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    玻璃行 业的技术发展趋向
    2014-11-12

    当今世 界玻璃制造商们在开发玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信息、生物等 五大领域的发展和需求奋进。因此,国内外 的玻璃生产商及加工商们必须认清这样的情况,一是材料:玻璃原 片的生产向大片、薄片、厚片、白片四大类发展;二是研发新技术:从玻璃 产品的表面和内在改性应用、功能等方面着手,使玻璃更具备强度、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔音、自洁(环保)等优异的功能,从而尽快加入21世纪人类对材料、能源、信息、环保、生物等 五大工程的开发,并提供 上述工程使用的玻璃材料。为此,在玻璃 工业新技术发展方面主要表现在两大领域(平板玻 璃工业新技术研发方向及深加工玻璃新品种的开拓),具体大致如下:

      1.平板玻 璃工业新技术在平板玻璃原片制造技术上,目前国 外还看不出有什么新的、更好的 方法能够取代浮法成型技术,但浮法 技术仍将继续完善和提高。据悉,国外在 原料方面研制霞石正长岩代替钾长石达到节能、节碱等 获得良好综合效益;另外正式用石油焦(碳素粉)取代煤 炭粉作添加剂以利玻璃增强白透性,减少微气泡的新措施,收到了 极为良好的效果。在熔化部开发氧燃烧,美国已走在前列,在成型 部已开辟及研制超薄和在线热解法生产Low-E、Sun-E(硬膜)层节能 环保玻璃以及浮法一窑二线用浮法生产压花玻璃项目;为此在原料、熔化、成型、退火等 四大部分新技术、新工艺 的研制开发应引起同行们的重视及借鉴。

      世界玻 璃工业的趋向解析

      1.1超薄技术

      对玻璃带施加纵向——横向拉 力是生产浮法超薄玻璃的惟一方法(美国专利4349642、4354866;英国专利1010913、1313743;俄罗斯专利775997、367685、485079)。

      无色透 明优质超薄玻璃是生产ITO膜玻璃 的重要材料之一,目前该 产品正走俏国际国内市场,产品供不应求。不少国 家的玻璃制造商早已看到这个商机,纷纷将 原有的个别生产线改成超薄玻璃生产线。英国皮 尔金顿公司将一条较小的浮法线改成在线镀膜超薄玻璃生产线,可生产0.4至1.1毫米的薄玻璃,板面的平整度极佳,微波纹起伏只有30至50纳米。

      1.2浮法玻 璃退火窑辊道技术

      在退火窑的热端,目前解 决辊印所采用的两条途径明显不同。一条是 开发一种非常硬的应用于金属辊的陶瓷表面涂层,它易于 清洁并恢复到光滑的抛光表面,而且能 应用于退火窑在线清理设备中。另一条 是开发能阻止表面附着物形成的辊道包覆材料,但还要 研究解决陶瓷纤维包覆材料内(目前无法避免)的“渣粒”和包覆 材料提前退化问题。

      1.3在线镀膜技术

      发达国 家在浮法工艺上成功地开发了在线金属化合物热解镀膜技术、化学气 相沉积镀膜技术、电浮法镀膜技术、低辐射镀膜技术。英国、法国、比利时 等国能在线生产玻璃镜。

      1.4玻璃熔 窑的各种氧气燃烧技术

      富氧燃烧、喷氧、富氧空气补给、纯氧燃烧助燃、全部纯氧燃烧5种形式 已成为标准技术,正不断完善发展下去。

      1.5一窑二线发展

      国际玻 璃商为适应市场需求,节约能源,控制生产总量,防止积压,设计建成了一窑二线(两个品种)的生产方式。美国加 迪安公司获悉国际市场建筑商们仍对压花玻璃有可观的需求量,公司在 美国南卡罗来纳州的浮法玻璃工厂立即进行技术改造使之成为一窑二线,600吨/日级浮法线新增设100吨/日压花玻璃生产线,可同时 生产浮法玻璃及压花玻璃。美国另 一家公司为占领阿拉伯国家压花玻璃市场,在沙特建设550吨/日级浮法线的同时,又设计建成100吨/日级压花玻璃线。日本旭 玻璃公司在国内建设一条500吨/日级的 浮法玻璃生产线的同时,也设计建造100吨/日级压花玻璃生产线。目前欧 洲的玻璃制造商也在建设浮法及压延的一窑二线生产线。

