本研究報告不是側重于理論上的分析闡述,也不是開據某工藝參數的具體“藥方”,而是結合理論基礎知識和操作實踐情況,側重于研究解決問題的思路和方法。當解決問題的方法符合理論知識又具有可操作性時,具體的工藝參數僅是“填空”并注憊實踐修正而己。
我公司是生產電子玻璃制品的專業化企業,產品的性質決定了對玻璃質量的高要求.可以說,玻璃質量的好壞是決定企業生產效益的最重要因素。多年的生產經驗告訴我們:玻璃質量越穩定,生產越順利.綜合效益越好,產生良性循環,而越是玻璃質盆不好時,卻總是難以調整到理想狀態,“玻瑞不良”就象魔鬼似的捉摸不定,使我們忙于應付,甚至束手無策。因此,必須降服“玻璃不良”的惡魔,才能維持正常生產秩序,才有條件提高經濟效益,規劃企業的發展。
玻璃的生產過程是復雜的,影響其質量的因素更是枚不勝舉。因此在研究解決問題的方法時,必須采取解剖、分解矛盾的方法,剝離和解決硬件措龍可以保證的條件,并使之毯定固化下來,集中力量解決變動因素造成的玻瑞質量不良.經過實踐探索,徹底運用自如的控創玻璃質量,應該是完全可以做到的。
一、“玻璃不良”的判斷標準
由于產品大小、重量不同,同質玻璃缺陷出現在產品(尤其玻屏有效面)上的幾率不同,因此以“玻璃不良”而廢棄的產品數的比例來代替“玻瑞不良”比例的概念,不能真正反映玻璃的質量狀況,容易誤導生產者和管理者盲目焦躁或盲目樂觀.判斷“玻璃不良”的客觀方法,應是抽查一定比例的半成品,取其玻瑞缺陷個數與其玻璃重t之比.統一了這種判斷方法,才有了統一的判定“玻璃不良”的標準。另外,作為玻殼生產企業,應力爭和彩管廠達成下列共識,即:隨著玻屏的增大,象素點的面積也在增大。應對一般玻瑞缺陷(尤其是徽氣泡)的個數和大小容觀的放寬要求,以求雙方共同的經濟效益.這在進口產品中也是這樣做的。
二、嚴格把關入滬材料的質量
(一)原材料的把關要點
現在對于進廠原材料是有嚴格的檢驗手續的,但由于其判定依據僅是有限的“樣品即,因此難免偶然性,難以反映整批材料質量的實際狀況。而在分析的諸多理化指標中,往往對化學指標比較重視,分析的可靠性也較高,而對物理指標(粒度、水分)的重視不夠,有限的樣品也影響了分析的可靠性。而事實上當貨源固定時,其化學成分的變化往往很小,而其物理指標的波動往往較大(尤其礦石材料更是如此);瘜W成分的波動,影響的是玻璃的強度、色度、電氣性能等內在質量。物理指標的波動往往是玻瑞外觀質量下降的根源,如氣泡、條紋的產生等。根據我公司對玻璃質量要求極高的生產特點,原材料供應應盡可能定點定量,礦石材料的物理指標分析應延伸到生產廠全過程控制。當前對原材料的控制,重點應放在對粒度和水分的控制上。粒度控制的重點應放在嚴格限制微粉比例上(超大穎粒易控制),徽粉和水分的增加,是微小泡產生而難以澄清的根源。
〔二)碎玻瑞的把關要點
我廠對碎玻瑞的粒度管理缺乏嚴格的手段,其破碎方法也比較簡單.因而對碎玻璃的粒度要求失去實際意義,實際使用的碎玻璃粒徑在5CM 以上和。5CM以下的占相當大的比例。大塊玻璃的鏡面會將火焰能量反射出去,不利于表面玻璃液將熱量往下傳遞;而微粉碎玻璃則過快熔化,把周圍尚未熔化的生料包圍起來,既影響生料熔化的均勻性,又使混合料中的氣體不能順利逸出,從而影響了玻璃質量。因而改進碎玻璃粒度是碎玻璃的把關要點。當然也應控制碎玻璃的污染及雜質。為了改善碎玻璃的質量,我們擬定了一套碎玻璃加工方案(另報)。這套方案既能保證碎玻璃粒度均勻,又能使受污染的碎玻璃得到凈化處理。
綜上所述,把住了原材料和碎玻璃的質量關,就是把住了池爐“病從口入”的重要一環,才能有條件改進和完善熔制中的各種工藝參數和工藝曲線,從而得到穩定的高質量的玻璃。
三、加強熔制全過程的科學管理
眾所周知,爐溫、滬壓、液面是池護工藝控制的最主要的三大要素。此外,如廢氣中的含氧量等都是及其重要的控制指標。要得到良好質量的玻璃,需要諸多條件的匹配。而對于每一個池護,都必須摸索出其特有的各種工藝參數和熔解溫度曲線,握度一燃料對應關系,溫度一燃料一出料量對應關系等。面對諸多復雜的因素,必須分解矛盾,先剝離和解決易解決的間題,創造穩定的配合環境,而后集中解決核心問題一熔解溫度曲線。
