一、节能环保技术与装备
1、全熔窑的计算机仿真模拟技术
使用计算机模拟,可以促进设计出效率更高、寿命更长、质量更好的玻璃熔窑。目前的模拟技术只局限于窑炉的局部,模拟能力还不强,应该研究开发包括熔窑燃烧空间、玻璃流体等有机结合的仿真模拟系统,为新型熔窑的开发创造条件。
2、玻璃熔窑全氧燃烧技术
全氧燃烧的火焰温度高,可大幅度提高热效率和熔化率,减少燃料使用量;由于取消了传统的蓄热室,减少了熔窑向蓄热室小炉的热辐射,节能效果显著;由于不采用空气助燃,可减少因大量作用空气而产生的废气排放量NOx降低80%; CO降低80%,烟尘降低30%以上。自20世纪90年代以来,随着现场制氧成本的下降,此项技术在国外得到了广泛的推广应用。在北美,2002年全氧燃烧的玻璃熔窑已有136座窑,占北美玻璃熔窑总数的25%,尤其是3座大型浮法玻璃熔窑采用了全氧燃烧技术。中国在电子玻璃行业也有采用全氧燃烧技术,但在浮法玻璃生产线上还是空白。
3、新型熔化和澄清技术
理论上玻璃液形成的温度在1450℃即可,通常浮法玻璃熔窑最高熔化温度达1580-1600℃,主要是为了高温澄清,以消除玻璃液中的气泡。如果将传统玻璃熔窑熔化部具备的熔化和澄清功能通过窑炉结构的变化完全分开,就有可能降低熔化温度,节约能源,并且提高玻璃液熔化质量。国外在这方面的研究已取得了一定的进展。这是一项前瞻性的、非常有前途的技术,必将给玻璃熔化技术带来一场重大突破。
4、新型玻璃工艺技术
开发新型复合性原料和新型配合料添加剂,加强助熔;开发新的易熔性玻璃成分,使熔化所需的能量更低。
5、浮法玻璃清洁生产技术及装备
目前中国平板玻璃工业燃料一般采用重油,重油的含硫量和玻璃配合料中的芒硝导致烟气中含有大量SO2:而造成大气污染。经测算,国内一条500t/d级浮法玻璃生产线每年大约排出SO22000吨和烟尘300吨。在环保要求越来越严格的情况下,玻璃熔窑烟气脱硫治理已刻不容缓。国内已有SYP广东浮法、深圳南玻浮法、广州南玻浮法、威海蓝星浮法等生产线采用中国凯盛自主开发的烟气脱硫技术和装备,并取得了满意效果。
6、纯低温余热发电
通过增设高效余热锅炉及其配套的汽轮发电机组利用玻璃熔窑废气余热发电,电力用于玻璃生产,降低生产的电耗,提高企业经济效益。对于厂区内有两条或两条以上生产线的企业,采用余热发电可以解决余热不能全部回收的问题,提高余热利用率。
二、浮法在线玻璃新品种
不断赋予玻璃新的功能,才能使浮法玻璃的应用领域得到不断的延伸和扩展,才能使浮法技术更加充满活力。浮法玻璃功能化的发展趋势主要围绕节能性、环保性、装饰性三方面展开。
1、浮法在线低辐射(LOW-E)镀膜玻璃
低辐射(LOW-E)镀膜玻璃是一种新型节能采光材料,它具有表面辐射率低、红外反射率高、可见光透过率适中等特点,是世界上公认最理想的窗玻璃材料。目前低辐射镀膜玻璃在国内只有少数几家公司利用离线真空磁控溅射法生产,只有一家企业利用在线法生产低辐射玻璃。在线低辐射镀膜玻璃由于具有生产成本低、可以大规模生产及可再加工等特点,必将得到更大的发展。
2、浮法在线光催化自洁净玻璃
在玻璃表面镀上一层二氧化钛薄膜,这层二氧化钛薄膜在阳光下特别是在紫外线的照射下,能自行分解出自由移动的电子,同时留下带正电的空穴。空穴能将空气中的氧激活变成活性氧,这种活性氧能把绝大多数病菌和病毒杀死,同时它能把许多有害物质以及油污等有机污物分解成氧气和二氧化碳,从而实现了消毒和玻璃表面的自清洁。目前,国内有一家企业实现了浮法在线生产光催化自洁净玻璃的生产。
3、浮法在线复合镀膜玻璃
