浮法玻璃及其制品广泛应用于建筑、交通、运输以及各经济部门,其产量和用途在各种玻璃制品中占有突出的地位。浮法玻璃生产线主要分为熔窑、锡槽、退火窑及冷端设备。在浮法玻璃生产的三大热工过程中,退火质量的好坏直接影响玻璃的切裁、运输、深加工以及日常使用的安全性。退火的目的是消除玻璃带中的残余应力和光学不均匀性,稳定玻璃内部结构,保证玻璃制品的机械强度、热稳定性以及其它各种性质。随着浮法玻璃市场竞争的日趋激烈,“多品种、多规格、优质高产”日渐成为企业提高竞争力的有效手段,越来越多的企业尝试生产超厚或超薄玻璃,但退火过程中往往会出现玻璃板炸裂、劈边、切割困难等问题,致使总成品率低。退火窑不能适应玻璃品种变化时的生产,尤其是生产厚玻璃时,退火质量差、炸裂严重。比如在投产初期生产10mm、12mm厚板玻璃时,出现严重的横刀切割质量问题,横炸、纵炸、掉边现象严重,虽经专家现场指导调试,按照给定的各退火温度曲线进行调整,仍无济于事,造成很大的经济损失。这些现象与退火窑的设计有紧密的联系,如果退火窑设计不合理,确定的工艺参数不恰当,温度控制不好,会影响玻璃的退火质量,使玻璃在窑中发生炸裂或在切割时破裂,严重时甚至几小时几天生产不出成品玻璃,造成严重的经济损失,尤其是以前老式的退火窑。虽然浮法玻璃生产企业及退火窑设备制造商在如何提高退火窑技术性能、满足玻璃生产工艺要求方面不断进行探索和研究,但还欠完善,在实际生产中仍发现一些问题,需要分析研究,加以改进和创新。因此深入开展这方面的工作具有重要的现实意义。本文针对退火窑在实际生产中出现的问题,对其产生原因作详细的分析,指出了原设计存在的不足,在全面的理论分析和生产实践的基础上对退火窑提出改造方案。通过对国际两大公司浮法工艺的学习与研究,探索出一套全新合理的退火工艺,将热风工艺的应力优化控制思路引入到冷风窑型结构中,保证壳体的保温和密封性能,实现退火温度曲线的最佳控制。借鉴国内外腿?さ纳杓凭楹拖冉际?采用二维工程绘图软件PICAD设计一座日生产能力为140 t/d的浮法玻璃退火窑。本设计采用热风循环全钢结构隧道式退火窑,由退火段及冷却段两部分组成,退火段分为3个区,分别为A、B、C区,退火段的传热原理为:辐射热交换。玻璃与冷却风之间的热交换是通过位于玻璃带上方及下方的热交换器来实现。冷却段分为D区和F区,冷却段的热工原理为:强制对流热交换。D区采用热风强制对流热交换,F区采用冷风直接强制对流热交换。本文在设计退火窑时具有以下特点:从工艺和生产的角度去设计退火窑,使这套设备精良可靠,实现退火窑的各项功能,使玻璃板得到可控制的冷却;采用多层复合保温材料和严格的填充工艺,保证退火窑壳体的保温和密封性能优良;根据退火工艺要求,合理配置电加热装置,选用合理的风系统设计,可随时调整热风循环温度,保证玻璃在重要退火区域内缓慢降温,实现全自动控制。作为浮法玻璃生产线三大热工设备之一的退火窑,一方面是消除玻璃永久应力,另一方面将玻璃板输送至冷端。输送辊道发生故障会直接影响玻璃输送及其在退火窑内各区的停留时间及温度控制,造成玻璃炸裂、破碎及划伤。退火窑辊道是由一系列辊子组成的,其性能的优劣,将直接影响浮法玻璃原板的表面光洁度和平整度,决定了辊道传动的平稳性,最终影响玻璃产品的成品率。辊子的恶劣工作环境要求辊体材料各项性能的安全系数要相应提高,选用合适的辊材既可以提高玻璃质量,又可以适当降低成本。要得到不同辊材在实际生产中的工作情况,其周期是冗长的。在机械工程中,有限元分析被广泛地应用在结构、振动和传热问题上。本文把有限元技术应用到浮法玻璃退火窑辊道的研究设计中,它是提高设计质量、优化产品结构、节省昂贵试验费用的一种有效途径,有很大的现实意义。本文利用三维设计软件SolidWorks建立辊道的实体模型,并运用内嵌于SolidWorks的有限元分析软件COSMOSXpress和COSMOSWorks考察不同材料和结构形式的辊子在热力场作用下的工作性能,为辊道的设计提供有价值的数据参考,获得修正和优化所需的信息。本文设计的140 t/d浮法玻璃退火窑在投产后运行良好,经实际生产证明,??设计合理,温度控制曲线达到了设计要求,玻璃板得到了可控制的冷却。在生产2.8~19 mm厚度的浮法玻璃中,日拉引量超过140吨,退火后的玻璃平整光滑,厚度非常均匀,成品率也达到了96%以上,真正实现了优质高产。