玻璃的退火

      浮法玻璃生產中，玻璃帶出錫槽后的冷卻是至關重要的。

      玻璃帶由于在退火窯中冷卻快，或在寬度方向上溫度分布不均勻而產生的溫差會使玻璃產生很大的應力。大的應力會導致玻璃出現(xiàn)炸裂及熱態(tài)、冷態(tài)切割困難，嚴重時玻璃還會在存放及機械加工過程中自行破裂。

      玻璃的退火就是將玻璃在冷卻過程中所產生的應力控制在允許值的范圍內。 

      1.1 玻璃的應力

      玻璃在冷卻過程中產生的應力分為：端面應力(厚度方向)和平面應力(寬度方向);這些應力包括：暫時應力和永久應力。

      ①端面應力：是由在冷卻過程中厚度方向上不可避免地產生溫度梯度而造成的應力。

      ②平面應力：是由在冷卻過程中寬度方向上溫度分布不均勻而造成的應力。

      ③ 暫時應力：在玻璃中隨溫度梯度的存在而存在，隨溫度梯度的消失而消失的應力。

      ④ 永久應力：當玻璃中溫度梯度消失后殘留的應力。

      由于玻璃化學組成不均勻導致結構上的不均勻而產生的應力，亦屬永久應力。這種應力顯然是不能用退火的方法來消除的。

      浮法玻璃退火窯

      全鋼全電自動調溫浮法退火窯，縱向分成十個區(qū)，橫向分成五個區(qū)，各區(qū)溫度均可單獨調節(jié)。浮法退火窯的作用就是按預定的冷卻曲線將玻璃板從出錫槽的溫度冷卻到足以切割和搬運的溫度(~70 °C)。
 
      2.1 退火窯各區(qū)主要結構及功能

      ① A區(qū)：退火前區(qū)。該區(qū)使玻璃板溫度盡可能均化，并通過自動控制達到退火上限溫度。本區(qū)各節(jié)設有上下電加熱抽屜及管束式輻射冷卻器(順流循環(huán)冷卻)。

      ② B區(qū)：退火區(qū)，是玻璃帶易產生永久應力區(qū)。該區(qū)將玻璃板以合適的速度冷卻到退火下限溫度，使玻璃的殘余應力控制在允許范圍內。因此，控制好該區(qū)的冷卻速度可減少永久應力，提高退火質量。本區(qū)各節(jié)設有邊部電加熱箱、上下電加熱抽屜及多層管束式輻射冷卻器。(熱風逆流循環(huán)冷卻)

      ③ C區(qū)：退火后區(qū)。該區(qū)對玻璃板繼續(xù)進行溫降的自動控制，在不產生過大的暫時應力條件下提高冷卻速度，使玻璃的暫時應力控制在合適的范圍內。本區(qū)各節(jié)設有邊部電加熱箱及多層管束式輻射冷卻器。(熱風逆流循環(huán)冷卻)

      以上三區(qū)為退火窯的保溫區(qū)，窯體由內外殼構成，中間充填保溫棉。各節(jié)退火窯側墻設由觀察孔與清掃孔，各區(qū)之間設有擋板隔開，由系統(tǒng)中的蝶閥或退火窯加熱元件來調節(jié)溫度，也可手動調節(jié)。

      ④ D區(qū)：過渡區(qū)。單層密閉，不加熱，不調溫。

      ⑤ Ret區(qū)(分Ret1、Ret2兩個區(qū))：熱風循環(huán)區(qū)。該區(qū)采用可調溫的熱風循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)對玻璃板的直接強制對流冷卻。各個區(qū)頂部設由若干排扇形風嘴，每排分五區(qū)，下部設有橫向不分區(qū)的長形扁風嘴，可單獨用人工控制每區(qū)的風量。此區(qū)盡量密閉，在每個區(qū)前后設有活動門，殼體下面設有掏碎玻璃的門，每區(qū)設有冷卻風機一臺，熱風循環(huán)使用，冷卻風溫度由熱電阻控制摻冷風的蝶閥開度來保證。

