蒋艾,葛怀敏,于宪政 (四川旭虹光电科技有限公司,绵阳市 621000)
摘要:鼓泡器对玻璃液的均匀性和消除微气泡有很大帮助,因鼓泡器在玻璃窑炉中使用较少,更换经验不足。现有直接将鼓泡器拉出的方法,危险性极高,成功率低。我公司利用玻璃在低温凝固、高温熔化的原理,保证玻璃液不会外流,使整个更换过程可控,危险性消除,成功率提高。
关键词:玻璃生产;微气泡;鼓泡器;玻璃结壳
0 引言
鼓泡器作为平板玻璃生产中熔化部消泡的新手段,在近几年得到很快的推广。尤其是在电子基板玻璃一类高精度玻璃生产中,更是必不可少。但鼓泡器更换难度大,操作危险性高,成功率低的问题一直困扰着设备维护人员,成为最难完成的一项工作。我公司在生产实践中总结出一种玻璃结壳的方法来更换鼓泡器,有效解决了这一难题。在这里和大家分享并进行完善。
1 使用鼓泡器的目的
玻璃熔化过程中,原料中的一些物质会产生分解,产生的气泡大部分都会在浮力的作用下浮出玻璃液消失,但也有很多微气泡无法排除。这是因为熔化后的玻璃液黏度较高,微气泡自身体积小,浮力不足,只能留在玻璃液内,最终成为产品缺陷。目前除了使用消泡剂消除微气泡外,鼓泡器已成为消除微气泡的一种必要手段。
2 鼓泡器消除微气泡的工作原理
鼓泡器最主要的作用是在玻璃液底部以一定频率产生固定大小的气泡。产生的气泡在玻璃液高温下体积迅速膨胀,同时在浮力作用下从玻璃液底部上浮出玻璃液,在上升过程中,吸收玻璃液中的微气泡,将玻璃液里不能靠自身浮力排出的微气泡带出,达到消泡的目的。
3 鼓泡器的使用形式
因鼓泡器是从熔窑底部插入到玻璃液内,工作环境的温度高达 1200 ℃以上。为保证鼓泡器材质不被熔化并有足够的强度,鼓泡器的设计多是采用水冷的形式。这种设计制作简单,成本低,但更换难度大,容易因为应力集中等问题造成鼓泡器顶端漏水或鼓泡管堵塞,导致更换失败。
4 目前常用的鼓泡器更换方法
目前较多企业采用的更换方法是直接将鼓泡器拉出。拉出后高温熔化状态的玻璃液直接顺鼓泡器砖开孔流出。这种操作存在以下几个缺陷: (1)危险性高。必须及时用更换好的鼓泡器堵住流出的玻璃液。玻璃液很容易滴漏在更换人身上,造成烫伤。如果堵孔不及时,流出的玻璃液越多,产生的热辐射越大,容易造成操作人员人身伤害。 (2)更换成功率低。整个更换受高温影响,更换时间极短,操作的可控性小。 (3)鼓泡器在玻璃高温熔化状态快速上升到使用部位。上升的过程中,熔化的玻璃液会被挤进鼓泡器的鼓泡管内,受冷却水的作用使玻璃液成为塑性体,堵死鼓泡器,造成鼓泡器更换失败。 (4)循环水开启时机要求极高。开早了,冷却水带走大量热能,使鼓泡器外壁和鼓泡器砖之间的玻璃水凝固,使鼓泡器很难上升到使用部位。开启过晚,会照成鼓泡器顶部局部高温,通入循环水后急剧收缩,拉裂鼓泡管造成鼓泡器漏水。
5 玻璃结壳技术更换鼓泡器的原理
利用玻璃在低温凝固、高温熔化的原理,更换鼓泡器时,鼓泡器抽离池底砖前,先使从鼓泡砖孔流出的玻璃液表面受温度影响形成硬壳,保证玻璃液不会流出后,再更换鼓泡器。新的鼓泡器更换好后,鼓泡器顶部的凝固玻璃在窑内温度的作用下熔化,从而保证鼓泡器更换的成功率。
6 玻璃结壳技术更换鼓泡器的操作流程详解
(1)将需要更换的鼓泡器冷却水进水阀关闭,出水阀与大气联通。不能关闭鼓泡器的压缩空气。 (2)转动鼓泡器,使鼓泡器和孔壁间的玻璃凝固体掉落,使鼓泡器松动便于下移。 (3)缓慢地将鼓泡器下移,直到鼓泡器顶部距离窑底鼓泡器砖内孔出口 150200 mm 的位置,移动前后对比见图 1。 (4)停留 15 min,再次下移,每次下移 20 mm。每次移动后停留 5 min 不动。移动后通过下移的力度初步判断出玻璃液是否已结壳,鼓泡器顶部和玻璃液是否已脱离。 (5)初步判断已脱离后,做好标记。再次下移鼓泡器 10 mm,然后再上移,观察鼓泡器是否能回到移动前位子。如能回到原位子,证明玻璃已完成结壳。 (6)从鼓泡器砖中部的孔内抽离鼓泡器。拆下需更换的鼓泡器,装配好新的鼓泡器。 (7)将更换好的鼓泡器插回鼓泡器转中部的孔内。开启鼓泡用气,打开冷却水。用保温棉包住鼓泡砖,保温 30 min。 (8)迅速地将鼓泡器抬升回原工作位置。观察鼓泡器的运行和水温 30 min。 (9)调整鼓泡用气的压力和水温,一切正常表示更换完成。
图 1 鼓泡器移动前后对比以及结壳点说明图
7 实际操作中需要注意的要点
(1)结壳位置的判断。因各熔窑结构和工艺的不同都会导致窑底砖的温度曲线不一样,所以鼓泡器下移尺寸必须要根据现场的经验数据做出推断。 (2)压缩空气不能关闭,应在整个更换过程中保持较高气压。原因是玻璃结壳除了窑体外部温度促使顺鼓泡砖孔流出的玻璃液结壳外,压缩空气直吹下流的玻璃液,强制降温结壳也是很重要的因素。更换完成后较高气压也有利于压缩空气冲开鼓泡器顶部,保证鼓泡成功。 (3)在取出鼓泡器时应关闭冷却水。目的是促使鼓泡器表面的玻璃凝固,方便鼓泡器的取出。如果是带压回水,还要将回水管接头拆开,避免管内冷却水不流动后,高温气化灼伤操作人员。 (4)更换新的鼓泡器后要及时打开冷却循环水,避免鼓泡器顶部局部高温后再打开循环水会造成应力集中,损坏鼓泡器。


