電助熔在觸摸屏面板玻璃池窯上的應用

【中玻網】觸摸屏玻璃面板是指手機、平板電腦、電子書、GPS導航、數碼相機等電子產品的屏幕，一般分為基板玻璃和蓋板玻璃，如圖1所示。通常來說，基板玻璃性能上要求光學性能好，熱穩定性高，密度低，綠色環保等特點；蓋板玻璃則側重于高硬度和彈性模量，耐磨抗劃傷，抗沖擊等。

圖1    觸摸屏結構示意圖

　　所謂玻璃熔窯電助熔技術，是指通過電較把電能直接輸送到火焰加熱的熔窯內，加強熔化。用電能輔助火焰熔化，實際使用中有些特種玻璃的熔化是以電加熱為主，火焰熔化為輔助。但也將這種情況稱之為電助熔，是區別于全電熔而言的。電助熔幾乎適用于所有窯型，如光學玻璃、器皿玻璃、平板玻璃、管及棒玻璃、特殊難熔玻璃的熔窯等，而且是提高玻璃質量、產量、延長窯齡的行之有效的方法。電助熔爐的特點：改善玻璃液對流，提高玻璃質量；大幅提高玻璃熔化率；減排、節能、環保；延長窯爐使用壽命；經濟效益顯著。

　　電助熔技術在觸摸屏面板玻璃生產中的應用實例：以鋁硅酸鹽玻璃為例，來說明電助熔技術的實際應用。（1）設計要求：設計總能耗50%~60%的電助熔系統，提高熔化部玻璃液溫度同時降低空間溫度，本窯爐空間加熱方式為天然氣純氧燃燒。（2）玻璃組成：鋁硅酸鹽玻璃的組成見表1。（3）系統設計：電助熔窯爐熔化池結構及電助熔系統的設計見圖2。

圖2    電助熔系統示意圖

　　系統設計布置具體如下：

　　熔化部布置30支電較，前18支電較分3個區控制，后12支采用1個區控制；

　　前3個區為助熔區，后1個區為熱障區；

　　流液洞和加料口分別設計1對電加熱；

　　助熔區電較直徑約為70 mm，較限功率約為1200 kW；

　　熱障區電較直徑約為76 mm，較限功率約為900 kW；

　　加料口電較直徑約為50 mm，較限功率約為35 kW；

　　流液洞電較直徑約為50 mm，較限功率約為25 kW；

　　助熔區變壓器使用三相調芯變壓器3臺；

　　熱障區變壓器使用三相調芯變壓器1臺；

　　加料口與流液洞均使用單相磁調變壓器，各1臺；

　　多區各回路的控制全部采用自動恒流控制。實現遠程、本地控制可切換，手動、自動控制可切換。

　　（4）控制系統：4個操作界面如圖3、圖4、圖5、圖6所示。

圖3    助熔1區操作界面

圖4    助熔2區操作界面

圖5    助熔3區操作界面

圖6    熱障區操作界面

　　經過實驗得出：（1）本次應用是經過熱風烤窯，熱填開始后，根據玻璃液面的高低，分階段頂入電較。當電較進入玻璃液300 mm以上時，開始給電較送電，及時調整和校訂參數。（2）根據生產的實際情況，調整電較插入高層度。助熔區電較的插入高層度為350~600 mm，熱障區為400~650 mm。電較的插入高層度可以自由調節，輸送功率可以自動控制。當插入高層度較淺時輸入非常大功率，那么池底的溫度就會越高，對窯爐不利，因此需要輸入非常大功率時，插入高層度要隨之調整變大。（3）根據池窯的縱向溫度梯度，可以分別調節各區的助熔功率，范圍為0~400 kW。生產實際中，1區、2區功率為120~240 kW，熱障區功率相對非常大，一度達到350 kW。（4）各項參數穩定后，控制系統會實現全自動控制，保證窯爐不受外界環境變化影響，從而保證產品質量及合格率。空間溫度穩定在1 610℃，池底玻璃液溫度穩定在1 520℃，玻璃液沒有氣泡和結石，熔化質量很好。

　　火焰和電助熔相結合的方法，既節能又環保，是玻璃企業優異、高產的保證。在玻璃池窯生產中應用有著更廣泛的前景。