集节能、环保、美观等多种功能于一身的玻璃是未来建筑师们发挥智慧的首选。目前,世界上只有比利时Glaverbel公司成功开发将太阳能控制和热阻隔(绝缘)联系在一起的在线复合镀膜产品“SUNERGY”玻璃,它具有集太阳能控制、低辐射性和绝热性于一体的复合型功能,从而成为所有季节均适应的理想玻璃。
三、浮法玻璃技术在特种玻璃领域的应用
浮法玻璃技术的特殊化发展特性是当今浮法技术发展的另一大特点和趋势。由于浮法技术具有产品质量高、生产线规模大、玻璃板宽而易于调节和操作、连续作业周期长、易于实现机械化和自动化等优势和特点,其向电子信息玻璃、光学玻璃、其他特种玻璃等领域拓展的势头会越来越强劲,也必将给这些领域的发展带来新的活力。目前,浮法技术向特殊应用领域扩展的主要代表产品有:
1、普通钠钙硅型超薄玻璃
此种玻璃主要应用领域为TN、STN型液晶显示器。采用浮法技术生产的企业主要有英国Pilk-ington、比利时Glaverbel、日本Asahi和中国洛玻、浙玻公司,国内目前可以商业化生产l.lmm超薄玻璃。
2、TFT和PDP显示器玻璃基板
TFT采用无碱玻璃,PDP主要采用高应变点玻璃。以日本Asahi为代表,采用浮法技术生产TFT和PDP玻璃基板。浮法技术的优势是可连续大量生产、成本低,最大板宽可达4m,可生产板厚0.4mm以上。目前,平板显示器使用的玻璃基板面临的最迫切的课题是玻璃尺寸的大型化,浮法技术可以解决这个问题。
3、防火玻璃
德国SCHOTT公司采用浮法技术生产单面硼硅酸盐防火玻璃。单面防火玻璃在中国具有非常好的市场前景。
4、其他特种玻璃
在国内,已采用浮法技术生产护目镜玻璃;有的单位正在研究用浮法技术生产微晶玻璃。据介绍,国外已有企业采用浮法技术生产眼镜片光学玻璃、磁盘玻璃、高强度锂铝硅飞机玻璃。
四、浮法玻璃生产线小型化或微型化
浮法技术在电子信息玻璃、光学玻璃和其他特种玻璃等领域应用,由于玻璃性能的特殊性,与普通浮法玻璃相比生产难度很大,同时考虑市场需求因素,一般浮法生产线的规模都较小,日熔化量约5-50t。一般称熔化量≤20t/d的生产线为微型浮法生产线,熔化量>20t/d而≤100t/d的生产线为小型浮法生产线。
小型或微型浮法生产线,不是简单地把普通浮法生产线缩小就行了,而是应结合不同种类玻璃的特性,以及特种玻璃对质量的特殊要求,充分考虑温度场和流体场的变化进行重新开发设计,比如熔化技术可能是全氧燃烧技术或全电熔技术或复合燃料技术;成形技术中锡槽结构适应特种平板玻璃的成型工艺制度。同时,考虑配套的各种设备也要进行小型或微型化设计。不久的将来,小型或微型化浮法技术一定会在一些特种玻璃生产领域得到进一步地推广应用。
五、运用信息技术改进浮法玻璃企业
目前,信息技术在中国玻璃企业的应用程度还比较低,许多企业仅仅从技禾层面理解信息化问题,仅对以信息化带动技术进步,解决质量过程控制问题给予重视,大多数企业并没有建立集生产、销售、库存、采购、财务和人力资源管理等管控一体化系统和电子商务平台。以企业资源计划(ERP)和电子商务(EC)的整合为突破口,对玻璃企业进行全面信息化建设,是中国浮法玻璃企业迈向世界先进水平的必由之路。
中国浮法玻璃技术在40年的发展历程中创造了一个又一个辉煌,但要全面赶超世界先进水平仍需付出艰苦的努力,中国浮法玻璃技术的全面提高要做到“一个升级、二个飞跃”,即浮法玻璃行业整体技术装备水平的全面升级,产品实物质量和技术创新能力向国际先进水平的飞跃。只有不断提高整体技术水平和创新活力,才能使中国浮法玻璃行业整体达到世界先进水平,使中国真正成为世界平板玻璃强国。
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