Wat is floatglas? Een diepe duik in de productie en toepassingen ervan

Floatglas, vaak beschouwd als de gouden standaard bij de productie van vlakglas, is een cruciaal materiaal dat in veel industrieën wordt gebruikt, van de architectuur tot de automobielindustrie. De term 'floatglas' komt van het unieke productieproces waaraan het zijn naam dankt-gesmolten glas dat op een bad van gesmolten tin drijft, waardoor een uitzonderlijk glad en vlak oppervlak ontstaat. Dit proces, ontwikkeld in de jaren vijftig, bracht een revolutie teweeg in de glasproductie door zowel de kwaliteit als de efficiëntie aanzienlijk te verbeteren.

Als iemand met wie nauw is samengewerktproductie van floatglaslijnen al jaren, heb ik de kans gehad om uit de eerste hand te zien hoe dit proces zich heeft ontwikkeld en welke rol materialen spelenproducten op basis van grafiet en koolstof-spelen bij het optimaliseren van efficiëntie en precisie. Mijn tijd als technisch ingenieur in de floatglasindustrie heeft mij een diepgaand inzicht gegeven in de uitdagingen waarmee fabrikanten worden geconfronteerd en hoe de juiste materialen een soepele productie kunnen ondersteunen.

In dit artikel gaan we dieper in op defloatglas proces, de bepalende kenmerken ervan en hoe de materialen die bij de productie worden gebruikt, bijdragen aan het eindproduct. Het begrijpen van deze componenten is essentieel voor iedereen die betrokken is bij de glasindustrie, of u nu rechtstreeks met floatglas werkt of overweegt hoe u de juiste technologieën en materialen het beste in uw productielijnen kunt integreren.

Floatglas, een veelgebruikte term in de glasindustrie, dankt zijn naam aan het unieke productieproces dat is gebruikt om het te maken. Het woord ‘drijven’ verwijst naar de manier waarop het glas op een laag gesmolten tin drijft, wat het belangrijkste kenmerk is van de productiemethode. Dit proces produceert vlakglas dat cruciaal is voor verschillende industrieën, waaronder de bouw, de automobielsector en de elektronica.

De geschiedenis van de productie van floatglas

Het floatglasproces, ontwikkeld door Pilkington in de jaren vijftig, bracht een revolutie teweeg in de glas-industrie. Voordien werden andere methoden zoals kalanderen en verticaal trekken gebruikt, maar deze waren minder efficiënt. De innovatie van Pilkington introduceerde de techniek waarbij gesmolten glas continu over een bed van gesmolten tin stroomt, waardoor het zich gelijkmatig kan verspreiden en vlakke platen kan vormen.

Hoe werkt het floatproces?

Bij de floatglasmethode wordt gesmolten glas op een plas gesmolten tin gegoten, dat een hogere dichtheid heeft. Door dit dichtheidsverschil drijft het glas bovenop en door de oppervlaktespanning verspreidt het zich gelijkmatig over het blik. Het glas stolt vervolgens en wordt met minimale vervorming afgekoeld tot vlakke platen.

Waarom is floatglas belangrijk?

Het floatglasproces biedt veel voordelen ten opzichte van traditionele methoden, waaronder:

• Hoge output:Het proces maakt een continue productie mogelijk, wat leidt tot een hogere efficiëntie.
• Precisie:Floatglas behoudt een uitstekende vlakheid en dikteconsistentie.
• Eenvoudige automatisering:Het proces is in hoge mate aanpasbaar aan geautomatiseerde systemen, waardoor de arbeidskosten worden verlaagd en de precisie wordt verbeterd.
•  

De productiemethoden voor floatglas kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdtypen: het Pilkington-proces (VK), het PPG-proces (VS) en het Luoyang-proces (China). Elk van deze methoden gebruikt een vergelijkbare aanpak, maar kan enigszins variëren qua apparatuur en technieken.

Basiscomponenten van de productielijn van floatglas

De processtroom van een floatglasproductielijn kan grofweg in vijf delen worden verdeeld: grondstoffen, smelten, vormen, gloeien en snijden (verpakken). Het essentiële verschil tussen het floatproces en andere processen ligt in het glasvormende deel.

Deze vijf delen kunnen worden onderverdeeld in 3 tot 7 of meer productiesecties (afdelingen) vanwege de managementkenmerken en -gewoonten van verschillende fabrieken. Als gevolg van de voortdurende ontwikkeling van automatiseringsbesturingstechnologie en het streven naar vlak beheer door ondernemingen, is het aantal front-operatoren en afdelingen van moderne productielijnen aanzienlijk verminderd. Het aantal mensen in een complete floatglasfabriek, inclusief management en andere ondersteunende afdelingen, bedraagt ​​zo’n 150 tot 250.

