineeringCo，Ltd，Bengbu233018，Ch

2、ina)Abstract：Forthedifficultcooingandexcessivetransversetemperaturedifferentialsofultrathickfloatglassannealinglehr，thispaperexpoundsSoftiethoughtSduringdesigningthiskindoflehr．Keywords：ultrathickfloatglass；annealinglehr；design；R—al-e／t通常超厚浮法玻璃是指厚度为15mm、19miD_、22mm的玻璃。超厚浮法

3、玻璃广泛应用于大型商厦、宾馆、饭店的卫生洁具、门及橱窗，另外展览馆、体育馆、会展中心、影剧院、机场、车站码头等公共设施也大量使用超厚浮法玻璃。随着我国经济发展和社会进步，以及城市化进程的加快，高等级建筑如雨后春笋般在大、中、小城市出现，这为超厚浮法玻璃市场提供了广阔的空间。根据市场调研资料分析，仅国内目前对厚玻璃及超厚玻璃的年市场需求量高达8000万重量箱。由于生产超厚浮法玻璃难度较大，目前国内大多数浮法玻璃生产线还不能稳定生产15nlm及其以上优质超厚浮法玻璃；究其原因超厚浮法玻璃退火困难是造成超厚玻璃不能稳定生产的主要因素之一。超厚浮法

4、玻璃退火有2个难题，第一，由于玻璃是热的不良导体，在超厚玻璃冷却过程中必然存在板芯与玻璃板表面温差大，玻璃带的芯部难以冷却的问题。具体表现在实际生产操作中辐射冷却区(即保温区：A、B、C三区)玻璃带冷不下来，冷风强制冷却区的F区，因板芯与玻璃板表面温差大而不敢以大风量强冷。结果造成玻璃的永久应力过大不利二次加工、出退火窑温度高装箱后，而产生自爆现象。第二，国内大多厂家是使用拉边机法生产超厚玻璃，如完全依靠拉边机来积厚，使得拉边机的角度、速度和压入玻璃的深度增加；齿印外的玻璃边较宽，玻璃边较凉，使得边部压应力增加；最后造成纵炸、劈边、清边困难

5、；简单的说就是玻璃带横向温差过大带来的问题。本文针对超厚浮法玻璃退火存在的冷却困难和横向温差过大的问题，来阐述超厚浮法玻璃退火窑设计中的几点思路以供读者探讨。1确定保温区的长度通常浮法玻璃退火窑的保温区长度设计是：以6rlarD．的玻璃设计理论永久应力值不大于其许用永久应力值为设计原则，通过板芯处永久应力计算公式艿；1．69×G×E2kgf／cm2以此计算出重要退火窑区——B区的长度。式中，G为玻璃在t～Tf温度范围内的冷却45建材世界2010年第31卷第4期速率，℃／min；E为玻璃的厚度，ClTI；T。为玻璃退火上限温度，℃；Ti为玻璃

6、退火下限温度，℃。然后根据B区长度算出保温区其余各区长度，并进行适当调整。但仅仅用这种方法设计超厚玻璃退火窑保温区长度是不合理的，若如此退火窑保温区的设计长度将远远不够。随着玻璃厚度的增加，玻璃的设计理论永久应力值也将线性增加。不过玻璃的许用永久应力值并不是随玻璃厚度的增加而线性增加的。例如：6mm厚玻璃许用永久应力值为12．1kgf／cm2，而19mm厚玻璃许用永久应力值为24．5kgf／cm2，玻璃厚度增加3．17倍而许用永久应力值增加2．03倍，也就是说理论上19mm厚玻璃的退火窑保温区长度应是6mm时的(3．17／2．03=)1．5

7、6倍。显然，如用最厚的玻璃板许用永久应力为基础来设计退火窑保温理论长度，再考虑到厚板芯部冷却困难的因素，则退火窑的保温区会做得很长。从设备投资、土建投资、占用场地等角度考虑。这样做是不能被接受的。退一步说，即使生产超厚玻璃的退火窑保温区长度符合理论设计要求，同样还会出现C区出口温度过高，导致后续各区冷却不下来，原因很简单——超厚玻璃板芯的散热困难，在辐射传热效率从A区到C区逐渐降低的情况下，散热也越来越难，所以玻璃带出窑温度会过高。显然，想解决超厚玻璃冷下来不能完全靠加长保温区长度来解决。从上面的分析可以看出，在超厚浮法玻璃退火窑保温区长度

8、设计方面遇到了2个矛盾。第一，理论长度与实际投资之间的矛盾；第二，理论长度与实际使用效果之间的矛盾。为了解决这2个矛盾，笔者采用的解决思路是：因为超厚浮法玻璃的生产线设计板厚范围