本研究报告不是侧重于理论上的分析阐述,也不是开据某工艺参数的具体“药方”,而是结合理论基础知识和操作实践情况,侧重于研究解决问题的思路和方法。当解决问题的方法符合理论知识又具有可操作性时,具体的工艺参数仅是“填空”并注惫实践修正而己。
我公司是生产电子玻璃制品的专业化企业,产品的性质决定了对玻璃质量的高要求.可以说,玻璃质量的好坏是决定企业生产效益的最重要因素。多年的生产经验告诉我们:玻璃质量越稳定,生产越顺利.综合效益越好,产生良性循环,而越是玻璃质盆不好时,却总是难以调整到理想状态,“玻瑞不良”就象魔鬼似的捉摸不定,使我们忙于应付,甚至束手无策。因此,必须降服“玻璃不良”的恶魔,才能维持正常生产秩序,才有条件提高经济效益,规划企业的发展。
玻璃的生产过程是复杂的,影响其质量的因素更是枚不胜举。因此在研究解决问题的方法时,必须采取解剖、分解矛盾的方法,剥离和解决硬件措龙可以保证的条件,并使之毯定固化下来,集中力量解决变动因素造成的玻瑞质量不良.经过实践探索,彻底运用自如的控创玻璃质量,应该是完全可以做到的。
一、“玻璃不良”的判断标准
由于产品大小、重量不同,同质玻璃缺陷出现在产品(尤其玻屏有效面)上的几率不同,因此以“玻璃不良”而废弃的产品数的比例来代替“玻瑞不良”比例的概念,不能真正反映玻璃的质量状况,容易误导生产者和管理者盲目焦躁或盲目乐观.判断“玻璃不良”的客观方法,应是抽查一定比例的半成品,取其玻瑞缺陷个数与其玻璃重t之比.统一了这种判断方法,才有了统一的判定“玻璃不良”的标准。另外,作为玻壳生产企业,应力争和彩管厂达成下列共识,即:随着玻屏的增大,象素点的面积也在增大。应对一般玻瑞缺陷(尤其是徽气泡)的个数和大小容观的放宽要求,以求双方共同的经济效益.这在进口产品中也是这样做的。
二、严格把关入沪材料的质量
(一)原材料的把关要点
现在对于进厂原材料是有严格的检验手续的,但由于其判定依据仅是有限的“样品即,因此难免偶然性,难以反映整批材料质量的实际状况。而在分析的诸多理化指标中,往往对化学指标比较重视,分析的可靠性也较高,而对物理指标(粒度、水分)的重视不够,有限的样品也影响了分析的可靠性。而事实上当货源固定时,其化学成分的变化往往很小,而其物理指标的波动往往较大(尤其矿石材料更是如此)。化学成分的波动,影响的是玻璃的强度、色度、电气性能等内在质量。物理指标的波动往往是玻瑞外观质量下降的根源,如气泡、条纹的产生等。根据我公司对玻璃质量要求极高的生产特点,原材料供应应尽可能定点定量,矿石材料的物理指标分析应延伸到生产厂全过程控制。当前对原材料的控制,重点应放在对粒度和水分的控制上。粒度控制的重点应放在严格限制微粉比例上(超大颖粒易控制),徽粉和水分的增加,是微小泡产生而难以澄清的根源。
〔二)碎玻瑞的把关要点
我厂对碎玻瑞的粒度管理缺乏严格的手段,其破碎方法也比较简单.因而对碎玻璃的粒度要求失去实际意义,实际使用的碎玻璃粒径在5CM 以上和。5CM以下的占相当大的比例。大块玻璃的镜面会将火焰能量反射出去,不利于表面玻璃液将热量往下传递;而微粉碎玻璃则过快熔化,把周围尚未熔化的生料包围起来,既影响生料熔化的均匀性,又使混合料中的气体不能顺利逸出,从而影响了玻璃质量。因而改进碎玻璃粒度是碎玻璃的把关要点。当然也应控制碎玻璃的污染及杂质。为了改善碎玻璃的质量,我们拟定了一套碎玻璃加工方案(另报)。这套方案既能保证碎玻璃粒度均匀,又能使受污染的碎玻璃得到净化处理。
综上所述,把住了原材料和碎玻璃的质量关,就是把住了池炉“病从口入”的重要一环,才能有条件改进和完善熔制中的各种工艺参数和工艺曲线,从而得到稳定的高质量的玻璃。
三、加强熔制全过程的科学管理
众所周知,炉温、沪压、液面是池护工艺控制的最主要的三大要素。此外,如废气中的含氧量等都是及其重要的控制指标。要得到良好质量的玻璃,需要诸多条件的匹配。而对于每一个池护,都必须摸索出其特有的各种工艺参数和熔解温度曲线,握度一燃料对应关系,温度一燃料一出料量对应关系等。面对诸多复杂的因素,必须分解矛盾,先剥离和解决易解决的间题,创造稳定的配合环境,而后集中解决核心问题一熔解温度曲线。
