《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》是漳州旗濱玻璃有限公司、長興旗濱玻璃有限公司、河源旗濱矽業有限公司、株洲醴陵旗濱玻璃有限公司於2014年12月11日申請的專利，該專利公布號為CN104671660A，公布日為2015年6月3日，發明人是徐國平、劉力武、陳立新、劉四清、唐樹森等。
《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》設計超白基礎原料配方、採用拉邊機控制技術，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差控制在15-50米/小時；流道溫度：1100±1-1105±1℃；錫槽出口溫度625±5℃控制；拉邊機拉引量560-610噸/天，板寬：4000-4100毫米，內牙：3580-3860毫米，V主=135-165米/小時；製備的玻璃透過率好均達到90%以上，白度高，色差小，抗紫外，無眩光。此光學變形角度均在55度以上，生產出來的玻璃板寬、厚度、內牙均較穩定。
2019年9月，《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》獲得2019年度福建省專利獎三等獎。
基本介紹
- 中文名：一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法
- 公布號：CN104671660A
- 公布日：2015年6月3日
- 申請號：2014107554111
- 申請日：2014年12月11日
- 申請人：漳州旗濱玻璃有限公司、長興旗濱玻璃有限公司、河源旗濱矽業有限公司、株洲醴陵旗濱玻璃有限公司
- 地址：福建省漳州市東山縣康美鎮城垵路
- 發明人：徐國平、劉力武、陳立新、劉四清、唐樹森、李剛、卿艷、王巍、肖秋玉、凌雲、周紅、潘亮亮、黎勇明、趙軍、鄧鐵、譚建偉、吳萬成、餘澤
- 專利代理機構：2014107554111
- 代理人：2014107554111
- 分類號：C03C3/11(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著地球上不可再生能源的急劇減少，能源危機形勢日趨嚴峻，發展新型能源早已成為一個全球性的課題。在這樣的時代背景下，太陽能光伏產業越來越受到了人們更廣泛的關注。超白玻璃作為太陽能光伏產業的一種基片材料，以其獨特的高透光率，大大提高了光電轉換效率，為太陽能技術的發展提供了更為廣闊的發展空間。
超白玻璃以往多由小噸位的超白壓延線生產為主，而且隨著超白玻璃市場需求量的大幅度增長，也就催生了大噸位的超白浮法玻璃生產線不斷地出現。
由於生產“超白玻璃”的原料含鐵量要求非常低、皮帶輸送系統除鐵防護措施要求高，玻璃熔化氣泡消除技術水平不夠，以及超厚玻璃成型退火切割等技術裝備等一系列技術難題，給生產企業帶來困難重重。2014年12月之前，有關超白超厚玻璃技術資料比較少，相關報導也比較少，如2012年12月8日報導，由中航三鑫自主研發的世界上最大的超白超厚浮法玻璃原片正式下線，成功生產18米×3.3米×12毫米的世界上最大的超白超厚浮法玻璃特大原片，取得了技術創新成就。
截至2014年12月，隨著中國環保節能政策的竭力推廣，特別是我國建設太陽能光電幕牆生產線，紛紛選擇超白玻璃作為太陽能光熱和光電轉換的基片套用於光伏電站上，迅即提升了更大的發展空間；同時因超白玻璃含鐵量低、光通量大，具有晶瑩剔透、高檔典雅的特質，廣泛套用於建築裝飾（如門窗、隔斷、幕牆）等技術領域。
但是，2014年12月之前生產超白玻璃的難度大，尤其是生產厚度在15毫米以上的大規格的超白超厚玻璃，工業化生產難度更大。
因此，該項目首先從技術上解決玻璃“超白”原料配方、除鐵技術、窯爐結構、配料熔化、溫度控制，同時要解決“超厚玻璃”的成型、退火和切割等技術難題。
發明內容
專利目的
