浮法玻璃退火窑内训资料
浮法玻璃退火
上的残余应力
应力的分类
❖ 宽度方向上 ---在浮法玻璃厚度方向上沿板宽方向所产生 的残余应力 ---玻璃带边部处于压应力状态(尺寸较长)， 中部处于张应力状态 (尺寸较短)， 因为边部 比中部更早通过应变点 (482℃)
退火窑各区的设置
或降低发生炸裂区的中部温度（加大风量） ❖ 注意：炸板后一定要检查炸板区下面是否有碎玻璃
在玻璃板下或辊子中间，并将其及时清掉，以防止 这些碎玻璃造成玻璃板下表面划伤。
ห้องสมุดไป่ตู้
应力的产生说明
应力的产生说明
❖ 在温度低于应力点时，处于弹性变形温度范 围内（即脆性状态）的玻璃在经受不均匀的 温度变化时所产生的热应力，随温度梯度的 存在而存在，随温度梯度的消失而消失，这 种应力称为暂时应力。
应力的分类
❖ 厚度方向上 在浮法玻璃厚度方向上沿玻璃前进方向
所产生的残余应力 ---玻璃上表面和下表面首先通过应变点 ---持续的冷却使玻璃上表面和下表面处于压应
退火窑各区的设置
❖ E区 ： RET2区和F1区之间的过渡区 。 ❖ F区： —目的是实现对玻璃的最后的直接强制冷却。 —每个区都配备有风管喷嘴，喷嘴布置在玻璃板的上、
下方，由2台电动风机供给冷却风。 —风管喷嘴布置在离玻璃板固定远处。 —这些区域的窑顶横向分成5个可单独调节的区域。 —这些区域窑底没有横向分区，但总流量可手动调节。
或降低边部温度。
退火窑的应急事故处理
❖ 暂时退火状况 ❖ 所有由暂时应力引起的问题均可通过调整C、
D区或强制冷却区来解决。哪个区发生问题 就调整哪个区。若问题是出在D区或是E区， 则对C区进行调节。
浮法玻璃的退火
浮法玻璃的退火(2008-07-05 08:28:59)分类：专业技术标签：应力玻璃板退火区冷却区杂谈1 浮法玻璃退火的原理和目的玻璃液在锡槽成形后经过退火窑退火，由高温可塑性状态转变为室温固态玻璃的过程是逐步控制的降温过程。
在此过程中，由于玻璃是热的不良导体，其不同部位及内外层会产生温度梯度，造成硬化速度不一样，将引起玻璃板产生不均匀的内应力，这种热应力如果超过了玻璃板的极限强度，便会产生炸裂。
同时，内应力分布不均也易引起切割上的困难。
浮法玻璃退火的目和就是消除和均衡这种内应力，防止玻璃板的炸裂和利于玻璃板的切割。
浮法玻璃的应变点温度即退火下限温度是一个关键的温度点，通常情况下在470℃左右。
退火窑在此温度之前称为退火区，玻璃板处在塑性状态；在此温度之后称为冷却区，玻璃板处于弹性状态。
玻璃板在塑性状态和弹性状态下会产生不同的应力(张应力和压应力)，调整方向正好相反。
由于浮法玻璃是连续性的生产，玻璃板是连续运动的玻璃带，其退火与传统退火理论有所不同。
如：玻璃板下由于紧贴辊道，散热空间较板上小，相同的情况下，板上的散热量要高于板下，浮法玻璃的退火我们主要考虑玻璃板横向和上下表面的温度控制，退火后理想的状态是；玻璃板有一定的应力曲线分布(边部受压应力、中部受张应力、板上受张应力、板下受压应力)，使其具有一定的强度，又不易破碎和有利于切割。
2 退火窑的主要结构和分区现在浮法退火窑是全钢电加热风冷型，主要的结构有两种：比利时的克纳德冷风工艺和法国的斯坦茵热风工艺。
现在国内大多数采用克纳德结构，我们主要讨论此结构的退火窑。
退火窑一般分力7个区，从前至后分别是A区、B区、C区、D区、E区、Ret区和F区，有的区还可分成几个小区。
A区：又称加热均热区，温度范围在600～550℃，在此区玻璃板尽可能均化开，自动控制达到退火前的温度范围，此区设有上、下电加热抽屉及管束式辐射冷却器，冷却方式为风机抽风，辐射换热冷却。
浮法玻璃熔化培训教材
16t hopper
