玻璃廠(chǎng)暑期實(shí)踐報告

　　實(shí)習時(shí)間：2015年9月11日

　　實(shí)習地點(diǎn)：洛陽(yáng)玻璃集團有限公司

　　指導教師：張瑩 馬愛(ài)瓊

　　實(shí)習目的：通過(guò)對玻璃廠(chǎng)的參觀(guān)，使學(xué)生初步了解浮法玻璃的生產(chǎn)工藝流程和主要生產(chǎn)設備，對相關(guān)的專(zhuān)業(yè)理論有個(gè)感性認識，并對以后專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習作好鋪墊。

　　公司簡(jiǎn)介：

　　陜西藍星玻璃有限公司即原陜西玻璃廠(chǎng)。陜西玻璃廠(chǎng)是八十年代由中央、地方聯(lián)合投資興建的國有大型二級企業(yè)，是陜西唯一集生產(chǎn)及深加工于一體的平板玻璃生產(chǎn)企業(yè)。采用九機有槽垂直引上工藝生產(chǎn)的2mm、3mm、5mm優(yōu)質(zhì)平板玻璃，廣泛應用于建筑、制鏡、儀表、手工藝品等行業(yè)，暢銷(xiāo)國內二十一個(gè)省市、自治區，并出口中東地區。從意大利引進(jìn)國際一流水平的產(chǎn)品深加工設備;進(jìn)行各色鍍膜、鍍鏡、磨邊、噴雕、拋光、鉆孔，被譽(yù)為裝飾業(yè)中的“精品”，填補了西北地區的空白,年產(chǎn)值6700萬(wàn)元。

　　現陜西玻璃廠(chǎng)與山東威海藍星集團合作重組為陜西藍星玻璃有限公司。地處西安·咸陽(yáng)—體化的中心地帶，地理位置十分優(yōu)越，鐵路專(zhuān)用線(xiàn)進(jìn)入全國鐵路網(wǎng)，距陜西高速公路網(wǎng)咸陽(yáng)東出口僅1公里，距西安咸陽(yáng)國際機場(chǎng)8公里，交通十分便利。陜西藍星玻璃有限公司是以威海藍星玻璃集團為主要出資者參與重組陜西玻璃廠(chǎng)組建的，以在線(xiàn)鍍膜玻璃及玻璃深加工為主要產(chǎn)業(yè)的全新機制和全新體制的公司制企業(yè)�，F有固定資產(chǎn)22900萬(wàn)元。

　　公司現有一條設計年產(chǎn)平板玻璃130萬(wàn)重量箱的九機有槽垂直引上生產(chǎn)線(xiàn)，近幾年來(lái)實(shí)際產(chǎn)量已經(jīng)超設能力，并相繼開(kāi)發(fā)了磨邊、彩繪、噴雕、制鏡等玻璃深加工產(chǎn)品。企業(yè)九機有槽垂直引上工藝改浮法工藝生產(chǎn)線(xiàn)于二00五年五月投產(chǎn)，擬建的浮法二線(xiàn)和一至二條玻璃深加工生產(chǎn)線(xiàn)于二00五年底投產(chǎn)，年生產(chǎn)浮法玻璃450萬(wàn)重量箱，玻璃深加工產(chǎn)品37萬(wàn)平方來(lái)，并以擁有自主知識產(chǎn)權的陽(yáng)光控制在線(xiàn)鍍膜技術(shù)為依托，以功能玻璃及玻璃深加工產(chǎn)品為主導，提升了企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。

　　一.浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)：

　　利用浮法工藝生產(chǎn)出的平板玻璃稱(chēng)之為浮法玻璃。浮法玻璃是用海沙、石英砂巖粉、純堿、白云石等原料，按一定比例配制，經(jīng)熔窯高溫熔融，玻璃液從池窯連續流至并浮在金屬液面上，攤成厚度均勻平整、經(jīng)火拋光的玻璃帶，冷卻硬化后脫離金屬液，再經(jīng)退火切割而成的透明無(wú)色平板玻璃。玻璃表面特別平整光滑、厚度非常均勻，光學(xué)畸變很小的特點(diǎn)。浮法玻璃按外觀(guān)質(zhì)量分為優(yōu)等品、一級品、合格品三類(lèi)。按厚度分為3、4、5、6、8、10、12mm七種。

