Графит в флоат-стекле: процесс и характеристики

В SHJ-CARBON мы сотрудничаем спроизводители флоат-стеклапо всему миру, чтобы предоставитьвысококачественные-графитовые материалыкоторые обеспечивают стабильность, точность и длительную-работу в экстремальных условиях. Будь то поддержка расплавленного стекла во время формования или поддержание точности размеров при высоких температурах, графит играет важную,-но часто упускаемую-роль в обеспечении бесперебойного и эффективного производства. Обладая многолетним опытом в области графитовой инженерии, мы понимаем уникальные требования процессов производства флоат-стекла и адаптируем их индивидуально.наши решениячтобы встретиться с ними. В этой статье мы рассмотрим, как графитовые материалы используются в рабочем процессе флоат-стекла.

процесс флоат-стеклаявляется основной технологией производства листового стекла в мире. Его изобрели англичанеБратья Пилкингтон в 1959 году. Этот процесс позволяет производить высококачественное-плоское стекло с плоской поверхностью без шлифовки или полировки. Его основной принцип заключается в непрерывном потоке расплавленного стекла из плавильной печи в оловянный резервуар, содержащий расплавленное олово. Поскольку плотность жидкого стекла (около 2,5 г/см³) меньше плотности жидкого олова (около 7,3 г/см³), жидкость для стекла плавает на поверхности жидкого олова. Под действием силы тяжести и поверхностного натяжения стеклянная жидкость естественным образом сплющивается, образуя однородную стеклянную ленту, а после охлаждения образует плоскую стеклянную пластину.

Линия по производству флоат-стекла в основном состоит из плавильной печи, оловянной ванны, печи для отжига и режущего оборудования. Оловянная ванна является основным оборудованием для производства флоат-стекла и используется для завершения процесса формования жидкого стекла. В оловянной ванне необходимо поддерживать высокую температуру (около 1100 градусов/2000 градусов по Фаренгейту) и инертную атмосферу (обычно смесь азота и водорода), чтобы предотвратить окисление оловянной жидкости.

Графит, аллотроп углерода, обладает уникальным набором физических и химических свойств, которые делают его незаменимым материалом в процессе производства флоат-стекла:

1. Высокая температурная стабильность:Графит может стабильно работать при температуре 3000 градусов или даже выше в инертной атмосфере, что намного превышает рабочую температуру оловянной ванны в процессе флоат-стекла (около 1100 градусов).
2. Отличная теплопроводность:Графит обладает высокой теплопроводностью и может равномерно нагревать и проводить стекло, что делает его идеальным переносчиком тепла при производстве флоат-стекла. Теплопроводность графита высокой-чистоты более чем в два раза выше, чем у обычного графита, что имеет решающее значение в приложениях, требующих быстрой теплопроводности.
3. Хорошая электропроводность:Графит обладает хорошей электропроводностью, что дает ему уникальное преимущество в процессах, требующих электрического нагрева или электрохимической обработки.
4. Низкий коэффициент трения и самосмазывание-:Графит имеет низкий коэффициент трения и хорошую самосмазку-и может использоваться в качестве смазочного материала для уменьшения трения и износа.
5. Химическая стабильность:При комнатной температуре графит обладает хорошей химической стабильностью, например, устойчивостью к кислотам, щелочам и органическим растворителям. В частности, графит высокой-чистоты обладает чрезвычайно высокой химической стабильностью и практически не реагирует ни с какими химическими веществами.
6. Производительность обработки:По сравнению с металлическими материалами графит имеет меньшую плотность и превосходные характеристики механической обработки, из него можно изготавливать детали различной сложной формы.
7. Низкая степень теплового расширения:Даже в случае быстрого повышения температуры низкая скорость теплового расширения может обеспечить стабильность размеров графита и уменьшить деформацию, вызванную изменениями температуры.

Благодаря этим свойствам графитовые материалы хорошо работают в высокотемпературной и агрессивной среде производства флоат-стекла, что делает его идеальным выбором материала для ключевых компонентов в ванне олова.

При производстве флоат-стекла оловянная ванна представляет собой технологическое формовочное оборудование с железной оболочкой, облицованной огнеупорным кирпичом для выдерживания высоко-расплавленного олова. В оловянной ванне, чтобы предотвратить прилипание плоской стеклянной полосы к огнеупорному кирпичу боковой стенки при высокой температуре,графитовая футеровкаустанавливается в месте стыка кирпичей боковой стены и нижнего кирпича ванны. В основном различают следующие виды графитовых футеровок:

Существует несколько конструкций для крепления графитовой футеровки:

Традиционный метод крепления:На раннем этапе для прессования графитовой футеровки использовались нижние кирпичи, но недостатком было то, что графитовую футеровку нельзя было заменить; Для прессования графитовой футеровки использовались полосы из жаростойкой-стали, но они легко деформировались, и при замене их приходилось отпаивать.

Самоустанавливающееся-устройство графитовой футеровки:В новейшей технологии используется конструкция, которая может стабилизировать графитовую футеровку без фиксации, например самоустанавливающееся устройство-графитовой футеровки для оловянной ванны, предложенное китайским патентом CN209428392U, которое включает в себя:

Группа графитовых вкладышей, каждый графитовый вкладыш содержит прямоугольный корпус вкладыша, одна сторона корпуса вкладыша снабжена позиционирующим телом, выступающим наружу, а верхняя часть позиционирующего тела снабжена позиционирующим выступом.

Установочный паз, соответствующий позиционирующему корпусу, расположен на боковой стенке ванны для олова, а группа вогнутых позиционирующих деталей расположена на верхнем конце позиционирующего паза.