該發明的目的是為了解決2014年12月超白超厚玻璃在製備上存在難度的問題，提供一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法。
技術方案
《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》所述玻璃的原料按重量份數計包括以下組分：矽砂：70-80份，其中，鐵的含量≤100-120ppm，粒徑為0.1-0.7毫米的比例≥95％，粒徑<0.1毫米的比例＜5％；白雲石：5-10份，其中，氧化鈣的含量≥30％，氧化鎂的含量≥20％；石灰石：10-15份，其中，氧化鈣的含量≥54.5％，氧化鐵的含量≤0.105％；氧化鋁粉：0.1-1份，其中，Al2O3的含量≥99.5％，Fe2O3的含量≤0.01％；重鹼：20-25份，其中，Na2CO3的含量>99.5％，NaCl的含量≤0.5％，Na2SO4的含量≤0.3％，Fe2O3的含量≤0.05％；芒硝：0.2-1份，其中，Na2SO4的含量≥99％；炭粉：0.1-0.5份，其中，C的含量>80％；氧化鈰：0.04-0.15份；氧化鈷：0.01-0.05份。
作為優選，所述玻璃的原料按重量份數計包括以下組分：矽砂70份，白雲石8份，石灰石11份，氧化鋁粉0.2份，重鹼21份，芒硝：0.2份，炭粉0.2份，氧化鈰0.3份，氧化鈷0.3份，焦銻酸鈉2份。
焦銻酸鈉能夠提高玻璃的穩定性和延展性。從而提高了玻璃的綜合性能。
一種超白超厚浮法玻璃的製備方法，包括前處理、熔化、成型和後處理，具體為：
（1）前處理：將原料與鐵質設備隔離，採用加襯板、噴刷高分子漆的方式在設備上設定襯板，減少鐵鏽與鐵屑帶來的污染；在倒料倉、皮帶機頭輪罩、提升機殼體、下料溜子、活化料斗與秤量斗等關鍵部位，設定襯板；將粉倉內部噴刷高分子漆或者襯木板；在皮帶機、下料溜子、料倉底部出口及相關部位，均設定用於去除機械雜質鐵的除鐵器和金屬探測器；
（2）熔化：熔化熱點溫度保持在l580-l600℃，拉引量由680噸/天降至580噸/天，將流道溫度穩定控制在±1℃範圍內，熔化所用熔窯與普通玻璃相比，池底加深100-300毫米，池底設定有用於加強玻璃液對流和控制玻璃液回流的多級台階；熔窯實施電輔助加熱的技術，電輔助加熱總功率4000千瓦；
（3）成型：成型溫度選擇880-830℃，並通過高溫水包冷卻控制成型溫度；採用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差控制在15-50米/小時；流道溫度：1100±1-1105±1℃；錫槽出口溫度625±5℃控制；拉邊機拉引量560-610噸/天，板寬：4000-4100毫米，內牙：3580-3860毫米，V主=135-165米/小時； （4）退火：將成型的玻璃進行退火，得到成品。
為儘可能減少原料加工、皮帶機輸送過程中，鐵質設備引入的雜質鐵，對所有與原料接觸的地方進行低鐵處理。將原料與鐵質設備隔離，採用加襯板、噴刷高分子漆等方式。如倒料倉、皮帶機頭輪罩、提升機殼體、下料溜子、活化料斗與秤量斗等關鍵部位，設定襯板,減少鐵鏽與鐵屑帶來的污染；而粉倉內部，則需要根據所儲存粉料的不同性質，噴刷高分子漆或者是襯木板。另外，提升機料斗、下料溜子等部位，儘量使用高分子材料或者不鏽鋼。磨損比較嚴重的部位，則需要使用耐磨鋼板或其他耐磨複合材料。生料的料倉和溜管內壁安裝一種超高分子量的耐磨聚乙烯板（中文簡稱UPE板），這是一種分子量在200萬以上的線性結構聚乙烯材料，由於分子量極高，具有極強的耐磨性、耐壓、耐衝擊、耐低溫、自潤滑、抗結垢等優異性能，比不鏽鋼、黃銅等還耐磨數倍。除鐵主要是設定懸掛式除鐵器。在皮帶機、下料溜子、料倉底部出口等部位，均設定除鐵器和金屬探測器，用於去除機械雜質鐵。
改善效果
