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    率先打破浮法玻璃歷史的南玻

    2021-07-23 11:52:22

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    河北南玻玻璃有限公司(以下簡稱河北南玻)率先打破了傳統的浮法生產模式,自主完成了浮法玻璃工藝一窯二線的技術突破,開創了玻璃制造業的柔性化生產技術的先河。

    河北南玻以“玻璃液流精準調控技術在浮法節能多品種柔性生產中的應用開發”榮獲2020年度中國建筑材料聯合會·中國硅酸鹽學會建筑材料科技進步類二等獎。該成果率先打破了傳統的生產模式,自主完成了浮法玻璃工藝一窯二線的技術突破,開創了玻璃制造業的柔性化生產技術的先河。

    打破傳統 倒逼轉型

    浮法玻璃工藝誕生于上世紀50年代,由英國皮爾金頓兄弟發明,并在當時引發了玻璃制造業的工業革命。1971年我國科技人員自主成功研發出洛陽浮法工藝,在世界玻璃史上譜寫了新的篇章。從此洛陽浮法與英國皮爾金頓浮法、美國匹斯堡浮法被命名為世界三大浮法工藝,并駕齊驅于世界玻璃制造業。

    據河北南玻副總經理、該項目的第一完成人武林雨介紹,河北南玻一窯二線是形勢倒逼,沒有退路。河北南玻位于玻璃產業集聚的華北區,2014年面對玻璃市場低端產品的白熱化競爭,針對高端超白產品嚴重缺失依賴進口的行業痛點,積極響應國家對制造業在能源、環境、去產能等方面的嚴控措施,堅持南玻高端品牌定位不動搖,提出了對900t/d窯改造升級為兩條線的設想,確定一條線生產超白超薄,一條線生產超白超厚,并要達到節能下降、多品種柔性化生產的目標。

    對于浮法玻璃生產線而言,在項目設計的最初,就已經限定了生產品種的上下線,同期只能生產一種產品,不能快速應變市場的需求。一窯兩線的核心技術是對窯爐內高溫玻璃液流進行精準的調控和分流,在工作部增加一條分支通道,保證玻璃液流能夠順利通過兩個通路,保證兩條生產線能夠自如生產。其次,通過對窯體和直通路結構設計,要保證熔化質量好的玻璃液流向薄玻璃生產線,達到電子玻璃的質量要求。再其次是對成型結構進行縝密設計,既要保證薄玻璃生產線的拉引速度不能快,影響玻璃的波紋度;又要保證厚玻璃的成型溫度不能偏低,盡量不考慮在工作部加溫處理,防止二次升溫影響玻璃質量并產生能源的消耗。

    一窯二線前無古人,沒有可借鑒的經驗,河北南玻秉承集團“求實、創新、團結、高效”企業精神,停掉900t/d生產線,破釜沉舟倒逼轉型。

    精益求精 臻于至善

    2015年開始集中攻關,依靠自身研發團隊和南玻集團研發平臺,與燕山大學劉世民團隊多方合作,對于熔窯內玻璃液流的流動狀態及分配規律,玻璃生產熔窯和錫槽的結構,各種輔助設施對玻璃液流的作用機理等精心策劃每項方案,運用理論研究與數字模擬,結合無數次的實驗驗證和失敗教訓,對每個細節問題都反思檢討,不放過任何的疑點,科學論證結論。開發出玻璃液流精準調控技術在浮法大型一窯兩線的具體實施方案,為該項成果的成功落地奠定了堅實的技術保障。

    項目施工建設中遇到了無數的困難和瓶頸,把“無數的不可能變為可能”是河北南玻攻堅克難的“殺手锏”,彰顯了南玻勇于挑戰百折不撓的精神和南玻品牌追求高端化、差異化的經營理念。

    舉幾個小例子。

    由于是冷修工程,窯爐很多耐火材料如熔化部大暄、胸墻、池底等都是利舊的,窯爐結構設計中,這些材質能否滿足改造后的10年窯齡,能否保證每個部位磚材的性能和質量,也讓項目工程人員煞費苦心。他們根據每塊磚材侵蝕程度進行一一對比測量和排列,與生產廠家交流,送樣到專業檢測機構進行理化性能測試,確保每塊耐火磚的安全使用。

    900t/d一窯兩線技改是在原有舊廠房的有限空間里,設置改成兩條線,兩座錫槽外立面間距只有8.3米的空間,根據超薄和超厚工藝特性,需要布置21臺拉邊機,而且超薄、超厚的工藝布局截然相反,難度可想而知,項目人員絞盡腦汁,對兩條線將要生產的玻璃厚度、原板寬度做了各種假設,組合出了各種可能,根據每一種組合,模擬拉邊機的狀態和參數,驗證是否相互影響。同時,假設出各種極端情況,拉邊機突然故障,能否在不受影響的情況下順利拉出。一次又一次的模擬,一次又一次的修改,一次又一次的完善。從總體布置,到機桿長度、波紋管的長度、邊封孔的大小,外窺鏡的位置、還要加上配套的水、電、氣的設施,硬是把一群擅長生產的小伙子磨礪成了現場測繪設計工程師。