Naast de vijf hierboven genoemde grote productieonderdelen kan een floatglasproductielijn ook de volgende componenten bevatten:

1. Vanwege lokale milieubeschermingseisen is het noodzakelijk om een ​​uitlaatgasbehandelingssysteem te bouwen, zoals natte ontzwaveling;
2. Energieondersteunende systemen, zoals aardgas, zware olie, steenkoolgas, stoom, circulerend water, elektriciteit, enz.;
3. Noodbeheersystemen, zoals brandbestrijdingssystemen, generatoren, enz.;
4. Kwaliteitsbehandelingssysteem voor glaslintoppervlakken, zoals SO2, enz.;
5. Online coatingsystemen, zoals CVD-coatingmachines en bijbehorende apparatuur;
6. Diepe verwerking van glas, zoals het maken van spiegels, PVD, temperen, warmbuigen, enz.

Belangrijkste kenmerken van de productie van floatglas

Continue productie:

Het proces loopt non-stop, 24 uur per dag. Van het smelten van grondstoffen tot het verpakken van het eindproduct, alles gebeurt continu, waardoor het zeer efficiënt is.

Hoge processtabiliteit:

De kernapparatuur, zoals de smeltoven en het tinbad, werken harmonieus samen om een ​​uniforme glassamenstelling, dikte en spanningsverdeling te behouden.

Geoptimaliseerd gloeien:

Het uitgloeiproces maakt gebruik van gecontroleerde temperatuurgradiënten om interne spanningen te verminderen en de mechanische eigenschappen van het glas te verbeteren.

Energie-efficiëntie en milieuoverwegingen:

Het energieverbruik is geconcentreerd in de smeltoven en het tinbad, goed voor ruim 60% van de productiekosten. Effectieve recycling en onderhoud van materialen zoals tin kunnen de hoeveelheid afval aanzienlijk verminderen.

Glad oppervlak:

Het geproduceerde glas is vrij van oppervlaktedefecten, waardoor er geen secundaire bewerking nodig is.

Nauwkeurige diktecontrole:

Het productieproces maakt een zeer nauwkeurige diktecontrole mogelijk-, met toleranties tot ±0,1 mm.

Uitstekende optische eigenschappen:

Floatglas biedt doorgaans een lichttransmissie van meer dan 85%, met minimale vervorming.

Het basisprincipe vanzwevend glasvormen is het benutten van het dichtheidsverschil tussen gesmolten glas en gesmolten tin. De kern ervan is het vormen van een vlak en uniform glaslint, doordat het gesmolten glas zich op natuurlijke wijze over het oppervlak van het dichtere tin kan uitstrekken.

Wanneer de glasvloeistof vanuit het kanaal het tinbad binnenkomt, zal deze op natuurlijke wijze op het oppervlak van de tinvloeistof drijven, omdat de dichtheid ervan lager is dan de dichtheid van de tinvloeistof in het tinbad. Dit is ook de oorsprong van de naam "floatproces".

Controle van de dikte van het vlotterglas

De glasvloeistof bereikt mechanisch evenwicht op het oppervlak van de tinvloeistof als gevolg van het gecombineerde effect van zijn eigen zwaartekracht en het drijfvermogen van de tinvloeistof, dat wil zeggen dat het glaslint wordt afgeplat, wat ook de reden is voor het natuurlijke polijsten van het glaslint. De dikte van het glaslint wanneer het mechanisch evenwicht bereikt is ongeveer 6,9 mm, wat de gebalanceerde dikte wordt genoemd. Als u een dunnere of dikkere productdikte wilt verkrijgen, moet u een trek- of duwkracht op het glaslint uitoefenen om het dunner te maken of te stapelen om producten van verschillende diktes te krijgen. Dit is het basisprincipe van floatglasvorming.

Afhankelijk van de dikte van het product wordt bij het produceren van producten met een dikte kleiner dan de gebalanceerde dikte (minder dan of gelijk aan 6 mm) de "assist direct stretch" -methode gebruikt en wordt de gebruikte apparatuur de "Asist Directly Stretch (ADS)" genoemd; bij het produceren van producten met een dikte groter dan de gebalanceerde dikte (groter dan of gelijk aan 8 mm), wordt de "fender" -methode gebruikt en wordt de gebruikte apparatuur het "grafiet fender (Carbon Fender)" genoemd. Onder hen kan bij het produceren van producten groter dan of gelijk aan 15 mm alleen carbon spatbord worden gebruikt voor de productie; bij het produceren van producten van 8 mm, 10 mm en 12 mm kunnen zowel carbon spatborden als ADS worden gebruikt. In de feitelijke situatie van sommige productielijnen zijn er ook gevallen waarin ADS en fender tegelijkertijd worden gebruikt.

