【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向退火工藝上有新的調(diào)整，20 世紀(jì) 80 年代，500t/d 退火窯，C 區(qū)長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成 12m 或9m，RET 區(qū)設(shè)計(jì)成 Ret1 和 Ret2 區(qū)，共長(zhǎng) 2=，而 20 世紀(jì) 90 年代則把 C 區(qū)設(shè)?計(jì)成 15m 長(zhǎng)，RET 區(qū)不分成 Ret1 和 Ret2，共長(zhǎng) 9m。CNUD 和 STEIN 公司的 500t/d 退火畢 業(yè) 論 文 第 5 頁窯性能，幾種縱向退火工藝布置見表 11[2]。由兩個(gè)公司的 500t/d 退火窯比較可知，退火窯的溫控、加熱器等性能相互接近，具體分析如下：表 11 20 世紀(jì) 90 年代 CNUD 和 STEIN 公司 500t/d 浮法玻璃退火窯性能比較內(nèi)容 CNUD STEIN產(chǎn)量/（t/d） 500 50板厚/mm 219 219總長(zhǎng)度/mm 99850 97750A 區(qū)/mm 14905 15000B 區(qū)/mm 27000 24000C 區(qū)/mm 15000 15000E 區(qū)/mm 3300 900D 區(qū)/mm 9000 15900E2 區(qū)/mm 3600 1800F 區(qū)/mm 900 16200F2 區(qū)/mm 9000 9000F3 區(qū)/mm 9000 0殘余應(yīng)力/（nm/cm） 26 37風(fēng)機(jī)功率/KW 375 202電加熱器功率/KW 1920 495500（484，直徑 ） 500（482，直徑 305mm）550（8484，直徑 ） 600（83132，直徑 216mm）600（85139，直徑 ） 500（136180，直徑 180mm）輥?zhàn)娱g距600（139184，直徑 ）冷卻器形狀 30mm*70mm 矩形管 直徑 102mm 圓管A 600550 度冷風(fēng)順流間接換熱 600545 度冷風(fēng)順流間接換熱B 550480 度冷風(fēng)逆流間接換熱 545480 度冷風(fēng)循環(huán)逆流間接換熱C 480380 度冷風(fēng)逆流間接換熱 480290 度冷風(fēng)逆流間接換熱E 380370 度封閉式自然換熱 封閉式自然換熱D 370220 度熱風(fēng)循環(huán)直接冷卻 390245 度熱風(fēng)循環(huán)直接冷卻E2 220200 度敞開自然冷卻換熱 245240 度敞開自然冷卻換熱F 200140 度冷風(fēng)直接換熱 240105 度冷風(fēng)直接換熱F2 140100 度冷風(fēng)直接換熱熱交換形式F3 10070 度冷風(fēng)直接換熱A 區(qū)板上邊部往復(fù)移動(dòng)電加熱器 有 有窯內(nèi)壓力 不控制 控制C 區(qū)電加熱器 有 無A 區(qū)板下電加熱器 有 無安裝在地面上不需要地坑 可以 可以畢 業(yè) 論 文 第 6 頁 　電器控制系統(tǒng)CNUD 退火窯除仍保留抽屜及加熱箱加熱元件，在 A 區(qū)兩側(cè)靠近板上部位，每節(jié)每側(cè)增加兩個(gè)可調(diào)加熱器，直接輻射加熱以補(bǔ)償玻璃板邊部損失的熱量。STEIN 退火窯的控制與 CNUD 接近，恒流量變溫度控制，操作復(fù)雜，退火反映滯后，已改為恒溫度變流量，每個(gè)控制區(qū)根據(jù)熱電偶測(cè)定的溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)蝶閥的開度，以控制各區(qū)的空氣流量，B 區(qū)板上為熱風(fēng)循環(huán)，有一回路控制交換器進(jìn)風(fēng)口的空氣溫度，以保證風(fēng)溫恒定，A、B、C 區(qū)板下熱電偶僅用于檢測(cè)，不參與控制 [3]。 　電加熱系統(tǒng)CNUD 退火窯除仍保留抽屜及加熱箱加熱元件，在 A 區(qū)兩側(cè)靠近板上部位，每節(jié)每側(cè)增加兩個(gè)可調(diào)加熱器，直接輻射加熱以補(bǔ)償玻璃板邊部損失的熱量。STEIN 退火窯電加熱由殼體外均移至殼體內(nèi)，A、B 區(qū)玻璃帶邊部上方采用鎧裝的加熱元件，這些加熱元件在寬度方向的位置可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)較窄和較寬的的玻璃帶，A 區(qū)板下安裝有螺線形加熱部件。 在加熱功率方面，STEIN 退火窯比 CNUD 退火窯低一些，STEIN 電加熱直接輻射給玻璃板，熱效率高， ，具有可調(diào)性，適宜生產(chǎn)薄，厚玻璃及寬，窄玻璃的需要 [16]。 　