曾小山
(林德公眾有限公司技術中心 上海 201206)
日用玻璃一般包括玻璃瓶罐、玻璃器皿、玻璃保溫容器、醫(yī)藥用玻璃、燈飾玻璃和工藝玻璃等。
近年來,我國日用玻璃行業(yè)面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。在高質(zhì)量、高效益發(fā)展方面還存在諸多問題:日用玻璃產(chǎn)品的技術含量和附加值相對不高;部分產(chǎn)品產(chǎn)能結構性過剩,部分地區(qū)和企業(yè)仍然存在著盲目發(fā)展現(xiàn)象;低水平重復建設和不合理的競爭問題依然存在;行業(yè)弱、散、小的局面還沒有得到根本改變;專業(yè)性、管理型高端、創(chuàng)新人才匱乏;綜合管理水平亟待提高;自主創(chuàng)新能力和應對突發(fā)危機的能力和手段仍然比較薄弱;環(huán)保越來越嚴,招工越來越難;傳統(tǒng)的人工涂油(打油)造成車間油煙污染特別嚴重(圖1)。
圖1 傳統(tǒng)人工涂油(打油)
在當今日用玻璃行業(yè)政策和國家及地方環(huán)保政策的雙重壓力下,對每一個玻璃生產(chǎn)企業(yè)而言,提高生產(chǎn)效率和成品率、降低成本、改善產(chǎn)品質(zhì)量、加強環(huán)保管理、改善工人的勞動強度和工作環(huán)境等變得尤為重要。
日用玻璃的成型工藝有一個脫模的環(huán)節(jié),即在模具內(nèi)表面噴涂一層薄薄的碳層,利用碳分子的潤滑作用,輔助玻璃在模具內(nèi)均勻展開和成型后的脫模。實現(xiàn)碳噴涂的方法有很多種,如刷油、涂石蠟等。碳噴涂能夠改善玻璃質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和成品率、減少成型過程中產(chǎn)生的蒸汽和煙霧等。
為了實現(xiàn)完美的脫模,林德開發(fā)了全球領先的CARBOFLAM純氧乙炔脫模技術,該技術適用于大部分日用玻璃產(chǎn)品的成型。見圖2。
圖2 CARBOFLAM純氧乙炔脫模
其原理為:在玻璃成型的過程中,CARBOFLAM 采用氧氣和乙炔后混合的方式,通過精確的比例控制,使乙炔在高溫狀態(tài)下分解出碳。由于系統(tǒng)控制燃燒過程為不完全燃燒,接近100%純度的微米級碳顆粒在模具內(nèi)表面非常的均勻碳涂層有利于玻璃在模具內(nèi)各個方向的成型溫度更加均勻和一致。為了實現(xiàn)上述過程,設定流量的氧氣和乙炔通過相應的電磁閥組控制,經(jīng)不同的管路進入燒嘴。在燒嘴的位置,氧氣包圍著乙炔噴射出來,由點火槍自動點燃氧氣和乙炔的混合氣體,從而實現(xiàn)完美的CARBOFLAM純氧乙炔脫模工藝。
CARBOFLAM主要由氧氣供應(量大采用液氧儲罐和汽化器,量小采用瓶氣或買可保)、乙炔供應(主要包括乙炔鋼瓶組和匯流排閥組)、氧氣管道(從氧氣供應點到車間主控閥組,從主控閥組再到成型設備)、乙炔管道(從乙炔供應點到車間主控閥組,從主控閥組再到成型設備)、壓縮空氣管道(從氣源到主控閥組和成型設備)、氧氣/乙炔主控閥組、電氣控制系統(tǒng)、分區(qū)控制單元、燒嘴及其支架組成。
CARBOFLAM純氧乙炔脫模系統(tǒng)通常包括:氧氣/乙炔主控制閥,電氣控制系統(tǒng),配合玻璃成型設備(IS設備或Carrousel設備)的控制單元,燒嘴支架以及燒嘴等??梢愿鶕?jù)每個客戶不同的工況定制CARBOFLAM純氧乙炔脫模系統(tǒng)設備(圖3)。
圖3 CARBOFLAM純氧乙炔脫模系統(tǒng)