(一)绝对出料量要衡定
生产不同产品时,池护的出料量差别很大。如5#池护,如果三条线都生产21 0CP,其日出料量约190T/D,而换产29"CP时,其日出料量则达270T/D,就是生产同一规格的产品,由于料滴数的变化或同规格不同型号的产品,其相对出料量也有差异,少则几吨多则十几吨。但不论其相对出料量每夭有多少变化,正常情况下,都应保证每天的绝对出料量是衡定的.维持这种绝对衡定的出料量的手段,就是充分发挥“流量调整通道”或“溢流口”的作用。在产品更换引起出料量大幅变化的特殊情况出现时,亦应有计划的按每日增加(或减少)固定的吨数来调适各种工艺参数,使其逐步达到并稳定在新的衡定的出料量上。只有绝对出料量是衡定的,才有利于液面的控制和建立稳定可靠的热平衡工艺曲线。当然,加料端如改为伺服控制或变频调速控制,对液面的稳定会更加有益。
(二)助燃空气应进行沮度控制
我公司池炉用助燃空气都是吸入的自然风,而环境温度即自然空气温度日温差高达十几度,年温差高达近50C。由于空气用量大,空气的温度变化,不能及时得到粥料增减的弥补,这就必然产生沪压和炉温的波动,实际影响了熔解曲线的稳定性,又不易被觉察和重视。气温的变化,还影响了助然空气供应量的变化,这又必然影响到废气含饭I指标的稳定.因此助燃空气温度控制是必要的.当然助燃空气温度控制不需要十分精确,也不必过分复杂的设施,只要保持空气温度的相对稳定就可以了.
(三)选择、完警最佳熔解曲线
在排除了各种外部条件的干扰因素之后,选择最佳熔解曲线就是获得高质量玻瑞的最关键技术要素。由于各池护的结构不同,最佳熔解曲线不会是相同的,甚至相互之间完全没有借鉴意义。同一池护不同出料t时最佳熔解曲线也会发生变化。因此简单的从理论上确定某池炉的最佳熔解曲线是行不通的。它必须遵循某些荃本要素,确定熔解曲线的墓本形态,并在实践中加以及时修正和完善.如前所述,当原材料及碎玻璃质I稳定、出料A衡定、助然风沮度稳定等外部条件配合良好的条件下,只要把握住确定熔解曲线的基本要点,勇于实践探索,获得最佳熔解曲线并不是雾里看花可望不可攀的。
确定熔解曲线基本形态的分析要点有:
1.池护结构因素
原料在池护中的熔解过程,一般是由予熔、初熔、融熔、均化等几个阶段构成的,而后进入没清池。在熔解过程中,不同的熔解阶段对应于池护的不同区域.因此必须根据池沪结构(尤其池炉长宽比)分析玻璃在每个区域发生的相变,从而提供完成这种变化的保证条件(主要是提供完成相应相变的温度条件)。池炉不同区域的温度保证条件的连线就是熔解曲线。当池炉长宽比不同时,玻璃的每个熔制阶段在池炉中占据的区域长短不同,因而不同的池炉就有不同的熔解曲线与之对应。一般来说,池护长宽比小,熔制热点应趋前,如第二对小护或采用双热点熔制,如第二、第三对小炉(当出料量大时应考虑采取)。如池护长宽比较大,熔制热点应趋后,如第三对小护.除池炉长宽比外,池护结构因素还应考虑没清池和熔化池的容积比以及通道长度。一般来说,橙清池较大,玻璃液相对流动慢,没清时间长易产生冷玻瑞,没清池温度应偏高些,以免死点或池底部的玻瑞形成析晶或亚析晶(容易产生节右和结石)。澄消池较大时,还容易产生玻瑞液的“回流”现象。一旦工作池的玻瑞液回流到熔化池,由于玻瑞液沮差较大,极易产生各种玻瑞缺陷,这是应当极力避免的.理论上说,只要通道长度允许,能够控制清料沮度达标,漫清池温度偏高些只会有利于玻璃质盘的提高。另外,任何一座池炉的设计尽管都尽可能周到的考虑到避免失误,但都不可能作到尽善尽美,尤其难以弥合理论目标和实际运行结果的差距.因此在设定熔解曲线时,应结合池炉的具体特性(一般在池炉运行一段时间后才能摸清),在工艺操作中弥补池护设计缺陷带来的不利影响。
