フロートガラスのグラファイト: プロセスとパフォーマンス

SHJ-CARBON では、次のパートナーと提携していますフロートガラスメーカー世界中で提供するために高品質の-グラファイト素材極端な環境でも安定性、精度、長期にわたるパフォーマンスを実現します。{0}成形中に溶融ガラスをサポートする場合でも、高温での寸法精度を維持する場合でも、グラファイトはスムーズで効率的な生産を確保する上で重要な役割を果たしていますが、-しかし見落とされがちです-。数十年にわたるグラファイトエンジニアリングの専門知識により、当社はフロートガラスプロセスの独特な要求を理解し、カスタマイズします。私たちのソリューション彼らに会うために。この記事では、フロート ガラスのワークフロー全体でグラファイト マテリアルがどのように使用されるかを見ていきます。

のフロートガラス法世界の板ガラス製造の主流技術です。イギリス人によって発明されました1959年のピルキントン兄弟。このプロセスにより、研削や研磨を行わずに、表面が平らな高品質の板ガラスを製造できます。-その基本原理は、溶融炉から溶融ガラスを溶融錫の入った錫タンクに連続的に流し込むことです。ガラス液の密度（約2.5g/cm3）は錫液の密度（約7.3g/cm3）より小さいため、ガラス液は錫液の表面に浮きます。重力と表面張力の複合効果により、ガラス液体は自然に平らになって均一なガラスリボンを形成し、冷却後は平らなガラス板が形成されます。

フロートガラスの生産ラインは主に溶解炉、錫浴、徐冷炉、切断設備で構成されています。錫浴はフロートガラス製造の中核設備であり、ガラス液の形成プロセスを完了するために使用されます。錫浴では、錫液の酸化を防ぐために高温 (約 1100 度 /2000 度 F) と不活性雰囲気 (通常は窒素と水素の混合物) を維持する必要があります。

炭素の同素体であるグラファイトは、フロートガラスプロセスに不可欠な材料となる独特の物理的および化学的特性を備えています。

1. 高温安定性:グラファイトは、不活性雰囲気下では 3000 度以上でも安定して動作します。これは、フロートガラスプロセスの錫浴の動作温度 (約 1100 度) をはるかに超えています。
2. 優れた熱伝導性：グラファイトは熱伝導率が高く、ガラスを均一に加熱して伝導することができるため、フロートガラス製造において理想的な熱輸送体となります。高純度グラファイトの熱伝導率は通常のグラファイトの 2 倍以上であり、急速な熱伝導が必要な用途では非常に重要です。
3. 良好な導電性:グラファイトは優れた導電性を備えているため、電気加熱や電気化学的処理を必要とするプロセスにおいて独自の利点をもたらします。
4. 低い摩擦係数と自己潤滑性:{0}グラファイトは摩擦係数が低く、自己潤滑性に優れているため、摩擦と摩耗を軽減する潤滑材として使用できます。{0}
5. 化学的安定性:グラファイトは室温では、酸、アルカリ、有機溶剤に対する耐性など、優れた化学的安定性を持っています。特に高純度黒鉛は化学的安定性が極めて高く、化学物質とほとんど反応しません。
6. 加工性能：黒鉛は金属材料に比べて密度が低く、加工性に優れており、さまざまな複雑な形状の部品に加工することができます。
7. 低い熱膨張率:急激な温度上昇が生じた場合でも、熱膨張率が低いためグラファイトの寸法安定性が確保され、温度変化による変形が軽減されます。

これらの特性により、グラファイト材料はフロートガラス製造の高温腐食環境で優れた性能を発揮し、錫浴の主要コンポーネントとして理想的な材料の選択肢となります。

フロート ガラスの製造において、錫浴は、高温の溶融錫を保持する耐火レンガで裏打ちされた鉄のシェルを備えたプロセス成形装置です。{0}}錫浴中では、高温で平らなガラス片が側壁の耐火レンガにくっつくのを防ぐために、グラファイトライニング浴槽の側壁レンガと底レンガの接合部に設置します。グラファイトライニングには主に次の種類があります。

グラファイトライニングを固定するにはいくつかの構造があります。

従来の固定方法:初期段階では、底レンガを使用してグラファイトライニングをプレスしていましたが、グラファイトライニングを交換できないという欠点がありました。グラファイト ライニングのプレスには耐熱鋼ストリップが使用されていましたが、ストリップは変形しやすく、交換する際にはんだ付けを外す必要がありました。{0}

自動位置決めグラファイトライニングデバイス:{0}}最新の技術では、中国特許 CN209428392U によって提案されたブリキ浴用自動位置決めグラファイト ライニング装置など、固定せずにグラファイト ライニングを安定化できる構造が使用されています。{0}これには次のようなものがあります。

グラファイトライナーの群であって、各グラファイトライナーは長方形のライニング本体を備え、ライニング本体の一側面には外側に延びる位置決め本体が設けられ、位置決め本体の頂部には位置決めボスが設けられる。

