板芯應(yīng)力檢測(cè)在玻璃退火工藝上的應(yīng)用

在玻璃生產(chǎn)工藝中，退火的目的是消除玻璃帶中的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保證玻璃制品的機(jī)械強(qiáng)度等。如果運(yùn)行和調(diào)整不好，會(huì)導(dǎo)致玻璃在退火窯內(nèi)炸裂，直接影響玻璃的產(chǎn)量和質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還可能引起停產(chǎn)，因此，退火對(duì)玻璃生產(chǎn)的影響是至關(guān)重要的。本實(shí)驗(yàn)利用PS-100-MW偏光計(jì)系統(tǒng)，檢測(cè)整個(gè)橫斷面上玻璃板芯的應(yīng)力，根據(jù)退火原理對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并以分析結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行退火窯橫向和縱向的溫度調(diào)整，達(dá)到了玻璃合理平穩(wěn)退火的目的。實(shí)驗(yàn)方法：沿整個(gè)玻璃板的橫斷面上，平均取下10個(gè)長300～400mm，寬25mm的長條狀樣品，檢測(cè)每個(gè)樣品的板芯應(yīng)力，從左到右編號(hào)，依次為1#～10#。將所得的應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值相比較，同時(shí)將整個(gè)橫斷面上所取樣品的應(yīng)力值互相比較，根據(jù)退火理論，分析應(yīng)力值與溫度制度的關(guān)系，并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。根據(jù)玻璃退火理論，永久應(yīng)力是在玻璃進(jìn)退火窯后（此時(shí)溫度在玻璃的軟化點(diǎn)以下，普通鈉鈣硅玻璃為600℃左右）到玻璃的應(yīng)變點(diǎn)溫度（普通鈉鈣硅玻璃約為515℃）以上產(chǎn)生的，本文只討論玻璃的永久應(yīng)力，暫時(shí)應(yīng)力不予考慮。所謂玻璃的板芯應(yīng)力，又叫端面應(yīng)力，即在玻璃的退火區(qū)域內(nèi)，玻璃板表面和內(nèi)部也存在溫差，表面降溫快，內(nèi)部降溫慢，內(nèi)部溫度高于表面溫度，所以在溫度穩(wěn)定后，玻璃內(nèi)部受到的是張應(yīng)力，表面受到的是壓應(yīng)力，即板芯應(yīng)力，如圖1所示。圖1玻璃板芯應(yīng)力分布圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，不同厚度玻璃應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)見表1。表1應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)首先，進(jìn)行第一次檢測(cè)及分析。樣品的厚度為5mm，生產(chǎn)過程中在距離左邊部800mm處發(fā)生過一次縱炸，且在切裁的過程中有爆邊現(xiàn)象。第一次取樣檢測(cè)結(jié)果見表2。表2第一次取樣檢測(cè)結(jié)果（5mm）將檢測(cè)的應(yīng)力值與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值相比較，可以看出整個(gè)橫斷面上，除了7#樣品的應(yīng)力值在應(yīng)力范圍內(nèi)，其余樣品的應(yīng)力值均高于這個(gè)范圍，說明玻璃退火時(shí)在A區(qū)和B1區(qū)降溫速度過快。實(shí)際所測(cè)的玻璃板橫向的板芯應(yīng)力分布如圖2所示。圖2第一次取樣檢測(cè)玻璃板橫向上的板芯應(yīng)力值隨后進(jìn)行第二次檢測(cè)及分析。針對(duì)以上，調(diào)整了A區(qū)和B1區(qū)出口溫度和玻璃板的橫向溫度分布。取調(diào)整后的玻璃板進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)，結(jié)果如表3所示，玻璃板橫向上的板芯應(yīng)力值分布曲線如圖3。表3第二次取樣檢測(cè)結(jié)果（5mm）從第二次檢測(cè)結(jié)果看，板芯應(yīng)力值雖然沒有達(dá)到目標(biāo)應(yīng)力值，但總體上都在給定的應(yīng)力范圍內(nèi)；橫向分布也符合理論探討的結(jié)果。此種應(yīng)力結(jié)果對(duì)應(yīng)的實(shí)際生產(chǎn)情況為：玻璃無炸板現(xiàn)象，切裁質(zhì)量較好，無爆邊掉角現(xiàn)象，斷面光滑無碎屑。

圖3第二次取樣檢測(cè)玻璃板橫向上的板芯應(yīng)力值經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)可得出，玻璃永久應(yīng)力的大小主要取決于其在退火溫度區(qū)間內(nèi)（玻璃進(jìn)退火窯以后到退火下限溫度之前）玻璃板各部位的溫度差異，不僅體現(xiàn)在玻璃板芯應(yīng)力值上，也體現(xiàn)在了玻璃板橫向板