胡会民 景修宽 叶振 孙国梁

（1. 海南中航特玻材料有限公司 海口 571924；2. 秦皇岛弘耀节能玻璃有限公司 秦皇岛 066000）

0 引言

众多周知，浮法玻璃是以玻璃液在锡槽内漂浮在熔融锡液上成形而得名，玻璃液在锡液上若无任何外力，在常规大气压时，自身重力和表面张力共同作用，将形成约7 mm的“平衡厚度”，若想打破这个平衡得到想要的玻璃带宽度和厚度，必须使用一定的外力在一定温度场条件下才能成功。在生产过程中，越是靠近“平衡厚度”越容易，与“平衡厚度”偏差越大越困难，若想得到2 mm以下的超薄浮法玻璃，则要在更高的温度场条件下，采用更多的拉边机施加强大的外力才能实现。在拉薄的过程中，玻璃液黏度随着温度场的变化而变化，受力分布常因温度场横向不对称而造成受力不均，引起最终成形的玻璃板存在厚度不均匀的现象（通常为横向厚度不均），称之为“厚薄差”［1］。

1 厚薄差调整的意义和方法

减少和控制浮法玻璃厚薄差，不仅可以改善玻璃的平整度以满足更高质量的要求，还可以在同样成本的前提下，做出更多品种的产品，以相对低的成本增大产品的竞争力，降本增效。

通常，浮法玻璃厚薄差的调整方法多样，利用拉边机、电加热、冷却水包等均可对不同情况的厚薄差进行调整，仅拉边机就可以调整压入玻璃液的深度（压深）、拉边机的角度、拉边机的线速度（拉边机的转速）等。浮法玻璃厚薄差的调整是人工干预玻璃液在锡液上的摊开过程，确保玻璃液在锡槽内横向摊开的均匀度，以达到满足生产的厚薄差的目的［2］。

本文将某浮法玻璃生产线实际生产过程中电加热在厚薄差调整中的影响加以总结，虽然调整过程中仍有拉边机的操作，但主要还是阐述电加热对厚薄差调整的效果。

2 锡槽电加热、拉边机分布及厚薄差情况

某50 t/d超薄浮法玻璃生产线，原板宽理论设计3 300 mm，合格板宽2 600 mm，锡槽内设16对高精度拉边机，锡槽内设54个硅碳棒电加热区，总装机约5 000 kW。锡槽示意图见图1。

投产初期在生产1.0 mm以上厚度玻璃时，因前区电加热开启量较少，厚薄差相对稳定，生产0.7 mm及0.7 mm以下厚度玻璃时，成形过程中需要较多电加热进行温度补偿，经常出现一侧薄一侧厚，造成厚薄差偏大，甚至有时造成一侧厚度不合格的情况，厚度曲线如图2所示。

对现场两侧锡液温度、其它装置和设备检查都两侧对称，未见异常，也尝试通过拉边机的角度、速度、压入深度和进伸等进行调整，但并未产生很好的效果。

3 原因分析

通过分析讨论认为，造成玻璃一侧薄一侧厚的原因有以下两种可能：

（1）锡槽两侧玻璃液“流量”存在偏差

超薄浮法玻璃的成形过程是在锡槽的有效温度区间内，漂浮在锡液上面的玻璃液在自身表面张力、拉边机作用力和退火窑拉力的共同作用下摊平拉薄的过程，此过程内，除重力和浮力这组平衡力外，也仅受表面张力、拉边机和退火窑牵引力，表面张和退火窑的拉力对两侧玻璃液的作用是相同的。因此，能造成两侧玻璃液“流量”不一致的主要原因就是两侧拉边机的作用力不同。拉边机分力示意图见图3。

如图3所示，由于玻璃液在高温状态下所表现的流变特性符合牛顿流体特性，在拉边机等设备两侧对称的前提下，造成这种偏差的主要原因就是玻璃液的黏度，而影响玻璃液黏度的因素就是温度，分析认为锡槽前端（图1中A区）存在横向温度偏差，左右两侧的温度差使玻璃液黏度在同一横向上分布不均匀，温度较低一侧玻璃黏度相对较大，在同样拉边机参数下，黏度较大的一侧所受力的横向分力F1相对较大，造成玻璃液量一侧偏多，另一侧偏少而影响厚薄差。

（2）两侧玻璃液在成形区和成形后区的摊开、收缩不一致

若锡槽内两侧玻璃液“流量”相同，造成两侧厚度偏差的原因则可能是两侧成形区的摊开和成形后区的收缩不同，玻璃液的摊开和成形后收缩率和温度关系密切［3］，因此若拉边机区域（图1中B区）及拉边机后区（图1中C区）的温度存在横向偏差，造成玻璃液的摊开和成形后的收缩率不一致而影响厚薄差。在图1中B区，玻璃液的摊开过程中，温度越高则黏度越小，在拉边机的作用下越容易摊薄成形。在图1中C区，此区域玻璃板已不再受拉边机影响，仅受到退火窑辊道拉力和表面张力的影响，两者都使成形的玻璃板带呈现收缩趋势，而收缩更大的一侧厚度相对更厚。

4 调整过程及效果

根据以上分析结果，经过讨论，制定出分步调整方案，方案分2步：

第1步：逐步增大成形前区（图1中A区）厚度偏厚一侧的电加热功率，降低偏厚一侧的玻璃液黏度以减小这一侧拉边机的横向分力，达到一侧“减量”的目的；同时增大同一侧成形区（即图1中B区）的电加热功率，升高温度，使此区域的玻璃液黏度相对另一侧更低，更利于玻璃液的摊开。在调整电加热的过程中，对拉边机也进行了相应的微调，适当减小了厚度偏厚一侧的拉边机压入玻璃液的深度，作为电加热调整的强化和补充。经过这一步调整后，厚薄差有明显好转，玻璃厚度曲线变成如图4所示。

第2步：在第1步调整的基础上，又对成形后区（图1中C区）进行调整，调整方法和前区相反，主要是降低厚度较厚一侧电加热功率，使其相对另一侧有更小的收缩率，收缩率更小意味着有更大的面积，更薄的厚度；同时增加厚度偏薄一侧电加热功率，增大其收缩率，更多的收缩得到相对更厚的玻璃，经过第2步的调整之后，厚薄差降到0.02～0.03 mm，满足了产品的需求，厚度曲线如图5所示。

5 结语

对于0.7 mm的超薄浮法玻璃厚薄差偏大的问题，根据该浮法线自身情况，主要从电加热调整控制温度、进而影响黏度的角度进行了分析和调整，使厚薄差满足了生产要求，经过多次实践具有可重复性，证明此条超薄浮法生产线中，锡槽内电加热在成形前区及成形区、成形后区的调整，均对厚薄差有较大改善效果。厚薄差成功的优化调整也使得产量和质量都得到较大的提升。