玻纤入炉熔化流程表

无碱玻璃纤维生产原理及工艺流程

一、无碱玻璃概念无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8的铝硼硅酸盐玻璃。国际上通常叫做“E”玻璃。最初是为电气应用研制的但今天E玻璃的应用范围已远远超出了电气用途成为一种通用配方。国际上玻璃纤维有90以上用的是E玻璃成份。E玻璃成份的基础是SiO2、Ai2O3、CaO三元系统其组成为SiO2、62、Ai2O3、14.7、CaO22.3在此基础上添加B2O3代替SiO2添加MgO代替部分CaO形成现在通用的E玻璃成份。各国生产的E玻璃大体相仿仅在不大的范围内稍有不同。变动范围大致如下SiO255-57CaO12-25Ai2O310-17MgO0-8玻璃中各氧化物的变动会改变玻璃的性能。

二、无碱玻璃纤维原料

断纸机1、主要原料石英石引入二氧化硅SiO2叶腊石引入氧化铝Ai2O3石灰石引入氧化钙CaO纯碱引入氧化钠Na2O

电暧器2、辅助原料澄清剂硫酸盐卤化物复合澄清剂

3、无碱玻璃池窑用原料的质量要求品种外观化学成份粒度叶腊石白细粉不含任何结块和杂质Ai2O320-25土5R2O0.6Fe2O30.3土0.1TiO2≤0.8SO30.6水分0.5200目全通过325目筛1高岭土接近白的细粉不含任何团块和杂质SiO246.0土0.6Ai2O338.0土0.5Fe2O30.5R2O0.5TiO2≤0.1.5C0.05水分0.5200目全通过325目筛余1石英沙白细粉不含结块和杂质SiO2≥98Ai2O30.5R2O≤0.2水分0.5200目全通过325目筛余1硼钙石白粉状无结块和杂质B2O342土0.5CaO29土1Fe2O3≤0.3SAS微量水分1.030目全通过50目筛余1200目筛余30硼镁石白粉状无结块和杂质B2O332土1MgO17土1Fe2O30.1R2O≤0.2水分1.030目全通过50目筛余1200目筛余30硼酸H2BO399.5R2O0.1Fe2O30.120目筛余1200目筛余90萤石浅黄浅灰粉状无结块和杂质CaO≥85SiO25Fe2O30.2水分1.050目全通过200目筛余30芒硝白细粉不含任何团块和杂质Na2SO4≥98水分1.0化工产品硝酸钠白细粉不含团块和杂质NaNO3≥98水分≤1.030目筛余1100目筛余30

4、原料的质量管理1建立原料质量技术规范在供销合同上注明原料的质量要求统一双方的检测方法和质量仲裁单位。2建立原矿加工前的质量检测包括化学分析矿相分析避免有害矿物杂质的混入粒度、水分的分析碳、有机特的污染防止必要时测定原料的化学氧需要值即COD值控制它的波动范围。原料矿石加工一定要有批量每批至少500T以上才能保证其质量

的稳定性。块矿进厂要分堆码放每堆矿石插上标牌标明品名、产地、批量、进货日期等等。堆场必须是水泥混凝土地防止泥土等其它杂质混入。

5、原料的均化1原料均化的必要性玻璃纤维生产过程中要获得优质稳定的玻璃液时首先要对其原料的质量稳定性、原料化学成分的均匀性提出更高的要求。天然矿物原料的氧化物含量不可能很纯波动也很大而且常常带些有害杂质。如E玻璃所需的叶腊石同一产地、不同坑口、不同批次的AI2O3含量变化很大不同产地矿石的矿相结构和成分波动更大此外粉料的粒度在进仓时不可避免地会发生一定程度的粒度分层如果料仓内流动形式属于明显的“漏斗流”料仓则会使原料的粒度波动加大粒度与成分的关系密切所造成的成分波动也大因此有必要在加工时进行均化。2原料粉体的均化粉体的均化可由多种形式来进行常用的方法有三种①机械均化②重力均化③气力均化原料粉体需要控制以下几个要素①均匀度②化学成份③含水率三、配合料制备配合料首先需要解决的问题是各种原料的配比也就是料方设计。1、玻璃配合料的料方设计依据1玻璃纤维制品要求的基本性能2玻璃熔制性能2、辅助原料含量的确定以100Kg玻璃为基准分别计算各辅助原料在其中的重量百分比含量。3、配合料的计算方法配合料的计算是以玻璃的重量百分数和原料的化学成分为基础计算出熔化100Kg玻璃所需各种原料的用量然后算出每副配合料一般为8001000Kg中各种原料的用

量。计算方法一般是算术渐进法和联立方程法通常可以用二者相结合的方法计算。4、配合料的制备1配料工艺流程E玻璃粉料特点是干燥的微粉流动性好在配制上要求全密封运行防止粉尘飞扬。物料输送采用气力系统称量采用电子称混合多数采用气力混合输送设备。物料的输送、称量、混合、直至发送到窑头仓可连续、自动完成。配料生产工艺线主要由上料、称量和混合、输送三部分组成。2主要配料主设备①气力发送罐单仓泵②螺旋给料机③气力混合罐④双向分配器⑤电子称。5、配合料的质量检测内容1配合料均匀性能检测2配合料中COD值控制