    2016年8月18日經過近2年艱辛困苦的燒腦鏖戰,河北南玻一窯兩線建成點火,并且窯爐結構安全穩定,兩條線運行正常,完全滿足生產工藝要求。引頭子試生產后,參與項目的團隊成員都情不自禁地留下了眼淚,那是700多個日日夜夜的精益求精,突破千千萬萬個不可能的臻于至善。

    鳳凰涅槃 浴火重生

    2016年11月兩條線生產轉入正常,薄玻璃線成品率達85%以上,常規玻璃線成品率達93%以上。2017年轉型生產超白玻璃,透光率達到93%,填補了國內高端超白玻璃的缺失。一窯二線項目的成功,解決了一個窯爐同時在兩條線生產兩種厚度,從1.3毫米到19毫米超白超薄超厚玻璃,實現了柔性化生產,滿足了市場的快速需求。綜合熱耗低于同類產品的30%,極大提高了窯爐的生產效能。為提高市場差異化競爭優勢,一窯二線曾生產過18米長大板,在長達18米長的玻璃上保持無肉眼可見缺陷是玻璃品質的最好體現,能夠把如此超長的玻璃制作出來,更是南玻團隊勇于戰勝困難的完美詮釋。

    一窯二線運用玻璃液流精準調控技術,實現了對直通路內玻璃液流的流動狀態調整,從而對進入成型區的玻璃液可以按照成分的不同進行精準調控,為生產高端電子玻璃提供了必要的保障。據了解河北南玻的超白超薄產品順利通過了福耀汽車玻璃,亞瑪頓光伏背板玻璃認證。目前該項技術已經被應用到多條高端電子玻璃生產線。

    南玻超白目前已在北京大興國際機場、雄安新區、北京冬奧會場館等高端標志性建筑上亮相,受到了市場的追捧。南玻超白的品質到底有多高級?把20塊玻璃放一起與一塊普通玻璃通透效果一樣,唯有南玻。南玻集團遵循誕生即高端的品牌戰略,踐行“建一流團隊、做一流產品、為關乎國計民生及區域標志性建筑項目服務”的企業理念,譜寫了玻璃行業史上的多項紀錄。 鳳凰涅槃,浴火重生,一窯二線引領了浮法玻璃產業的創新變革。

    燕山大學教授劉世民說,科學技術沒有終點,產業創新發展任重道遠。該項目還要深入地分析和研究,不斷改善和提高,追求高質量節能環保是科研工作者義不容辭的使命和擔當。

    綠色發展 引領卓越

    走在河北南玻的車間廠區,道路兩旁樹木郁郁蔥蔥,花草清新,兩個大煙囪聳立在藍天白云下,間或有幾朵白煙漂浮,玻璃一體化的辦公大樓和餐廳,仿佛置身于城市公園之中,難怪被業內譽稱為“公園式工廠”。南玻是全國玻璃行業中首家獲得環保A類的企業。

    河北南玻地處河北中部,京、津、固三大城市三角地帶中心,三個國家級重要城市的包圍,環保管控嚴上加嚴,環保數據自動上傳24小時監控,不得有任何疏忽和失誤。河北南玻也確實做到了把減排環保當成企業生存的最重要保障,投入近1億元資金購買環保設備,脫硝兩用一備,脫硫一用一備,24小時始終保證環保設備的正常使用。

    走進生產車間,看到河北南玻成品庫幾近空倉,3條生產線在同時生產,其中一窯二線厚玻璃線正在生產厚15毫米長13米超白玻璃,據說這個規格已經是常態化產品。

    生產線自動化程度很高,已通過了工信部兩化融合認證,正準備智能制造升級。整個廠區全部使用了自有的光伏發電,基本達到用電平衡,真正把綠色循環低碳發展落實到位。

    南玻始終堅持技術引領、品牌暢銷、品質取勝,力求人無我有、人有我精,保持市場的領先地位。與北工大、燕大等高端院校建立了合作關系,研發新功能高端玻璃,盡快實現“為我所控、為我所用”領先優勢。據了解,目前河北南玻超白正在洽談23米長的產品訂單,又是一個創紀錄的挑戰。“雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越”,南玻作為行業排頭兵,勇為天下先,不斷刷新玻璃產業歷史,創造奇跡。

    建 信


    中國建筑材料聯合會·中國硅酸鹽學會

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    責編:劉璇 姜辰雨

    校對:和新龍

    監審:韓鳳鳳


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