出处:玻璃杂志
作者:刘志海

1971年9月,我国生产出第一块工业化的浮法玻璃,它不仅标志着我国自主知识产权“洛阳浮法玻璃工艺”技术的诞生,更标志着我国老一代玻璃人近十年的辛苦追求、勤奋努力取得了成功。我国浮法玻璃工业经历了50年发展,发生了天翻地覆的变化,不仅产业规模全球第一,其主要技术也处于世界领先位置。

我国浮法玻璃工业运行状况

(1)综合指标情况
 
2020年我国浮法玻璃产能12.58亿重量箱,是1980年的968倍;产量7.96亿重量箱,是1980年产量的600倍。其浮法玻璃生产线由1980年1条增加至331条,浮法玻璃熔化量由250 t/d增加至20.97万t/d,平均单窑熔化规模由250 t/d增加至634 t/d,浮法玻璃产量占平板玻璃产量的比例也由1980年的4.6%提高至84.2%,详见表1。
 
表1 1971—2020年我国浮法玻璃工业综合指标
1971—2020年我国浮法玻璃工业综合指标

(2)我国浮法玻璃工业发展历程
 
笔者认为,我国浮法玻璃工业发展,已经历了探索及中间实验、工业性试验及技术验收、规模发展与技术提升、全面发展等四个阶段,目前发展第五个阶段即进入降碳发展阶段。

第一阶段(1960—1971年),探索及中间试验阶段
 
我国从1960年开始,由建材研究院和上海耀华玻璃厂开始探索浮法工艺。1965年由建材研究院正式开展实验室工作,经上百次小型静态单元试验和六次半连续工艺试验,对浮法工艺中关键问题进行了基本原理的研究和探索性试验,取得了有价值的结果,迈开了浮法试验的第一步。在此基础上,1966年至1967年,建材研究院和玻璃设计院等一起进行了连续性工艺试验,浮抛出宽200 mm的玻璃带,为中间试验奠定了基础。1968年,由株州玻璃厂、建材研究院和玻璃设计院三个单位将未竣工的球窑改造成浮法中间试验线。经两年的基建和补充单元试验,1970年建成了熔化量15 t/d的中间试验线。在中试期间,获得了表面质量好的浮法玻璃,这是我国浮法发展史中一个重大突破。期间,还试验了锡槽槽底材质、流槽安装位置、拉边机拉薄试验等一系列内容,为工业性试验提供了比较全面的工艺根据。当时的国家科委、计委和经委,对浮法工艺的研究、试生产,给予了高度重视和支持。在1966年试验室工作取得结果后,1967年12月,国家科委批准了浮法中间试验,投资180万元,使浮法研究能及时地进入中间试验阶段。

第二阶段(1971—1981年),工业性试验及技术验收阶段
 
1971年,决定将洛阳玻璃厂压延线改建成浮法玻璃生产试验线,并于同年9月23日,成功投入运行,并在不很长的时间内拉出了质量较好、商品性的6 mm浮法玻璃,我国的浮法工艺从此进入了工业生产试验阶段。洛阳浮法近十年的试生产实践中,生产、研究、设计单位密切协作,针对浮法工艺中的关键问题,进行了比较深入的研究,对锡槽的规模、形状、结构、材质、施工等方面作了改进;对生产3~12 mm玻璃逐步摸索出了比较合理的工艺制度,不断提高操作水平,基本上解决了气泡、沾锡、光畸变点、雾点等质量问题。通过两次冷修,熔窑能力从1971年的熔化量80 t/d,扩大到1974年的135 t/d,1978年又扩大为250 t/d。期间,洛阳玻璃厂、秦皇岛玻璃研究所、株洲新型建材设计院、株洲玻璃厂、建材研究院、秦皇岛玻璃设计院等参加浮法科研、设计、生产,上海玻璃机械厂承担了浮法机械设备的制造工作,武汉建材学院研制了激光平面干涉仪,还有许多单位都为洛阳浮法的发展做了不少工作。1981年4月,国家科委在洛玻召开“洛阳浮法玻璃工艺”国家级技术鉴定会,会议将这种工艺正式命名为中国“洛阳浮法玻璃工艺”,成为世界玻璃工业中与英国皮尔金顿浮法、美国匹兹堡浮法并驾齐驱的世界三大浮法工艺之一。

第三阶段(1981—1998年),规模发展与技术提升阶段
 
中国“洛阳浮法玻璃工艺”技术鉴定会之后,一批浮法玻璃生产线建成投产。1982年10月,通辽玻璃厂205 t/d浮法玻璃生产线投产,年生产能力110万重量箱;1984年9月,作为国家“六五”重点建设项目之一的南宁玻璃厂216 t/d浮法玻璃生产线建成投产,设计生产能力120万重量箱。
 
