我國(guó)日用玻璃工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步

我國(guó)日用玻璃工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步

改革開放以來(lái)，中國(guó)的日用玻璃工業(yè)技術(shù)取得了很大進(jìn)步。八十年代,我國(guó)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù),主要集中在熔制和成型兩個(gè)方面。在溶制方面,玻璃窯爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及保溫、窯爐的燃燒控制、玻璃液面控制、強(qiáng)制澄清均化技術(shù)、爐溫爐壓控制等取得了很大的成就。在成型方面,主要引進(jìn)了料道的調(diào)節(jié)技術(shù)和一些先進(jìn)成型機(jī),單機(jī)產(chǎn)量得到了大幅度提高。但是,這些技術(shù)的引入相對(duì)零散,整體引進(jìn)的企業(yè)較少,從同一工廠不同工序看,存在一部分先進(jìn),一部分落后的情況,從不同地區(qū)看,技術(shù)的發(fā)展不平衡現(xiàn)象更加明顯。我國(guó)的日用玻璃配方一直延用傳統(tǒng)配方,對(duì)實(shí)用配方缺乏深入的研究,在美國(guó)不同地方,同一使用功能的制品化學(xué)組成差異較大,這主要由于美國(guó)幅員遼闊,不同地區(qū)原材料價(jià)格差異較大,為降低成本因地制宜的結(jié)果。在配合料制備方面我國(guó)很多廠家還處于半手工、半機(jī)械化水平,配合料?；夹g(shù)還沒受到應(yīng)有的重視。窯爐受歷史條件的限制(如廠房的限制)仍以中、小型窯爐為主,熱效率不高,受窯爐供料能力的影響,大型成型機(jī)無(wú)法為中、小型窯爐配套使用,檢驗(yàn)包裝還處于極其落后的水平,耗費(fèi)人力巨大。八十年代由于人民生活水平的提高,對(duì)日用玻璃制品的絕對(duì)需求增加,一些缺乏技術(shù)支持的企業(yè)上馬,或一些老廠擴(kuò)大規(guī)模,走了一條外延式、粗放型的道路。進(jìn)入九十年代,受回收玻璃制品,塑料容器,鋁制容器的沖擊,日用玻璃的市場(chǎng)需求相對(duì)下降,很多企業(yè)效益滑坡甚至停產(chǎn),不得不采取強(qiáng)化管理,減員增效,資本重組、技術(shù)革新等措施,來(lái)降低生產(chǎn)成本,走內(nèi)涵式精、尖發(fā)展的道路。本文論述了一些能取得顯著效益的技術(shù)方法,供企業(yè)決策人士參考。1純堿與未混堿的玻璃材料純堿是日用玻璃工業(yè)主要化工原料之一。日用玻璃中的Na2O(含量14.5～16.5%)主要由純堿提供。節(jié)堿能顯著降低生產(chǎn)成本,有如下幾種方法:1.1玻璃的邊界這是眾所周知的節(jié)堿方法,為防止玻璃脆性增大,碎玻璃不超過(guò)30%,但這界限早已突破,有些廠家甚至用100%的碎玻璃生產(chǎn)制品。碎玻璃入窯后,無(wú)需進(jìn)行硅酸鹽反應(yīng)這一耗能占75%的過(guò)程,節(jié)能可觀。1.2方達(dá)到32%玻璃中Al2O3含量通常在1～5%之間,但實(shí)際配方甚至達(dá)到22%。Al2O3通常由廉價(jià)的長(zhǎng)石引入,長(zhǎng)石含Na2O,所以可以節(jié)堿,但必須同時(shí)具有良好的澄清能力和料道調(diào)溫技術(shù)的廠家方可采用該技術(shù)。1.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)力該法節(jié)堿明顯。尾砂往往組成不穩(wěn)定,給制品帶來(lái)結(jié)構(gòu)應(yīng)力,所以一些工廠只部分采用。