冷卻風(fēng)系統(tǒng)兩公司退火窯的 A 區(qū)均為冷風(fēng)順流間接輻射冷卻玻璃板，從錫槽過來的玻璃板正處于可塑性狀態(tài)，直接接觸交換器內(nèi)冷風(fēng)時(shí)，溫差大，冷卻快，縮短了冷卻長(zhǎng)度。另外，隨著玻璃板溫度的降低（臨近退火上限溫度 550℃） ，交換器內(nèi)的溫度以較高。此時(shí)，處于殘余應(yīng)力消除區(qū)的玻璃帶，因溫差小，冷卻慢，適宜應(yīng)力的消除 [15]。STEIN 在 B 區(qū)仍然采用熱風(fēng)循環(huán)，使退火曲線及平面應(yīng)力更趨理想。CUND 退火窯直接放置在樓板上，而且板下由側(cè)部進(jìn)風(fēng)，自動(dòng)或手控風(fēng)量。STEIN 退火窯，熱風(fēng)循環(huán)區(qū)由一個(gè)改為兩個(gè)區(qū)，且第二區(qū)由殼體封閉區(qū)改為敞開區(qū)，畢 業(yè) 論 文 第 7 頁用大量的熱風(fēng)直接吹玻璃板，在玻璃板周圍形成熱風(fēng)氣流包圍，提高冷卻強(qiáng)度，并取消熱風(fēng)循環(huán)區(qū)與強(qiáng)制冷風(fēng)區(qū)間的過渡區(qū)。 　我國浮法玻璃退火技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r我國洛陽浮法玻璃退火技術(shù)經(jīng)歷了幾個(gè)階段：(1)全電磚結(jié)構(gòu)式退火窯 采用國外 20 世紀(jì) 70 年代退火理論，將退火窯設(shè)計(jì)成磚結(jié)構(gòu)隧道式，窯內(nèi)裝有電加熱器和冷卻器，這樣形式的退火窯最大特點(diǎn)是造價(jià)低，但存在窯密封保溫不好，操作不靈活，維修不方便，玻璃板不能太寬等缺點(diǎn)。(2)全鋼全電退火窯（傳統(tǒng)冷風(fēng)系統(tǒng)）退火窯采用 20 世紀(jì) 70 年代國外浮法玻璃退火理論，全鋼結(jié)構(gòu)，窯內(nèi)裝有電加熱器和風(fēng)冷卻器，其特點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)較高，但窯密封性能好，易操作，易維修。(3)全鋼全電退火窯（新型冷風(fēng)工藝）20 世紀(jì) 80 年代初期，通過生產(chǎn)實(shí)踐和引進(jìn) CUND 產(chǎn)品，我國自行設(shè)計(jì)出了全鋼全電浮法退火窯，其原理與結(jié)構(gòu)基本上與 CUND 公司 20 世紀(jì) 70 年代末及 80 年代初的產(chǎn)品相同，直到 90 年代初期，我國浮法玻璃行業(yè)用的幾乎都是這種產(chǎn)品。(4)全電全鋼退火窯（熱風(fēng)工藝）1996 年 11 月我國第一臺(tái)熱風(fēng)工藝全鋼全電退火窯投入運(yùn)行，這臺(tái)設(shè)備吸收了 STEIN公司 20 世紀(jì) 80 年代初期的產(chǎn)品性能。綜上所述，到目前為止，我國浮法玻璃制造行業(yè)的全電磚結(jié)構(gòu)退火窯、全電全鋼傳統(tǒng)冷風(fēng)工藝退火窯，全電全鋼新型冷風(fēng)工藝退火窯、全電全鋼熱風(fēng)工藝退火窯共存，各個(gè)工廠也都總結(jié)摸索出一套適應(yīng)這些設(shè)備的造作運(yùn)行辦法，從而促進(jìn)了行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步 [4]。畢 業(yè) 論 文 第 8 頁 　浮法玻璃退火存在的問題從設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)踐看，我國浮法退火技術(shù)領(lǐng)域尚存在一些值得重視的問題:：(1)設(shè)計(jì)基本上是參照CNUD 、STEIN 兩大公司80 年代初的工藝技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但只做到了宏觀方面的相似，微觀環(huán)節(jié)并沒有達(dá)到技術(shù)要求，如:玻璃板平面輻射傳熱性能、保溫材料的熱性能與安裝的關(guān)系，環(huán)境溫度對(duì)玻璃板熱交換的影響等。(2)國內(nèi)的情況是設(shè)計(jì)部門將設(shè)計(jì)圖交給建設(shè)單位，由建設(shè)單位選擇制造廠家進(jìn)行制造，驗(yàn)收檢驗(yàn)不到位，運(yùn)行后往往才發(fā)現(xiàn)許多部位達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在國外主體非標(biāo)制造總裝及性能測(cè)試都在承擔(dān)設(shè)計(jì)的公司完成， 因此， 產(chǎn)品最終使用性能都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(3)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型：退火窯上使用的風(fēng)機(jī)，蝶閥一般都是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型。