(一)絕對出料量要衡定
生產不同產品時,池護的出料量差別很大。如5#池護,如果三條線都生產21 0CP,其日出料量約190T/D,而換產29"CP時,其日出料量則達270T/D,就是生產同一規格的產品,由于料滴數的變化或同規格不同型號的產品,其相對出料量也有差異,少則幾噸多則十幾噸。但不論其相對出料量每夭有多少變化,正常情況下,都應保證每天的絕對出料量是衡定的.維持這種絕對衡定的出料量的手段,就是充分發揮“流量調整通道”或“溢流口”的作用。在產品更換引起出料量大幅變化的特殊情況出現時,亦應有計劃的按每日增加(或減少)固定的噸數來調適各種工藝參數,使其逐步達到并穩定在新的衡定的出料量上。只有絕對出料量是衡定的,才有利于液面的控制和建立穩定可靠的熱平衡工藝曲線。當然,加料端如改為伺服控制或變頻調速控制,對液面的穩定會更加有益。
(二)助燃空氣應進行沮度控制
我公司池爐用助燃空氣都是吸入的自然風,而環境溫度即自然空氣溫度日溫差高達十幾度,年溫差高達近50C。由于空氣用量大,空氣的溫度變化,不能及時得到粥料增減的彌補,這就必然產生滬壓和爐溫的波動,實際影響了熔解曲線的穩定性,又不易被覺察和重視。氣溫的變化,還影響了助然空氣供應量的變化,這又必然影響到廢氣含飯I指標的穩定.因此助燃空氣溫度控制是必要的.當然助燃空氣溫度控制不需要十分精確,也不必過分復雜的設施,只要保持空氣溫度的相對穩定就可以了.
(三)選擇、完警最佳熔解曲線
在排除了各種外部條件的干擾因素之后,選擇最佳熔解曲線就是獲得高質量玻瑞的最關鍵技術要素。由于各池護的結構不同,最佳熔解曲線不會是相同的,甚至相互之間完全沒有借鑒意義。同一池護不同出料t時最佳熔解曲線也會發生變化。因此簡單的從理論上確定某池爐的最佳熔解曲線是行不通的。它必須遵循某些荃本要素,確定熔解曲線的墓本形態,并在實踐中加以及時修正和完善.如前所述,當原材料及碎玻璃質I穩定、出料A衡定、助然風沮度穩定等外部條件配合良好的條件下,只要把握住確定熔解曲線的基本要點,勇于實踐探索,獲得最佳熔解曲線并不是霧里看花可望不可攀的。
確定熔解曲線基本形態的分析要點有:
1.池護結構因素
原料在池護中的熔解過程,一般是由予熔、初熔、融熔、均化等幾個階段構成的,而后進入沒清池。在熔解過程中,不同的熔解階段對應于池護的不同區域.因此必須根據池滬結構(尤其池爐長寬比)分析玻璃在每個區域發生的相變,從而提供完成這種變化的保證條件(主要是提供完成相應相變的溫度條件)。池爐不同區域的溫度保證條件的連線就是熔解曲線。當池爐長寬比不同時,玻璃的每個熔制階段在池爐中占據的區域長短不同,因而不同的池爐就有不同的熔解曲線與之對應。一般來說,池護長寬比小,熔制熱點應趨前,如第二對小護或采用雙熱點熔制,如第二、第三對小爐(當出料量大時應考慮采取)。如池護長寬比較大,熔制熱點應趨后,如第三對小護.除池爐長寬比外,池護結構因素還應考慮沒清池和熔化池的容積比以及通道長度。一般來說,橙清池較大,玻璃液相對流動慢,沒清時間長易產生冷玻瑞,沒清池溫度應偏高些,以免死點或池底部的玻瑞形成析晶或亞析晶(容易產生節右和結石)。澄消池較大時,還容易產生玻瑞液的“回流”現象。一旦工作池的玻瑞液回流到熔化池,由于玻瑞液沮差較大,極易產生各種玻瑞缺陷,這是應當極力避免的.理論上說,只要通道長度允許,能夠控制清料沮度達標,漫清池溫度偏高些只會有利于玻璃質盤的提高。另外,任何一座池爐的設計盡管都盡可能周到的考慮到避免失誤,但都不可能作到盡善盡美,尤其難以彌合理論目標和實際運行結果的差距.因此在設定熔解曲線時,應結合池爐的具體特性(一般在池爐運行一段時間后才能摸清),在工藝操作中彌補池護設計缺陷帶來的不利影響。