加加 1#对辊机
2#lifter
2#对辊机
lifter
筛上 3#lifter
六角筛8目
筛下
4#lifter
conveyor belt
lifter
六角筛
筛上 lifter
笼型碾
筛下
Hopper 160t Hopper 170t Hopper 110t
lifter
筛上 笼型碾
六角筛
工 筛下
C1 conveyor belt Checking balance Blender
C2 conveyor belt
2
C3 conveyor belt
Oil station Compressed air station
Water supply Steam station
Batch hopper Blanck batch charger Melting furnace
6
粉料仓
电子称称量
Y 判断错料？
排废
进混合机混合
色料
N Y
判断错料？
排废
N
碎玻璃
经C3皮带送入窑头料仓
检查
7
Quartz sand track 卸砂坑 crane
warehouse
limestone
dolomite
tank
入
track 卸砂坑 crane
warehouse
sode track
Salt cake track
称量允许误差(99%) 2.00
0.80
称量最大误差(1%) 4.00
1.60
错料
9.00
5.00
浮法玻璃退火工艺
浮法玻璃退火工艺
永久应力产生原因分析
永久应力大小和产生是分子位移的结果 玻璃是热的不良导体，在冷却过程中，相邻的地方不可能是 同一个降温速度，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的先后顺序，最终反映出有的 地方分子停止位移，有的地方还可以位移，这种位移差将， 导致在同一块玻璃上的应力松弛的不同，从而产生永久应力。
1.75:1冷却 速度
退火冷却速度按6mm计算一般选18.52℃/min
各区长度就 可以算出了
浮法玻璃退火工艺
CUND退火窑的结构
电加热
上部辐射管
传动辊道
风机
下部辐射管
热电偶
进风口
出风口
A区的结构
浮法玻璃退火工艺
CUND退火窑的结构
电加热
上部双辐射管
风机
传动辊道
下部双辐射管
热电偶
出风口
进风口
B/C区的结构
6、退火下限：玻璃在此温度保持 3min，应力消除5%的温度范围，450480℃
弹性体 刚性
永久应力与上下限温度范围内的降温速度有太大的关系
浮法玻璃退火工艺
1 退火基本原理
自由流动的熔体
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 成型前 ＝486.05℃，物理特性却呈现出连续、
30℃ 在
应力合-10+7=-3=应力松弛的量
450℃以上产生永久应力，以下不 会
板边长于板中部
无论何应力都不能超过极限，包括两者应力的叠加
浮法玻璃退火工艺
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
玻璃的退火与退火窑
个温度构成了玻璃的退火温度范围。 • 退火温度的上下限，一般介于50～100℃之间，它与玻璃本身的特
性有关。根据理论计算和生产经验，浮法玻璃的最高退火温度约为 540～570℃。
• 退火的目的：消除玻璃中的残余应力和光学不均匀性。 • 过程：一是内应力的减弱和消失；二是防止产生新的应力。
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5.1.3 应力的检验
• 利用玻璃中的内应力使玻璃在光学上成为各向异性体，影响玻璃光学性能的现象来检验玻璃中内应力的大 小.