Установочный корпус каждого графитового вкладыша установлен в установочном пазе на боковой стенке ванны для олова, при этом позиционирующий выступ на позиционирующем корпусе образует позиционирующее соединение с утопленным позиционирующим участком.

Такая-конструкция с самопозиционированием делает замену графитовой футеровки чрезвычайно удобной, повышает эффективность технического обслуживания и снижает затраты на техническое обслуживание.

--Инновационное применение графита FSB

Кроме того, недавно разработанные графитовые FSB имеют покрытие из карбида кремния на поверхности, а коррозионная стойкость жидкого олова увеличена в 3 раза по сравнению с традиционными продуктами, что помогает клиентам сократить время простоя и затраты на техническое обслуживание более чем на один миллион юаней в год. Эта технология функциональной модификации поверхности значительно увеличивает срок службы и производительность графитового FSB.

--Важность перемешивания при производстве флоат-стекла

В производстве флоат-стекла перемешивание является ключевым оборудованием, обеспечивающим однородность стекольной жидкости. Перемешивание вызывает поток стеклянной жидкости за счет теплового воздействия и физического движения, улучшая температурную и химическую однородность стеклянной жидкости.

Механическое перемешивание в основном используется в стекловаренных печах при производстве флоат-стекла и оптического стекла, поскольку к этим стеклам предъявляются чрезвычайно высокие требования к однородности. В зоне плавленияплавильная печь, перемешивание используются редко, поскольку конвекционный поток достаточно силен, а температура очень высока; В зоне охлаждения и горниле плавильной печи важную роль играет перемешивание.

--Проектирование и применение графитового перемешивания

Графитовые материалы широко используются при изготовлении мешалок при производстве флоат-стекла благодаря их превосходным высокотемпературным характеристикам и химической стабильности. При проектировании графитовой мешалки обычно учитываются следующие факторы:

• Форма мешалки:В зависимости от требований к перемешиванию графитовая мешалка может быть различной формы, например, пропеллерного типа, якорного типа, турбинного типа и т. д.
• Размер мешалки:Размер мешалки должен соответствовать размеру печи или питателя, чтобы обеспечить наилучший эффект перемешивания.
• Скорость перемешивания:Различные скорости перемешивания будут вызывать разные силы сдвига и структуру потока, влияя на однородность стеклянной жидкости.

Исследования показали, что существует линейная зависимость между глубиной введения и скоростью вращения мешалки, а оптимальная скорость вращения снижается с увеличением глубины введения мешалки. Эффект вращения мешалки может переместить обратно-текущую стеклянную жидкость вверх в прямой поток на высоких скоростях вращения, улучшая общую картину потока стеклянной жидкости.

--Оптимизация процесса смешивания

Чтобы повысить эффективность и срок службы графитового перемешивателя, исследователи провели множество исследований по оптимизации процесса:

• Оптимизация скорости перемешивания:Исследования показали, что скорость мешалки оказывает существенное влияние на механические свойства композитов. Например, при литье с перемешиванием алюминиево--графитовых композитов увеличение скорости перемешивания с 200 до 800 об/мин повышало твердость, прочность на сжатие и износостойкость материала.
• Контроль времени перемешивания:Соответствующее время перемешивания может обеспечить равномерное распределение стеклянной жидкости, избегая при этом потерь энергии и износа оборудования, вызванного чрезмерным перемешиванием.
• Улучшенный метод перемешивания:В дополнение к традиционному механическому перемешиванию можно комбинировать вспомогательные технологии, такие как ультразвуковая обработка, для улучшения эффекта диспергирования в стеклянной жидкости.

--Применение графита в процессе формования стекла

--Применение графита в системе транспортировки стекла

На линиях по производству флоат-стекла графитовые материалы также широко используются в системах транспортировки стекла:

Графитовый переходной ролик:ключевой компонент для плавного перехода высокотемпературного-стекла из оловянной ванны в печь отжига. Например, в технологии производства графитовых переходных роликов используются ролики из чешуйчатого графита высокой-чистоты. Поскольку теплопроводность чешуйчатого графита высокой-чистоты уменьшается с увеличением температуры, и даже при чрезвычайно высоких температурах, чешуйчатый графит высокой-чистоты становится изолятором, при попадании высокотемпературного-стекла на переходной роликовый стол из оловянной ванны нижняя поверхность стекла не будет переохлаждаться.

Графитовая опорная конструкция:используется для поддержки и направления стеклянной ленты, чтобы обеспечить стабильность стеклянной ленты во время транспортировки.

Графитовое направляющее устройство:используется для направления движения стеклянной ленты, чтобы обеспечить транспортировку стеклянной ленты по заданному пути.

Применение этих графитовых компонентов значительно повышает эффективность и качество продукции линий по производству флоат-стекла, а также уменьшает дефекты стекла, вызванные изменениями температуры или механическим трением.

Имея более чем 25-летний опыт работы в области графитовых материалов и поддержки производства, SHJ-УГЛЕРОДпродолжает предоставлять решения, адаптированные к сложным условиям стекольной промышленности. В следующих статьях мы продолжим изучение применения графита при формовке, транспортировке и обслуживании при производстве флоат-стекла. Если в вашем процессе используются графитовые компоненты, наша команда инженеров готова предложить профессиональную консультацию и рекомендации по продукции с учетом ваших конкретных требований.

1. Графит в производстве флоат-стекла и толстого стекла
2. Графит в производстве флоат-стекла с CVD-покрытием
3. Графит в холодном ремонте флоат-стекла
4. Специальное применение графита в флоат-стекле
5. Пожалуйста, обратите внимание на последующие статьи для обсуждения этой части!