錫槽の側壁には位置決め体に合わせた位置決め溝が設けられ、位置決め溝の上端には凹状の位置決め部群が設けられている。

各グラファイトライナーの位置決め本体は、錫バスの側壁の位置決め溝に取り付けられ、位置決め本体上の位置決め凸部が位置決め凹部と位置決め一致を形成する。

この自動位置決め設計により、グラファイト ライニングの交換が非常に便利になり、メンテナンス効率が向上し、メンテナンス コストが削減されます。-

--グラファイトFSBの革新的な応用

さらに、新開発のグラファイトFSBは表面に炭化ケイ素コーティング処理が施されており、錫液の耐食性が従来品の3倍に向上しており、顧客のダウンタイムとメンテナンスコストを年間100万元以上削減することができる。この表面機能改質技術により、グラファイト FSB の寿命と性能が大幅に向上します。

--フロートガラス製造における撹拌の重要性

フロートガラスの製造において、撹拌はガラス液の均一性を確保するための重要な設備です。撹拌により熱効果や物理的運動によりガラス液の流れが生じ、ガラス液の温度均一性や化学的均一性が向上します。

機械的撹拌は、フロートガラスや光学ガラスを製造するためのガラス炉で主に使用されます。これらのガラスには非常に高い均一性が求められるためです。の溶融ゾーンでは、溶解炉、対流が十分に強く、温度が非常に高いため、撹拌はめったに使用されません。溶解炉の冷却ゾーンや前炉では、撹拌が重要な役割を果たします。

--グラファイト撹拌の設計と応用

グラファイト材料は、その優れた高温性能と化学的安定性により、フロートガラス製造における撹拌装置の製造に広く使用されています。グラファイト撹拌の設計では、通常、次の要素が考慮されます。

• 撹拌機の形状:撹拌の要件に応じて、黒鉛撹拌機はプロペラ型、アンカー型、タービン型などのさまざまな形状に設計できます。
• 撹拌機のサイズ:最高の撹拌効果を確保するには、撹拌機のサイズを炉または前炉のサイズに合わせる必要があります。
• 撹拌速度：撹拌速度が異なると、異なるせん断力と流れパターンが生じ、ガラス液体の均一性に影響します。

研究によると、スターラーの挿入深さとスターラーの回転速度の間には線形関係があり、スターラーの挿入深さが増加するにつれて最適な回転速度は減少します。スターラーの回転効果により、高い回転速度で逆流するガラス液体を上向きに順流に持ち込むことができ、ガラス液体の全体的な流れパターンが改善されます。

--混合プロセスの最適化

グラファイト撹拌の効率と寿命を改善するために、研究者は多くのプロセス最適化研究を実施してきました。

• 撹拌速度の最適化:研究によると、スターラーの速度が複合材料の機械的特性に大きな影響を与えることがわかっています。たとえば、アルミニウム-グラファイト複合材料の撹拌鋳造では、撹拌速度を 200 rpm から 800 rpm に高めると、材料の硬度、圧縮強度、耐摩耗性が向上しました。
• 撹拌時間制御：適切な撹拌時間により、過度の撹拌によるエネルギーの無駄や装置の磨耗を回避しながら、ガラス液体の均一な分布を確保できます。
• 改良された撹拌方法:従来の機械的撹拌に加え、超音波処理などの補助技術を組み合わせることで、ガラス液中での分散効果を向上させることができます。

--ガラス成形プロセスにおけるグラファイトの応用

--ガラス搬送システムへのグラファイトの応用

フロートガラスの生産ラインでは、ガラス搬送システムにもグラファイト材料が広く使用されています。

グラファイトトランジションローラー:高温ガラスを錫浴から徐冷炉にスムーズに移行させるための重要なコンポーネントです。{0}たとえば、グラファイト トランジション ローラーの製造技術では、高純度のフレーク グラファイト ローラーを使用します。-高純度フレークグラファイトの熱伝導率は温度の上昇とともに低下し、極度の高温でも高純度フレークグラファイトは絶縁体になるため、高温-のガラスが錫浴から転移ローラーテーブルに入るとき、ガラスの下面は過度に冷却されません。

グラファイトサポート構造:輸送中のガラスリボンの安定性を確保するために、ガラスリボンを支持およびガイドするために使用されます。

グラファイトガイド装置：ガラスリボンが所定の経路に沿って確実に搬送されるように、ガラスリボンの移動方向をガイドするために使用されます。

これらのグラファイトコンポーネントの適用により、フロートガラス生産ラインの効率と製品品質が大幅に向上し、温度変化や機械的摩擦によって引き起こされるガラスの欠陥が減少します。

黒鉛材料と生産サポートにおいて25年以上の経験を持ち、 SHJ-カーボンは、ガラス業界の厳しい条件に合わせたソリューションを提供し続けています。今後の記事では、フロートガラス製造における成形、搬送、メンテナンスにわたるグラファイトの応用についてさらに詳しく説明します。お客様のプロセスにグラファイト コンポーネントが含まれる場合、当社のエンジニアリング チームは、お客様の特定の要件に基づいて専門的なコンサルティングと製品の推奨を提供する準備ができています。

1. フロートガラスおよび厚板ガラスの製造におけるグラファイト
2. フロートガラス CVD コーティングガラスの製造におけるグラファイト
3. フロートガラスの冷間修理におけるグラファイト
4. フロートガラスへのグラファイトの特殊な応用
5. この部分の考察については、以降の記事に注目してください。