      ⑥ E區(qū)：過渡區(qū)。該區(qū)無冷卻設備。

      ⑦ F區(qū)：強制冷卻區(qū)(分F1、F2、F3三個區(qū))。該區(qū)采用室內空氣對玻璃板進行直接強制對流冷卻。在各個區(qū)上部設由若干排橫向分五區(qū)扇形風嘴，下部設有橫向不分區(qū)的長形扁風嘴，均用人工控制蝶閥調節(jié)風量。

      退火窯溫度制度

      3.1縱向溫度

      正常生產時退火窯各區(qū)熱電偶給定溫度范圍

      A區(qū)上部：535~550℃ A區(qū)下部：550~565℃

      B區(qū)上部：450~470℃ B區(qū)下部：470~490℃

      C區(qū)上部：345~360℃ C區(qū)下部：350~365℃

      Ret區(qū)： 140~150℃

      退火窯進口溫度：600±10℃;出口溫度：60~70℃

       3.2橫向溫度

      進入退火窯的玻璃帶，其邊部和中部要維持較小溫差。

      ① 正常厚度玻璃

      A區(qū)：中間比邊部高10°C左右

      B區(qū)：中間比邊部高5°C左右

      C區(qū)：中間比邊部低5°C左右

      Ret區(qū)：中間比邊部低10°C左右

      F區(qū)：中間溫度稍低于邊部

      ② 厚玻璃

      A區(qū)：中間比邊部高5°C左右

      B區(qū)：中間比邊部高10°C左右

      C區(qū)：中間比邊部低20°C左右

      Ret區(qū)：中間比邊部低10°C左右

      F區(qū)：中間溫度稍低于邊部

      上述溫度設置應根據(jù)不同產量、厚度及玻璃板實際應力曲線作適當調整。

       3.3玻璃板上、下溫差

      退火窯上、下空間溫差維持在下部空間溫度比上部空間溫度高5~10°C左右，C區(qū)以后差值小一些，以此來補償傳動輥子帶走的熱量，使玻璃板上、下表面溫度趨于一致。

      如果玻璃帶上表面溫度比下表面高，出退火窯的玻璃帶就會翹曲，“向上鼓”;反之就會“向上彎”。

      退火過程中玻璃板炸裂的處理

      4.1縱向炸裂

      玻璃板邊部由于張應力過大(邊部太緊)而縱炸。

      在退火區(qū)，如果玻璃板邊部溫度比中間高得多，會出現(xiàn)縱炸;

      在退火區(qū)之后，如果玻璃板邊部溫度比中間低得多，也會出現(xiàn)縱炸。

      產生溫差的原因：

      a. 在退火區(qū)玻璃板中間冷卻強度太大;

      b. 在退火區(qū)之后玻璃板邊部冷卻強度太大;

      c. 敞開區(qū)(Ret區(qū)、F區(qū))廠房內氣流太大;

      d. 生產厚玻璃時玻璃板邊薄。

      處理方法：

      a. 用棍棒從邊上撬裂，將炸口從一側引出，用保溫棉蓋住炸裂口或用木條燒斷，阻止炸口延伸。

      b. 在退火區(qū)減少玻璃板中間的冷卻強度，或減少玻璃板邊部的加熱;

      c. 裂紋處伸到C區(qū)、D區(qū)，適當升高C區(qū)邊部溫度。

      d. 裂紋在RET區(qū)和RET區(qū)以后發(fā)生，適當增加RET區(qū)或F區(qū)該部上表吹風量或適當減少RET區(qū)或F區(qū)上表其余部分吹風量。