　　浮法工藝過(guò)程是：熔融的玻璃液從融窯連續地流入有保護氣氛保護的熔融金屬錫槽中，由于玻璃液與錫液的密度不同，玻璃液飄浮在錫液的表面上，由于重力和液體表面張力的同時(shí)作用，玻璃液在錫液表面上自由展平，從而成為表面平整、厚度均勻的玻璃液帶，通過(guò)外力拉引作用，向錫槽的后部移動(dòng)。在移動(dòng)的進(jìn)程中，經(jīng)過(guò)來(lái)自爐頂上方的火焰拋光、拉薄、冷卻、硬化后引上過(guò)渡輥臺。輥子轉動(dòng)把玻璃帶送進(jìn)退火窯，經(jīng)過(guò)降溫、退火，切裁，形成平板玻璃產(chǎn)品。

　　浮法玻璃厚度均勻性好，純凈透明。經(jīng)過(guò)錫面的光滑作用和火焰拋光作用，玻璃表面平滑整齊，平行度好，具有極高的光學(xué)性能。浮法玻璃的裝飾特性是透明、明亮、純凈，室內光線(xiàn)明亮，視野廣闊，可應用于建筑門(mén)、窗、幕墻、屋頂等，是建筑天然采光的首選材料，幾乎應用于一切建筑，在建筑裝飾玻璃中用量最大，也是玻璃深加工行業(yè)中的重要原片，其透明和純凈性更是無(wú)以復加。

　　浮法玻璃生產(chǎn)工藝與其他成型方法比較，其優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、適合于高效率制造優(yōu)質(zhì)平板玻璃，如沒(méi)有波筋、厚度均勻、上下表面平整、互相平行;

　　2、生產(chǎn)線(xiàn)的規模不受成形方法的限制，單位產(chǎn)品的能耗低;

　　3、成品利用率高;

　　4、易于科學(xué)化管理和實(shí)現機械化、自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率高;

　　5、連續作業(yè)周期可長(cháng)達幾年，有利于穩定地生產(chǎn);

　　6、可為在線(xiàn)生產(chǎn)一些新品種提供適合條件，如電浮法反射玻璃、退火時(shí)噴涂膜玻璃、冷端表面處理等。

　　浮法玻璃生產(chǎn)能力占到了我國玻璃總生產(chǎn)能力的86%以上，我國已經(jīng)建成了亞洲最大規模的日熔化量900噸的先進(jìn)浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)。

　　浮法玻璃生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介：

　　原料的儲備 ：合理的儲備原料 2個(gè)月左右的使用量

　　生產(chǎn)性料倉：1～5日的使用量的料倉群

　　配料：用高精度稱(chēng)量系統，稱(chēng)量、混合加入碎玻璃，多種原料進(jìn)行混合并加入一定量的熟料。

　　投料：將合格的原料投入熔窯中，開(kāi)始加熱、最高加溫 1600℃ 。

　　燃燒：可由買(mǎi)方選用燃料：重油、天然氣、煤氣，為熔窯提供熱能熔化玻璃 。

　　熔化：將原料熔化制備成合格的玻璃液 。

　　攪拌：對玻璃液進(jìn)行均勻攪拌、澄清 。

　　流入錫槽：由流道可控制的玻璃液流入成型錫槽內。

　　保護氣制備：H 2 和N 2 用于保護錫槽中的高溫錫不與氧氣反應 。

　　成型拉引：用拉邊機、電加熱等設備，在錫槽中將玻璃液拉引成玻璃板。

　　玻璃退火：對玻璃板成型中產(chǎn)生的溫度應力進(jìn)行消除， 600℃～70℃ 。

　　檢測：對玻璃板進(jìn)行檢驗，制定等級。

　　切割：對合格的玻璃板進(jìn)行切割成客戶(hù)需要的尺寸 。

　　原片裝箱：用設備或人工對成品玻璃由生產(chǎn)線(xiàn)上系下，并裝入包裝箱中。

　　主要生產(chǎn)流程：

　　(1)原料制備

　　一、玻璃成分

　　玻璃的成分包括SiO2 、Al2O3 、CaO、MgO 、Na2O和K2O。

　　由于一些原料有其特殊之處，所以在各個(gè)工序中都要對其加以克服才能順利而又合理的制作出合乎要求的玻璃。由于SiO2的熔點(diǎn)過(guò)高，大約在1710℃，所以就要加入適量的CaO和K2O來(lái)降低熔點(diǎn)，而這兩種原料都相對比較貴，容易提高制作成本，就適量加一些Al2O3，還有其他的一些原料加入，都有其中的用意，每一種原料的加入都是有原因的。