1984年5月,国家建材局科技委玻璃专业组和建材技术经济和管理现代化研究会在洛阳联合召开洛阳玻璃厂垂直引上工艺改为浮法工艺技术研讨会,会议认为,洛阳九机窑如改为烧煤浮法成功,对今后建设300 t/d左右烧煤浮法生产线具有示范性的意义。1985年,洛阳玻璃厂九机垂直引上生产线进行“浮法”工艺改造工程启动,设计单位蚌埠玻璃工业设计研究院与厂方紧密合作,反复研讨,优化设计方案。该生产线于1987年12月8日正式投产,很快就实现了设计的各项技术经济指标。1995年6月,我国首条“六机窑改浮法”生产线在兰州平板玻璃厂举行投产仪式。此后,在我国掀起了淘汰落后工艺、发展新工艺的高潮,先后有众多六机、九机垂直引上窑和平拉窑改造为浮法玻璃生产线。
 
1987年,国家计委计科[1987]512号《关于浮法玻璃工业性试验基地设计任务书的批复》,同意由秦皇岛耀华玻璃总厂和秦皇岛玻璃研究院共同承担一条熔化能力40 t/d的浮法玻璃试验线。在设计中双方提出,利用耀华玻璃总厂现有的170 t/d压延玻璃生产线改建为熔窑熔化能力210 t/d浮法玻璃试验基地。该方案1988年11月完成立项审批,于1990年9月22日点火投产。实验基地完成了“熔窑耐火材料国产化并全保温”、“熔窑结构改进”、“锡槽结构改进”三项工业性试验;进行了“湿法棒磨砂岩粉熔化试验”,并开发了一系列的新产品、新技术,其中“热反射玻璃粉末喷涂技术及设备研究”和“13~15 mm超厚浮法玻璃的开发”最具代表性。1992年8月,实验基地通过了国家建材局组织的专家验收。
 
1992年8月,国家建材局在秦皇岛召开示范线前期工作会议,明确了三院一所参加该工程的设计工作,秦皇岛玻璃研究院为设计总包单位,蚌埠玻璃工业设计研究院、中国新型建筑材料工业杭州设计研究院、耀华设计所为分包设计单位,要求设计工作博采众长、集行业之大成。该线于1996年3月点火投产,经1997年1~10月国家建材局组织的国内设计浮法玻璃生产线生产的浮法玻璃与合资企业生产的浮法玻璃实物质量对比测试,结果认为:耀华示范线主线生产的厚度为2.0~19.0 mm浮法玻璃,其工艺技术与装备已达到“三高”工艺设计要求。1999年8月,耀华国投浮法玻璃生产示范线通过了国家正式验收。
 
1983年11月,由中国建材技术装备总公司、上海耀华玻璃厂、中国银行上海信托咨询公司、皮尔金顿国际控股公司BV和以色列联合发展公司(香港)共同投资设立上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司。是当时国内最大的玻璃中英合资企业,也是最早进入浦东的合资企业之一。1988年,首条中外合资浮法线即上海耀华皮尔金顿浮法玻璃生产线投产。1993年11月,耀皮公司公开发行了A、B股,并改制为股份有限公司,成为国内平板玻璃行业首家上市公司。
 
1988年10月,我国第一条全电熔彩色浮法玻璃生产线(120 t/d)在昆明玻璃厂正式投产,年产62万箱蓝色、茶色、灰色优质玻璃,生产线的关键设备和技术是从英、法等国配套引进。1991年2月,该厂生产的全电熔彩色浮法玻璃通过省级技术鉴定。
 
1996年11月,浙江玻璃股份有限公司400 t/d浮法玻璃生产线投产,成为我国第一家民营浮法玻璃生产企业。
 
截至1998年底,我国拥有浮法玻璃生产线61条,产能14030万重量箱,当年产量12309万重量箱。其中采用中国“洛阳浮法玻璃工艺”生产线53条,其他合资浮法玻璃生产线8条。

第四阶段(1998—2020年),全面发展阶段
 
所谓全面发展,指的是产能规模扩张、节能减排清洁生产和产业整合重组等多方面并行发展。

规模扩张
 
1998—2020年,我国浮法玻璃生产线从1997年底的60条净增至2019年底的331条,产能1.36亿重量箱增长到12.04亿重量箱,尤其是2004—2014年,新建投产生产线239条,每年平均新建投产生产线21.7条;净增生产线214条,每年平均净增生产线19.5条;产能增加8.5亿重量箱,每年平均产能增加7725万重量箱。

节能减排
 
1998年1月,随着我国首部《中华人民共和国节约能源法》施行,我国浮法玻璃进入节能及清洁生产发展阶段。1997年12月,国家计委、国家经贸委、建设部联合下发了《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制的规定》(计交能[1997]2542号),规定要求:固定资产投资工程项目可行性研究报告中必须包括“节能篇(章)”,主要产品能源单耗指标要以国内先进能耗水平或参照国际先进能耗水平作为设计依据。之后,国家出台了一系列节能减排相关的政策和发布实施一系列有关的标准。
 