與普通浮法玻璃相比，超白浮法玻璃因含鐵量低，在原料熔化過程中，熔化溫度難以控制，產生大量氣泡難以消除。超白玻璃熔化熱點溫度應保持在l580-l600℃。熱點的位置控制應在4#小爐稍前的位置，以保證玻璃有足夠的熔化時間和穩定性，保持在熔窯前段有較強的對流，防止“跑料”。熱點與1小爐的溫差一般應保持在1O0℃左右（如1480）。防止大量的氣泡析出，拉引量由680噸/天降至580噸/天，使得熔化溫度降低，有效控制玻璃的熔化工藝制度。同時正確使用冷卻部稀釋風，將流道溫度穩定控制在±1℃範圍內。流道溫度穩定關係到流量的穩定和玻璃液帶入錫槽總熱量的平衡。
①在玻璃液熔化質量好、流道溫度穩定、玻璃液流量穩定的前提條件下，才能使≥
15毫米超厚浮法玻璃生產得到穩定。
②超白超厚玻璃錫槽成型溫度選擇880-830℃，通過高溫水包冷卻控制成型溫度。
③該發明採用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差不宜太大，一般控制在15-50米/小時範圍內。在玻璃液自身重力、張力，拉邊機堆厚作用力和主傳動拉引的作用下，逐漸堆累形成超厚玻璃。 ④在成型的過程中通過擋邊器控制玻璃帶的走向，使之處在錫槽中間位置，為後續退火提供更有利的條件。整個生產過程中保持穩定。
（1）超白玻璃退火冷卻技術
超厚浮法玻璃退火有2個難題，第一，由於玻璃是熱的不良導體，在超厚玻璃冷卻過程中必然存在板芯與玻璃板表面溫差大，玻璃帶的芯部難以冷卻的問題。具體表現在實際生產操作中輻射冷卻區（即保溫區：A、B、C三區）玻璃帶冷不下來，冷風強制冷卻區的F區，因板芯與玻璃板表面溫差大而不敢以大風量強冷。結果造成玻璃的永久應力過大不利二次加工、出退火窯溫度高，裝箱後，而產生自爆現象。第二，用拉邊機法生產超厚玻璃，完全依靠拉邊機來積厚，使得拉邊機的角度、速度和壓入玻璃的深度增加；齒印外的玻璃邊較寬，玻璃邊較涼，使得邊部壓應力增加；最後造成縱炸、劈邊、清邊困難；簡單的說就是玻璃帶橫向溫差過大帶來的問題。
退火：改善超厚浮法玻璃退火的措施：
①降低殘餘應力的關鍵是降低B區的冷卻速率G，而G與B區進出口的溫差△T及拉引速度有關。由於B區的長度已經固定，因此降低A區出口溫度使之提前進入退火溫度範圍就是延長了B區的長度，也就使得冷卻速率G降低了。
②拉引速度和原板寬度及拉引量有關，為了達到降低冷卻速率G的目的。採用寬板慢速的方法無疑是正確的。降低拉引量，也是降低拉引速度的有效措施。
③減少橫向溫差是改善玻璃板寬度方向內應力的最好措施，加強退火窯外殼的保溫。輥子軸頭和掏碎玻璃孔處的密封，特別是活動輥台兩側的保溫及密封顯得尤為重要。退火前期適當開邊部電加熱，適當調整F區邊部擋風板，減小橫向溫差。
④A區進口的上下擋簾及C區D區的擋簾是分隔退火窯各區的有效手段，如果分隔不好，形成了過堂風，對超厚浮法玻璃的退火是一個致命的打擊。
⑤在活動輥台與退火窯之間、D區出口、F區出口各採用液化氣燒一對邊火，來改善超厚浮法玻璃邊部溫度偏低的情況。
⑥在錫槽的低溫段兩側，適當開啟電加熱來改善玻璃帶兩側的溫差，使得進入退火窯以前玻璃板的橫向溫差減少。
採用該發明的工藝製備的超白超厚浮法玻璃，玻璃透過率好均達到90%以上，白度高，色差小。此光學變形角度均在55度以上，生產出來的玻璃板寬、厚度、內牙均較穩定。該發明製備的超白超厚浮法玻璃的厚度能達到15毫米以上，最高可達到19毫米以上。
權利要求
1.《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》其特徵在於，所述超白超厚浮法玻璃的透過率≥90%，厚度
≥15毫米，其原料按重量份數計包括以下組分：矽砂：70-80份，其中，鐵的含量≤100-120ppm，粒徑為0.1-0.7毫米的比例≥95％，粒徑<0.1毫米的比例＜5％；白雲石：5-10份，其中，氧化鈣的含量≥30％，氧化鎂的含量≥20％；石灰石：10-15份，其中，氧化鈣的含量≥54.5％，氧化鐵的含量≤0.105％；氧化鋁粉：0.1-1份，其中，Al2O3的含量≥99.5％，Fe2O3的含量≤0.01％；重鹼：20-25份，其中，Na2CO3的含量>99.5％，NaCl的含量≤0.5％，Na2SO4的含量≤0.3％，Fe2O3的含量≤0.05％；芒硝：0.2-1份，其中，Na2SO4的含量≥99％；炭粉：0.1-0.5份，其中，C的含量>80％；氧化鈰：0.04-0.15份；氧化鈷：0.01-0.05份；所述超白超厚浮法玻璃經由前處理、熔化、成型和後處理步驟後製備而成，具體步驟為：