• 玻璃中的内应力可以用光程差表示。 • 应用偏光仪测定玻璃中单位行程的光程差，从而可以根据不同玻璃的偏光应力系数B来计算玻璃中的内应力。
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5.1.1 内应力的类型及成因
• (1)应力类型
• 永久应力—当高温玻璃经退火到室温并达到
•
温度均衡后，玻璃中仍然存在的
•
热应力，也称谓残余应力；
• 暂时应力—随温度梯度的存在而存在，随温
•
度梯度的消失而消失的热应力。
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• （2）热应力的成因 • 玻璃制品在加热（应变温度Tg以下）或冷却过程中，由于其导热性
• 浮法玻璃的退火是指从锡槽出来的玻璃带，按一定的温度曲线，进行冷却的过程。其目的是消除玻璃中的 残余内应力和光学不均匀性，以及稳定玻璃内部的结构。
• 玻璃的退火可分为两个主要过程：一是内应力的减弱和消除，二是防止内应力的重新产生。
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5.1 退火的原理
• 玻璃中内应力的消除是以松弛理论为基础的，所谓内应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使内应力消 散的过程，内应力松弛的速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。
浮法玻璃生产技术与设备(第二版)5 玻璃的退火与退火窑(1)
实践证明，此区温降≤160℃ 为宜。
但不能用室温空气直接冷却玻璃，以免玻璃 冷却温度过大而引起炸裂。
采取控制循环热风的温度，对玻璃带进行直 接吹风对流冷却，以使玻璃能以比其在后退 火区稍大或相同的冷却速度进行对流冷却， 使玻璃带的表面温度由370～380℃降到 220～240℃
5.1.2.6 室温风强制对流冷却区(F区)
5 玻璃的退火与退火窑
机械零件的退火
将钢件（钢坯）加热到临界温度以上 30°C~50°C保温一段时间，然后再缓慢 地冷却下来（一般用炉冷），其目的是用来 清除铸、锻、焊零件的内应力，降低硬度， 以易于切削加工，细化金属晶粒，改善组织， 增加韧性。
浮法玻璃的退火是指从锡槽出来的玻璃带， 按一定的温度曲线，进行冷却的过程。其目 的是消除玻璃中的残余内应力和光学不均匀 性，以及稳定玻璃内部的结构。
应力产生的原因与该温度区域的冷却速度、 温度梯度、黏度和玻璃厚度有关。
5.1.2 退火的定义和目的
玻璃的退火：主要是将玻璃置于退火窑中经 过足够长的时间通过退火温度范围或以缓慢 的速度冷却下来，不再产生超过允许范围的 永久应力和暂时应力。
退火的目的：消除玻璃中的残余应力和光学 不均匀性。
过程：一是内应力的减弱和消失；二是防止 产生新的应力。
主要消除玻璃中残存应力的地方。 出A区温度在510~520℃左右 。
5.1.2.3 冷却区(亦称后退火区，C区)
玻璃退火区域以下，即在玻璃退火的下限温 度以下的冷却，可以以较快的速度进行，但 冷却速度也不能太快。
玻璃在低于退火下限温度进行冷却所产生的 内应力为暂时应力，暂时应力沿板厚度方向 分布与永久应力相反，其最大的张应力在板 的表面。如冷却速度太快，则会引起暂时应 力过大而使玻璃破裂。
浮法玻璃退火窑
浮法玻璃退火窑退火窑是浮法玻璃生产线的三大热工设备之一。
他的作用就是建立和维持一个满足退火工艺要求的退火温度制度。
玻璃退火区，需创建匀热和结构调整所必需的、均匀的温度场。
退火后区，要控制好冷却速率，防止玻璃炸裂。
除了要保证玻璃品质和成品率，好的退火窑在设计建造时还应该尽量提高退火效率，缩短退火窑长度，在选择材料和设备时要根据退火窑环境的变化进行调整。
另外退火窑在建造时要充分考虑到它的可操作性。
1.退火基本原理玻璃的退火就是为了减小和消除玻璃中的残余内应力，使其在允许值范围内且合理分布。
在降温过程中玻璃由外表向外散热，所以会照成边部和中间，内部和外部的温度梯度。
由于温度的不均就会在玻璃内形成热应力。
当玻璃温度降到最高退火温度时玻璃开始由弹塑体向弹性体转变。
