超薄浮法玻璃生产线的设计生产基本概况及特点Word格式文档下载.docx
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各个领域获得了广泛的应用.
液晶显示器主要分为3类,第1类为TN型液
晶显示器,黑白单色;
第2类为STN型液晶显示器,
伪彩色,响应速度较慢;
第3类为TFT型液晶显示
器,真彩色,响应速度较快.超薄浮法玻璃产品正是
用来做TN和STN型液晶显示器的基片的,目前我
国已是全球TN和STN型液晶显示器的主要生产
国和输出国.这2种显示器由上下两片基板玻璃组
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成,基板玻璃上先镀Si02膜再镀氧化铟锡薄膜即
ITO膜,制成导电玻璃,再与液晶,偏振片,控制电路
等一起组成液晶显示器.由于技术所限,国内市场
上超薄玻璃的大部分仍然依赖进口解决.
近年来.国内超薄浮法玻璃生产得到了很大的
突破,先后建成了数条超薄浮法玻璃生产线,目前已
经能够成批稳定的生产1.1~1.6mm厚度的超薄
玻璃,并可生产0.55mm厚度的产品.为便于总结
和提高超薄玻璃生产,现对作者曾参与设计的某厂
400t/d超薄生产线的基本概况和创新点进行简单
的论述.
1设计基本概况
目前世界上采用浮法技术生产超薄玻璃,大多
吨位在50~200t/d之间,而选择规模400t/d级生
产线成批稳定的生产超薄玻璃尚不多见.该生产线
的建成填补了国内空白.
1.1生产线主要工艺技术指标
1)熔窑熔化能力:
400t/d
2)非冷修年玻璃产量(按5mm计算):
221万
重量箱
3)冷修年玻璃产量:
166.5万重量箱
4)平均年玻璃产量:
214万重量箱
5)玻璃原板宽度:
2800~3300mm
6)玻璃厚度:
1.1~6mm
7)产品品种:
无色透明玻璃
8)熔窑冷修周期:
8年
9)成品率:
78%
10)机组利用率:
97%
1.2熔化工艺及熔窑
1)重油燃烧系统
采用底烧式喷枪,每个喷枪设有流量计及调节
阀以实现流量定值自动控制,每对小炉的助燃风量
与每对小炉的油量进行比例调节,以确保燃料的充
分燃烧及窑内气氛的控制.
2)助燃空气
采用中央烟道形式,每对小炉支风管设有流量
计量和自动调节及换向装置.烟气与助燃风采用交
换器进行支烟道换向.每个支烟道设转动式调节闸
板,以控制废气流量,总烟道设等双翼调节闸板自动
控制窑压.
助燃风机采用交流变频调节技术,以达到节能
降耗的目的.
3)冷却部微调风
采用变频风机控制风量,使流道玻璃液温度波
动范围为±
1℃.
4)在卡脖处设置水平搅拌器,同时在卡脖处设
置结构新颖的水包.
5)在热点附近设置鼓泡装置.
6)玻璃熔窑
(1)主要技术指标
熔化能力:
窑龄:
热耗:
≤1750×
4.187ld/kg玻璃液
熔化率:
1.95t/(m?
d)
小炉对数:
6对
一
侧小炉口总宽占熔化带比例:
51%
熔化部面积:
2051q'
1
冷却部面积:
114.75m2
全窑池深:
1.2m
小炉间距3.1m
侧格子体换热面积:
8000m
(2)熔窑结构特点
①采用新型前脸吊墙,配有高压风冷却系统,延
长前脸使用寿命,提高熔化能力,改善熔化操作条
件.
②设计中尽量加大1#小炉至前脸的距离(本
次设计为4.0m),充分发挥1#小炉强熔化作用,并
可减轻飞料对格子体侵蚀和堵塞.
③全窑采用平底浅池结构.
④采用窄卡脖形式,并在该处设有可调式小吊
墙结构,隔断了熔化部与冷却部的火焰空间,可减少
熔化不稳对成型的影响.
⑤合理优化小炉口结构设计,一方面有效的增
大小炉口火焰的覆盖面;
另一方面要满足熔窑的"
双
高"
热负荷操作.
