玻璃器皿退火炉生产工序
【】在建筑、运输、汽车制造等行业中，浮法玻璃制品开始普及。现在的浮法玻璃成为了玻璃行业中的热点。而在浮法玻璃的加工制作中，其退火工艺的好坏与玻璃的安全性能直接相关。玻璃制造时，退火的主要作用是消除掉残余的应力，以及消除掉在玻璃中的光学不均匀性，这样一来玻璃内部结构、机械强度、热稳定性以及其它各种性质就有了很好的保证。本文针对玻璃制作工艺中，退火窑中存在的问题和不足，提出了相应的改造方案。借鉴目前一球领先的两大公司的浮法玻璃制作的工艺，对原有退火工艺进行改进，引入热风工艺的应力优化设计，来实现在玻璃的退火工艺中的温度曲线的最佳控制。
日期： 2018年12月18日 目录
引言 6
一、绪论 7
（一）研究背景 7
（二）研究意义 7
（三）研究重点 7
二、各种应力及形成 7
（一）结构应力 7
（二）机械应力 7
（三）热应力 7
三、玻璃制品的退火原理 8
（一）热应力的成因 8
（二）玻璃制品的退火 9
（三）退火过程 10
（四）退火温度计算 10
四、浮法平板玻璃退火窑（辊道式退火窑）的生产工序 17
（一）退火窑的各模块布置 17
（二）退火窑的布局总图 23
（三）温度的检测与控制 24
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
在上个世纪80年代初期，国内制造浮法玻璃的工厂开始引进比利时CNUD公司以及法国STEIN公司的先进退火窑。因为进口退火窑的价格昂贵，所以只有少部分经济实力雄厚的玻璃厂才能够引进使用。后来，一些国内的设计院通过学习和借鉴国外的先进技术，制造出了全钢全电浮法玻璃退火窑，再通过各项研究开发出了热风工艺浮法玻璃退火窑。经过数年的设计和使用，又将部分技术再次进行改良优化，从而制造出了高质量的浮法玻璃。虽然现在国内已经基本掌握了玻璃退火窑的设计以及制造技术，但是在后期的实际生产过程中依旧存在漏洞，因此还需要我们继续 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
改进创新。
一、绪论
（一）研究背景
据考古资料显示，我国的玻璃制造工艺最早出现在西周时期，并在清代到达顶峰。从玻璃藏品的年代来看，战国时期到明清时期是几乎无间断的。大多可作为传世品的藏品，在清代生产的比例最高，约为所有藏品的九成。
清代的玻璃生产统一在皇帝以及造办处大臣的指令下进行。据统计，在康熙年间一出现单色玻璃、套玻璃、画珐琅玻璃、刻花玻璃以及洒金玻璃等。
（二）研究意义
对于冷却玻璃的制造工艺来说，因为高温，必然会有热应力的存在，若应力在玻璃中分布不均，就会导致玻璃制品的机械强度大大降低，而且对玻璃膨胀、密度、光学常数等都有影响，从而导致玻璃制品不能使用。
玻璃制品的退火工艺是为了最大程度降低其中的余留下来的应力，使得玻璃的品相更好，结构的强度更高。玻璃制品的退火工艺是为了让玻璃密度更高。
玻璃制品的应力有热应力、结构应力和机械应力三大类。
（三）研究重点
本论文重点讲述的具体安排如下：
阐述玻璃器皿退火工艺的具体过程。
说明玻璃器皿产生的相关应力及行成。
介绍玻璃器皿退火过程中通过公式计算来控制温度。
浮法平板玻璃退火窑的设计。
二、各种应力及形成
（一）结构应力
玻璃结构的不均等与其他因素造成
（二）机械应力
由外力发生在玻璃制品上所导致的。窗框、包边等。外力去除后应力随之消除。
（三）热应力
由于冷却速度的不同玻璃内部温度发生变化，玻璃向外膨胀和向内扩张。
