隨著浮法工藝的迅速發展, 我國浮法玻璃已從常規的5、6mm的生產, 向15、19甚至25mm厚玻璃的生產邁進, 玻璃的成型問題已基本解決, 而退火質量, 特別是退火后的應力問題則成為制約成品玻璃產量及質量的一個主要因素。玻璃在退火過程中產生的熱應力可分為永久應力和暫時應力, 永久應力是當高溫玻璃經退火到室溫并達到溫度均衡后, 玻璃中仍然存在的熱應力, 一般產生于轉變溫度和應變溫度范圍之間。暫時應力是隨溫度梯度的存在而存在, 隨溫度梯度的消失而消失的熱應力, 一般伴隨著整個退火過程。玻璃的退火主要是在退火窯中進行的, 一般來說玻璃從退火窯出來以后, 其應力應該能夠滿足切割的要求, 但因各種因素的影響, 玻璃邊部應力離要求還存在一定的差距, 這時, 必須想法在切割橋之前的這段輥道上, 把邊部應力調整到滿足切割要求應力的范圍內。
由于邊部表面應力所造成的玻璃切割問題有以下幾種情況: (1) 掰邊時玻璃板邊部不“整齊”—產生小缺口; (2) 在靠近邊部處玻璃不沿切痕斷開, 造成多角或少角; (3) 掰掉的邊部分成幾段掉落。出現這些現象都是因為玻璃板邊部有太高的壓應力或張應力原因造成的。
通過在冷端切裁工段多年的實踐、探索及總結, 除了相應的調整刀壓、更換不同角度的刀輪、調整掰邊輪位置等常用措施外, 我們還采取了多種措施調整和控制玻璃帶的邊部應力, 以達到滿足切割要求的應力狀態, 確保切割質量的穩定。
措施一:在退火窯的末端位置和縱切橋之前輥道的合適位置增加燒槍, 通過燒邊火提高邊部的溫度。此措施采用天然氣火焰加熱玻璃的邊部, 可以有效的控制邊部的溫度, 以改變其應力狀況, 但火焰的大小及高度掌握不好時, 容易在玻璃表面產生火焰印, 從而影響成品玻璃的質量。
措施二:在縱切橋之前輥道的合適位置增加板邊冷卻水, 通過水冷來改變和控制溫度, 以改變其應力狀況。根據璃厚度不同及切割需要, 冷卻水可以每邊安裝一套, 也可以安裝多套?？梢杂米詠硭? 也可以用溫度更低些的冷凍水, 經過試驗, 冷凍水的效果更好, 但必須有相應的冷凍水制取裝置才行。我們安裝了三套冷卻水裝置, 生產較薄玻璃時, 使用一套或不用, 生產厚玻璃時全部使用, 效果十分顯著。使用冷卻水時要控制好流量, 保證不會污染到縱切痕里面的玻璃, 可以讓水滴到壓在玻璃表面的毛刷或海綿上, 這樣水就能夠均勻的對玻璃冷卻。
措施三:在縱切橋之前或之后的輥道合適位置增加電加熱裝置, 或直接用電熱風機吹的措施。利用熱空氣對玻璃進行加熱, 不會對玻璃質量產生不良的影響。我們選擇的是石英電加熱管, 配以壓縮空氣把熱風吹的玻璃上, 電加熱裝置作成移動式的, 可以在縱切前對玻璃加熱, 也可以在縱切劃痕后加熱刀痕內側, 提高邊部張應力, 經過試驗證明效果良好, 掰邊的質量比沒使用電加熱的時候要好的多。
在生產15mm以上的厚玻璃時, 如果采取以上的措施效果不明顯, 還可采取二次掰邊的方式, 用來提高掰邊后玻璃板邊角的質量。所謂二次掰邊就是在掰邊輥道上分兩次掰掉邊部, 第一次掰邊切痕位置一般在在牙痕外, 掰掉邊部后將使玻璃邊部的壓應力大大降低。第二次次掰邊切痕按要求的玻璃板寬度劃出, 掰掉后得到正常尺寸的玻璃板。因為第一次掰邊后玻璃邊部的壓應力大大降低, 所以使得成品玻璃板邊角部位的質量顯著提高, 減少了玻璃損失, 使成品率得到提高。二次掰邊一般需要兩段掰邊輥道才能實現, 但我們的浮法線設計時只有一段掰邊輥道, 設想的通過四個角部的可以里外移動的輪實現二次掰邊, 經過試用后發現根本達不到要求。
因此我們采取了措施四:經過反復試驗, 我們把氣缸固定到底座上, 在氣缸桿安裝一個金屬圓錐頭, 用電磁閥控制氣缸上下動作。使用時, 把底座放到橫掰前的玻璃帶下面, 伸出氣缸桿后, 調整圓錐頭比玻璃下表面高出1mm左右, 然后縮回氣缸桿, 讓圓錐頭對準一次掰邊的切痕, 啟動電磁閥, 對切痕進行頂撞。因為玻璃比較厚, 1mm的高度差剛好把劃痕往下延伸至接近玻璃的下表面, 還不會完全掰斷, 也不影響橫掰后玻璃板繼續前行, 而且還起到了一次掰邊的作用, 使玻璃邊部的壓應力大大降低。
以上幾種措施主要是在浮法玻璃生產線冷端采取的, 對于出了退火窯的玻璃來說, 屬事后的控制, 也需要增加一定消耗, 如水、電、天然氣、壓縮空氣及各種備件等。如果能夠在玻璃帶進入退火窯后, 在退火窯內部按照退火曲線對其各區的出口溫度進行調控, 進行事中控制, 盡可能穩定玻璃內部的結構, 消除或減少玻璃內部的熱應力, 對應提高玻璃的質量及良品率是最佳的選擇, 當然這是一項比較復雜的工作。
結語
在實際的生產中, 玻璃邊角部的破損還有其他原因引起的, 如人為原因等。但通過采取以上幾種措施, 的確能夠有效地降低玻璃的應力, 改善其邊部應力狀況, 而應力的減小就使得切割后的掰邊較為容易, 且玻璃邊部也整齊, 玻璃的質量及良品率得到提高。
摘要：在浮法玻璃生產過程中, 切割后掰開時, 經常會有斷面掰的不齊或掉塊的現象發生, 這與玻璃的應力分布不當有關, 尤其是玻璃邊部的應力, 對玻璃原片質量造成很大影響, 也會造成玻璃損失。本文對浮法玻璃的應力進行了簡單的闡述, 分析了邊部應力引起的一些切割問題, 并根據多年在冷端工作的經驗提出了解決方法。
關鍵詞：玻璃,邊部,應力,措施
參考文獻
[1] 張戰營等.《浮法玻璃生產技術與設備》.化學工業出版社, 2010.
[2] 趙建軍.《厚玻璃退火常見問題的解決方法》.中國玻璃, 2007.