由于乙炔燃燒的產(chǎn)物是水和二氧化碳,未完全燃燒產(chǎn)生的碳顆粒會均勻噴涂在模具內(nèi)表面,形成微米級的碳涂層,因此,與傳統(tǒng)的脫模技術相比,CARBOFLAM純氧乙炔脫模不會產(chǎn)生有害物質(zhì)。得益于CARBOFLAM碳噴涂周期非常短(0.1~1 s),其形成的煙氣量也非常少。另一方面,CARBOFLAM系統(tǒng)通過調(diào)整碳噴涂的頻率(周期,圖4)來控制模具內(nèi)表面溫度,對比傳統(tǒng)的脫模技術(如刷油),CARBOFLAM既能保證模具溫度可控,又能實現(xiàn)更高波動更小的模具溫度(圖4)。
圖4 模具溫度與噴涂周期的關系曲線
圖5 模具溫度之CARBOFLAM純氧乙炔脫模對比人工涂油
從圖4可以看出,CARBOFLAM可以通過控制噴涂周期來調(diào)整模具溫度。從圖5可以看出,對比人工刷乳化油的方式脫模脫模,CARBOFLAM實現(xiàn)的模具溫度更高,溫度波動更小。
CARBOFLAM技術設備與原有的脫模技術相比,節(jié)省模具維護成本,降低廢品率,提高成品率,最終增加產(chǎn)量。
CARBOFLAM純氧乙炔脫模技術可以應用到大部分的日用玻璃企業(yè),如玻璃瓶罐和玻璃器皿產(chǎn)品,各種普白料、高白料及晶白料等。即可應用于行列式制瓶機,也可使用到圓盤式成型機上,可以涵蓋各式各樣的玻璃制品。
CARBOFLAM純氧乙炔脫模技術在歐洲已非常成熟,歐洲很多的日用玻璃企業(yè)都使用CARBOFLAM純氧乙炔脫模技術。
與傳統(tǒng)的人工涂油脫模工藝相比,全新的CARBOFLAM純氧乙炔脫模技術有以下顯著特點:
(1)取代原有的人工手動涂油,節(jié)省人力;(2)消除原有系統(tǒng)產(chǎn)生的運行成本,節(jié)省水、電、油等;
(3)提高成品率(節(jié)約廢品返工帶來的人工、能源成本),增加產(chǎn)量;
(4)減少換模造成的產(chǎn)量損失,增加產(chǎn)量;
(5)改善磨損,降低模具系統(tǒng)的維護成本;
(6)更高更均勻的模具溫度為開發(fā)新產(chǎn)品創(chuàng)造先天條件;
(7)產(chǎn)生極少的污染煙氣,更加環(huán)保,大幅改善工人的操作環(huán)境;
(8)脫模工藝自動化,更加安全,省時省心,高效環(huán)保。
日用玻璃行業(yè)與我們的日常生活休戚相關,是我國玻璃行業(yè)中非常重要的民生行業(yè),到目前為止,我國日用玻璃企業(yè)數(shù)量已有1000家以上,但上規(guī)模的企業(yè)只有100家左右,總體產(chǎn)能嚴重過剩,利潤率不高(4%~6%),綜合能耗和污染物排放都比國外先進水平高?,F(xiàn)在玻璃行業(yè)正在突出節(jié)能減排,推進清潔生產(chǎn),發(fā)展輕量化玻璃瓶罐和高檔玻璃器皿,提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次,國家也正在利用環(huán)保杠桿壓縮市場產(chǎn)能,淘汰落后生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)勝劣汰也在一步步加劇。
CARBOFLAM的安全、高效、環(huán)保和省時省心的自動化純氧乙炔脫模技術,將為玻璃成型脫模工段帶來安全環(huán)保的新環(huán)境,為我國日用玻璃行業(yè)的節(jié)能減排事業(yè)開辟安全環(huán)保的新篇章。