（1） 前處理：將原料與鐵質設備隔離，採用加襯板、噴刷高分子漆的方式在設備上設定襯板，減少鐵鏽與鐵屑帶來的污染；在倒料倉、皮帶機頭輪罩、提升機殼體、下料溜子、活化料斗與秤量斗部位設定襯板；將粉倉內部噴刷高分子漆或者襯木板；在皮帶機、下料溜子、料倉底部出口及相關部位，均設定用於去除機械雜質鐵的除鐵器和金屬探測器；
（2） 熔化：熔化熱點溫度保持在1580-1600℃，拉引量由680噸/天降至580噸/天，將流道溫度穩定控制在±1℃範圍內，熔化所用熔窯與普通玻璃相比，池底加深100-300毫米，池底設定有用於加強玻璃液對流和控制玻璃液回流的多級台階；熔窯實施電輔助加熱的技術，電輔助加熱總功率4000千瓦；
（3） 成型：成型溫度選擇880-830℃，並通過高溫水包冷卻控制成型溫度；採用8～11對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差控制在15-50米/小時；流道溫度：1100±1-1105±1℃；錫槽出口溫度625±5℃控制；拉邊機拉引量560-610噸/天，板寬：4000-4100毫米，內牙：3580-3860毫米，V主=135米/小時；
（4） 退火：將成型的玻璃進行退火，得到成品。
實施方式
實施例1
一種超白超厚浮法玻璃的原料，規格為15毫米*3660的超白超厚玻璃，所述玻璃的原料按重量份數計（每份為10千克計）包括以下組分：矽砂：70份，其中，鐵的含量≤100ppm，粒徑為0.1-0.7毫米的比例≥95％，粒徑<0.1毫米的比例＜5％；白雲石：10份，其中，氧化鈣的含量≥30％，氧化鎂的含量≥20％；石灰石：10份，其中，氧化鈣的含量≥54.5％，氧化鐵的含量≤0.105％；氧化鋁粉：1份，其中，Al2O3的含量≥99.5％，Fe2O3的含量≤0.01％，；重鹼：20份，其中，Na2CO3的含量>99.5％，NaCl的含量≤0.5％，Na2SO4的含量≤0.3％，Fe2O3的含量≤0.05％；芒硝：1份，其中，Na2SO4的含量≥99％；炭粉：0.1份，其中，C的含量>80％；氧化鈰：0.04 4份；氧化鈷：0.01份；焦銻酸鈉：1份。
一種超白超厚浮法玻璃的製備方法，
（1）前處理：將原料與鐵質設備隔離，採用加襯板、噴刷高分子漆的方式在設備上設定襯板，減少鐵鏽與鐵屑帶來的污染；在倒料倉、皮帶機頭輪罩、提升機殼體、下料溜子、活化料斗與秤量斗等關鍵部位，設定襯板；將粉倉內部噴刷高分子漆或者襯木板；在皮帶機、下料溜子、料倉底部出口及相關部位，均設定用於去除機械雜質鐵的除鐵器和金屬探測器；
（2）熔化：熔化熱點溫度保持在l580-l600℃，拉引量由680噸/天降至580噸/天，將流道溫度穩定控制在±1℃範圍內，熔化所用熔窯與普通玻璃相比，池底加深100-300毫米，池底設定有用於加強玻璃液對流和控制玻璃液回流的多級台階；熔窯實施電輔助加熱的技術，電輔助加熱總功率4000千瓦；
（3）成型：成型溫度選擇880-830℃，並通過高溫水包冷卻控制成型溫度；採用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差控制在15-50米/小時；流道溫度：1105±1℃；錫槽出口溫度：625±5℃控制；拉引量550-600噸/天，優選591噸/天，厚玻璃板寬4090毫米，內牙3860毫米，V主=165米/小時；
（4）退火：將成型的玻璃進行退火，得到成品，玻璃厚度為14.77，14.79，14.64，14.65，14.82，14.78，15.12。