      e. 為解決生產厚玻璃時邊薄的問題，可在過渡輥臺、D區(qū)、Ret區(qū)出口處設置臨時燃燒裝置。

       4.2橫向炸裂

      橫向炸裂一種情況是玻璃中有大夾雜物、輥子彎曲、錫槽出口溫度高、玻璃變形大，或錫槽擋邊輪作用力過大造成邊部大幅度變形引起。另一種情況是由于邊部壓應力過大(邊子太松)，玻璃板呈波浪形彎曲而引起的炸裂。在退火區(qū)之前產生的波浪形彎曲稱為波形彎曲，在退火區(qū)之后產生的波浪形彎曲稱為凹凸變形。
①波形彎曲產生的原因：

      a. 錫槽出口玻璃板溫度過高，玻璃硬度不夠，在A區(qū)受輥子形狀影響產生波形彎曲。波形間距離等于輥子的間距;

      b. 在A區(qū)，某一根輥子不在規(guī)定標高上。

      c. 錫槽邊部錫液溫度太低，導致玻璃板邊部溫度低。這會產生永久應力，因為這些波形永久不會消失，退火窯內玻璃帶速度愈快，這個溫差愈不易在退火過程中解決。

      d. 在過渡輥臺處有強的空氣流，導致玻璃帶邊部溫度低，

      e. 由于A區(qū)橫向加熱、冷卻不合理造成邊部溫度低。

      f. A區(qū)密封不好，退火窯內有氣流。

      處理方法：

      a. 整錫液溫度及錫槽溫度制度，提高玻璃板邊部溫度，適當降低錫槽出口溫度;

      b.加強過渡輥臺處的密封;

      c.在邊部安裝臨時燃燒裝置;

      d.調整A區(qū)的加熱和冷卻，使用活動加熱元件加熱玻璃板邊部;

      e.加強退火窯窯體密封。

      ② 凹凸變形產生的原因：

      a. 在退火區(qū)玻璃板邊部過冷，產生很大的壓應力(永久應力);

       b. 在退火區(qū)之后玻璃板邊部過熱，重新產生壓應力(暫時應力)。

      處理方法：

      a. 在退火區(qū)減少玻璃板邊部的冷卻;

      b. 如凹凸變形是對稱的，可在退火區(qū)增加玻璃板中間的冷卻;

      c. 在退火區(qū)之后減少玻璃板邊部的加熱，或增加邊部的冷卻;

      d. 如凹凸變形是對稱的，可在退火區(qū)之后減少玻璃板中間的冷卻;

      e. 如玻璃板產生凹凸變形，在切割掰斷時出現(xiàn)局部斷裂，只需增加斷裂側的F區(qū)風量即可。

      4.3退火造成玻璃切割質量問題的處理

      ① 玻璃橫掰時，出現(xiàn)退火問題的調整

      a. 橫向掰斷時，出現(xiàn)玻璃一側(南側或北側)斷面不整齊，主要由于橫切時，玻璃一側溫度高，壓應力大造成。

      調整：增加F區(qū)一側(不整齊的一側)吹風量或減少F區(qū)另一側及中部吹風量適量。

      b. 橫向掰斷時，出現(xiàn)中部切斷面不“整齊”。

      調整：增加F區(qū)邊部吹風量或減少F區(qū)中部吹風量。

      c. 橫向掰斷時，不沿著刀痕造成斷聲很響，這時上表面壓應力過大。

      調整：增加F區(qū)上表面吹風量或減少F區(qū)下表面吹風量。

      d. 橫向掰斷前，刀痕自動裂，這時上表面張應力過大。

      調整：增加F區(qū)下表面吹風量或減少F區(qū)板上吹風量。

      ② 在玻璃縱切、掰邊時，出現(xiàn)退火問題的調整

      a. 玻璃一側(南側或北側)自動裂，則刀痕自裂側張應力大。

      調整：減少F區(qū)板上刀痕自裂側吹風量適量。

      b. 玻璃兩側刀痕均在掰邊前自裂。

      調整：同橫掰刀痕自裂相同。

      c. 掰邊時，不沿著刀痕裂，掰斷不齊。

      調整：增加不好掰一側F區(qū)板上吹風量，或減少F區(qū)中部及另一側板上吹風量，減少F區(qū)板下吹風量適量。

      引頭子期間退火窯的操作

      5.1 引頭子前10分鐘啟動A、B、C區(qū)風機，檢查設備運轉情況，保證其穩(wěn)定，A、B、C區(qū)溫度手動控制，盡量避免使用A區(qū)下部電加熱。

