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电助熔在触摸屏面板玻璃池窑上的应用

来源:玻璃杂志 作者:商树仑 胡玉良等 2019/7/3 13:53:47

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中玻网】触摸屏玻璃面板是指手机、平板电脑、电子书、GPS导航、数码相机等电子产品的屏幕,一般分为基板玻璃和盖板玻璃,如图1所示。通常来说,基板玻璃性能上要求光学性能好,热稳定性高,密度低,绿色环保等特点;盖板玻璃则侧重于高硬度和弹性模量,耐磨抗划伤,抗冲击等。

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图1    触摸屏结构示意图

  所谓玻璃熔窑电助熔技术,是指通过电较把电能直接输送到火焰加热的熔窑内,加强熔化。用电能辅助火焰熔化,实际使用中有些特种玻璃的熔化是以电加热为主,火焰熔化为辅助。但也将这种情况称之为电助熔,是区别于全电熔而言的。电助熔几乎适用于所有窑型,如光学玻璃、器皿玻璃、平板玻璃、管及棒玻璃、特殊难熔玻璃的熔窑等,而且是提高玻璃质量、产量、延长窑龄的行之有效的方法。电助熔炉的特点:改善玻璃液对流,提高玻璃质量;大幅提高玻璃熔化率;减排、节能、环保;延长窑炉使用寿命;经济效益显著。

  电助熔技术在触摸屏面板玻璃生产中的应用实例:以铝硅酸盐玻璃为例,来说明电助熔技术的实际应用。(1)设计要求:设计总能耗50%~60%的电助熔系统,提高熔化部玻璃液温度同时降低空间温度,本窑炉空间加热方式为天然气纯氧燃烧。(2)玻璃组成:铝硅酸盐玻璃的组成见表1。(3)系统设计:电助熔窑炉熔化池结构及电助熔系统的设计见图2。

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图2    电助熔系统示意图

  系统设计布置具体如下:

  熔化部布置30支电较,前18支电较分3个区控制,后12支采用1个区控制;

  前3个区为助熔区,后1个区为热障区;

  流液洞和加料口分别设计1对电加热;

  助熔区电较直径约为70 mm,较限功率约为1200 kW;

  热障区电较直径约为76 mm,较限功率约为900 kW;

  加料口电较直径约为50 mm,较限功率约为35 kW;

  流液洞电较直径约为50 mm,较限功率约为25 kW;

  助熔区变压器使用三相调芯变压器3台;

  热障区变压器使用三相调芯变压器1台;

  加料口与流液洞均使用单相磁调变压器,各1台;

  多区各回路的控制全部采用自动恒流控制。实现远程、本地控制可切换,手动、自动控制可切换。

  (4)控制系统:4个操作界面如图3、图4、图5、图6所示。

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图3    助熔1区操作界面

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图4    助熔2区操作界面

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图5    助熔3区操作界面

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图6    热障区操作界面

  经过实验得出:(1)本次应用是经过热风烤窑,热填开始后,根据玻璃液面的高低,分阶段顶入电较。当电较进入玻璃液300 mm以上时,开始给电较送电,及时调整和校订参数。(2)根据生产的实际情况,调整电较插入高层度。助熔区电较的插入高层度为350~600 mm,热障区为400~650 mm。电较的插入高层度可以自由调节,输送功率可以自动控制。当插入高层度较浅时输入非常大功率,那么池底的温度就会越高,对窑炉不利,因此需要输入非常大功率时,插入高层度要随之调整变大。(3)根据池窑的纵向温度梯度,可以分别调节各区的助熔功率,范围为0~400 kW。生产实际中,1区、2区功率为120~240 kW,热障区功率相对非常大,一度达到350 kW。(4)各项参数稳定后,控制系统会实现全自动控制,保证窑炉不受外界环境变化影响,从而保证产品质量及合格率。空间温度稳定在1 610℃,池底玻璃液温度稳定在1 520℃,玻璃液没有气泡和结石,熔化质量很好。

  火焰和电助熔相结合的方法,既节能又环保,是玻璃企业优异、高产的保证。在玻璃池窑生产中应用有着更广泛的前景。

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