有些产生热应力的只是暂时的，也有些应力是一直存在的。
温度在单位时间内发生阶梯式递减现象时，热应力也随之发生正向改变。这种应力就是暂时存在的。暂时热应力出现在温度受到外界影响的范围内，玻璃粘度大概是10e14.3pa.s。
温度在单位时间内发生阶梯式递减现象时，热应力不随之发生正向改变。这种应力是一直存在的。一直存在的热应力出现在温度受到外界影响的范围内玻璃粘度大概是10e14.3~17pa.s。
三、玻璃制品的退火原理
（一）热应力的成因
在玻璃的生产过程中，热应力的出现是因其从液态到固态温度的变化。如图31所示：
图31 从液态到固态温度的变化
1、玻璃制品中内应力的检验：
玻璃内应力以两个不同形式存在：一种实在玻璃表面上产生，另一种则发生在玻璃内部结构中。
原因是：在光学上玻璃内应力为多种异形体，玻璃光学性能也会发生变化，测量玻璃内应力大小。这也是玻璃的内应力通常用光程差来表示的原因，单位为：纳米(nm)或毫米(mm)。
如图32所示，当光从z方向照射到出现应力的玻璃平面上后，z方向的折射率nz与x方向的折射率nx、y方向的折射率ny产生差异。因此光线通过x方向和y方向就会产生双折射(俗称：光变)，并且它的大小与玻璃的内应力成正比，即：
△n=nxny=Bσ
图32 光从z方向照射到出现应力的玻璃平面上
在上面的公式中，△ n是玻璃原板单位厚度的偏振光线在两个垂直方向上的折射率；Bσ是偏振光应力系数；光线的双折射光程差△l与△n：当△n=l×106时．相当于l nm／mm)的光程差。
所以，能够使用偏光仪首先检测光在玻璃光程差，然后使用偏振光应力系数对应力进行计算
举例来说，般使用的普通钠钙硅玻璃的偏振光应力系数B=2.85布，就可以计算出1 MN／m2内应力产生的光程差≈281 nm／mm，或l nm／mm光程差≈3612 N／m2内应力。
（二）玻璃制品的退火
将具有永久应力的玻璃制品重新进行加热，直到温度达到玻璃制品内部质点可移动的阶段，再通过质点的位移让应力分散，以此来消除或减弱玻璃应力。
日期： 2018年12月18日 目录
引言 6
一、绪论 7
（一）研究背景 7
（二）研究意义 7
（三）研究重点 7
二、各种应力及形成 7
（一）结构应力 7
（二）机械应力 7
（三）热应力 7
三、玻璃制品的退火原理 8
（一）热应力的成因 8
（二）玻璃制品的退火 9
（三）退火过程 10
（四）退火温度计算 10
四、浮法平板玻璃退火窑（辊道式退火窑）的生产工序 17
（一）退火窑的各模块布置 17
（二）退火窑的布局总图 23
（三）温度的检测与控制 24
总结 26
参考文献 27
谢辞 28
引言
在上个世纪80年代初期，国内制造浮法玻璃的工厂开始引进比利时CNUD公司以及法国STEIN公司的先进退火窑。因为进口退火窑的价格昂贵，所以只有少部分经济实力雄厚的玻璃厂才能够引进使用。后来，一些国内的设计院通过学习和借鉴国外的先进技术，制造出了全钢全电浮法玻璃退火窑，再通过各项研究开发出了热风工艺浮法玻璃退火窑。经过数年的设计和使用，又将部分技术再次进行改良优化，从而制造出了高质量的浮法玻璃。虽然现在国内已经基本掌握了玻璃退火窑的设计以及制造技术，但是在后期的实际生产过程中依旧存在漏洞，因此还需要我们继续 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
改进创新。
一、绪论
（一）研究背景
