玻璃退火的工藝及玻璃退火爐

玻璃退火的工藝包括下面幾個階段：

 

 為了消除玻璃中的永久應(yīng)力，必須把玻璃加熱到低于玻璃轉(zhuǎn)變溫度 Tg 附近某一溫度進(jìn)行保溫均熱，以消除玻璃各部分的溫度梯度，使應(yīng)力松弛，這個選定的保溫均熱溫度稱玻璃的退火溫度。玻璃在退火溫度下，由于粘度很大還不會發(fā)生可測得的變形。玻璃的最高退火溫度是指在此溫度下經(jīng)過 3min 能消除 95 %的應(yīng)力，此溫度亦稱退火上限溫度;最低退火溫度是指在此溫度下經(jīng) 3min 只能消除 5 %的應(yīng)力，此溫度亦稱退火下限溫度。最高退火溫度和最低退火溫度之間為退火溫度范圍。

 大部分器皿玻璃的最高退火溫度為 550 ± 20 ℃ ，平板玻璃為 550 ~ 570 ℃ 、瓶罐玻璃為 550 ~ 600 ℃ 。實(shí)際上，一般采用的退火溫度都比最高退火溫度低 20 ~ 30 ℃ ，低于最高退火溫度 50 ~ 150 ℃ 的為最低退火溫度。 玻璃的退火溫度與其化學(xué)組成有關(guān)。凡能降低玻璃粘度的組成也能降低退火溫度，如堿金屬氧化物 Na 2 0 、 K 2 O 等。 SiO 2 、 Al 2 O 3 、 CaO 等都增加玻璃粘度，所以隨著它們含量的增加其退火溫度都提高。

玻璃的退火制度與制品的種類、形狀、大小、容許的應(yīng)力值、退火爐內(nèi)溫度分布等情況有關(guān)。目前采用的退火制度有多種形式。根據(jù)退火原理，退火工藝可分為四個階段:加熱階段、均熱階段、慢冷階段和快冷階段。按上述四個階段可作出溫度-時間曲線，此曲線稱退火曲線。

1 .加熱階段

 不同品種的玻璃有不同的退火工藝。有的玻璃在成型后直接進(jìn)入退火爐進(jìn)行退火，稱為一次退火;有的制品在成型冷卻后再經(jīng)加熱退火，稱為二次退火。所以加熱階段對有些制品并不是必要的。在加熱過程中，玻璃表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，所以加熱速率可相應(yīng)高些，例如 20 ℃ 的平板玻璃可直接進(jìn)入 700 ℃ 的退火爐，其加熱速率可高達(dá) 300 ℃ / rain 。考慮到制品大小、形狀、爐內(nèi)溫度分布的不均性等因時間素，在生產(chǎn)中一般采用的加熱速率為 20/a 2 ~ 30/a 2 ( ℃ /min) ，對光學(xué)玻璃制品的要求更高。

2 .均熱階段

 把制品加熱到退火溫度進(jìn)行保溫、均熱以消除應(yīng)力。在本階段中首先要確定退火溫度，其次是保溫時間。一般把比退火上限溫度低 20 ~ 30 ℃ 作為退火溫度。退火溫度除直接測定外，也可根據(jù)玻璃成分計(jì)算粘度為 10 12 Pa ? s 時的溫度。當(dāng)退火溫度確定后，保溫時間可按 70a 2 ~ 120a 2 進(jìn)行計(jì)算，或者按應(yīng)力容許值進(jìn)行計(jì)算。

3 .慢冷階段

 為了使玻璃制品在冷卻后不產(chǎn)生永久應(yīng)力，或減小到制品所要求的應(yīng)力范圍內(nèi)，在均熱后進(jìn)行慢冷是必要的，以防止過大的溫差。

4 .快冷階段

 玻璃在應(yīng)變點(diǎn)以下冷卻時，如前述只產(chǎn)生暫時應(yīng)力，只要它不超過玻璃的極限強(qiáng)度，就可以加快冷卻速度以縮短整個退火過程、降低燃料消耗、提高生產(chǎn)率。

 在生產(chǎn)上，一般都采用較低的冷卻速度，這是由于制品或多或少存在某些缺陷，以免在缺陷與主體玻璃間的界面上產(chǎn)生張應(yīng)力。對一般技術(shù)玻璃采用此值的 15 %~ 20 %，通常還應(yīng)在生產(chǎn)實(shí)踐中加以調(diào)整。

 

宜興市邦世達(dá)爐業(yè)有限公司設(shè)計(jì)制造的玻璃退火爐如下：

 

一、產(chǎn)品應(yīng)用

 

主要用于玻璃產(chǎn)品的退火。

 

二、產(chǎn)品特點(diǎn)

 

1、仿照美國BTU網(wǎng)帶爐的傳動結(jié)構(gòu)，公司具有悠久的高性網(wǎng)帶電爐設(shè)計(jì)制造歷史及經(jīng)驗(yàn)，電窯溫區(qū)優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的工藝條件。

 

2、優(yōu)質(zhì)耐火保溫材料設(shè)計(jì)，窯爐節(jié)能、工作壽命長。

 

3、采用碳化硅電熱輻射板加熱，650℃?zhèn)鳠嵝阅軆?yōu)良，電爐具有優(yōu)良的溫度均勻性。

 

4、電窯美觀氣派。

 

5、現(xiàn)代窯爐機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念。

 

6、具有可靠的質(zhì)量保證能力。

 

三、電窯技術(shù)性能

 

3.1主項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)

 

3.1.1主要尺寸（按美國BTU窯爐配置）

(1)爐膛工作截面（長×寬×高）：25000×400×70mm。

(2)爐體外形尺寸（長×寬×高）：約30000×1000×1600mm。

(3)網(wǎng)帶:平衡型，網(wǎng)帶尺寸：350×2.5×3mm，

(4)前后工作臺尺寸（長）：2500mm。

(5)控制柜尺寸（長×寬×高）：600×800×2000mm。

3.1.2熱工參數(shù)

(1)額定溫度：650℃。

(2)控溫組數(shù)：3區(qū)加熱，3點(diǎn)控溫。

(3)爐溫穩(wěn)定度：±2℃。

(4)爐體外表溫升：≤50℃。

(5)升溫加熱功率：≤約45KW。

3.1.3網(wǎng)帶速度：2000mm—7500mm/h

 

玻璃退火網(wǎng)帶爐爐膛及保溫組成

 

爐膛：采用高鋁爐膛型磚+粘土輕質(zhì)磚+硅藻土保溫磚+硅酸鋁纖維氈/棉。

發(fā)熱元件板采用碳化硅電熱輻射板。

 

玻璃退火網(wǎng)帶爐爐體鋼結(jié)構(gòu)

 

爐殼采用型鋼、鋼板焊接，每節(jié)爐殼分段，便于制造、運(yùn)輸、安裝 。爐殼鋼板折邊成型加工，爐體外型美觀、整潔。

 

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