      5.2 當頭子從錫槽出口挑上過渡輥臺進入退火窯后，退火工跟著頭子，通過觀察孔密切注視頭子的運行情況，發(fā)現(xiàn)炸裂、掉大塊、有阻卡可能者，應立即用長鉤子打碎，如發(fā)現(xiàn)玻璃斷頭子，應重新跟頭子，直至將頭子順利送出退火窯封閉區(qū)。

      5.3 頭子送出退火窯封閉區(qū)(即RET區(qū))以后，關閉所有觀察孔，保證退火窯的溫度均勻，并根據(jù)玻璃板的退火質量，合理調整退火溫度制度以滿足正常生產退火的需要，而后啟動RET區(qū)及F區(qū)風機，調整其冷卻風量，保證玻璃板不炸裂和具有良好的切裁性。

      砸頭子期間退火窯的操作

      6.1 配合錫槽操作人員把砸斷玻璃帶安全送入退火窯。

      6.2 將玻璃送入退火窯后，落下退火窯首端擋簾;玻璃帶安全送出退火窯后，落下C區(qū)尾端擋簾。

      6.3 分段逐個打開各區(qū)觀察孔和底門，觀察退火窯傳動輥上下有無碎玻璃，如有碎玻璃時，應及時組織清除，在清除碎玻璃時，應分段進行，清理一段、封閉一段，以盡量防止過多冷空氣進入而影響保溫。

      6.4 如果屬于錫槽部分處理事故需要而砸頭子，退火窯A、B、C 區(qū)仍按原生產指標控制設定值不變，全部打手動控制，RET區(qū)和F區(qū)風量風閥開度可適當臨時關小或關死。

      6.5 如果急于停產檢修需要而砸頭子，則關、停退火窯所有電加熱和冷卻風機，待退火窯A、B、C區(qū)溫度均降至室溫(60℃)以后，方可停主傳動，停產期間，退火工還應全面檢查電加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)儀表和控制系統(tǒng)的維修情況，如發(fā)現(xiàn)問題，及時提出解決，在維修期間要間隔盤車(無檢修不得停主傳動)。

      退火窯事故處理操作規(guī)程

      退火窯事故有如下幾種：停電、停輥、擋簾掉落、停水。

      7.1 停電

      ① 停電時間不長，在15~20分鐘之內，立即幫助錫槽處理停電事故，UPS供主傳動。來電后，主傳動、電加熱、風機及時送電， 清除窯內玻璃渣，恢復一切正常操作程序即可。

      ② 若停電時間長，超過20分鐘以上，應做如下工作：

      a. 1UPS也斷電，拉開離合器，分段手動盤車，保護輥道不致彎曲。

      b. 來電后，同以上4.7.1.1來電后處理。

      ③ 當發(fā)現(xiàn)某輥停轉，立即匯報并通知值班鉗工趕到現(xiàn)場處理，處理辦法如下:

      a. 若是吊掛輥(A、B、C、RET區(qū)的輥)立即將其降低輥位，使之不致接觸玻璃，在玻璃生產保持正常情況下，查找停輥原因及時檢修。

      b. 若是F區(qū)的固定輥，立即查找原因，快速處理，使生產盡快恢復正常。

      ④擋簾掉落

      發(fā)現(xiàn)擋簾掉落，立即找出具體位置，同時立即通知鉗工到現(xiàn)場處理，打開殼體頂部的搶修孔檢修，迅速恢復正常生產。

      ⑤ 停水

      當發(fā)現(xiàn)停水，必須立即上退火窯殼體頂部取出六臺紅外高溫計，將紅外高溫計孔封好，來水后再將其恢復原位。

      改板操作規(guī)程

      接到改板通知后，要迅速檢查一遍退火窯各區(qū)擋簾、風機、邊火、邊部冷卻器和退火窯碎玻璃渣情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理并匯報值班經理。開始改板后，將退火窯各區(qū)溫度設定為新參數(shù)值，并打“手動”調控，直至玻璃板穩(wěn)定，溫度達到設定值后恢復“自控”，若有個別點溫度波動較大，可仍然用“手動”調控。溫度點波動較大時，要檢查擋簾等，必要時只能“手動”。
 