文獻(xiàn)表明,使用江西414精選鉭鈮后的尾砂可降低熔化溫度20℃,它還可以節(jié)能。1.4低堿組合這種技術(shù)可使Na2O含量降低到12～13%,但必須同時(shí)掌握高速成型技術(shù)和有穩(wěn)定的熱工控制能力的廠家方可采用。2玻璃液與常規(guī)鍋爐的對(duì)比玻璃工業(yè)耗能巨大,我國(guó)落后的窯爐耗標(biāo)準(zhǔn)重油300kg/噸玻璃液,先進(jìn)的窯爐190kg/噸玻璃液,與發(fā)達(dá)國(guó)家120kg/噸玻璃液存在70kg的差距。節(jié)能主要有如下方法:2.1調(diào)濕細(xì)砂及出料細(xì)砂配合料?；褪菍⒎蹱钆浜狭霞庸こ蓧K狀,它節(jié)能的主要原因是:①可以使用超細(xì)硅砂,粉狀配合料入窯,工藝要求80目以上的細(xì)砂不能超過(guò)2%,塊狀配合料不存在這一限制,細(xì)砂可以縮短1/5的熔化時(shí)間。②塊狀物料導(dǎo)熱系數(shù)大,采用?；夹g(shù)可以增大出料量1/4～1/2,實(shí)踐表明,可節(jié)約燃料30～40%。③改善了熔化條件,延長(zhǎng)爐齡10～15%。④粒化技術(shù)可以把配合料熔化時(shí)Na2O3.2%的揮發(fā)量減少到最低水平,可以節(jié)堿。2.2cao氧化高鈣配方是指不降低制品品質(zhì)的前提下,用CaO取代SiO2的技術(shù)。Tephep研究表明,用1%的CaO取代1%的SiO2,可使熔化溫度降低16℃。CaO含量的提高還可以提高機(jī)速,文獻(xiàn)表明,在罐頭瓶生產(chǎn)中CaO由9.5%上升到11%,QD6機(jī)速由59個(gè)/分鐘上升到84個(gè)/分鐘。2.3配合料凝結(jié)、粉碎這是一項(xiàng)我國(guó)尚未采用的技術(shù),當(dāng)配合料用煙氣預(yù)熱到650～800℃時(shí),熔化速度快25～40%,原理是使配合料在入窯前,已完成部分硅酸鹽反應(yīng),改變了傳統(tǒng)的配合料入窯后才進(jìn)行硅酸鹽反應(yīng)的工藝過(guò)程,從而提高了熔化速度。2.4提高燃料助燃溫度這是一項(xiàng)我國(guó)普遍采用的技術(shù)。助燃空氣每提高100℃,實(shí)際燃料遞減5～7%,我國(guó)尚有100～150℃的潛力可挖。2.5注重窯體保溫窯爐全保溫是指除玻璃液面以下200～250mm以外的窯體進(jìn)行全方位的保溫技術(shù),可節(jié)約能耗10～20%,同時(shí)窯內(nèi)溫度上升20～30℃,在1500～1600℃內(nèi),溫度每提高50℃,熔化率可提高2～2.5倍。2.6姚干和鼓泡技術(shù)該技術(shù)始于八十年代,已被很多廠家采用。它可以提高熔化率1/4～1/3。2.7hpe乳化劑的選擇利用重油乳化技術(shù),可改善燃燒工況。文獻(xiàn)表明,使用HPE乳化劑,6噸鍋爐可節(jié)油25.10%。且使用低品位重油(如奧里油)價(jià)格低廉。2.8提高生產(chǎn)能力當(dāng)助燃空氣中增加3～4%的氧氣時(shí),可提高生產(chǎn)能力20～40%。燃燒控制將目前煙氣中氧含量5～8%降到1.3～3%,全國(guó)每年可節(jié)重油28～32.4萬(wàn)噸。2.9原油濃縮法良好的重油霧化可節(jié)油15%。2.10引入0.1%li2oLi+具有很強(qiáng)的極化能力,可降低玻璃的粘度,利于澄清。研究表明,玻璃中引入0.1%Li2O,可以降低料道溫度20℃。含0.30%的Li2O熔化效率增加5～6%,可以提高機(jī)速15%。Li2O含量在2～4%不會(huì)出現(xiàn)析晶(Li+會(huì)增大玻璃析晶傾向),也不會(huì)對(duì)耐火材料造成嚴(yán)重的侵蝕。2.11電鉻技術(shù)電熔技術(shù)能把目前窯爐熱效率由不到30%提高到60～70%。