2006年11月,国家发改委、国土资源部等6部委《印发关于促进平板玻璃工业结构调整的若干意见的通知》(发改运行[2006]2691号)要求:“十一五平板玻璃综合能耗比十五期末下降20%;玻璃熔窑排放的烟气达到国家二级标准的要求,平板玻璃工业各项污染物按新标准达标排放”。2009年9月,国务院《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设,引导产业健康发展的若干意见》(国发[2009]38号):“新项目能源消耗应低于16.5 kg标准煤/重量箱;硅质原料的选矿回收率要达到80%以上;严格环保治理措施,二氧化硫排放低于500 mg/m3、氮氧化物排放低于700 mg/m3、颗粒物排放浓度低于50 mg/m3。”2012年8月,国务院《关于印发节能减排“十二五”规划的通知》(国发〔2012〕40号):“平板玻璃综合能耗由2010年17 kg标准煤/重量箱降低到15 kg标准煤/重量箱”。
 
同期,出台的标准主要包括:HJ/T 361—2007《清洁生产标准平板玻璃行业》、GB 50527—2009《平板玻璃工厂节能设计规范》、GB 50559—2010《玻璃工厂环境保护设计规范》及GB 21340—2008《平板玻璃单位产品能源消耗限额标准》等,其中《平板玻璃单位产品能源消耗限额标准》演变过程见表2。
 
表2 平板玻璃单位产品能源消耗限额标准的演变过程
平板玻璃单位产品能源消耗限额标准的演变过程
 
2003年1月,正式实施的《清洁生产促进法》第九条提出:“调整产业结构,发展循环经济,促进企业在资源和废物综合利用等领域进行合作,实现资源的高效利用和循环使用。”2003年9月,我国施行《中华人民共和国环境影响评价法》。2007年9月10日起实施的《平板玻璃准入条件》中指出:“新建或改建平板玻璃项目整体技术和装备水平应接近国际先进水平。鼓励使用天然气作为燃料,严格限制发生炉煤气为燃料。现有生产线应结合‘熔窑大修’按照准入条件要求,进行技术改造升级。在大修时,应淘汰煤气发生炉装置,采用其他清洁能源。”
 
目前浮法玻璃生产企业在污染物排放方面执行GB 26453—2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》。

产业整合重组
 
在产业整合重组方面,大致可分为政策性重组、扩张性重组和业外资本介入性重组三种模式。
 
政策性重组又分为“债转股”政策、“国退民进”政策及混合经营方式等。1999年7月,经国务院批准,国家经贸委、人民银行印发了《〈关于实施债权转股权若干问题的意见〉的通知》(国经贸产业[1999]727号),该《意见》明确四大金融资产管理公司作为投资主体实行债权转股权。2000年4月起,我国浮法玻璃行业大约有12家企业实施“债转股”。1999年,十五届四中全会提出“有进有退,有所为有所不为”,国有股转让成为热点。2002年11月,党的十六大报告进一步明确提出,“必须毫不动摇地鼓励、支持和引导非公有制经济发展”,要“放宽国内民间资本的市场准入领域”、“完善保护私人财产的法律制度”。2000年前后,我国一大批玻璃骨干企业都实施了“国退民进”的重组,主要形式分为私有化改制、中外合资重组以及租赁国有资产进行民营等三种。2001年12月,浙江玻璃股份有限公司在香港联交所成功上市,成为境内第一家H股上市的民营企业。
 
扩张性重组主要包括增资扩股、购买资产、收购公司、收购股份、合资或联营组建子公司和公司合并等。如:2000年6月,中国耀华玻璃集团公司与秦皇岛北方玻璃集团公司合并;2003年5月,收购沈阳星光玻璃集团。2000年8月,耀皮公司收购广东浮法玻璃有限公司(GFG)。2008年2月,蚌埠市城市投资控股有限公司把华光集团70%的股份、河南省中联玻璃有限责任公司全部资产无偿划转给中国建材集团。2013年3月,旗滨集团自带流动资金,托管浙江玻璃的生产线,期限为6个月;2013年6月,绍兴旗滨、长兴旗滨和平湖旗滨与浙江玻璃管理人签署了《资产变卖协议书》,绍兴旗滨、长兴旗滨、平湖旗滨收购了浙江玻璃的浮法玻璃资产,交易总价款12.37亿元左右等。
 
业外资本介入性重组,是指业外企业以资本介入等方式对业内企业进行兼并重组的行为,包括购买资产、收购公司、收购股份、合资或联营组建子公司等。如:2004年1月,联想控股旗下弘毅投资重组江苏玻璃集团为中国玻璃控股有限公司;2011年7月,收购耀华玻璃集团70%股权。2005年7月,宁波旗滨集团有限公司并购重组原株洲玻璃厂,组建株洲旗滨玻璃集团有限公司等。