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飞羽辅助6、配合料控制系统简介配合料控制系统由PLC可编程控制器加PC个人电脑上位机或触摸屏再配以相应的继电器组成。PLC控制系统主要功能1数据存贮5快速供料预置9公差检查2零点误差核对6慢速供料预置10成分误差检查3自动去皮

7、自动快加料预置调节11自动精密送料四、纤维玻璃的熔制1、纤维玻璃熔制的工艺原理所谓玻璃的熔制过程是指配合料在高温下经过硅酸盐反应、熔融再转化成均质玻璃液的过程。所谓熔融是指配合料反应后固相相融的过程澄清是指从熔融的玻璃中排除气泡的过程而均化是指把线道、条纹以及节瘤等缺陷减少到容许程度的过程也是把玻璃的化学成分均

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化的过程。这些过程是分阶段交叉进行的。2、熔制设备1熔窑2附属设备①投料机②鼓泡器③燃烧系统由熔窑燃烧系统和通路燃烧系统两部分组成④金属换热器。注鼓泡器的工作原理为了强化玻璃液的均化效果和澄清效果采用池底鼓泡是十分有效的办法。它是将净化的压缩空气从窑底鼓泡管鼓入玻璃液中使它在熔窑深层的玻璃液中产生一定压力的气泡并迅速上升到玻璃液的表面而破裂。在上升过程中吸收了玻璃液中的小氯泡使其本身迅速长大并搅动四周的玻璃液强制其均化和促进了澄清。所谓鼓泡器就是在熔化池热点附近设置一排鼓泡点鼓出的气泡将沿着熔窑的宽度方向上升形成一排“幕帘”将深化池分成两个单独的循环区域这一排鼓泡设在玻璃液热点附近将推动两股环流向前后两个方向运动前面的环流有着阻挡玻璃液回流的作用后边的环流迫使配合料较长时间滞留在熔化区域中进行充分熔化而不会越出鼓泡区即不会跑料。金属换热器的作用一般水平烟道进口的烟气温度在1500℃以下经水平烟道和垂直烟道的冷却后也仍可能达13001400℃左右。通过金属换热器回收余热可使助燃空气温度预热到700850℃。相当于增加3040的热能利用率提高了燃料的理论燃烧温度增强了火焰国辐射强度对提高单元窑熔化能力也有好处所以其综合节能效果还要大。3、E玻璃熔窑选用的主要耐火材料1致密氧化铬砖2致密氧化锆砖3标准锆砖4烧结莫来石砖5电熔铬刚玉砖6电熔锆刚玉砖五、玻璃纤维的成型池窑拉丝采用微粉原料制成

配合料经窑头料仓、螺旋投料机送入单元熔窑。熔化好的玻璃液自单元窑熔化部流出后即进入主通路或称澄清均化或调节通路进行进一步澄清均化和温度调理然后进入过渡通路或称分配通路和作业通路或称成型通路再经流液槽进入铂铑合金漏板。漏板底部一般密布8004000只漏嘴。池窑拉丝生产线通常分上下两层作业上层为漏板拉丝操作区底层为拉机卷绕操作区。1、铂合金漏板漏板是玻璃纤维生产中主要装置之一形状为一个槽形容器。在拉过程中熔融玻璃流入漏板由它将其调制到适合温度然后通过底板上的漏嘴流出并在出口处被高速旋转的拉丝机拉伸为连续玻璃纤维。在以上过程中漏板自身通过电流发热调制玻璃液的温度并维持足够均匀的温度分布以满足拉丝工艺需求。漏板的组成①底板其上有所需数目的漏嘴②侧壁③堵头④接线端子也称为电极⑤滤网⑥法兰等。漏板材料的要求漏板的使用工作温度为1200℃左右工作环境处于高温氧化和玻璃液浸蚀的状态正常的拉丝作业又需要漏板尽可能长期保持良好的尺寸稳定性和导电性此外材料的选择不觉受到其机加工性能经济性等因素的制约因此漏板材料大体上应具备如下要求①较高的熔点高温强度和较好的抗变形能力②良好的高温抗菌素氧化性和化学稳定性③良好的延展性和可焊性易于加工成型④抗玻璃液浸蚀能力强⑤可以循环使用且使用和回收损耗低⑥适宜拉丝的热电性能。2、玻璃纤维的成型原理高温粘性的玻璃液呈滴状从漏嘴流出后被下面的拉丝机以一定

的恒定速度牵伸并固化成一定直径的连续玻璃纤维。在漏嘴出口下部由于玻璃液的表面张力和牵伸力的平衡形成一个形状如新月形的直径渐渐变细的部分叫做丝根。由漏嘴出口直到最终直径不变的纤维这段距离叫纤维成型线。包含这段纤维线的区间叫纤维成型区。在漏嘴出口到拉丝机上纤维卷取点的距离叫拉丝作业线这段距离视工艺要求可以人为地规定得长些或短些。纤维成形过程中纤维成形总是比拉丝作业线短得多。丝根和纤维成型线是否稳定是拉丝机能否得到直径均匀的优质纤维和降低断头的关键。与此有关的工艺参数主要有液面高度、漏板温度、拉丝速度、玻璃液性质、冷却条件、牵伸比及气流控制等

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