　　二、玻璃原料

　　主要有：石英砂、石灰石、長(cháng)石、純堿、硼酸等。

　　輔助原料：著(zhù)色劑 金屬氧化物

　　助熔劑：螢石 CaF2

　　澄清劑：碳

　　三、配合料的制備

　　1、粉料倉

　　上部：立方體 鋼筋混凝土結構

　　下部：角錐體 鋼板結構

　　2、輸送設備

　　間歇式：汽車(chē) 叉車(chē) 鏟車(chē) 吊車(chē)

　　連續式：機械輸送：皮帶輸送機 斗式提升機 溜管

　　氣力輸送：壓送式 吸入式

　　3、稱(chēng)量設備：

　　電子稱(chēng)：特點(diǎn)是快速準確

　　誤差值：減量稱(chēng)量法

　　減量稱(chēng)量法是根據具體操作實(shí)踐中反復的修改而得出來(lái)的最合適的方法以進(jìn)行誤差最小化。

　　(2)玻璃的熔化

　　玻璃的熔化過(guò)程是一個(gè)很復雜的物理、化學(xué)過(guò)程。大體上可分為：燒結物的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化和玻璃液的冷卻五個(gè)階段。

　　燒結體的形成：質(zhì)量合乎要求的配合料加入玻璃窯爐中，在高溫作用下，發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應，形成不透明燒結物。對于普通鈉-鈣硅酸鹽水泥來(lái)說(shuō)，這一階段結束后配合料轉變?yōu)楣杷猁}和殘余石英顆粒組成的燒結體。

　　玻璃液的形成：不透明燒結體經(jīng)進(jìn)一步加熱，未完全熔化的配合料殘余顆粒溶解，燒結體開(kāi)始熔融、擴散，并最終由不透明燒結體變?yōu)橥该鞑Ａб�。但此時(shí)的玻璃液含有大量氣泡，且玻璃液的成分很不均勻。

　　玻璃液的澄清：玻璃液的澄清是指氣體夾雜物從玻璃液中消除的過(guò)程。對玻璃配合料的氣體率、玻璃的得率的計算可知玻璃熔化過(guò)程中，放出的氣體的量約為配合料質(zhì)量的15%～20%。

　　玻璃的均化：均化過(guò)程是為了消除玻璃液中條紋和其他化學(xué)組成與玻璃液組成的不均勻體，從而獲得化學(xué)組成均勻一致的玻璃液。均化過(guò)程就是不均勻體在玻璃液中的溶解，擴散過(guò)程。由于擴散速度明顯低于溶解速度，故均化過(guò)程的快慢取決于不均勻體的擴散速度的大小。不均勻體與玻璃液組成間的濃度差是不均勻體溶解和擴散的源動(dòng)力。熔窯不同部位玻璃液的濃度差引起的自然對流也有助于不均勻體的擴散。除此之外，攪拌、鼓泡等輔助措施引起的玻璃液的強制對流也促進(jìn)了不均勻體的溶解和擴散。

　　玻璃液的冷卻：為使玻璃液滿(mǎn)足成形所需的黏度要求，經(jīng)高溫澄清、均化后的玻璃液需進(jìn)一步降溫冷卻。整個(gè)冷卻過(guò)程應力求平穩進(jìn)行，以保證玻璃液的熱均勻性，并防止出現溫度波動(dòng)，以免引起二次氣泡。

　　玻璃熔化的五個(gè)階段在實(shí)際生產(chǎn)中是難以完全分開(kāi)的，有時(shí)甚至是同步發(fā)生的。

　　(3)玻璃的成型

　　玻璃的浮法成型原理是玻璃液從池窯連續流入并浮在有還原氣氛保護的錫液上;由于各物相界面張力和應力的綜合作用，攤成厚度均勻，上下兩表面平行，平整和火拋光的玻璃帶，經(jīng)冷卻硬化后脫離錫液，再經(jīng)退火，切割而得浮法玻璃。浮法生產(chǎn)的成型過(guò)程是在錫槽中進(jìn)行的。