据考古资料显示，我国的玻璃制造工艺最早出现在西周时期，并在清代到达顶峰。从玻璃藏品的年代来看，战国时期到明清时期是几乎无间断的。大多可作为传世品的藏品，在清代生产的比例最高，约为所有藏品的九成。
清代的玻璃生产统一在皇帝以及造办处大臣的指令下进行。据统计，在康熙年间一出现单色玻璃、套玻璃、画珐琅玻璃、刻花玻璃以及洒金玻璃等。
（二）研究意义
对于冷却玻璃的制造工艺来说，因为高温，必然会有热应力的存在，若应力在玻璃中分布不均，就会导致玻璃制品的机械强度大大降低，而且对玻璃膨胀、密度、光学常数等都有影响，从而导致玻璃制品不能使用。
玻璃制品的退火工艺是为了最大程度降低其中的余留下来的应力，使得玻璃的品相更好，结构的强度更高。玻璃制品的退火工艺是为了让玻璃密度更高。
玻璃制品的应力有热应力、结构应力和机械应力三大类。
（三）研究重点
本论文重点讲述的具体安排如下：
阐述玻璃器皿退火工艺的具体过程。
说明玻璃器皿产生的相关应力及行成。
介绍玻璃器皿退火过程中通过公式计算来控制温度。
浮法平板玻璃退火窑的设计。
二、各种应力及形成
（一）结构应力
玻璃结构的不均等与其他因素造成
（二）机械应力
由外力发生在玻璃制品上所导致的。窗框、包边等。外力去除后应力随之消除。
（三）热应力
由于冷却速度的不同玻璃内部温度发生变化，玻璃向外膨胀和向内扩张。
有些产生热应力的只是暂时的，也有些应力是一直存在的。
温度在单位时间内发生阶梯式递减现象时，热应力也随之发生正向改变。这种应力就是暂时存在的。暂时热应力出现在温度受到外界影响的范围内，玻璃粘度大概是10e14.3pa.s。
温度在单位时间内发生阶梯式递减现象时，热应力不随之发生正向改变。这种应力是一直存在的。一直存在的热应力出现在温度受到外界影响的范围内玻璃粘度大概是10e14.3~17pa.s。
三、玻璃制品的退火原理
（一）热应力的成因
在玻璃的生产过程中，热应力的出现是因其从液态到固态温度的变化。如图31所示：
图31 从液态到固态温度的变化
1、玻璃制品中内应力的检验：
玻璃内应力以两个不同形式存在：一种实在玻璃表面上产生，另一种则发生在玻璃内部结构中。
原因是：在光学上玻璃内应力为多种异形体，玻璃光学性能也会发生变化，测量玻璃内应力大小。这也是玻璃的内应力通常用光程差来表示的原因，单位为：纳米(nm)或毫米(mm)。
如图32所示，当光从z方向照射到出现应力的玻璃平面上后，z方向的折射率nz与x方向的折射率nx、y方向的折射率ny产生差异。因此光线通过x方向和y方向就会产生双折射(俗称：光变)，并且它的大小与玻璃的内应力成正比，即：
△n=nxny=Bσ
图32 光从z方向照射到出现应力的玻璃平面上
在上面的公式中，△ n是玻璃原板单位厚度的偏振光线在两个垂直方向上的折射率；Bσ是偏振光应力系数；光线的双折射光程差△l与△n：当△n=l×106时．相当于l nm／mm)的光程差。
所以，能够使用偏光仪首先检测光在玻璃光程差，然后使用偏振光应力系数对应力进行计算
举例来说，般使用的普通钠钙硅玻璃的偏振光应力系数B=2.85布，就可以计算出1 MN／m2内应力产生的光程差≈281 nm／mm，或l nm／mm光程差≈3612 N／m2内应力。
（二）玻璃制品的退火
将具有永久应力的玻璃制品重新进行加热，直到温度达到玻璃制品内部质点可移动的阶段，再通过质点的位移让应力分散，以此来消除或减弱玻璃应力。
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