2.1 mm汽車玻璃生產(chǎn)彎曲度改善研究

鄭忠 孫堯 黎建春

（成都南玻玻璃有限公司 成都 610213）

0 引言

浮法玻璃厚度均勻性好，透光度高，裝飾性好，具有良好的透明性、明亮性、純凈性、以及室內(nèi)的光線明亮等特點，視野的廣闊性能，同時還是建筑門窗、天然采光的材料的最佳首選材料，更是極富應用的建筑材料之一。可以說，在建筑玻璃的多種種類來看，這種浮法玻璃應用最大，是進行玻璃深加工的最為重要的原片之一。浮法玻璃以透明度純凈度最佳為主要特色，用于制鏡、汽車玻璃等。不發(fā)臉，不走形，這是它的一大優(yōu)點。

然而在浮法生產(chǎn)薄玻璃過程中有一個重要指標—彎曲度卻對汽車玻璃的質(zhì)量造成負面影響，所以本文討論在生產(chǎn)過程中如何改善玻璃彎曲度，從而減少生產(chǎn)損耗，提高產(chǎn)量和成品率。

1 彎曲度的定義

彎曲是玻璃帶的一種局部變形引起的玻璃板不平整，常見于薄板玻璃，特別是厚度小于2.5 mm的玻璃。彎曲主要產(chǎn)生于錫槽的窄段、過渡輥道間隙處和退火窯A區(qū)前端。常見的形式主要有兩種：即輥道變形和成形變形。

2 生產(chǎn)中的彎曲度類型分析

2.1 輥道變形與成形變形

輥道變形是由于玻璃帶錫槽出口溫度過高、輥道的偏心運轉(zhuǎn)以及輥道的表面不平整引起的，玻璃帶間隔一定距離出現(xiàn)一次“波浪”的現(xiàn)象。

成形變形是玻璃帶的橫向溫度差過大，導致形成的玻璃帶“凹凸”不平，生產(chǎn)出的成品玻璃板呈“波浪”狀。

2.2 生產(chǎn)中的彎曲度類型確定

鑒于兩種類型的成因差別，在生產(chǎn)過程中通過降低出口溫度5 ℃而彎曲度基本無改善，從而排除輥道變形，因此生產(chǎn)中出現(xiàn)的彎曲度類型可以確定為成形變形。

3 工藝優(yōu)化

在實際生產(chǎn)的過程中，通過三次生產(chǎn)2.1 mm玻璃時調(diào)整生產(chǎn)工藝來改善彎曲度。分別是調(diào)整成形區(qū)域橫向溫度差、減小玻璃板厚薄差、退火區(qū)域溫度制度和硬件控制。

3.1 調(diào)整成形區(qū)域橫向溫度差

（1）控制板型對稱性。增加玻璃在錫槽內(nèi)的覆蓋面積，提高邊部錫液溫度。2#～ 5#拉邊機車位控制在1680～1750 mm，相應位置玻璃板寬在7.4 m左右，邊部距左右邊部對稱約300 mm。

（2）出口火縫導流裝置。出口火縫導流裝置開邊部，中間3個關閉，熱氣流往邊部流，從而減小橫向溫差。

（3）拉邊機區(qū)域增設浸沒式擋鰭。根據(jù)拉邊機區(qū)域使用浸沒式擋鰭時成形的穩(wěn)定性以及理論解決彎曲度措施，可在拉邊機區(qū)域增設兩對浸沒式擋鰭。

（4）增設直線電機。在浮法玻璃生產(chǎn)中，由于橫向溫差的存在，根據(jù)玻璃成形的溫度場理論，它是產(chǎn)生玻璃厚薄差的根本原因，同時造成了玻璃橫向內(nèi)應力不均，從而影響玻璃的彎曲度，在低溫段增加直線電機減小錫液流動，從而減小橫向溫差。

（5）成形區(qū)域硬件改善。生產(chǎn)2.1 mm玻璃時彎曲度表現(xiàn)出極強的早晚周期性變化規(guī)律，故主要對冷卻水、冷卻氣及錫槽本體結(jié)構(gòu)等影響因素進行了深入的排查和分析，認為保護氣體、水、設備本體散熱對彎曲度的晝夜影響主要集中在錫槽與渣箱邊部，加大夜間橫向溫差，中部與邊部冷卻速差增大，導致玻璃進入固化開始階段彎曲度就已變差。

硬件改善主要針對相關設備設施提出了以下改進措施：卷邊器水冷管取消，改造為不銹鋼結(jié)構(gòu)；減少外窺鏡氮氣量，錫槽前區(qū)暫不調(diào)整，卷邊器及出口以手感有氣為標準降低；共用氮氣供氣溫度，通過引熱風到氮氫配氣室控制；錫槽底殼溫度按照夜間112 ℃±1 ℃，白天110 ℃±1 ℃控制，控制槽底風量，減少受外界溫度的影響。

