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玻璃的退火
浮法玻璃生產(chǎn)中，玻璃帶出錫槽后的冷卻是至關(guān)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(chǎn)生的溫差會使玻璃產(chǎn)生很大的應(yīng)力。大的應(yīng)力會導(dǎo)致玻璃出現(xiàn)炸裂及熱態(tài)、冷態(tài)切割困難，嚴(yán)重時玻璃還會在存放及機(jī)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(chǎn)生的應(yīng)力控制在允許值的范圍內(nèi)。
1.1 玻璃的應(yīng)力
玻璃在冷卻過程中產(chǎn)生的應(yīng)力分為：端面應(yīng)力(厚度方向)和平面應(yīng)力(寬度方向);這些應(yīng)力包括：暫時應(yīng)力和永久應(yīng)力。
①端面應(yīng)力：是由在冷卻過程中厚度方向上不可避免地產(chǎn)生溫度梯度而造成的應(yīng)力。
②平面應(yīng)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(yīng)力。
③ 暫時應(yīng)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(yīng)力。
④ 永久應(yīng)力：當(dāng)玻璃中溫度梯度消失后殘留的應(yīng)力。
由于玻璃化學(xué)組成不均勻?qū)е陆Y(jié)構(gòu)上的不均勻而產(chǎn)生的應(yīng)力，亦屬永久應(yīng)力。這種應(yīng)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(diào)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(dú)調(diào)節(jié)。浮法退火窯的作用就是按預(yù)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(yùn)的溫度(~70 °C)。
2.1 退火窯各區(qū)主要結(jié)構(gòu)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(dá)到退火上限溫度。本區(qū)各節(jié)設(shè)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(chǎn)生永久應(yīng)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(yīng)力控制在允許范圍內(nèi)。因此，控制好該區(qū)的冷卻速度可減少永久應(yīng)力，提高退火質(zhì)量。本區(qū)各節(jié)設(shè)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(fēng)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(jìn)行溫降的自動控制，在不產(chǎn)生過大的暫時應(yīng)力條件下提高冷卻速度，使玻璃的暫時應(yīng)力控制在合適的范圍內(nèi)。本區(qū)各節(jié)設(shè)有邊部電加熱箱及多層管束式輻射冷卻器。(熱風(fēng)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(nèi)外殼構(gòu)成，中間充填保溫棉。各節(jié)退火窯側(cè)墻設(shè)由觀察孔與清掃孔，各區(qū)之間設(shè)有擋板隔開，由系統(tǒng)中的蝶閥或退火窯加熱元件來調(diào)節(jié)溫度，也可手動調(diào)節(jié)。
④ D區(qū)：過渡區(qū)。單層密閉，不加熱，不調(diào)溫。
⑤ Ret區(qū)(分Ret1、Ret2兩個區(qū))：熱風(fēng)循環(huán)區(qū)。該區(qū)采用可調(diào)溫的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對玻璃板的直接強(qiáng)制對流冷卻。各個區(qū)頂部設(shè)由若干排扇形風(fēng)嘴，每排分五區(qū)，下部設(shè)有橫向不分區(qū)的長形扁風(fēng)嘴，可單獨(dú)用人工控制每區(qū)的風(fēng)量。此區(qū)盡量密閉，在每個區(qū)前后設(shè)有活動門，殼體下面設(shè)有掏碎玻璃的門，每區(qū)設(shè)有冷卻風(fēng)機(jī)一臺，熱風(fēng)循環(huán)使用，冷卻風(fēng)溫度由熱電阻控制摻冷風(fēng)的蝶閥開度來保證。
⑥ E區(qū)：過渡區(qū)。該區(qū)無冷卻設(shè)備。
⑦ F區(qū)：強(qiáng)制冷卻區(qū)(分F1、F2、F3三個區(qū))。該區(qū)采用室內(nèi)空氣對玻璃板進(jìn)行直接強(qiáng)制對流冷卻。在各個區(qū)上部設(shè)由若干排橫向分五區(qū)扇形風(fēng)嘴，下部設(shè)有橫向不分區(qū)的長形扁風(fēng)嘴，均用人工控制蝶閥調(diào)節(jié)風(fēng)量。
退火窯溫度制度
3.1縱向溫度
正常生產(chǎn)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(jìn)口溫度：600±10℃;出口溫度：60~70℃
3.2橫向溫度
進(jìn)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(shè)置應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)量、厚度及玻璃板實(shí)際應(yīng)力曲線作適當(dāng)調(diào)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(bǔ)償傳動輥?zhàn)訋ё叩臒崃?，使玻璃板上、下表面溫度趨于一致?/p>
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(yīng)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(chǎn)生溫差的原因：
a. 在退火區(qū)玻璃板中間冷卻強(qiáng)度太大;
b. 在退火區(qū)之后玻璃板邊部冷卻強(qiáng)度太大;
