目前国际玻璃新技术均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域发展。在材料方面,主要指玻璃原片的生产向大片、薄片、厚片、白片四个方向发展。在研发新技术方面,通过对玻璃产品进行表面和内在改性处理,使其更具备强度、节能、隔热、耐火、安全、阳光控制、隔声、自洁、环保等优异功能。
1、浮法生产技术方面
在平板玻璃原片制造技术上,目前国际上还没有新的更好的方法能够取代浮法成型工艺,但浮法技术本身仍需继续完善和提高。
(1)超薄技术
薄浮法玻璃成型与锡液控制问题紧密相关,在众多不同的调节锡液流的方法中,有一个共同的趋势抑制锡槽中的锡液并减小锡槽每个截面沿锡液宽度方向和液层厚度方向的温度梯度。
无色透明优质超薄玻璃是生产ITO导电膜玻璃的重要材料之一,目前该产品正走俏国际国内市场,供不应求。不少国家的玻璃制造商早已看到这个有利的商机,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。
(2)在线镀膜技术
世界先进国家在浮法线上成功地进行了在线金属化合物热解镀膜技术、化学气相沉积镀膜技术,并成功在线生产出了低辐射镀膜玻璃和阳光控制低辐射玻璃。英国、法国、比利时等国还能在线生产玻璃镜。
(3)浮法玻璃退火窑辊道技术
在退火窑的热端,解决“辊印”有两种不同的方法和途径。一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。二是开发一种能阻止表面附着物形成的辊道包覆材料。目前所用的主要是热惯性低的铝硅酸盐或钙硅酸盐纤维辊道包覆材料。在退火窑的冷端,金属辊在不同工艺参数下仍然会有硫化物和锡等附着物。包覆辊道及采用硬质涂层辊道已基本解决了这一问题。
(4)一窑多线
国际上的玻璃商为适应市场需求,节约能源和控制生产总量,防止积压,设计建成了一窑两线(两个品种)的生产方式。美国加迪安公司在美国南卡罗来纳州的浮法玻璃工厂进行技术改造使之成为一窑两线,改造后的600t/d级浮法线新增设100t/d压花玻璃生产线,可同时生产浮法玻璃及压花玻璃。美国另一家公司在沙特建设550t/d级浮法线的同时,建有100t/d级压花玻璃线。日本旭硝子公司在国内建设一条500t/d浮法玻璃生产线的同时,也建造了100t/d级压花玻璃生产线。欧洲的玻璃制造商也在改造建设浮法及压延一窑两线生产线,英国皮尔金顿公司已经发明了一窑三线的专利。
(5)计算机模拟技术在玻璃工业中的应用
我国目前一些浮法玻璃企业通过设备引进,虽然在装备上已接近国际水平,但就其整体技术水平和产品质量与国际先进水平比尚有不小差距。究其原因,问题主要在于我们对浮法成型的机理和稳定控制认识上还不到位,工艺调整主要靠经验进行,没有理论依据做支持。二十多年来,国外利用计算机模拟技术对熔化、成型和退火进行了大量研究,已取得了可喜成绩。荷兰TNO组织开发的“玻璃池窑三维数学模型”已被美国福特公司、PPG公司以及比利时格拉威伯尔等十几家公司应用,取得了良好效果。而国内三维模拟只对生产电真空玻璃熔窑进行过试用,对玻璃熔窑的仿真模拟一般只限于二维,有的公司虽然做过三维的模拟,但不够深入,还不足以真正地指导生产。采用计算机数学模拟技术加强对浮法玻璃的熔化、成型和退火控制,以进一步提升国内浮法玻璃整体水平和产品质量至关重要。
(6)节能工艺技术
玻璃熔窑的各种氧气燃烧技术,包括富氧燃烧、喷氧、富氧空气补给、纯氧燃烧助燃、全部纯氧燃烧五种形式正成为研究试用的热点之一。
另外,严格控制热交换、设备配置的标准化、玻璃带的加宽等,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,这样可节约热能。为此而采用更为准确调节锡槽热制度的新方法,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的工艺冷却器等。为了节省锡液及合理利用锡槽,在玻璃带宽度和板根宽度比例不断增大的趋势中通过改进拉边机,以及有效加热和冷却,可以生产宽度接近于板根宽度的玻璃带。
(7)环保技术
玻璃熔窑废气中的硫氧化物SOX、氮氧化物NOX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,国际上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作了严格限制,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。一是静电除尘技术,静电除尘器有板状和管状两种。二?是降低硫氧化物排放量的技术,硫氧化物SOX主要指SO2和SO3,可与碱性吸收剂反应而生成硫酸盐和亚硫酸盐。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,目前蚌埠院等已有此项技术。三是降低氮氧化物排放量的技术,氮氧化物NOX主要指NO和NO2。一次治理措施有:氧助燃技术、分层燃烧技术、采用低的空气过剩系数、选用低氧喷枪等。二次治理措施有:3R技术、选择性催化还原法、非催化选择性还原法等。
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