第五阶段(2020年-),降碳发展阶段
 
2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话强调,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。从此,我国浮法玻璃工业发展正式进入低碳发展阶段。之前,国家曾出台国家标准GB/T 32151.7—2015《温室气体排放核算与报告要求第7部分:平板玻璃生产企业》,用于测算平板(浮法)玻璃生产企业的年碳排放量。
 
2021年5月,生态环保部印发《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》(环评[2021]45号),其中第7条明确指出:将碳排放影响评价纳入环境影响评价体系。
 
浮法玻璃生产企业及玻璃行业在降碳发展中任重道远。

技术创新引领浮法玻璃工业发展
 
中国“洛阳浮法玻璃工艺”的诞生,充分展示了我国玻璃行业科技工作者和生产一线工人的科技创新精神和能力。1978年3月的全国科学大会,会议提出的“科学技术是生产力”的着名论断,更加推动了行业企业、科研院所、大中院校的科研创新发展。1991年,国家经贸委、国家税务总局和海关总署与有关部门着手设立大型企业和企业集团建立技术中心的工作。1994年11月,中国洛阳浮法玻璃集团公司技术中心确认为第二批享受优惠政策企业(集团)技术中心;1996年12月,中国耀华玻璃集团公司技术中心确认为第四批享受优惠政策企业(集团)技术中心;2006年9月,福耀玻璃工业集团股份有限公司技术中心确认为第十三批国家认定企业(集团)技术中心;2019年,凯盛科技股份有限公司技术中心确认为第二十六批国家认定企业(集团)技术中心分中心。
 
1999年5月,经国家科学技术部批准组建,中国建筑材料集团公司组建国家玻璃深加工工程技术中心。2010年12月,经国家科技部批准,依托蚌埠玻璃工业设计研究院和中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司组建的浮法玻璃新技术国家重点实验室,2015年7月,该实验室通过科技部验收并正式对外开放,是我国玻璃行业首个企业国家重点实验室。

(1)浮法玻璃技术创新

“六五”和“七五”浮法玻璃技术科技攻关
 
1983年,“六五”科技攻关计划项目“浮法玻璃的技术开发”启动,主要包括:“日产400吨级浮法玻璃生产工艺和装备”、“洛阳浮法一线熔化池结构的改进和玻璃液搅拌技术”和“电浮法玻璃的试制”等子项目,其中日产400吨级浮法玻璃生产线于1985年7月建成投产,初步实现了我国“洛阳浮法玻璃工艺”技术从小到大、从低级到高级的重大突破。1986年2月28日至3月4日,在洛阳玻璃厂通过由国家建材局组织的部级鉴定。

“七五”浮法玻璃技术科技攻关
 
1987年3月,“七五”科技攻关计划项目“500 t/d浮法玻璃生产线技术开发”正式启动。该项目是以秦皇岛耀华玻璃总厂450 t/d浮法玻璃生产线为主要对象,结合洛阳玻璃厂冷端的全线攻关。该项目包含“砂岩湿法棒磨粉碎新工艺研究”、“大型玻璃熔窑用优质耐火材料”、“L型吊墙的研制与开发”、“8~12 mm浮法厚玻璃成形技术研究”、“引进冷端设备的消化吸收与制造”、“锡槽微机控制系统的研究开发”、“锡槽用保护气体终端净化技术及装置的开发”、“用燃料烘烤锡槽技术及设备的开发”和“硬质合金刀轮产品的开发”、“玻璃熔窑热工模拟试验研究”、“线型马达研制及其控制锡液流动的应用研究”、“玻璃表面改性的凝胶法镀膜技术研究”等4个课题50个专题,由玻璃研究院、玻璃设计院、工厂和高等院校共20个单位联合攻关,参与攻关的人员近300人。通过专题承担单位的科技人员5年时间的辛勤工作,全面完成了攻关任务。

浮法玻璃生产线大型化
 
1985年7月,“六五”科技攻关计划项目洛阳玻璃厂日产400吨级浮法玻璃生产线建成投产,标志着我国浮法玻璃单线规模初步实现了从小到大的发展。1986年9月,秦皇岛耀华玻璃总厂建成一条450 t/d浮法玻璃生产线。之后,浮法玻璃生产线规模趋向大型化发展。
 
2001年7月,我国自主设计的第一条700 t/d浮法线在张家港投产。2004年10月,国内第一条900 t/d浮法线在江苏华尔润集团有限公司投入商业运营。
 
2007年11月,由秦皇岛玻璃工业研究设计院设计、江门华尔润玻璃有限责任公司承建的生产能力1100 t/d浮法玻璃生产线一次引板成功。2009年7月,南玻集团1000 t/d浮法玻璃生产线在成都点火投产,是世界上首条以天然气为燃料的千吨级浮法玻璃生产线。
 