1.3成型工艺及锡槽
1)主要技术指标
生产规模:
产品厚度:
原板宽度:
玻璃带出锡槽温度:
590~600℃
生产周期:
锡槽电加热最大使用功率:
4200kw
锡槽电加热区:
38个区
锡槽保护气体用量
氮气:
2400Nm0/h
氢气:
80~160Nm/h
锡槽冷却风量:
约340000m/h
表1锡槽尺寸
2)锡槽结构及特点
(1)选用适合生产的喇叭型深池流道,其顶部设
有隔断窑炉出口空间的吊墙装置,胸墙上预留有
LPG喷火孔及电加热元件.流道上设有2道调节
闸板.
(2)锡槽支撑钢结构采用框架式结构,槽底钢结
构为纵向滚动式,槽顶用钢结构密封,为吊挂式结
构.
(3)槽底砖结构按成形工艺要求,沿锡槽纵向分
为几个不同的深度区,并在关键部位设置石墨挡坎,
以减少纵向冷锡液流返回高温区.
(4)槽顶采用全组合式吊挂平顶结构,并在锡槽
进,出口设置隔墙.顶部电加热元件采用三相硅碳
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棒o
(5)采用17对悬挂式拉边器,有利于稳定生产
及改变玻璃板的厚度.
(6)采用保护气体导流技术,设置2对导流装
置.
(7)为减少锡液横向温差和玻璃带厚薄差,锡槽
宽段设置两对直线电机.此外在锡槽尾部配有1对
诱导式扒渣机.
1.4退火工段
1)技术指标
生产能力:
原板宽:
2800~3300rain
原板厚度:
玻璃板进窑温度:
600±
20℃
玻璃板出窑温度:
≤70℃
玻璃板进窑横向温差:
≤15℃
玻璃板出窑B区温度波动:
≤±
3℃
6mm玻璃残应力:
≤8.76kgf/cm2
2)主要设计尺寸
总长:
105.1m
内宽:
4600mm
保温段长:
64.3m
非保温段长:
40.8m
加热功率:
1165kw
风机装机功率:
415kW
风机实际使用功率:
346kw
3)火窑的分区及加热见表2
表2火窑的分区及加热
1.5冷端
冷端选用国外设备,分别设置了应急,质量检
测,切割掰断,防护,堆垛包装及成品转运等功能区.
主要技术参数
2800mm
玻璃厚度:
在线切割最大尺寸:
2440mm×
3000mm
在线切割最小尺寸:
914mm×
1220mm
横掰前辊道速度:
75~l200m/h
2生产基本概况
超薄玻璃从厚度2mm开始依次生产1.6mm,
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1.3mm,1.1mm.生产2mm时,熔化量为400
t/d,随着玻璃生产厚度的减薄,熔化量逐渐减小,其
他生产指标也随之相应的调整,见表3~表5.
表3超薄玻璃生产的主要技术指标
瓷越2010年第31卷第6期
生产主要技术指标:
总成品率:
87%
级品率:
95%
切裁率:
85%
光学变形:
6O.~64.
气泡:
无≥0.3mm
夹杂物:
点状缺陷密集度:
无
划伤:
对角线差:
小于对角线平均长度的0.2%
尺寸偏差:
一1~+1mm
厚薄差:
&
lt;
0.3mm
弯曲度:
0.2%
3超薄技术特点
1)配方调整
表6玻璃配方w/%
配方调整见表6,从表中可以看出,超薄玻璃在
实际生产中降低R2O和A12O3的含量,并提高CaO
的含量,满足超薄玻璃高速拉引的特性.
2)选用优质硅质原料
超薄玻璃产品主要用于电子信息产业,因而对
玻璃质量和透光率要求更高.选用海砂替代石英岩
粉磨砂,超细粉含量从10%几乎降到了零,提高了
熔化质量.Fe203含量从0.15%降至0.05%,降低
了玻璃成分中Fe2O3的含量,使超薄玻璃透光率达
到91%以上.
3)优化熔窑结构设计
(1)4OOt/d普通浮法线熔窑的熔化率通常为
2.03-2.05t/(m2.d),而超薄浮法线为得到更高的
玻璃液质量,熔化率设计为1.95t/(m?
d).同时将
1#小炉中心线到前脸距离由通常的3.5m增加到
4m,加强了玻璃的预熔.
