退火窑-w

浮法玻璃退火窑分区及各区的温度： 玻璃进该区 玻璃出该区 区 时的温度 时的温度 加热均热预冷区（预退火区、A区） 590±10℃ 高退火温度 重要冷却区（退火区、B区） 冷却区（后退火区、C区） 高退火温度 低退火温度 低退火温度 370～380℃ 370～380℃ 220～240℃ 220～240℃ ～70℃
◆玻璃退火的目的 消除或减弱永久应力（热应力）至允许值。 ◆玻璃的退火过程 ◇玻璃的退火过程可分为两个主要过程： ① 应力的减弱或消除； ② 防止新应力的产生。 ※合理控制玻璃的温降速度及其温度均匀性，是退火窑的操作 关键。 ◇玻璃的退火分为一次退火与二次退火。
★一次退火 制品在成型后立即进行退火（即制品在高于退火温度情况下进 入退火窑的退火）。 由于制品进入退火窑时的温度往往高于所需的退火温度，为缩 短退火时间，需将制品先迅速冷却到高退火温度，通常将这一 段称为冷却带，在高退火温度与低退火温度之间需进行缓冷的 一段称为退火带。
※ STEIN式的B区结构： STEIN式采用热风循环逆流间接冷却玻璃板。
电加热器不直接布置在窑内，而是安装在窑外的冷却风系统 中，通过调节辐射冷却器进口的空气流量和初始温度来达到 控制窑内温度制度的目的。
◇C区（冷却区、后退火区）—— 该区作用：使从B区出来的低于低退火温度的玻璃带以较快的 冷却速度进行冷却。
※该区的冷却强度较大，主要是通过加大冷却风量和增大冷 却器面积来实现。（如图，上部设置三层、下部设置二层冷却风管） ※为了控制玻璃板边的温度，该区上面的两个边部仍设有电 加热器（只是功率较B区小些）。
◇D区—— 即C区和Ret区之间的过渡区，起连接作用，其形式为一不保 温的封闭壳体，不设加热器和冷却器，玻璃带在壳体内自然 冷却。
●辊道式退火窑： ◆辊道式退火窑用于各种平板玻璃的退火，其任务是将成型后 的玻璃带有控制地均匀冷却到可供切割和加工的温度，冷却 过程中产生的应力应在允许范围内。 ◆辊道式退火窑的设计计算内容包括： 1. 退火温度的计算（包括高退火温度，低退火温度）， 2. 退火的工艺制度（即确定退火分区）。 ◆退火分区是为玻璃在退火窑中根据不同情况和要求进行退 火，以便分区加以控制，以达到提高退火质量的目的。 各区的长度与玻璃的拉引速度、玻璃带在该区的温降值、冷 却速度有关。
◆对退火窑的要求 不论哪一种退火窑都希望能满足以下几点要求： 1. 确保退火质量 退火窑应保证实现规定的退火工艺制度（如温度分布、退火 时间）。窑断面上的温度必须均匀（尤其是保温带和慢冷 带）。 2. 降低能耗； 3. 在“优质、低耗”的基础上做到“快速”； 4. 在保证退火质量下结构力求简单，操作也要道式退火窑
参考书： 1.《浮法玻璃生产技术与设备》，张战营等编著，化学工业出 版社。 2.《玻璃工业热工设备》，孙承绪主编，武汉工业大学出版社。 3.《浮法玻璃》，陈正树等编著，武汉工业大学出版社。
●概述 ◆玻璃中的应力 玻璃中的应力
暂时应力 热应力 永久应力 结构应力 ——属永久应力 机械应力 ——属暂时应力
☆加热保温带 在窑顶上设轴向风扇使气 流循环，气流从制品下面 向上，然后从窑两侧通道 向下，形成一个封闭循环 回路，使窑横断面上温度 均匀。燃料采用城市煤 气。
煤气喷嘴
☆慢冷带 采用间接冷却方法，即在 窑膛内设置一耐热钢方管 构成的热交换器，风机鼓 入方管的冷空气通过热交 换吸收制品放出的热量， 利用各部位鼓入风量的不 同来达到窑膛横截面上温 度均匀。
