玻璃验货重点 - 验货员论坛

（6）　完全弹性体
玻璃退火是作用于温度调节，控制其热应力演绎的热处理过程。以冷至刚体，1014.5ρ为界，分为两个退火阶段和四个退火状态：
[1]退火阶段（1011～1014.5ρ，595～516.05 ℃）和后续退火阶段（1014.5～10∞ρ，516.05～30 ℃）
玻璃作结构调整，减小由温差产生的结构差，使冷至刚体时，被固定的、不可逆转的结构差所致的永久应力，符合制品的规定值。历经了最佳、次佳和最次三种退火状态。分别与弹塑性体、弹性体初态和亚刚体的三种物理特性相对应。
①最佳退火状态（弹塑性体）
温差所致的结构差是玻璃冷至弹塑性体时产生的。并不是冷至弹性体初态的终点，于～1013ρ才产生的。高温下，玻璃的黏度较低，结构基团位移活度大，在均匀的温度场作“顺向位移”结构调整容易进行，减小结构差的效果最好，使制品中残留的永久应力更小之贡献最大。玻璃在弹塑性体阶段处于最佳退火状态。
②次佳退火状态（弹性体初态）
结构基团位移→分子位移。黏度剧增使位移活度锐减，减小结构差的调整明显削弱。玻璃在弹性体初态阶段处于次佳退火状态。
③最次退火状态（亚刚体）
分子位移。位移活度几近衰竭，结构调整近乎停顿，减小结构差的功效甚微。玻璃在亚刚体阶段处于最次退火状态。
这时，≥1014.5ρ位移终止，结构调整停顿，广义的应力松弛现象随位移和微分变形的消失而湮灭。剩余的结构差被残留而不可逆转，永久应力被固定，只有分子震动，是单纯的应力与应变成正比关系的刚体。温差只产生可逆转的结构差所致的、随温度均一而消失的暂时应力。玻璃处于暂时应力活跃，并与永久应力相叠加的后续退火阶段。只有与刚体物理特性相对应的后续退火状态。
④后续退火状态（刚体）

从“六个物理特性阶段、两个退火阶段和四种退火状态”，得到了浮法玻璃退火窑设计的技术路线，要点有如下四条：
  （1）　以A区为“重心”
玻璃带在A区（600～550 ℃，1010.82～1012.78ρ，ΔtA＝50 ℃），大部分处于弹塑性体阶段（1010.82～1012ρ，600～568.29 ℃，Δta＝31.71 ℃），小部分处于弹性体初态阶段（1012～1012.78ρ，568.29～550 ℃，Δta2=18.29℃）。最佳退火状态占了100%，次佳退火状态占了79.49%，二者占了退火阶段温阶的59.56% Δt1（Δt1＝600－516.05＝83.95 ℃）；在B区（550～480 ℃，1012.18～1016.83ρ，ΔtB＝70 ℃），跨越三个特性阶段：弹性体初态瞬息而过（1012.78～1013ρ，550～545.28 ℃，Δtb1=4.72 ℃）,刚亚体走了全过程（1013～1014.5ρ，545.28～516.05 ℃，Δtb2=29.23 ℃），刚体历经了一段较长的温阶（1014.5～1016.83ρ，516.05～480 ℃，Δtb3=36.05 ℃）。次佳退火状态占了20.51%，最次退火状态占了100%，二者占了退火阶段温阶的40.44% Δt1，并且，是对处于该温阶的低温段。后续退火状态占了B区温阶的51.50% ΔtB。
由此可以断定：“A是重要退火区，B是继续退火阶段与后续退火阶段的连接区”。那么，玻璃带在各区的冷却速度Gn(℃/min)，必然以GA为基准参数。并且，应该是GA≤GB才正确合理。所以，玻璃带在A、B和C区的冷却速度必然是：“慢?慢?快”的关系。
  （2）　Gn与GA关系
除两个过渡区之外，尽管Gn有较为宽广的调节范围。不过，我们应该找到Gn对GA的最佳比例关系，利用新的、正确的玻璃退火理论和生产经验，以及实验室和半工业性试验（物理的和数字的模拟试验），作热工测定来检验和校正试验的边界条件，使实验结果逼近于生产实际。由此可推得可靠的和精确的计算方法，并完成计算机的编程。
  （3）　调整前三区的负荷
将ΔtA、ΔtB和ΔtC从50 ℃、70 ℃、100 ℃调整为55 ℃、65 ℃、90℃的优点有三条：