      1.6节能工艺

      用严格控制热交换、设备配套的标准化、玻璃丝 带的加宽等方法可以大大提高浮法工艺的生产能力和经济效益。传统工 艺规定在锡槽的头部和中部区域加热,在尾部区域强烈冷却。新的观 点则要求锡槽中的热交换调节不仅要减小加热功率,而且要减小冷却强度,这样可保持热平衡。为此而 采用更为准确调节锡槽热度的新方法,例如采 用安置在锡槽窥孔上的专用加热器以及可调节选择温度工艺冷却器等。

      1.7环保技术

      玻璃熔 窑废气中的硫氧化物SOx和烟尘 是污染大气环境的主要有害成分。为了保护大气环境,许多国 家相继制定了严格的玻璃熔窑废气排放标准和相应的排污收费标准,建立了 较为完善的环保管理体系,对SOx、NOx和烟尘 等有害物质的排放做了严格限制,有关玻 璃生产企业积极开发和推广应用新的玻璃熔窑废气治理技术。

      1)静电除尘技术:静电除 尘器有板状和管状两种。

      2)降低硫 氧化物排放量的技术:硫氧化物(SOx)主要指二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3),可与碱 性吸收剂反应而生成硫酸和亚硫酸盐。废气脱硫,根据吸收工艺的不同,可以分为湿法、干法和半干法等。

      4)降低氮 氧化物排放量的技术:氮氧化物(NOx)主要指一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。一次治理措施:

      ⑴氧助燃技术;

      ⑵分层燃烧技术;

      ⑶采用低空气过剩系数;⑷选用低氧喷枪。

      二次治理措施:

      在蓄热 室里进行反应和还原技术(加天然 气等碳氢燃料与氮氧化物发生反应,而生成 对环境无害的氮气和水蒸气);

      ⑵选择性催化还原法;

      ⑶非催化选择性还原法。

      3.利用太 阳能发电的平板玻璃

      与平板 玻璃有关的太阳能发电系统有两类,第一类 是在单体建筑物的屋顶和幕墙上安装的光伏发电系统。它是利用硅光电池、硒光电池、碲光电 池等在阳光照射下能产生电动势(即光伏效应)的半导体元件,拼接粘 在透明平板玻璃上成为光电板,将光能 转换成电能并经整流、升压后 供建筑物内部直接使用。第二类 是大面积集热式太阳能发电系统。由以色 列索来公司开发成功的太阳能作为热源带动传统的大型蒸汽涡轮发电机的新型太阳能技术,就是以 数座通体透明的大型玻璃建筑物作为集热装置的。

      4.电致变色玻璃

      近10年来,美国、英国、意大利、德国及 其他国家的最新玻璃产品——电致变 色玻璃进行了深入广泛的研究并取得了令人满意的结果。此种玻 璃主要是为汽车工业而开发的。最近,人们又 开始探讨此种玻璃的大规格化及其建筑上的应用。尽管此 种玻璃还没有完全实现工业化生产,但其具 有很好的市场前景。采用液 态氧化还原材料生产的电致变色玻璃,提高了 固化电解质和离析还原技术水平。含有固 态电致变色玻璃,在固态电解质、离子储 存层和电致变色膜方面也有了改进。目前,已推进 了新型的电致变色玻璃,即用户 控制型电致变色玻璃。

      5.信息产业玻璃

      CD玻璃(玻璃光盘)、HDMD(PC用玻璃磁盘)、STN(超扭曲向列型)液晶显示玻璃、PDP等离子显示板、ELD场致发光显示板、VED真空荧炮显示板、TCD热致变色调光玻璃、DPS微粒子分极配向玻璃、BM彩色滤光玻璃。

      玻璃界 有关资深专家们指出,世界平 板玻璃的研制发展与应用是人类在无机非金属材料领域中的一大技术进步,它在人 类建设与生产中留下了光辉灿烂的一页。

      当今,人们已深刻地认识到,进入21世纪的玻璃工业,努力生 产优质原片是根本,大力发 展加工玻璃是方向,推出新 品玻璃抢占市场是生命。谁先把 握住这三大方向,谁就能在我国加入WTO后赢得 具有丰厚利润的市场,谁就会是赢家
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