c. 敞開區(qū)(Ret區(qū)、F區(qū))廠房內(nèi)氣流太大;
d. 生產(chǎn)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(cè)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(qiáng)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(dāng)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(dāng)增加RET區(qū)或F區(qū)該部上表吹風(fēng)量或適當(dāng)減少RET區(qū)或F區(qū)上表其余部分吹風(fēng)量。
e. 為解決生產(chǎn)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(shè)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?zhàn)訌澢㈠a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(yīng)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(chǎn)生的波浪形彎曲稱為波形彎曲，在退火區(qū)之后產(chǎn)生的波浪形彎曲稱為凹凸變形。
①波形彎曲產(chǎn)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?zhàn)有螤钣绊懏a(chǎn)生波形彎曲。波形間距離等于輥?zhàn)拥拈g距;
b. 在A區(qū)，某一根輥?zhàn)硬辉谝?guī)定標(biāo)高上。
c. 錫槽邊部錫液溫度太低，導(dǎo)致玻璃板邊部溫度低。這會產(chǎn)生永久應(yīng)力，因?yàn)檫@些波形永久不會消失，退火窯內(nèi)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(qiáng)的空氣流，導(dǎo)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(nèi)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(dāng)降低錫槽出口溫度;
b.加強(qiáng)過渡輥臺處的密封;
c.在邊部安裝臨時燃燒裝置;
d.調(diào)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(qiáng)退火窯窯體密封。
② 凹凸變形產(chǎn)生的原因：
a. 在退火區(qū)玻璃板邊部過冷，產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力(永久應(yīng)力);
b. 在退火區(qū)之后玻璃板邊部過熱，重新產(chǎn)生壓應(yīng)力(暫時應(yīng)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(chǎn)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(cè)的F區(qū)風(fēng)量即可。
4.3退火造成玻璃切割質(zhì)量問題的處理
① 玻璃橫掰時，出現(xiàn)退火問題的調(diào)整
a. 橫向掰斷時，出現(xiàn)玻璃一側(cè)(南側(cè)或北側(cè))斷面不整齊，主要由于橫切時，玻璃一側(cè)溫度高，壓應(yīng)力大造成。
調(diào)整：增加F區(qū)一側(cè)(不整齊的一側(cè))吹風(fēng)量或減少F區(qū)另一側(cè)及中部吹風(fēng)量適量。
b. 橫向掰斷時，出現(xiàn)中部切斷面不“整齊”。
調(diào)整：增加F區(qū)邊部吹風(fēng)量或減少F區(qū)中部吹風(fēng)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(yīng)力過大。
調(diào)整：增加F區(qū)上表面吹風(fēng)量或減少F區(qū)下表面吹風(fēng)量。
d. 橫向掰斷前，刀痕自動裂，這時上表面張應(yīng)力過大。
調(diào)整：增加F區(qū)下表面吹風(fēng)量或減少F區(qū)板上吹風(fēng)量。
② 在玻璃縱切、掰邊時，出現(xiàn)退火問題的調(diào)整
a. 玻璃一側(cè)(南側(cè)或北側(cè))自動裂，則刀痕自裂側(cè)張應(yīng)力大。
調(diào)整：減少F區(qū)板上刀痕自裂側(cè)吹風(fēng)量適量。
b. 玻璃兩側(cè)刀痕均在掰邊前自裂。
調(diào)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(diào)整：增加不好掰一側(cè)F區(qū)板上吹風(fēng)量，或減少F區(qū)中部及另一側(cè)板上吹風(fēng)量，減少F區(qū)板下吹風(fēng)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(fēng)機(jī)，檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)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(dāng)頭子從錫槽出口挑上過渡輥臺進(jìn)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(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)炸裂、掉大塊、有阻卡可能者，應(yīng)立即用長鉤子打碎，如發(fā)現(xiàn)玻璃斷頭子，應(yīng)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(guān)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(zhì)量，合理調(diào)整退火溫度制度以滿足正常生產(chǎn)退火的需要，而后啟動RET區(qū)及F區(qū)風(fēng)機(jī)，調(diào)整其冷卻風(fēng)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(yīng)及時組織清除，在清除碎玻璃時，應(yīng)分段進(jìn)行，清理一段、封閉一段，以盡量防止過多冷空氣進(jìn)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(chǎn)指標(biāo)控制設(shè)定值不變，全部打手動控制，RET區(qū)和F區(qū)風(fēng)量風(fēng)閥開度可適當(dāng)臨時關(guān)小或關(guān)死。