(2)生产超薄玻璃时需减产,因此,为保证成型
特性的要求,熔窑澄清带应适当缩短,使其即能满足
2mm以下的超薄玻璃的生产,又能满足生产2mm
以上的普通玻璃.
(3)熔窑热点处设置鼓泡系统,以强化玻璃液的
均化,减少换料的时间,稳定热点温度,加强玻璃液
对流.同时对提高熔化能力,提高产品质量,节能降
耗有明显的作用.
(4)冷却部备有液化石油气加热系统,可根据实
际生产状况决定是否使用,以满足生产不同规格超
薄玻璃产品的要求.
4)锡槽特点
(1)400t/d超薄线锡槽平面尺寸几乎与
9】
600t/d规模的锡槽相当,这是综合考虑超薄玻璃生
产特点及设置更多拉边器等因素所决定的.超薄线
锡槽氮气用量2400m0/h,较相同规模的锡槽增加
了40%,一方面减少了锡耗,另一方面提高了槽压,
避免了锡滴和光畸变等缺陷.
(2)电加热分区更细致,电加热功率适当增加.
当生产超薄玻璃时,因拉引量降低,玻璃的成型温度
得不到保证,此时,一方面提高流液道温度(提高至
1200℃),另一方面可全部开启锡槽电加热,以满
足成型区温度的自由调节,保证拉薄成型区的温度
制度.
(3)设计中增加了宽段的长度,取消了成型区后
的冷却器,提高了玻璃的表面质量,使1.1mlTl超薄
玻璃的光学变形提高至60.以上.
(4)根据超薄玻璃生产特点,各区段不同程度的
加深锡液深度,较一般锡槽深5~20mill-.石墨挡
坎由普通浮法线的二道增加到四道,位置分别位于:
末对拉边器~收缩段之间二道;
收缩段出口和锡槽
出口前段各一道.同时在高温区和中温区各设置一
对直线电机.上述措施可有效地控制锡液对流,减
少锡液横向温差,使玻璃的平整度达到0.15m/20
(5)依据拉薄成型区的温度制度确定拉边机的
布置区域,根据拉边机对超薄玻璃的作用效果确定
拉边机的间距.拉边机间距为1200~1500mm,
有的超薄线甚至为900mm,较一般生产线拉边机
间距1800mitt相比要小许多.
5)退火窑采用热风工艺.常规玻璃生产线退火
窑A,B,C区一般在边部设置加热元件,中部不再布
置电加热,而超薄线生产由于拉引量降低,玻璃板带
人的热量减少,同时由于玻璃板薄,散热快,因此,在
退火窑A,B,C区的中部必须设置电加热.另外,在
D区(Rt区)还为冷风预热设置了加热器,当玻璃板
带人的热量不够时可提供热量.
6)退火窑辊道的辊子间距较常规生产线要小,
以防止玻璃翘曲变形.
7)电子玻璃基片太薄,普通的切割机不能满足
切割要求.为此,需引进世界上最先进的专门用于
切割超薄玻璃的皮带式切割机.此外,冷端输送速
度较高达到4500122An,对各传动齿轮箱,各轴承的
质量有严格要求,以免发生跳动擦伤玻璃.
收稿日期:
201o一08.24.
作者简介:
刘建国,工程师
E—mail:
*******************
(上接第79页)
了重要保证.经生产中实际测量:
A区外壳温度
60℃,B,C区外壳温度&
55℃.
4结语
超白太阳能玻璃退火窑精密的温度制度和热工
控制以及密封保温是生产高质量超白太阳能玻璃的
要求,也是提高生产效率,节能降耗和生产高质量太
阳能玻璃的必要保证.超白太阳能玻璃退火窑设备
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的综合效率直接影响企业能否获得最佳经济效益.
我公司自行设计研究的超自太阳能玻璃退火窑
已在东莞南玻太阳能玻璃一线及改扩建项目中投人
生产使用,在太阳能玻璃的质量,设备运行中的节能
降耗等方面取得业主满意的效果.
2010—08—1I.
丁玉祥(1965一),高级工程师
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- 超薄 玻璃 生产线 设计 生产 基本 概况 特点