　　高溫(1050℃)錫液面上的玻璃液，再沒(méi)有外力作用下，其所受重力和表面張力達到平衡時(shí)，玻璃帶的厚度有一個(gè)固定植，成為平衡厚度，數值約為6～7mm。因為玻璃的表面張力隨玻璃液的溫度而變化，所以平衡厚度也隨具體條件的不同有所差異。實(shí)際上由于外加縱向拉力，此值略小。欲使玻璃帶厚度薄于或厚于平衡厚度，應采取相應措施。如生產(chǎn)浮法玻璃時(shí)采用機械拉邊法，即在錫槽中段玻璃帶的兩邊放置若干橫向拉邊器，拉邊其主要起橫向拉邊作用和阻止退火窯輥子的縱向拉力傳遞到高溫區的玻璃帶上，以減少其橫向收縮，當提高拉引速度后，玻璃帶逐漸被拉薄，寬度也有所減少。而生產(chǎn)浮法厚玻璃時(shí)則在錫槽高溫區兩側設置石墨擋邊器，以阻止玻璃液攤薄。

　　(4)玻璃的退火

　　玻璃的成形過(guò)程中經(jīng)受了劇烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應力。這種熱應力會(huì )降低玻璃制品的強度和熱穩定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過(guò)程中或以后的存放、運輸和使用過(guò)程中自行破裂(俗稱(chēng)玻璃的冷爆)。為了消除冷爆現象，玻璃制品在成形后必須進(jìn)行退火。退火就是在某一溫度范圍內保溫或緩慢降溫一段時(shí)間以消除或減少玻璃中熱應力到允許值。

　　(5)玻璃板的切割

　　玻璃的切割是采用金剛石刀具直接切割或劃痕后施加外力使傷痕處收到張應力而切斷。平板玻璃生產(chǎn)時(shí)，使用超應力砂輪在線(xiàn)切割;而平板玻璃的深加工時(shí)的進(jìn)一步切割是在大型自動(dòng)切割機上完成的。

　　玻璃的切割時(shí)常加入煤油、水或研磨液等液體，起到提高切割效率和保護刀具的作用。

　　(6)原片裝箱：

　　采用水平堆垛機將玻璃板從工作臺移至木質(zhì)玻璃箱內

　　二.玻璃纖維生產(chǎn)線(xiàn)

　　玻璃纖維是一種人造無(wú)機纖維。先熔制成玻璃態(tài)，再以外力拉制、噴吹或以離心力甩成極細的纖維狀材料。它的基本性能為：不燃、不腐、耐高溫、吸聲、隔熱、吸濕性小、伸長(cháng)小、電絕緣性能好、質(zhì)量輕、強度高、化學(xué)穩定性好，但性脆�？刹捎貌煌�的玻璃組成，使其某方面性能突出，以滿(mǎn)足使用要求。它可以制成紗、布、帶、氈、板、管殼等各種形狀的制品;也可用作增強材料，與各種有機、無(wú)機材料制成復合制品;又可以用有機物被覆處理，以改善脆性，增進(jìn)柔性、耐磨性及手感。由于它具有其它纖維材料所不兼備的優(yōu)異特性，因而得到廣泛應用。玻璃纖維于20世紀30年代才形成工業(yè)性生產(chǎn)，是一類(lèi)新興材料，反戰很快，制品品種已達數千種，用途越來(lái)越多。

　　玻璃纖維是最為典型的一種延續玻璃制品，它不僅是連續拉伸成型，且其橫斷面呈簡(jiǎn)單圓形，故其有關(guān)機理的分析研究都比較易于進(jìn)行，并已取得了一定成果，這對玻璃平板、玻璃管棒等，都具有先導作用和參考意義。連續玻璃纖維成型屬于熔體拉絲范疇;實(shí)際上，其中還包括有激發(fā)高分子材料以及其他無(wú)機非金屬材料的拉絲成型。國際上，從20世紀50年代末就開(kāi)始大量進(jìn)行對拉絲機理的科學(xué)研究。到目前為止，其中有些研究成就是帶有突破性的，對上述各種材料纖維的生產(chǎn)都有著(zhù)指導作用。纖維的直徑及其變化是主要的形狀標志。去

　　實(shí)習感想：

　　通過(guò)這次參觀(guān)實(shí)習，我對玻璃的制備有了進(jìn)一步的了解，特別是對浮法玻璃的生產(chǎn)工藝流程有了比較深刻的認識，對于學(xué)習無(wú)機非金屬材料的相關(guān)理論十分重要。

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