其優(yōu)點(diǎn)是煙氣明顯減少,節(jié)約了煙氣帶走的熱量。2.12氧漂后氧化反應(yīng)熱風(fēng)烤窯是利用熱氣流易于使窯爐溫度場(chǎng)均勻的特點(diǎn)給新建窯爐升溫的技術(shù),已為我國(guó)很多工廠掌握。其降低成本的原因在于:①將烤窯時(shí)間由7～15天,降到一般不超過(guò)3天;②節(jié)約了烤窯燃料;③可以提前4～12天投產(chǎn);④使窯爐耐火材料均勻受熱,延長(zhǎng)了窯爐壽命。2.13爐齡和爐齡不能變化我國(guó)日用玻璃廠以馬蹄煙窯占主體。在八十年代以前,40m2的窯爐很少,目前我國(guó)已能建筑80多平方米的窯爐,熔化率已翻了一倍,爐齡也由2.5～3年,上升到7～12年。采用機(jī)械節(jié)能技術(shù),一條生產(chǎn)線一年可節(jié)電6.9萬(wàn)kW。3增加成本10%硼砂是一種昂貴的原料,玻璃中含0.5～1%B2O3,會(huì)增加成本10%,但可提高制品的化學(xué)穩(wěn)定性。目前,我國(guó)醫(yī)用輸液瓶生產(chǎn)中,普通采用硫霜化技術(shù),既可以降低B2O3含量(甚至完全取消B2O3)又能滿足醫(yī)用要求。4瓶裝瓶輕量化技術(shù)減輕瓶重,又不影響制品強(qiáng)度是減少成本的主要手段之一。這方面的技術(shù)有:4.1壓—小口瓶壓—吹成型技術(shù)這一技術(shù)適用于18～38mm的小口瓶,原因是采用壓—吹法可以獲得壁厚均勻的制品,不易產(chǎn)生應(yīng)力集中,退火后應(yīng)力能徹底消除,噴涂技術(shù)結(jié)合,可減輕瓶重的1/3～1/2。4.2噴涂紅熱制品表面微裂紋是導(dǎo)致玻璃實(shí)際強(qiáng)度大大低于理論強(qiáng)度的主要原因。熱端噴涂就是成型后的紅熱制品進(jìn)入退火窯前噴涂一種液體,其目的是消除制品表面微裂紋。冷端噴涂是制品經(jīng)過(guò)退火后,進(jìn)一步改善玻璃表面性能,再吹噴涂。文獻(xiàn)表明,640ml啤酒瓶可減重54%。4.3瓶罐降壓器利用離子交換技術(shù),使玻璃表面強(qiáng)化,從而使瓶罐減重。文獻(xiàn)表明,1000ml果汁瓶經(jīng)硝酸鉀處理后,其重量可由700g減到470g,減重30%。5生產(chǎn)技術(shù)成型是使玻璃獲得使用價(jià)值的手段。它降低成本的潛力在于:5.1高機(jī)速和高產(chǎn)量高機(jī)速、大產(chǎn)量可以降低生產(chǎn)成本,目前發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)速可達(dá)600只/分鐘,我國(guó)還存在相當(dāng)大的差距。5.2材料通道檢測(cè)技術(shù)料道溫度均勻是高成品率的保證。目前,先進(jìn)的調(diào)節(jié)技術(shù)可使料溫均勻度達(dá)到±0.2℃,而我國(guó)目前有的工廠甚至連±5℃都達(dá)不到。5.3真空成形技術(shù)真空成型技術(shù)優(yōu)越性在于制品能獲得與模具完全一致的外形和提高制品定型速度,目前瓶罐成形中,真空成形只是處于輔助的地位。5.4螺母技術(shù)模具價(jià)格昂貴,采用合理的材料,可使模具壽命由生產(chǎn)不到10萬(wàn)只制品,提高到40萬(wàn)只甚至到60萬(wàn)只以上,模具成本可以降低3/4。6節(jié)約燃料1/2,知識(shí)社會(huì)1/2采用新技術(shù)、新材料制造的退火窯,可節(jié)約燃料1/2,熱效率達(dá)到23～25%。自動(dòng)檢驗(yàn)、包裝技術(shù)可以節(jié)約人力,從而減少員工薪金支出。7日用玻璃工業(yè)應(yīng)采用的技術(shù)方案我國(guó)日用玻璃工業(yè)走內(nèi)函式精、尖的發(fā)展道路是歷史的必然,