此时的玻璃仍具有黏弹性，根据玻璃的内应力消除理论，在受到不均匀力的作用时，分子间产生位移和形变，以使玻璃达到平衡，消除由温度梯度而产生的内应力。
在这一温度下玻璃中的95％的应力会在2 min 内消失。
随着温度进一步的降低玻璃会向刚性化方向转变，玻璃表面和边部温度低，它们会先达到体积平衡状态不在收缩，而玻璃内部温度比表面高，还会继续收缩，这是就会产生永久应力。
为了消除和减小永久应力，在玻璃退火区（退火上下限温度之间，10050<∆<t ）玻璃的冷却必须要缓慢的进行，以保证玻璃退火质量要求。
当温度低于退火温度时，玻璃基本失去塑性，此时的温度梯度产生的暂时热应力都会随着温度的均衡而逐渐消失。
因此在后退火区可以提高冷却速度，但保证在降温过程中不会应为冷却太猛而造成炸板。
2.退火窑的结构分布根据退火的基本原理，玻璃在不同温度下其冷却速率是不同的。
为了根据不同情况和要求进行退火，以便分区加以控制，以达到提高玻璃退火质量的目的，退火窑被分成了均热预退火区（A 区）、重要退火区（B 区)、后退火区（C 区）、热风循环强制对流冷却区（Ret 区）、冷风强制对流冷却区（F 区）。
7.玻璃退火窑
E 区结构
E 区即自然冷却区, 从该区开始, 玻璃带直接暴露在空
气中, 利用其自然对流使玻璃带得到冷却, 该区除辊道
外无其他任何设备, 只是在封闭区与急冷区之间起过渡 作用。
主讲人：焦宇鸿
F 区结构
F 区即强制冷却区, 该区是
用车间内的室温空气直接
喷吹到玻璃带表面上, 利 用其强制对流使玻璃带快 速冷却。 该区结构与RET 区的内部 结构基本相同,其不同点只 是F 区为敞开结构, 且冷却 风量也比RET 区大。该区 玻璃带上下的冷却风嘴,上 部冷却风量横向分区控制, 下部只控制左右两边的进 风量, 横向不再分区。
主讲人：焦宇鸿
为防止碎玻璃落入下部电加热器内, 一般在下部加热器
上覆盖一层不锈钢丝网。 每列风管有单层、双层或3 层不等, 取决于要求的冷却 速度。在窑内横向风管分为几个部分, 宽窑分为5 个部 分, 窑窄分为3 个部分。窑的宽度与进窑的玻璃带宽度 有关, 每个部分的宽度不等, 在窑中心宽些, 在窑边部窄 些
主讲人：焦宇鸿
浮法玻璃退火技术的发展方向
从我国浮法玻璃生产实践看, 因为退火窑性能不良而影
响生产的情况有两种。
① 退火不良影响正常的产品质量与品种。
② 增加品种和产量但退火窑性能上不能满足。
主讲人：焦宇鸿
科学的设计、科学的制造、科学的运行
(1 ) 运用20 世纪90 年代最新的退火理论进行退火窑方案设计。 (2 ) 目前国内300～500t/ d 退火窑应增加C区长度, 改善玻璃板的热交换 条件。
(3 ) 玻璃板在退火过程中边部最易出问题, 如纵炸、横炸、波浪
边等都是从边部产生的, 但国产退火窑除了装有固定的横向分区 冷却器与加热器外, 没有其他调节板边温度的手段, 特别是板宽 有变化时更易出问题。因此, 退火窑A 区边部应设计往复移动式 电加热器, 根据板边状况, 随时进行调整。 (4 ) 利用冷修机会, 对尚在运行的国产退火窑 A 区的热工过程进 行改造, 如将逆流改为顺流。这种改造可以减少残余应力5%～ 7% ,可以增加5%左右的产量, 且投资很少。
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浮法玻璃退火窑内训资料
1、前言
浮法玻璃退火窑是改善玻璃应力的设备，它直接影响玻璃的成品率及玻璃的后续处理，在玻璃生产中处于重要位置。
玻璃产品的性能、生产规模及质量决定退火窑的退火特点，因而不同产品退火窑的结构会存在着差异。
现在浮法玻璃退火窑为适应浮法玻璃的生产有着自己的特点，它能够处理大吨位锡槽产出的玻璃原片，具有现代化的自动控制技术，产品能够适应各种平板用户对浮法玻璃的要求。
目前，浮法玻璃退火窑均为全钢全电退火窑，就其结构而言，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的公司有两家，一家是起步最早的比利时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。