2.熔解温度的确定
根据池炉区域在熔制过程中的作用划分,可获得熔解曲线的基本形态和走势。而各区沮度的数值,则由该区玻瑞相豁要的温度确定,这基本上是一个“填空法”一般来说,各区实际设定温度,应略高于玻璃相所需温度3-5C。这样可以避免产生熔解不良并使愁熔的玻瑞在热力作用下加快循环流动(自搅拌),有利于玻璃均化和消除条纹等缺陷.现在我们控制的温度曲线存在着误区,往往把火焰空间的沮度曲线误作玻瑞液的沮度曲线。在这种情况下,即使火焰空间的温度曲线不变,也难以确认玻瑞液温度曲线的实际状况。
3.出料量影响因素
理论上讲:池护的出料量在不超过设计能力时,玻璃质量不应受其影响。但在实践中却往往表现为:出料量大时,玻璃质量变差‘出料量小时,玻璃质量变好。这主要是因为在出料量发生较大变化时(特别是出料量增大时),熔解曲线没有及时作相应调整,或由于反应的滞后性.玻瑞质量没有及时平衡到新的热状态。这就是前面所说的,为什么在出料量需发生大的变化时,应有计划的每天增加(或减少)固定的t的道理。正是考虑到出料量的这种影响,在确定熔解曲线时,应以该池炉最常用的负荷为基础,进行完善优化各种工艺参数,以求得最佳熔解曲线。有了这条最佳熔解曲线,在出料量变化时,主要是由燃料的增减来适应变化了的出料量,而最佳熔解曲线的基本形态或各热点温度基本不变或仅做微调即可。
4.设备、仪表的完好运转
应加强设备、仪表的日点检工作,使其处在良好的动转状态。各种仪器仪表反映的数据应该是真实可靠的,火头喷枪调整的角度和火焰长度应是最佳的,各热电侧热值加权是合理的,从而保证反映出的熔解曲线和设定值是统一的.鼓泡器的位置应设定在初熔区域(多泡区),并应适当加大鼓泡直径,泡孩在60个/分以下.
5.勇于在实践中修正和完善熔解曲线
在很大程度上,予设的熔解曲线是以池炉结构、玻璃相形态和出料量等主要因素为依据,进行理性判断设定的。这个设定的重要和关键之处,就是要把握住方向和趋势,以免南辕北辙。但即使理论上的设定再好,也会与实际熔制状态有差距。这就要求操作者,特别是一线的技术责任者做有心人,勇于在实践中观察、积累数据和经验,不断修正和完善熔解曲线,逐步达到最佳状态。为了缩短这个修正过程,也由于参数调试和效果反映的滞后关系,在熔解曲线试运行的修正期,调试工作应由1名技术娴熟的负责人员在集中集体智慧的基础上具体操作,切忌步调不一的多人调试。一旦熔解曲线成熟的进入最佳状态,应将全部工艺参数和环境状态存储于电脑中,成为某型池护的专利生产软件。
(四)运行操作中合理维护最佳工艺状态
一旦长期稳定的获得最佳质量的玻瑞,说明包含熔解曲线在内的各种工艺参数和配合条件都处于最佳状态.由于玻璃生产过程是复杂的,各种影响因素都会破坏上述平衡。因而需要每个操作者随时维护最佳状态.具体的方法就是,当操作者发现某一参教有偏离最佳值的倾向时,就立即采取纠正或预防措施,而不能等该参数发生有影响的偏离后再纠正.这种方法称之为“趋势控耐予调法”或戏称为“赶羊上路法”,其实这种控制方法,也适应于生产全过程的尺寸质量控制,而与放宽和收紧公差带无关。
四、重视和加强全员基础培训,提高基础理论水平和专业操作水平,满足连续化大生产的需要玻璃熔解工艺涉及无机材料、化学反应、热力平衡及热效率、机电设备、自动控制等许多学科知识,对其生产人员的专业知识面要求较宽,而从事该生产人员的现实情况,多是只具一、二门专业知识或实际经验的技术人员和没有专门知识的普通工作.因此必须结合工作实践,要求技术人员善于学习和分析,扩大知识面,并对全体操作人员进行基础理论教育和操作技术教育。如果说在熔解曲线最终形成前主要是技术人员的工作的话,则维护最佳熔解曲线,稳定的生产高质t的玻瑞,则是全体操作者的正常工作。因此操作人员的基础知识、操作水平、责任心将是玻璃生产成败的决定因素,也是技术人员和领导者教育和管理的永远不懈的一项最艰巨工作。否则不但软件技术不能提高和发挥效益,就是硬件技术也发挥不了作用。