① A区(600～545 ℃,1010.8242～1013.0129ρ)集中了最佳和次佳退火状态。体现了高温高效退火的新理论，有利于玻璃结构调整，更多地减小了结构差，使永久应力更小。同时，也避免了A、B区界的“冷却水平线”对玻璃退火敏感温段之不利影响。

②B区（545～480 ℃，1013.0129～1016.8278ρ）减负7.14%也得益颇多
以获得能充分发挥各区功能之最佳的区长Ln，最终确定退火窑的总长度L。
1014.5ρ部位，开始了暂时应力与永久应力的叠加，是诱发玻璃带炸裂的源头。减负可有效地控制好这两种应力，从而避免该处玻璃带炸裂的发生。玻璃带在B区尚具备一定程度的韧性。

③C区（480～390 ℃，1016.8278～1027.1410ρ）减负10%意义重大。这是解决玻璃带在C区上、下空间过大温差ΔtSC之最佳方法。可显著地增强调温功能，有效地制约暂时应力ΔT和暂时平面应力σmT。从而将炸裂的高发区转变为安全区，将玻璃带炸裂的隐患在设计方案中铲除掉，是全新退火窑的设计理念。

  （4）　挖掘Ret区的潜力
浮法玻璃退火窑设计技术路线之核心，是有效地发挥各区的功能。其关键所在，一是以A区为重心实现高温高效退火；二是挖掘换热效率高的Ret区之潜力，以改善其余各区的工况。

发挥Ret区功能之优、劣，视点有三：
①由Ret区承接C区10%的减负是毫不困难的。若C区负荷较大，如ΔtC≥100 ℃，则是对Ret区挖掘不足；若C区负荷过重，如ΔtC＝110～126 ℃，可视为远未发挥出Ret区的功能。
②至少要设置2个Ret区。在调节风温和风量上能有效地发挥Ret区应有的功能。
③ΔtR＞ΔtF。F区的换热效率较低，若ΔtF过大，势必LF很长，不经济。所以，ΔtF＞ΔtR不可取用。不过，ΔtR也不必比ΔtF大得太多，稍大为宜。因为，对C区的减负才是Ret区主要功能的发挥。
诸种变革令人眼花缭乱，莫衷一是。它并非表征着浮法玻璃退火窑已臻于完善，而是在的背后隐藏着重大的理论问题。由此导致退火窑设计上的弊端。

①对玻璃带退火起始黏度未作确定
两家公司皆称A为“预退火区”（1010.82～1012.78ρ）。盖尔赛龙提出了浮法玻璃退火上限温度为560～580 ℃（1012.34～1011.54ρ）[5]。这岂不成了退火上限温度夹在了预退火温度范围之中？搞不清楚浮法玻璃退火起始点应该在何处，讲不出何谓“预退火”？但都未能改变玻璃带以600～595 ℃进入退火窑的事实。
②“快?慢?快”
曾一味地放长LB，但适得其反，效果见劣。当改变为放长LA，缩短LB之后，效果极佳，LA、B反而比以前短。终因“以B区为重心”不变，GA＞GB，使“快?慢?快”作业法依旧。
③C区负荷过重
ΔtC＝100 ℃，甚至有126 ℃之实例。使ΔtSC过大，达到40～60 ℃，时有炸裂。
④Ret（或D）区负荷不当
ΔtR－ΔtF＝＋1～－74 ℃；ΔtD－ΔtF＝＋78～54 ℃。ΔtR＝101～140 ℃，甚至有1个Ret区，ΔtR＝140 ℃的实例；ΔtD＝119～190 ℃。不是负荷过轻（势必造成了忽视对C区的减负），就是负荷过重（超负荷运行会适得其反），使F区的相应负荷“过重”或“过轻”，无章可循，丢掉了优化生产的最佳参数。
⑤两个过渡区太长（3～3.6 m）
非恒温车间，尤其是在隆冬季节，外界冷气流侵袭退火窑干扰了均匀的温度场，导致玻璃退火不良，甚至炸裂。为了减轻影响，除采取各种有效措施之外（如加强轴头密封，第一过渡区有活动保温件，车间设置横向隔断、门斗和挡风屏等），过渡区长度宜减至不妨碍应急操作之限度。