2011年4月,中国建材国际工程集团有限公司设计并总承包的沙河安全实业有限公司日产1200吨浮法七线正式点火投产,转入试生产阶段。该生产线是目前国内规模最大的浮法玻璃生产线,使得浮法玻璃生产线日熔化能力再创新高。2012年6月28日,台玻咸阳玻璃有限公司1200 t/d在线Low-E浮法玻璃生产线项目顺利点火,该项目投资15亿元,是世界上在线Low-E浮法玻璃单产量最大的玻璃生产线。
 
经过几十年的努力和探索,我国浮法玻璃生产线单窑熔化能力由300~400 t/d,提高至1000~1200 t/d,原板宽从3.5~4.0 m提高至5.2 m。

富氧及全氧燃烧技术
 
2008年1月,由秦皇岛玻璃工业研究设计院主持,中国建材国际工程有限公司和中国新型建筑材料工业杭州设计研究院等单位共同承担的国家重大产业技术开发项目“浮法玻璃熔窑富氧燃烧节能技术研究”,通过了由中国建材集团主持的项目验收。利用现有浮法玻璃生产线氮氢站排放的富氧气体,采用自主研发的气体收集混合和预热技术,采用燃油喷嘴下方将富氧气体引入玻璃熔窑的局部增氧方式,形成火焰的梯度分布特性,实现了玻璃熔窑的节能降耗。该技术使燃料燃烧反应速度加快,火焰温度提高,有效提高玻璃熔窑的热效率,有利于玻璃产量、质量的提高。在节能的同时大量降低助燃空气使用量,进一步减少烟气和NOX的排放。
 
2010年7月,秦皇岛玻璃工业研究设计院、蚌埠玻璃工业设计研究院等单位承担的“十一五”科技支撑计划课题“玻璃熔窑全氧燃烧技术研究”,通过了中国建筑材料集团有限公司重大项目管理办公室组织的专家验收评议。该课题从火焰空间数值模拟、熔窑能效计算等理论研究入手,完成了玻璃熔窑结构优化及耐火材料匹配方案、熔制与燃料工艺技术及设备、制氧与连续供氧、新型AZS等耐火材料、熔窑控制及配合料预热等关键技术的研发,为全氧燃烧玻璃熔制提供了技术支撑。浮法玻璃熔窑全氧燃烧的熔化单耗比传统空气助燃降低30%,每千克玻璃液从7500 kJ降低到5300 kJ;熔窑废气中NOX排放浓度降到500 mg/Nm3以下。
 
2011年2月,由蚌埠玻璃工业设计研究院利用具有自主知识产权技术,在安徽华光光电材料科技集团原500 t/d浮法线上改造的中国第一条浮法玻璃熔窑全氧燃烧生产线一次投产成功。经过一周的运行,产能已接近设计的600 t/d级,在技术、规模、能耗、质量等方面全面达到国际先进水平。

余热发电及脱硫脱硝技术
 
2006年10月,中国新型建材工业杭州设计研究院率先实施建设国内第一座浮法玻璃熔窑余热电站:江苏华尔润集团浮法玻璃第八线和第九线余热发电站项目,装机规模4.5 MW。该电站于2007年9月顺利并网发电,从此迈出了浮法玻璃余热发电的第一步。
 
之后,秦皇岛玻璃工业研究设计院、蚌埠玻璃工业设计研究院、南京凯盛开能环保能源有限公司、中材节能股份有限公司、中节能工业节能公司、天壕节能科技股份有限公司及成都昊特(原四通)新能源技术有限公司相继进入玻璃余热发电领域,并以EP、EPC、BOT、EMC等方式参与了部分玻璃余热发电站的设计、施工、管理等。据不完全统计,目前约有50%的浮法玻璃生产线采用熔窑余热发电技术。

脱硫脱硝技术
 
洛玻集团于2001年采用湿式石灰-石膏法脱硫工艺对熔窑烟气进行脱硫处理,并通过河南省环保部门的检测和验收,之后广东浮法玻璃、秦皇岛奥格玻璃等相继应用脱硫技术。2012年1月,吴江南玻600 t/d玻璃窑炉烟气脱硝系统一次性完成168 h运行,除尘脱硝系统性能稳定,状态优良,顺利进入投产运行。这是我国首台将余热发电和烟气除尘、烟气脱硝三项技术融为一体的玻璃炉窑废气综合治理工程。
 
目前,所有的浮法玻璃生产线均采用脱硫脱硝技术。

(2)浮法玻璃产品创新
 
1986年12月,秦皇岛玻璃研究院和通辽玻璃厂协作,共同承担了“七五”期间科技攻关项目浮法厚玻璃工业试验,实验工作在通辽玻璃厂进行,经过连续实验,终于成功试制出8、10、12 mm浮法玻璃。工业试验期间生产出8、10 mm浮法玻璃约12000 m2,12 mm玻璃约5000 m2,产品的切裁板宽为2 m。1989年11月,洛阳玻璃厂批量生产10 mm浮法玻璃。
 