Temperatuurregeling

Nauwkeurige temperatuurregeling is essentieel in het floatglasproductieproces. Het beïnvloedt alles, van het smelten van de grondstoffen tot het controleren van de uiteindelijke glaskwaliteit. De oven, het tinbad en de gloeioven (een oven die wordt gebruikt om het glas geleidelijk af te koelen) moeten allemaal optimale temperaturen behouden.

Hoe de temperatuur van elk gebied redelijkerwijs kan worden gecontroleerd, heeft ook rechtstreeks invloed op de verandering van de productiekosten. Momenteel gebruiken smeltovens meestal aardgas of zware olie om grondstoffen te smelten, tinbaden geleiden warmte naar glaslinten in de vorm van elektrische verwarming, en de gloeioven wordt voornamelijk gekoeld door ventilatoren. Daarom heeft het redelijk instellen van temperatuurprocesparameters een cruciale invloed op het kostenbeheer.

Drukregeling in het tinbad

Het tinbad moet een positieve druk behouden om te voorkomen dat zuurstof binnendringt en reageert met het gesmolten tin, wat oxidatie zou kunnen veroorzaken en de kwaliteit van het glas zou kunnen verminderen. Om dit te bereiken worden stikstof- en waterstofgassen in het bad gebracht, waardoor de juiste druk behouden blijft en oxidatie wordt voorkomen.

De productiecapaciteit van een floatglaslijn is afhankelijk van factoren als treksnelheid, dikte en dichtheid van het glas. De formule voor het berekenen van de dagelijkse capaciteit is:

Dagelijkse capaciteit (ton)=Treksnelheid (m/u) × Netbreedte (m) × Dikte (m) × Dichtheid (2,5 g/cm³) × 24 × Opbrengst

Waar:

Nettobreedte verwijst naar de bruikbare breedte van het glas.

De opbrengst varieert afhankelijk van de productkwaliteit. Architectuurglas heeft een hoog rendement (rond de 95%), terwijl spiegelglas een lager rendement heeft (40-60%).

Trekkracht versus productiecapaciteit

Het trektonnage verwijst naar de hoeveelheid glas die dagelijks uit het tinbad wordt gehaald. In tegenstelling tot de productiecapaciteit is dit verantwoordelijk voor trim- en defectverliezen. Het aanpassen van het trekvermogen op basis van de marktvraag en procesvereisten zorgt voor flexibiliteit.

Voedingssnelheid

De voedingssnelheid heeft betrekking op de hoeveelheid grondstoffen die in de smeltoven wordt gevoerd. Deze materialen omvatten doorgaans kwartszand en gerecycled glasscherven (glasresten). De samenstelling van het grondstoffenmengsel is bepalend voor het bereiken van de gewenste glaskwaliteit.

Naast de bovengenoemde-inhoud omvat het floatglasproductieproces ook een verscheidenheid aan kennissystemen, zoals cyclusbeheer, preventie en oplossingen voor defecten in de productkwaliteit, optimalisatie van procesparameters (apparatuurbeheer), kostenbeheer, personeelstraining en veiligheidsbeheer.

Floatglas blijft een hoeksteen van de moderne productie en staat bekend om zijn precisie, schaalbaarheid en hoge-kwaliteitsnormen. Het bereiken van deze kwaliteiten is afhankelijk van de juiste mix van geavanceerde productietechnieken en hoogwaardige materialen-. Door jarenlange ervaring in de branche heb ik gezien hoe de juiste materialen, zoals producten op basis van grafiet en koolstof-, de productie-efficiëntie en productkwaliteit aanzienlijk kunnen verbeteren.

Bij SHJ-CARBON, willen we fabrikanten van floatglas niet alleen ondersteunen met materialen van het hoogste- niveau, maar ook met de expertise en voortdurende begeleiding die nodig is om de productie te optimaliseren. Of u nu op zoek bent naar materiële aanbevelingen of advies over het verbeteren van uw proces, wij staan ​​altijd voor u klaardeel onze kennisen zorgen ervoor dat uw productie soepel verloopt.