2.熔解溫度的確定
根據池爐區域在熔制過程中的作用劃分,可獲得熔解曲線的基本形態和走勢。而各區沮度的數值,則由該區玻瑞相豁要的溫度確定,這基本上是一個“填空法”一般來說,各區實際設定溫度,應略高于玻璃相所需溫度3-5C。這樣可以避免產生熔解不良并使愁熔的玻瑞在熱力作用下加快循環流動(自攪拌),有利于玻璃均化和消除條紋等缺陷.現在我們控制的溫度曲線存在著誤區,往往把火焰空間的沮度曲線誤作玻瑞液的沮度曲線。在這種情況下,即使火焰空間的溫度曲線不變,也難以確認玻瑞液溫度曲線的實際狀況。
3.出料量影響因素
理論上講:池護的出料量在不超過設計能力時,玻璃質量不應受其影響。但在實踐中卻往往表現為:出料量大時,玻璃質量變差‘出料量小時,玻璃質量變好。這主要是因為在出料量發生較大變化時(特別是出料量增大時),熔解曲線沒有及時作相應調整,或由于反應的滯后性.玻瑞質量沒有及時平衡到新的熱狀態。這就是前面所說的,為什么在出料量需發生大的變化時,應有計劃的每天增加(或減少)固定的t的道理。正是考慮到出料量的這種影響,在確定熔解曲線時,應以該池爐最常用的負荷為基礎,進行完善優化各種工藝參數,以求得最佳熔解曲線。有了這條最佳熔解曲線,在出料量變化時,主要是由燃料的增減來適應變化了的出料量,而最佳熔解曲線的基本形態或各熱點溫度基本不變或僅做微調即可。
4.設備、儀表的完好運轉
應加強設備、儀表的日點檢工作,使其處在良好的動轉狀態。各種儀器儀表反映的數據應該是真實可靠的,火頭噴槍調整的角度和火焰長度應是最佳的,各熱電側熱值加權是合理的,從而保證反映出的熔解曲線和設定值是統一的.鼓泡器的位置應設定在初熔區域(多泡區),并應適當加大鼓泡直徑,泡孩在60個/分以下.
5.勇于在實踐中修正和完善熔解曲線
在很大程度上,予設的熔解曲線是以池爐結構、玻璃相形態和出料量等主要因素為依據,進行理性判斷設定的。這個設定的重要和關鍵之處,就是要把握住方向和趨勢,以免南轅北轍。但即使理論上的設定再好,也會與實際熔制狀態有差距。這就要求操作者,特別是一線的技術責任者做有心人,勇于在實踐中觀察、積累數據和經驗,不斷修正和完善熔解曲線,逐步達到最佳狀態。為了縮短這個修正過程,也由于參數調試和效果反映的滯后關系,在熔解曲線試運行的修正期,調試工作應由1名技術嫻熟的負責人員在集中集體智慧的基礎上具體操作,切忌步調不一的多人調試。一旦熔解曲線成熟的進入最佳狀態,應將全部工藝參數和環境狀態存儲于電腦中,成為某型池護的專利生產軟件。
(四)運行操作中合理維護最佳工藝狀態
一旦長期穩定的獲得最佳質量的玻瑞,說明包含熔解曲線在內的各種工藝參數和配合條件都處于最佳狀態.由于玻璃生產過程是復雜的,各種影響因素都會破壞上述平衡。因而需要每個操作者隨時維護最佳狀態.具體的方法就是,當操作者發現某一參教有偏離最佳值的傾向時,就立即采取糾正或預防措施,而不能等該參數發生有影響的偏離后再糾正.這種方法稱之為“趨勢控耐予調法”或戲稱為“趕羊上路法”,其實這種控制方法,也適應于生產全過程的尺寸質量控制,而與放寬和收緊公差帶無關。
四、重視和加強全員基礎培訓,提高基礎理論水平和專業操作水平,滿足連續化大生產的需要玻璃熔解工藝涉及無機材料、化學反應、熱力平衡及熱效率、機電設備、自動控制等許多學科知識,對其生產人員的專業知識面要求較寬,而從事該生產人員的現實情況,多是只具一、二門專業知識或實際經驗的技術人員和沒有專門知識的普通工作.因此必須結合工作實踐,要求技術人員善于學習和分析,擴大知識面,并對全體操作人員進行基礎理論教育和操作技術教育。如果說在熔解曲線最終形成前主要是技術人員的工作的話,則維護最佳熔解曲線,穩定的生產高質t的玻瑞,則是全體操作者的正常工作。因此操作人員的基礎知識、操作水平、責任心將是玻璃生產成敗的決定因素,也是技術人員和領導者教育和管理的永遠不懈的一項最艱巨工作。否則不但軟件技術不能提高和發揮效益,就是硬件技術也發揮不了作用。