1995年8月,秦皇岛浮法玻璃工业性实验基地进行了15 mm超厚浮法玻璃的开发、试验,成功生产出15 mm超厚浮法玻璃。同年12月,“13~15 mm超厚浮法玻璃的开发”通过河北省科委组织的新产品鉴定。
 
1997年5~8月,秦皇岛耀华国投浮法玻璃有限责任公司相继成功生产出15、17、19 mm超厚浮法玻璃,同年11月,“拉边机堆积法生产15 mm浮法玻璃新技术”和“17~19 mm超厚浮法玻璃的开发”通过河北省科委组织的新产品鉴定。
 
2001年4月,中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司浮法一线稳定批量生产出25 mm超厚浮法玻璃。
 
2001年9月,中国首条超薄浮法玻璃生产线在洛玻龙门玻璃公司点火投产,相继生产出了1.1、0.7 mm的超薄浮法玻璃。2006年1月,洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司第二代提高型STN级电子玻璃生产线建成投产,分别于2010年7月组织生产0.55 mm超薄玻璃,2012年1月,成功生产出0.45 mmSTN级超薄玻璃产品;2014年1月,成功研制出0.33 mm超薄电子玻璃;2015年3月,研制出0.25 mm电子玻璃。洛玻全资子公司蚌埠中建材信息显示材料有限公司分别于2015年3月成功拉引出0.2 mm超薄浮法电子玻璃;2016年4月,0.15 mm超薄浮法电子玻璃下线;2018年4月,0.12 mm超薄浮法电子玻璃下线,创造了浮法技术工业化生产的世界最薄玻璃纪录;成为目前国内唯一具备生产0.12~1.1 mm全系列超薄浮法电子玻璃能力的高科技企业。2019年4月28日,洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司第三代信息显示超薄基板玻璃生产线成功点火,该生产线在智能化、绿色化、高端化方面多项指标达到国际先进或领先水平。
 
南玻集团于2010年正式进军超薄电子玻璃市场,拥有河北视窗、宜昌光电、清远新材料、咸宁光电四家子公司,产品厚度为0.2~1.1 mm,品种由普通钠钙玻璃到中铝、超白超薄、高铝玻璃持续衍生,产品广泛用于钢化玻璃保护膜、盖板玻璃、ITO导电玻璃等领域。2014年底,宜昌南玻光电玻璃有限公司相继成功生产出0.4、0.33、0.25 mm超薄电子玻璃,并于2015年4月成功研发量产0.2 mm超薄电子玻璃。南玻集团作为国内量产0.2 mm超薄电子玻璃的行业领先企业,其0.4~0.2 mm各厚度产品出货量均为全国第一,尤其是主打产品0.25 mm玻璃,国内市场占有率更是达到80%以上。
 
信义玻璃控股有限公司第一条超薄电子玻璃生产线已于2013年4月在信义电子玻璃(芜湖)有限公司点火投产,同年7月,该生产线连续实现0.7 mm及0.55 mm超薄电子玻璃的成功拉引,并实现商品化生产。
 
除上述公司外,还有河南省海川电子玻璃有限公司、旭硝子显示玻璃(惠州)有限公司、四川旭虹光电科技有限公司等使用浮法生产超薄玻璃。2019年7月20日,醴陵旗滨电子玻璃有限公司65 t/d级高性能电子玻璃线点火,2020年2月19日,成功生产出0.33 mm的高铝超薄电子玻璃。
 
我国浮法超薄玻璃产品品种首次量产情况见表3。
 
表3我国浮法超薄玻璃产品品种首次量产情况
我国浮法超薄玻璃产品品种首次量产情况

在线镀膜浮法玻璃

电浮法玻璃
 
电浮法玻璃的试制是秦皇岛玻璃研究院于1973年开始研究的,经过10年的工作,完成了电浮法玻璃的实验室研究和中间试验研制,1982年,“电浮法玻璃的试制”作为“浮法玻璃的技术开发”子项目被列入“六五”科技攻关计划项目后,电浮法工艺的研制速度迅速提高,1984年2~11月,秦皇岛玻璃研究院与洛阳玻璃厂在洛阳浮法一线完成了工业试验。之后能连续试制出两种颜色(茶色、灰绿色)、色调均匀、宽2 m的电浮法玻璃,填补了我国电浮法热反射玻璃的空白。该项目于1985年3月通过了国家建材局组织的技术鉴定。期间,1984年,通辽玻璃厂生产了电浮法彩色玻璃。