（6）使用優(yōu)化后的異形水包來減小錫槽內(nèi)橫向溫差，如圖1所示。在圖1-①的位置加裝邊部保溫，保溫至錫槽邊封處，減少對邊部錫液及邊部玻璃帶的冷卻效果。

圖1 優(yōu)化后的異形水包

3.2 減小玻璃厚薄差

3.2.1 電加熱設置分布

通過各區(qū)域電加熱功率的不同分布，調(diào)整錫槽內(nèi)橫向溫差，達到控制厚薄差≤0.05 mm的目的。在錫槽高溫區(qū)域中部不使用電加熱，從而控制成形溫度，減小厚薄差。

在錫槽中溫區(qū)為減小玻璃厚薄差，擬邊部多投電加熱，次邊部少量，中部不投，以平衡中部、次邊部和邊部的溫度差。預計電加熱總投入功率950～1050 kW，不包括出口部分，見表1，圖2。

表1 電加熱分布 kW

圖2 厚薄差與彎曲度的變化趨勢圖

由表1和圖2可以看出，①邊部電加熱對邊部彎曲的改善是有利的；②當次邊部的電加熱關完后，次邊部的彎曲度呈現(xiàn)變差趨勢。

3.2.2 拉邊機設置

拉邊機參數(shù)使用14對，控制末對拉邊機與主傳動速比≤1.4。

拉邊機以小角度和淺壓深作為目標，角度5°以內(nèi)，壓深控制在壓入玻璃板5～8 mm。調(diào)整2#、9#拉邊機機位，避免拉邊機不對稱造成的板擺。

檢修維修拉邊機，保證拉邊機全程徑向跳動±0.20 mm。

減薄光邊厚度：減小邊子與凈板的厚度差，控制首對拉邊機牙印靠外，牙印分散，控制光邊目標厚度3.2 mm以下。

3.2.3 流道及成形溫度調(diào)整

邊部電加熱使用，增開中溫區(qū)次邊部3排電加熱共計50～100 kW，保證收縮段錫液溫度≥735 ℃，但次邊部電加熱增投后會導致錫槽溫度升高，從而加大玻璃板的收縮和厚薄差的變大，因此降低流道溫度來控制。

3.3 退火區(qū)域改善

溫度制度保持相對穩(wěn)定時平面度也穩(wěn)定，退火窯區(qū)域?qū)ζ矫娑戎挥袃?yōu)化作用；2.1 mm生產(chǎn)切裁損失明顯減少，主要因素為平面度整體好轉(zhuǎn)，退火溫度整體較穩(wěn)定，調(diào)整幅度小。某時間段調(diào)整退火溫度期間切裁仍然保持較好，說明溫度制度處于合理范圍，可作為生產(chǎn)的重要參照。

3.3.1 硬件改善

A區(qū)兩側(cè)觀察孔、板上SO2管孔、板下測溫孔密封；

A區(qū)風閥維修保持調(diào)整靈敏性和調(diào)整精度，B1～C區(qū)風閥全部檢查校準。

3.3.2 退火工藝控制

保持錫槽出口溫度600 ℃±1 ℃控制。

優(yōu)化設定退火溫度制度，在進入3 mm生產(chǎn)過程根據(jù)環(huán)境溫度變化和3 mm切裁情況對退火制度做進一步調(diào)整，調(diào)整原則保持縱向溫度梯度，橫向溫度差調(diào)整0.5～1 ℃范圍。

進入3 mm系列生產(chǎn)后退火風閥全部手動控制，風機頻率調(diào)到合適位置后鎖定不作為調(diào)整手段，日常調(diào)整僅限于風閥開度。

進入2 mm系列生產(chǎn)過程退火溫度嚴格控制，在2 ℃以內(nèi)的調(diào)整變化，根據(jù)晝夜溫差變化邊部溫度允許有0.5～1 ℃調(diào)整幅度。

經(jīng)過三次生產(chǎn)工藝的改善與調(diào)整，彎曲度得到明顯改善，且大大符合了客戶訂單要求。表2為調(diào)整后彎曲度范圍。

表2 調(diào)整過后的彎曲度 （mm/m）

4 結(jié)語

目前，浮法玻璃原片和加工玻璃產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)規(guī)模、技術水平、產(chǎn)品質(zhì)量等方面有了長足提高，但隨著實操消費結(jié)構(gòu)層次提升，汽車玻璃、光伏電子、太陽能背板對玻璃質(zhì)量提出了更高的要求。通過對薄玻璃生產(chǎn)彎曲度影響因素的分析，采取的一系列技術措施，使2.1 mm汽車玻璃的彎曲度得到很大改善，完全滿足汽車玻璃質(zhì)量在彎曲度方向要求，提升了產(chǎn)質(zhì)量，減少切裁損失。