建設(shè)單位對(duì)這些設(shè)備的重要性往往認(rèn)識(shí)不足，造成設(shè)備選型不合格。從實(shí)際運(yùn)行看，風(fēng)機(jī)壓力、風(fēng)量不足、蝶閥精度不夠都是較常見的影響玻璃溫度調(diào)節(jié)精度的因素。(4)材料質(zhì)量不過關(guān)：從國產(chǎn)退火窯實(shí)際運(yùn)行看，新投產(chǎn)的退火窯其電加熱元件、殼體隔熱材料的性能還說得過去，當(dāng)使用一段時(shí)間后人們會(huì)奇怪地發(fā)現(xiàn)，加熱元件發(fā)熱量下降，殼體的散熱量增加，這說明這些材料的性能還是不穩(wěn)定的，影響退火窯熱工制度的穩(wěn)定。(5)生產(chǎn)運(yùn)行：性能良好的退火窯取決于設(shè)計(jì)、制造、選型、操作等各個(gè)環(huán)節(jié)的合理先進(jìn)及相互間的有機(jī)配合，但國產(chǎn)退火窯往往在這幾個(gè)方面是脫節(jié)的，操作人員甚至包括有關(guān)技術(shù)人員對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的退火窯的工作原理操作方法、產(chǎn)品常見問題的處理方法都沒有完全掌握，這就很難發(fā)揮出設(shè)備的性能。 　浮法玻璃退火技術(shù)的發(fā)展方向從我國浮法玻璃生產(chǎn)實(shí)踐看，因?yàn)橥嘶鸶G性能不良而影響生產(chǎn)的情況有兩種：第一、畢 業(yè) 論 文 第 9 頁退火不良影響正常的產(chǎn)品質(zhì)量與品種；第二、增加品種和產(chǎn)量但退火窯性能上不能滿足。科學(xué)的解決這兩個(gè)問題也就是退火技術(shù)今后的發(fā)展方向 [17]。 　科學(xué)的設(shè)計(jì)科學(xué)先進(jìn)合理的設(shè)計(jì)是退火窯具備優(yōu)良性能的前提。目前需要設(shè)計(jì)解決的問題有如下幾點(diǎn)：(1)運(yùn)用 90 年代最新的退火理論進(jìn)行退火窯方案設(shè)計(jì)。 (2) 目前國內(nèi)300t/ d～500t/ d 退火窯C 區(qū)長(zhǎng)度均為12m ，生產(chǎn)中反映出C 區(qū)玻璃溫度降不下來，應(yīng)增加C 區(qū)長(zhǎng)度，改善玻璃板的熱交換條件。(3)玻璃板在退火過程中邊部最易出問題，如縱炸、橫炸、波浪邊等都是從邊部產(chǎn)生的，但國產(chǎn)退火窯(包括80 年代初期進(jìn)口的退火窯) 除了裝有固定的橫向分區(qū)冷卻器與加熱器外，沒有其它調(diào)節(jié)板邊溫度的手段，特別是板寬有變化時(shí)更易出問題。因此，退火窯A 區(qū)邊部應(yīng)設(shè)計(jì)往復(fù)移動(dòng)式電加熱器。根據(jù)板邊狀況，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。 (4)利用冷修機(jī)會(huì)，對(duì)尚在運(yùn)行的國產(chǎn)退火窯(包括 80 年代初期進(jìn)口的退火窯) A 區(qū)的熱工過程進(jìn)行改造。如:將逆流改為順流，這種改造可以減少殘余應(yīng)力 5 %～7 % ，可以增加 5%左右的產(chǎn)量，且投資很少。 　科學(xué)的制造對(duì)退火窯的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的制造與選型，使其均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這是確保退火窯性能的重要方面。 　科學(xué)的運(yùn)行科學(xué)的運(yùn)行包括設(shè)備的安裝、調(diào)試和操作三個(gè)方面。工作人員應(yīng)直接參與退火窯的安裝和調(diào)試，熟悉設(shè)備的組成及運(yùn)行原理，這對(duì)于生產(chǎn)操作和維修是很重要的。從設(shè)計(jì)者的意圖看，退火窯除了具備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的性能外，還具備處理生產(chǎn)中各種產(chǎn)品質(zhì)量問題的手段。