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浮法玻璃退火過程中有哪些常見工藝問題?
http://www.juhua244443.cn 2019-07-22 17:15:24 玻璃熔窯

  玻璃退火的目的是減弱和防止玻璃制品中出現過大的殘餘内應力和光學不均勻性,穩定玻璃内部的結構。

  玻璃的退火可分成兩個主要過程:一是玻璃中内應力的減弱或消失,二是防止内應力的重新産生。玻璃中内應力的減弱和消除是以松弛理論為基礎的,所謂内應力松弛是指材料在分子熱運動的作用下使内應力消散的過程,内應力的松弛速度在很大程度上決定于玻璃所處的溫度。

  退火過程中常見的工藝問題有如下幾種:

  1、玻璃帶上下表面不對稱冷卻

  ①玻璃闆在退火區域内的不對稱冷卻

  玻璃闆處在退火區域中,如上下表面冷卻強度不同,則當玻璃冷卻到室溫均衡時,會引起應力分布不對稱,壓應力就會向冷得快的那一面偏移,冷卻快(涼)的表面受壓應力,冷卻慢(熱)的表面受張應力,如果玻璃原片足夠大,玻璃中應力分布的不平衡必将引起變形——彎曲或翹曲。若玻璃闆的下表面比上表面冷卻得快,則壓應力大的一邊在下表面,闆向上彎曲;反之,向下彎曲。若産生的應力超過允許值時會發生炸裂。

  ②玻璃在退火區域溫度以下不對稱冷卻

  玻璃在退火區域溫度以下,上下表面冷卻速度不一緻,則會産生暫時應力,冷卻速度快(涼)的表面受張應力,冷卻速度慢(熱)的表面受壓應力。

  2、玻璃帶橫向溫度不均勻

  ①溫度橫向對稱分布的不均勻

  溫度對稱于中心線分布,但邊部比中部涼或邊部比中部熱。玻璃帶寬度方向有溫差存在,同樣也會産生熱應力。

  當玻璃帶邊部比中部涼時,若處于退火溫度區域,邊部(涼)受壓應力,中部(熱)受張應力;若玻璃處于退火溫度之下,則邊部(涼)受張應力,中部(熱)受壓應力。

  當玻璃闆邊部比中部熱時,則闆面方向所受應力與上述相反。

  上面幾種情況所産生的應力,可以用應力儀測量。通常也可以用手指來作定性的檢驗,即在離切割機位置相當距離的地方,用兩個或三個手指頭将邊部輕輕擡起。如果邊部成波狀而且很容易被擡起,那麼邊部承受壓應力,中部承受張應力;如果邊部很緊,而且不易被擡起,則邊部承受張應力,而中部承受壓應力。

  從所周知,玻璃的抗壓強度比抗張強度約大十倍,所以玻璃闆通常首先在承受張應力的闆面上發生破裂,然後裂紋可能繼續向壓應力區發展。因此,暫時應力對玻璃破壞性更強,隻要産生的張應力等于或稍大于玻璃的抗張強度,在沒有任何外力作用下,玻璃也會自行破裂。

  ②玻璃闆橫向溫度不對稱分布的不均勻

  玻璃闆橫向溫度不對稱分布,即玻璃闆面兩邊部冷卻速度不相同,而引起一邊溫度高一邊溫度低,而使闆面應力分布也不對稱。若處于退火溫度區域,同樣涼邊變長受壓應力,熱邊變短受張應力,玻璃帶會向熱的一邊偏移走偏;若玻璃處于退火溫度之下,則涼邊受張應力,熱邊受壓應力,暫時應力超過允許值時出現炸裂。

  這時,玻璃闆面的理論應力值是不能測量的,因為一部分應力由于變形而消除了。

  玻璃帶離開退火區域,可以比較快的速度進行冷卻,因玻璃不會再産生水久應力了。但必須指出,此時如果冷卻速度過快,或橫向溫差太大,則會産生過大的暫時應力或應力分布不平衡而使玻璃在退火窯中破裂,這是在實際生産中經常發生的。

  3、結論

  綜上所述,在退火溫度範圍内,玻璃帶橫向溫度的不均勻,當玻璃冷卻到室溫時,将産生永久應力,在退火窯中闆面較熱部分是處在受張狀況,較冷的部分是處在受壓狀況。在退火溫度範圍而以下,闆面較熱部分是處在受壓狀況,較冷的部分是處在受張狀況,從對玻璃造成破裂的情況來看,玻璃帶在退火區域以下,兩邊冷得太快要比中部冷得快更為不利,因此必須加以防止。這種情況往往是由于輥子兩端軸頭漏進冷空氣所造成。因此,軸頭密封是至關重要的。

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