固体粉末喷涂镀膜浮法玻璃
 
1987年,中国建材研究院开始研究固体粉末喷涂法,并于1993年在秦皇岛浮法玻璃工业性实验基地的生产线上进行工业化实验。但由于产品质量问题,并未形成批量生产。

硅质气相镀膜玻璃
 
1985年,秦皇岛玻璃研究院等单位开始研究单硅甲烷分解的气相镀膜技术,1991年完成工业性实验并开始推广应用,目前采用该法生产硅质镀膜玻璃生产线有40余条。

在线低辐射玻璃
 
1997年,秦皇岛耀华玻璃股份公司自主开发研究,成功地掌握了在线Low-E玻璃的原料配方,并通过了实验室的样品制备工作,在此基础上于2000年经过技术合作和产业化实验等阶段后,在2003年11月批量生产在线Low-E玻璃,成为我国首家在线Low-E玻璃量产公司。
 
2001年,由杭州蓝星新材料技术有限公司、威海蓝星玻璃股份有限公司、浙江大学合作开发的“浮法在线线性多通道制备低辐射膜成套工程技术与设备开发”项目列入国家“863计划”。通过5年多的研发,低辐射镀膜成套工程技术和设备在威海蓝星玻璃股份有限公司450 t/d无色与本体着色浮法玻璃生产线上成功实施,2007年12月通过由中国建筑材料联合会组织的科技成果鉴定。

超白玻璃
 
2005年7月,山东金晶集团公司600 t/d超白浮法玻璃生产线正式投产,该生产线拥有美国PPG公司超白玻璃生产技术转让许可证,成为国内第一个掌握超白浮法玻璃生产技术的企业。

浮法硼硅玻璃
 
2007年4月,中国耀华玻璃集团公司控股子公司秦皇岛弘华特种玻璃有限公司浮法硼硅玻璃生产线成功实现工业化生产,稳定生产出了2~10 mm的硼硅3.3浮法玻璃,其产品质量达到国际先进水平,成为继德国肖特、美国康宁之后,世界上第三家生产硼硅3.3玻璃的企业。2008年更是率先生产出硼硅4.0防火玻璃,6、8 mm耐火都达到了3 h。
 
2013年12月,常熟耀皮特种玻璃有限公司硼硅玻璃生产线投产,于2014年上半年因故停产。2019年11月,董事会决定以自有资金投资8170万元人民币对生产线进行技术升级改造。
 
2016年11月,河北富晶特玻新材料科技有限公司硼硅防火玻璃生产线点火投产,该线由秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司设计,硼硅防火玻璃成型原板宽2100 mm,于2018年11月底改产硼硅4.0防火基片玻璃,2019年2月22日通过了国家玻璃质量监督检验中心耐火3 h测试。
 
2019年5月,凤阳凯盛硅材料有限公司日产50吨硼硅酸盐特种玻璃生产窑炉点火,7月顺利投产。
 
硼硅浮法玻璃生产线情况见表4。
 
表4硼硅浮法玻璃生产线情况
硼硅浮法玻璃生产线情况

航空玻璃
 
2019年6月12日,耀皮玻璃集团常熟耀皮特种玻璃有限公司30 t/d浮法玻璃航空玻璃生产线投产。耀皮玻璃集团航空玻璃的成功问世,填补了国内航空玻璃生产技术的空白。此举标志着耀皮玻璃集团从此将成为全球航空玻璃原片供应商继美国PPG、法国圣戈班之后的第三家,是国内唯一成员。
 
总之,目前我国采用浮法工艺技术不但能生产普通用汽车玻璃、制镜玻璃以及各种加工用玻璃,而且能生产0.2~1.1 mm超薄玻璃、25 mm超厚玻璃、超白玻璃、在线镀膜玻璃、硼硅玻璃及航空玻璃等。

科技奖励情况
 
浮法玻璃行业在国家级企业技术中心、工程技术中心及国家重点实验室的带动下,研发出一大批引导行业发展的科技成果,也获得了国家等各级别的科技奖励。浮法玻璃科技创新成果获奖情况见表5。
 
表5 科技创新成果获奖情况
科技创新成果获奖情况
 
科技创新成果获奖情况

节能及绿色发展

浮法玻璃单位产品综合能耗大幅降低
 
几十年来,浮法玻璃工业从原料优化、熔化新技术、成形新技术、节能熔窑、富氧燃烧、全氧燃烧、余热发电等多方面共同推进,浮法玻璃单位产品综合能耗大幅度降低,见表6。
 
表6 我国浮法玻璃单位产品综合能耗演变情况
我国浮法玻璃单位产品综合能耗演变情况

浮法玻璃工业污染物降低成效显着
 
目前,我国运行的浮法玻璃生产线均采用脱硫脱硝技术,浮法玻璃工业污染物大幅降低,大部分企业大气污染物均能达标排放。
 
A企业拥有2条浮法玻璃生产线,设计规模分别为600 t/d和700 t/d,采用天然气作为燃料,粉尘、SO2和NOX的原始浓度分别为200、1500、2800 mg/m3。企业对两条玻璃生产线进行了环保改造,烟气处理技术路线为:余热锅炉→高温电除尘→SCR脱硝→余热锅炉→旋转喷雾法脱硫→布袋除尘。环保改造后烟气中粉尘、SO2和NOX的排放浓度分别为20、200和300 mg/m3。
 