因此，一個(gè)合格的操作人員要具備正常運(yùn)行操作和處理產(chǎn)品質(zhì)量問題的能力，必畢 業(yè) 論 文 第 10 頁須完成下列工作:：(1)熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能；(2)會(huì)在電腦上進(jìn)行通訊操作；(3)明白各種浮法玻璃退火原理；(4)熟悉產(chǎn)品在退火窯內(nèi)退火熱工過程；(5)熟悉各種退火質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因和對(duì)退火窯進(jìn)行的相應(yīng)調(diào)整；(6)建立整套的退火窯操作規(guī)程。畢 業(yè) 論 文 第 11 頁第 2 章 　工藝設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想及設(shè)計(jì)的依據(jù) 　指導(dǎo)思想設(shè)計(jì)中遵循合理利用資源，力求采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，考慮可持續(xù)發(fā)展及工廠擴(kuò)建問題的原則 ，從而降低成本。此外，在經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)力量允許的情況下盡量使用當(dāng)前國內(nèi)外最先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，因?yàn)樵O(shè)計(jì)所采用的技術(shù)設(shè)備先進(jìn)與否，直接決定著企業(yè)的技術(shù)水平，同時(shí)，如何盡快適應(yīng)、充分利用新技術(shù)、新工藝是衡量一個(gè)工廠先進(jìn)與否的重要標(biāo)志，從而完成本設(shè)計(jì)。 　設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，結(jié)合上課所學(xué)知識(shí)、圖書館查閱資料和參考某些現(xiàn)有生產(chǎn)單位的實(shí)際情況及相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計(jì)。畢 業(yè) 論 文 第 12 頁第 3 章 　浮法玻璃退火窯的設(shè)計(jì)與計(jì)算 　退火工藝的計(jì)算說明退火溫度確定之后，還要確定退火的工藝制度，也就是確定退火分區(qū)。玻璃退火分區(qū)是為玻璃在退火窯中，根據(jù)不同情況和要求進(jìn)行退火，以便分區(qū)加以控制，以達(dá)到玻璃退火質(zhì)量的目的，實(shí)際上，玻璃退火過程也是玻璃冷卻過程，但要根據(jù)玻璃的不同厚度及不同要求，控制其冷卻速度，使經(jīng)退火后的玻璃中的殘余應(yīng)力符合要求。同時(shí)，玻璃在退火中產(chǎn)生的暫時(shí)應(yīng)力，不能過大，否則回引起玻璃在退火窯中炸裂。因此，玻璃在退火窯中，按退火工藝分為加熱均熱預(yù)冷區(qū)（又稱預(yù)退火去） 、重要冷卻區(qū)（又稱退火區(qū)）、冷卻區(qū)（又稱后退火區(qū)）和急速冷卻區(qū)，急速冷卻區(qū)又分為直接熱風(fēng)和直接冷風(fēng)冷卻區(qū)。現(xiàn)將以上 5 個(gè)區(qū)段的作用及其長(zhǎng)度計(jì)算分述如下： 　預(yù)退火區(qū)（A 區(qū)）在正常生產(chǎn)情況下，玻璃帶從錫槽拉引出來經(jīng)過過度輥臺(tái)，進(jìn)入退火窯的溫度一般為 590 10℃，此溫度高于玻璃的最高退火溫度，是可以不用再加熱的，但由于玻璃帶從?錫槽出來經(jīng)過過渡輥臺(tái)時(shí)，玻璃帶的上下表面和帶中與帶邊往往存在著溫度差，有時(shí)甚至還比較大，為使玻璃帶進(jìn)入退火區(qū)創(chuàng)造良好的溫度場(chǎng)條件，提高玻璃的退火質(zhì)量，必須適當(dāng)加熱，尤其是邊部。同時(shí)，使玻璃帶通過此區(qū)，逐步預(yù)先均勻的冷卻到玻璃的最高退火溫度。對(duì)某一厚度的玻璃帶，在此區(qū)可以用比在退火區(qū)快 50%的速度進(jìn)行冷卻。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì) 6mm 厚玻璃來計(jì)算此區(qū)的長(zhǎng)度，可按式計(jì)算： (31)VCA??maxT60L式中 LA——A 區(qū)長(zhǎng)度， m； Tmax——玻璃的最高退火溫度，℃；畢 業(yè) 論 文 第 13 頁 V——6mm 玻璃的拉因速度，m/min； CA——6mm 玻璃字此區(qū)允許的冷卻速度，℃/min。 　退火區(qū)（B 區(qū)）所謂退火區(qū)是指，玻璃在退火的過程中最關(guān)鍵的區(qū)域，因?yàn)榻?jīng)退火后的玻璃中的永久應(yīng)力的大小及其分布狀況，主要決定于玻璃在此