生產15毫米*3660超白超厚玻璃，使用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，逐漸堆累形成的超厚玻璃。
生產較穩定後15毫米*3660超白超厚的拉邊機參數如下：
拉邊機1#2#3#4#5#6#7#8#
速度659580504430360290220156
進伸18951633155315721680175418121760
角度-18.3-17-15.7-14.6-13.2-17.8-18.7-19.3
對成品測試後，15毫米玻璃透過率好，均達到90.27%以上，白度高，色差小。此次生產超白超厚玻璃光學變形角度均在55度以上。生產出來的玻璃板寬、厚度、內牙均較穩定，15毫米超白超厚玻璃厚度、厚薄差完全達到國家標準要求。
- 實施例2
一種超白超厚浮法玻璃的原料，規格為19毫米*3360的超白超厚玻璃，所述玻璃的原料按重量份數計（每份為10千克計）包括以下組分：矽砂：80份，其中，鐵的含量≤120ppm，粒徑為0.1毫米的比例≥95％，粒徑<0.1毫米的比例＜5％；白雲石：10份，其中，氧化鈣的含量≥30％，氧化鎂的含量≥20％；石灰石：10份，其中，氧化鈣的含量≥54.5％，氧化鐵的含量≤0.105％；氧化鋁粉：1份，其中，Al2O3的含量≥99.5％，Fe2O3的含量≤0.01％；重鹼：20份，其中，Na2CO3的含量>99.5％，NaCl的含量≤0.5％，Na2SO4的含量≤0.3％，Fe2O3的含量≤0.05％；芒硝：1份，其中，Na2SO4的含量≥99％；炭粉：0.1份，其中，C的含量>80％；氧化鈰：0.05 5份；氧化鈷：0.05份；焦銻酸鈉：2份。
一種超白超厚浮法玻璃的製備方法，
（1）前處理：將原料與鐵質設備隔離，採用加襯板、噴刷高分子漆的方式在設備上設定襯板，減少鐵鏽與鐵屑帶來的污染；在倒料倉、皮帶機頭輪罩、提升機殼體、下料溜子、活化料斗與秤量斗等關鍵部位，設定襯板；將粉倉內部噴刷高分子漆或者襯木板；在皮帶機、下料溜子、料倉底部出口及相關部位，均設定用於去除機械雜質鐵的除鐵器和金屬探測器；
（2）熔化：熔化熱點溫度保持在l580-l600℃，拉引量由680噸/天降至580噸/天，將流道溫度穩定控制在±1℃範圍內，熔化所用熔窯與普通玻璃相比，池底加深100-300毫米，池底設定有用於加強玻璃液對流和控制玻璃液回流的多級台階；熔窯實施電輔助加熱的技術，電輔助加熱總功率4000千瓦；
（3）成型：成型溫度選擇880-830℃，並通過高溫水包冷卻控制成型溫度；採用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，速差控制在15-50米/小時；流道溫度：1100±1℃；錫槽出口溫度625±5℃控制；拉邊機拉引量560～610噸/天，優選595噸/天；板寬：4000毫米，內牙：3580毫米，V主=135米/小時；
（4）退火：將成型的玻璃進行退火，得到成品，玻璃厚度：18.84，19.13，19.01，19.05，19.16，18.47。
生產19毫米*3360超白超厚玻璃，使用8對拉邊機，從第一對拉邊機到最後一對拉邊之間，依靠每對拉邊機的速度差及負角度產生向內的分力，逐漸堆累形成的超厚玻璃。
其中拉邊機的參數如下：
拉邊機1#2#3#4#5#6#7#8#
速度712618516414333257185115
進伸15381310120712021265145816771706
角度-19.6-19.3-18.7-19.3-18.6-19.6-19.6-19.7
對成品進行檢測後，19毫米玻璃透過率好均達到90%以上，白度高，色差小。生產得到的超白超厚玻璃光學變形角度均在55度以上。生產出來的玻璃板寬、厚度、內牙均較穩定，19毫米超白超厚玻璃厚度、厚薄差完全達到國家標準要求。
榮譽表彰
2019年9月，《一種超白超厚浮法玻璃及其生產製備方法》獲得2019年度福建省專利獎三等獎。