退火窑壳体按照CUND公司一般分为A0区、A区、B区、C区、D 区、RET区、E区和F区，而STEIN公司则分为A0区、A区、B区、C 区、E。
区、D区、E区和F区。
虽然在过渡区和重要退火区的叫法不一，各部分的功能是一致的。
退火窑辊道由传动系统和辊子组成。
辊子一般为钢辊，也有一些生产线采用部分石棉辊。
退火窑前端的部分辊子的高度可调，以适应玻璃带出锡槽时的爬坡。
退火窑传动一般包括两个传动站，当退火窑运行时，直接带动退火窑辊道的为主传动,另一个为从传动，从传动以主传动95%的速度运行，一旦主传动故障，从传动迅速提速代替主传动。
也有的退火窑除了
两个主要传动外还带一个小电机传动。
2、退火窑
退火窑可分为保温段、密封段和敞开段，保温段指在线镀膜区A0区、退火前区A区、重要退火区B区和退火后区C区，密封段指过渡区E0（或D）区和循环热风冷却区D（或RET）区，敞开段指间接冷却区E区和直接冷却区F区。
目前，以热风工艺为特色的STEIN退火窑普遍使用在浮法玻璃工厂中，我们公司也普遍使用该公司的产品，下面所要阐述的主要以STEIN退火窑为主。
2.1 A区
退火窑的前一节或两节是A0区，它的顶是可移动式的，用于在线镀膜。
该区不具备冷却功能，但边部设立了电加热，辊子直径一般为305mm，对于玻璃原板较宽的退火窑，辊子直径可达365mm，辊间距一般为450mm。
A区所有壳体由钢板焊接而成，其内部为耐热不锈钢。
每节下部均设有碎玻璃清扫孔，同时，每节也设有检查孔。
壳体四周采用矿物棉毯保温。
辊子缝隙、清扫孔、检查孔、加热元件塞子都进行了保温。
A区和B区共用两台冷却风机，A区冷却风为顺流。
在A区的顶部，其冷却器为不锈钢风管，平行于玻璃板布置，分区来调节玻璃板横向温度，每区自动控制；在A区的底部，其冷却器为不锈钢风箱，平行于玻璃板布置，也是通过分区来调节玻璃板横向温度，每区手动或自动控制。
A区的头部和尾部的上面、下面分别设置热电偶，采用独立控制回路。
下面是A区冷却风控制回路示意图
该区由钢板焊接而成，其内部为不锈钢。
每节下部均设有碎玻璃清扫孔，同时，每节也设有检查孔。
壳体四周采用矿物棉毯保温。
辊子轴头缝隙、清扫孔、检查孔、加热元件塞子均须保温。
2台风机（和A区共用）提供B区冷却风，冷却风方向为逆流。
在A 区的顶部，其冷却器为不锈钢风管，平行于玻璃板布置，分区来调节玻璃板横向温度，每区自动控制，其空气进口和出口联系成一个循环系统，冷
却风为热风；在A区的底部，其冷却器为不锈钢风箱，平行于玻璃板布置，也是分区来调节玻璃板横向温度，每区手动或自动控制。
B区板上冷却采用热风循环进行冷却，热风循环的特点是：用最小的温度梯度、平滑的温度曲线来改善玻璃的永久应力。
热风可采用较大的风量、较好的冷却均匀性使玻璃的表面应力得到改善。
B区的尾部上面和下面分别设置热电偶来独立控制该区退火窑的温度，在热风管上还要设一个热电偶，采用一个回路控制热风温度。
下面是B区冷却风控制回路
却器为不锈钢风管，平行于玻璃板布置，分区来调节玻璃板横向温度，每区自动控制；在A区的底部，其冷却器为不锈钢风箱，平行于玻璃板布置，也是分区来调节玻璃板横向温度，每区手动控制或自动。
Ｃ区的尾部上面、下面分别设置热电偶，采用独立控制回路。
2.4、Ｄ区
它的开始部分是一个过渡区E0。
外壳用钢板焊接而成，其进口和出口
用挡帘密封，下部设有掏碎玻璃的门，上面两侧有观察孔。
因温度较低，只采用防辐射钢板来保护工作人员。
其他分区如D1等各使用2台风机，热的冷却风直接吹在玻璃板上；热风出口在各区前部，会聚后进风机吸入口，这些热风和外界空气混合后分配给玻璃板上部各个纵向风管和玻璃板下部各个纵向风管。
在玻璃板的上方，各个风道沿着玻璃板运动方向供给退火窑上部风嘴，每个风道通过手动阀调节；在玻璃板的下方，各个风道沿着玻璃板运动方向供给退火窑下部风嘴，每个风道通过百叶阀调节。
风嘴间距和辊道间距一致。
在每区的前部风管有一热电偶，每区有一个控制回路来控制每区的热风温度。
控制回路如下：
2.6、加热
在A、B、C三区边部设有几套电加热器，用于烤窑和加热；加热器为电护套加热器，它们位于玻璃板上方约280mm处，在横向上的位置可以人工调节。
上层加热元件可调范围为450mm，下层固定；A、B区电加热功率可。