B企业拥有1条600 t/d、1条800 t/d和2条900 t/d共4条浮法玻璃生产线,混合使用天然气和重油两种燃料,粉尘、SO2和NOX的原始浓度分别为100、220~380、2000~2300 mg/m3。企业于2011年对3条玻璃生产线进行了环保改造,烟气处理技术路线为:余热锅炉→高温电除尘→SCR脱硝→余热锅炉→半干法脱硫→布袋除尘。环保改造后烟气中粉尘、SO2和NOX的排放浓度分别为20、50、200~400 mg/m3。
 
C企业拥有2条600 t/d规模的浮法玻璃生产线,采用燃煤产生高温水煤气作为燃料,粉尘、SO2和NOX的原始浓度分别为350、550、2300 mg/m3。企业对两条玻璃生产线同期进行了环保改造,烟气处理技术路线为:余热锅炉→高温电除尘→SCR脱硝→余热锅炉→双碱法脱硫→湿式电除尘,环保改造后烟气中粉尘、SO2和NOX的排放浓度分别为20、100、≤200 mg/m3。
 
D企业在产浮法玻璃生产线3条,设计规模均为500 t/d,采用石油焦作为燃料,粉尘、SO2和NOX的原始浓度分别为1500、600、1800 mg/m3。企业于2012—2016年分别对3条玻璃生产线进行了环保改造,烟气处理技术路线为:余热锅炉→高温电除尘→SCR脱硝→余热锅炉→增湿灰循环脱硫(NID)→布袋收尘。经改造后粉尘、SO2和NOX的排放浓度分别低于30、100、300 mg/m3。
 
由以上案例看出,不管采用任何燃料,只要采取一定的污染物治理措施,均能满足国家和地方环保标准限值要求。

进出口贸易、技术输出及海外投资

浮法玻璃进出口情况
 
2020年我国浮法玻璃进口1.18亿m2,同比增长12.5%,是1987年的1286倍。出口浮法玻璃1.06亿m2,同比增长减少21.8%,是1987年的70倍。我国浮法玻璃进出口贸易演变情况见表7。
 
表7 我国浮法玻璃进出口情况
我国浮法玻璃进出口情况

技术输出及海外投资
 
1990年12月18日,中国第1条出口到印度尼西亚300 t/d浮法玻璃生产装备线顺利点火投产。随后又相继向印度尼西亚、越南、孟加拉、伊朗、乌克兰、阿尔及利亚、朝鲜、印度、缅甸等国出口十多条浮法玻璃成套技术和装备,出口浮法生产线规模从300 t/d级发展到900 t/d级。
 
近年来,我国浮法玻璃工艺技术和设备由技术输出转向境外投资经营。2016年12月,信义节能玻璃(马来西亚)有限公司1200 t/d浮法生产线成功点火,集团在马来西亚的首条浮法玻璃生产线开始营运;2017年3月,在马来西亚森美兰州,株洲旗滨集团投资11.7亿元建设的海外玻璃生产基地首条生产线点火投产。2019年12月,中国玻璃(03300.HK)公告称,集团尼日利亚生产线已完成建设,产出首批产品。

浮法玻璃产品及设备标准情况
 
1989年,我国已拥有浮法玻璃生产线22条,为统一产品质量考核标准,出台了首个浮法玻璃产品国家标准。之前,各浮法玻璃企业均采用地方标准或企业标准。如1987年4月秦皇岛耀华玻璃总厂生产、销售的浮法玻璃产品参照采用日本JIS R 3202—1985《浮法、磨光玻璃标准》的企业标准,并转入秦皇岛市地方标准《DB/130300Q3315-87》。我国浮法玻璃标准演变过程见表8。目前,我国现行的浮法玻璃产品及设备标准如表9所示。
 
表8 浮法玻璃标准演变过程
浮法玻璃标准演变过程
 
表9 现行的浮法玻璃产品及设备标准
现行的浮法玻璃产品及设备标准

结语
 
中国“洛阳浮法玻璃工艺”经历了50年的自主创新和发展,为我国玻璃工业的发展壮大做出了不凡的贡献。同时也要看到,虽然“两碳”目标已经明确,但实现“双碳”目标是一个巨大的系统性工程,这就要求浮法玻璃业内所有人员坚持系统思维,打破各种壁垒和藩篱,迎难而上,需要从现在开始建立健全绿色低碳循环发展经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型,以降碳为重点战略方向,推动减污降碳协同增效。
 
2021年第10期