生产能力：450 t/d 原板宽度：3.5 m 6 mm厚玻璃带的拉引速度：360 m/h
0
12 退火窑长度 (m)
36
48 51
63
◆浮法玻璃退火窑的型式： 目前，国际上浮法玻璃退火窑有两种代表型式：
☆克纳德式（比利时CNUD） ☆斯坦因式（法国STEIN）
国内目前运行的退火窑大多是以CNUD型式设计的，两种退火 窑在很多地方都是相似的。 以下以CNUD型式为例介绍退火窑各区的结构：
◇A0 区（喷镀区）—— 长度一般为2.7~9m（由用户要求确定），主要为生产镀膜玻 璃而设计，若不生产镀膜玻璃，则可取消该区。 ※当需要生产镀膜玻璃时，其上部结构可方便地拆卸，用于 安装喷镀设备。 ※若生产普通玻璃时，其作用与A区相同。窑顶和窑底均设置 有电加热器，底部还有辐射冷却器，该冷却器与A区相连。上 部不设冷却器（主要考虑到拆卸方便）。
t t高 t低
※对于浮法玻璃退火窑， 图中所示的冷却带、退 火带另有名称。
冷却带
退火带

★二次退火 制品冷却以后再进行退火的。 分为：加热，保温，慢冷，快冷四个阶段。
t t高 t低
t高－高退火温度 t低－低退火温度 Ⅰ－加热阶段 Ⅱ－保温阶段 Ⅲ－慢冷阶段 Ⅳ－快冷阶段
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ

◆退火窑的分类与窑型： ◇间歇式退火窑（室式退火窑） 制品不移动，窑内温度按工艺要求随时间而变，通常与坩埚 窑配合退火。 ※又分为明焰和隔焰两种。 ◇半连续式退火窑 制品间歇移动，窑内各处温度基本按退火制度确定，且恒定 不变，但各处温度变化是不连续的，即跳跃式的。 ※有两种形式：牵引式、隧道式。 ◇连续式退火窑 制品连续移动，窑内各处温度恒定不变。 ★网带式－用网带输送制品，制品放在网带上，网带的移动 是连续的。适用于单件玻璃制品的退火。 ★辊道式－在窑内有一系列辊道，制品在辊道上向前移动。 适用于平板玻璃、压延玻璃的退火。
·
◇退火空间及窑长、窑宽 ★网带上面的窑膛空间就是退火空间。 ★窑膛高度应比网带上制品的放置高度稍高些，只要不碰倒制 品并有足够的热气体上升即可，过高反而会增大热量消耗， 甚至影响温度分布的均匀性。 ★窑的宽度取决于产量及窑长，一般从1.2～2.5m，不希望大于 2.5m。 ★窑膛长度根据退火曲线，并考虑网带的移动速度，以及为以 后的生产发展留有余地，兼顾厂房条件等来考虑。 ★窑长上分为加热保温、缓冷、快冷三带。快冷带有封闭与敞 开两部分，其长度根据季节调节。
★烧城市煤气或天然气的退火窑 ☆烧城市煤气或天然气时，常采用管状煤气燃烧器（亦称扩散 式多孔燃烧器）。（见图）
☆此种加热方式即明焰式，在使用中，沿纵向的温度容易调 节，沿横向的温度分布很均匀，特别适用于窑膛较宽时。 ☆此种退火窑不需烟囱，燃烧产物由窑膛空间排出。
★烧重油或冷发生炉煤气的退火窑 ☆烧重油与烧冷发生炉煤气时相同，均在加热保温带的网带下 面设燃烧室。 ☆燃烧室内用大砖砌成几条互相贯通的烟道（花格形式），使 火焰分布均匀，从而使整个网带平面上的温度比较均匀，烟 气从燃烧室两侧各部位通过两侧的夹墙通道上升到窑内，再 经支烟道汇总到总烟道排出。 窑内温度是通过调节各处的烟气量来控制的。（见附图1，2） ☆对制品的加热方式包括：窑底及夹墙对制品的辐射加热、烟 气对制品的辐射及对流加热。 ☆在燃烧室每侧设一只喷嘴即可。 ☆火焰流程如图所示： 喷嘴