      8.1改板開始后，退火工必須認真觀察過渡輥的情況，使玻璃板安全順利地通過過渡輥，送入退火窯。當發(fā)現(xiàn)斷板時，要立即處理并報告值班經理，杜絕大事故發(fā)生。

      8.2改板后的玻璃板到了退火窯D區(qū)后，要根據(jù)需要及時調整RET 區(qū)~F區(qū)風閥開度，如果有邊火，要及時調整邊火數(shù)量和位置，確保玻璃不炸板并順利送至冷端切裁。

      8.3 若改板過程中發(fā)生炸板要及時處理，處理完炸板后要迅速清除板下搭在輥子上的玻璃塊，以防玻璃下表劃傷。

      8.4 當玻璃板厚度、內牙距、板寬等指標達到要求后，要積極主動迅速調整好退火溫度、風閥開度、邊火等，以保證良好的切裁和應力狀況。

      8.5 板寬調整時，根據(jù)需要對退火窯A、B、C區(qū)邊部溫度作微調，同時對D-F區(qū)風閥邊火作相應調整，從而保證良好的退火。

       操作注意事項

      9.1 按工作內容填寫工作日志。

      9.2 正常生產時，不同品種玻璃的退火曲線應有技術部門制訂，其他人員不可擅自更改。

      9.3 引頭子時， 退火窯要按預定升溫曲線升溫， 以減少玻璃炸裂，保證頭子暢通無阻(包括斷炸頭子后的新頭子)，防止玻璃在窯內自動疊板，要及時清理搭在輥子上的碎玻璃片。

      9.4 引頭子時玻璃在C區(qū)或C區(qū)以前炸，或錫槽事故處理后， 應關掉F區(qū)風機， 必要時Ret區(qū)風閥也要關掉，待玻璃通過F區(qū)后再緩慢打開。

      9.5 退火工必須每2小時對退火窯的所有風機和主傳動電機巡查一遍，出現(xiàn)問題及時處理;窯內碎玻璃也要及時清理，以免影響溫度控制。

      9.6 生產不正?；蜻M行生產調整時，如測量溫度與設定溫度偏差較大，應改用手動控制。

      9.7 發(fā)生停電事故時，應首先檢查主傳動，備用5.5kW電機是否正常運轉，保證輥道不停止轉動，必要時人工盤車，隨時準備來電啟動開車，以免造成輥子變形影響生產。

      9.8 經常與錫槽保持聯(lián)系，控制好玻璃板走向，玻璃帶中心與退火窯中心盡量重合，減少玻璃板在退火窯內的擺動。

      9.9 盡量防止冷風進入退火窯內，扒碎玻璃時少開操作門，且不能兩邊對開，以免穿堂風使玻璃板炸裂。

      9.10 定期檢查退火窯內碎玻璃情況，特別是引頭子或處理錫槽事故后，及時組織有關人員清理碎玻璃，不能因其過多，影響溫度控制或阻擋玻璃帶的運行及劃傷玻璃。

      9.11 退火窯各區(qū)風機啟動前應先將其進口或出口閥門關死，并盤車，待正常運轉后，在緩緩打開手動閥。

      9.12 退火工應經常檢查RET區(qū)和F區(qū)風閥手柄位置，如有滑動及時恢復。

      9.13 應經常檢查退火窯輥道，尤其要多檢查E區(qū)和F區(qū)輥道，發(fā)現(xiàn)有停轉等異?，F(xiàn)象要及時處理。