6.5 如果急于停產(chǎn)檢修需要而砸頭子，則關(guān)、停退火窯所有電加熱和冷卻風(fēng)機(jī)，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(chǎn)期間，退火工還應(yīng)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(nèi)，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(fēng)機(jī)及時送電， 清除窯內(nèi)玻璃渣，恢復(fù)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(yīng)做如下工作：
a. 1UPS也斷電，拉開離合器，分段手動盤車，保護(hù)輥道不致彎曲。
b. 來電后，同以上4.7.1.1來電后處理。
③ 當(dāng)發(fā)現(xiàn)某輥停轉(zhuǎn)，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(chǎn)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(chǎn)盡快恢復(fù)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(fù)正常生產(chǎn)。
⑤ 停水
當(dāng)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(jì)，將紅外高溫計(jì)孔封好，來水后再將其恢復(fù)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(fēng)機(jī)、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(jīng)理。開始改板后，將退火窯各區(qū)溫度設(shè)定為新參數(shù)值，并打“手動”調(diào)控，直至玻璃板穩(wěn)定，溫度達(dá)到設(shè)定值后恢復(fù)“自控”，若有個別點(diǎn)溫度波動較大，可仍然用“手動”調(diào)控。溫度點(diǎn)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(rèn)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(dāng)發(fā)現(xiàn)斷板時，要立即處理并報告值班經(jīng)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(diào)整RET 區(qū)~F區(qū)風(fēng)閥開度，如果有邊火，要及時調(diào)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?zhàn)由系牟ＡK，以防玻璃下表劃傷。
8.4 當(dāng)玻璃板厚度、內(nèi)牙距、板寬等指標(biāo)達(dá)到要求后，要積極主動迅速調(diào)整好退火溫度、風(fēng)閥開度、邊火等，以保證良好的切裁和應(yīng)力狀況。
8.5 板寬調(diào)整時，根據(jù)需要對退火窯A、B、C區(qū)邊部溫度作微調(diào)，同時對D-F區(qū)風(fēng)閥邊火作相應(yīng)調(diào)整，從而保證良好的退火。
操作注意事項(xiàng)
9.1 按工作內(nèi)容填寫工作日志。
9.2 正常生產(chǎn)時，不同品種玻璃的退火曲線應(yīng)有技術(shù)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(yù)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(nèi)自動疊板，要及時清理搭在輥?zhàn)由系乃椴Ａ?/p>
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(yīng)關(guān)掉F區(qū)風(fēng)機(jī)， 必要時Ret區(qū)風(fēng)閥也要關(guān)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(fēng)機(jī)和主傳動電機(jī)巡查一遍，出現(xiàn)問題及時處理;窯內(nèi)碎玻璃也要及時清理，以免影響溫度控制。
9.6 生產(chǎn)不正?；蜻M(jìn)行生產(chǎn)調(diào)整時，如測量溫度與設(shè)定溫度偏差較大，應(yīng)改用手動控制。
9.7 發(fā)生停電事故時，應(yīng)首先檢查主傳動，備用5.5kW電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證輥道不停止轉(zhuǎn)動，必要時人工盤車，隨時準(zhǔn)備來電啟動開車，以免造成輥?zhàn)幼冃斡绊懮a(chǎn)。
9.8 經(jīng)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(nèi)的擺動。
9.9 盡量防止冷風(fēng)進(jìn)入退火窯內(nèi)，扒碎玻璃時少開操作門，且不能兩邊對開，以免穿堂風(fēng)使玻璃板炸裂。
9.10 定期檢查退火窯內(nèi)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(guān)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(yùn)行及劃傷玻璃。
9.11 退火窯各區(qū)風(fēng)機(jī)啟動前應(yīng)先將其進(jìn)口或出口閥門關(guān)死，并盤車，待正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，在緩緩打開手動閥。
9.12 退火工應(yīng)經(jīng)常檢查RET區(qū)和F區(qū)風(fēng)閥手柄位置，如有滑動及時恢復(fù)。
9.13 應(yīng)經(jīng)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(zhuǎn)等異常現(xiàn)象要及時處理。