★电热退火窑
即用电作热源，可用电热丝、电热板作为发热体，也可用远红外电热 板。 循环风机 优点：调节控制容易，退火质量高， 电加热器 可防止污染大气，减低噪音，操作安 全方便。 电热退火窑在日用玻璃行业已得到广 泛应用。 国内目前采用的是气流强制循环式。 其气流循环情况基本同前。
[横截面图]
◆网带式退火窑的选型计算 在选型计算之前，必须已知退火制度（即退火曲线），由此制 度即可得到退火时间，还要有制品形状及尺寸、单重、产量等 数据。 选型计算的内容及步骤如下： 1. 确定网带面积F（即退火面积）； 2. 确定网带宽度b； 3. 确定网带工作长度l ； 4. 计算网带移动速度w； 5. 计算各带长度，各带长度应能满足工艺上的要求； 6. 计算网带荷重，即每米长网带上的最大负荷，其值应在允许 范围之内。
◇B区（重要冷却区、退火区）—— 该区作用：将已处于高退火温度的玻璃带以一定的冷却速度进 行冷却，从而使玻璃带内的永久应力控制在允许的范围内。
管束式辐射冷却器 电加热器
管束式辐射冷却器
在窑顶两侧设抽屉式电加热器，以调节边部温度，也可在启动 时用，在窑顶部和底部均设管束式辐射冷却器（用冷风逆流间 接换热方式冷却玻璃板）。
急 速 冷 却 区
热风循环强制对流冷却区 （Ret区、直接热风冷却区） 室温风强制对流冷却区 （F区、直接冷风冷却区）
玻璃退火曲线举例：
A区 600 500 550 475 玻璃带表面温度 窑内介质气体温度 390 280 B区 C区 D 区 Ret区
F区
温度（℃）
400 300 200 100 0
☆快冷带 快冷带又分为围蔽段和敞开段。 围蔽段的横截面有两种情况： 和加热段相似，在窑顶上装风 扇，气流循环情况也相似，所不 同的是，快冷段无喷嘴，而用风 机鼓入冷风，形成气流循环。 另外，在D-D截面上，窑底设有 冷空气吸入口，窑顶设热空气排 出口。 敞开段采用直接冷却方法，冷空 气鼓入风箱，通过风箱盖板上的 许多小孔直接吹到制品上。 强制气流循环式退火窑的优点 见教材叙述。
排烟 喷嘴
附图1：烧重油或冷发生炉煤气退火窑的加热保温带（外形）
附图2：烧重油或冷发生炉煤气退火窑的加热保温带（横剖面图 及纵剖面图）
★强制气流循环式退火窑 强制气流循环式（热风循环式、强制对流式）结构见图。 退火窑沿长度分成加热保温带、慢冷带、快冷带。
加热保温带 慢冷带 围蔽段 快冷带 敞开段
◇E区—— 即Ret区和F区之间的过渡区。 玻璃带直接暴露在空气中，利用自然对流使玻璃带得到冷却。 ※从该区开始，玻璃带直接暴露在空气中。
◇F区（室温风强制对流冷却区、直接冷风冷却区）—— 该区作用：以室温空气通过冷却器上的狭缝喷嘴或小孔直接喷 吹在玻璃带上下表面，利用其强制对流使玻璃带迅速冷却。
※与Ret区的内部结构基 本相同，其不同点只是 该区为敞开结构，且冷 却风量也比Ret区大。
◇其它： ☆除过渡区外，每区由若干节组成。根据产量的不同，还可将 各区再分成几个小区，其作用相同。如B区可分为B1、B2区， F区可分为F1、F2、F3区，Ret区可分为Ret1区和Ret2区。 ☆在A、B区间和B、C区间设挡板，避免各区间相互干扰。 ☆在窑侧墙上开设观察孔（观察窑内运行情况）和清扫孔（清 扫碎玻璃）。 ☆在每区顶部和底部都装有热电偶测温，测点距带面 50～ 100mm。 ☆设在窑底部的电加热器带有金属保护板，以防碎玻璃或杂物 掉入引起短路，同时便于清扫。