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我国平拉法及格法玻璃生产工艺的辉煌与没落

时间:2021-02-02     作者:重远陶瓷焊补【原创】   阅读

  1、平拉法玻璃生产工艺的发明

  平拉法玻璃生产工艺是平板玻璃水平成形方法之一。玻璃液从成形池的自由液面连续地向上拉引,板根边部被一对拉边器夹住,以保持一定的板宽,通过成形室冷却器急冷后而形成玻璃带。被向上拉引的玻璃带,在玻璃液表面上方高600~700mm处,沿着一根特殊钢辊(转向辊)转弯后,向水平方向移动,随即进入辊道式退火窑。可生产宽度为4m左右,厚度为0.8~6.0mm的平板玻璃。由于玻璃带在转向时与转向辊直接接触,在玻璃下表面易出现麻点等缺陷。通常一座玻璃熔窑设置一条、两条或三条平拉生产线。

  平拉法玻璃生产工艺技术是美国人科尔伯恩发明的,故也称为科尔伯恩法。科尔伯恩于1898年就开始从熔融玻璃液面直接拉引玻璃带的试验,于1912年向美国利比-欧文斯玻璃公司出售了发明权,同时本人也被该公司所聘请。又经过4年的研究改进,于1916年在西弗吉尼亚州查尔斯顿市建成世界上第一条平拉生产线,因此该法也称为利比-欧文斯法。

  比利时格拉维伯尔玻璃制造公司在科尔伯恩法基础上,于1961年发明了深池平拉法,被称为格拉维伯尔平拉法,简称格法。

  20世纪60年代初,美国生产的平板玻璃有27%用平拉法,比利时40%用平拉法;日本1966年拥有5座池窑,10台水平拉制机,1969年发展到12台水平拉制机。随着浮法工艺技术的普及,20世纪70年代末开始逐渐被淘汰。

  2、我国平拉法玻璃生产工艺的发展

  2.1平拉法玻璃生产工艺试制成功

  1968年11月临沂玻璃厂土法上马,试验成功用小平拉法玻璃生产工艺生产平板玻璃,并建成生产线,此技术当时为全国首创。几乎同时,1968年11月广东石岐玻璃厂在国家建材部建材研究院的指导下,试验成功较为规范的浅池平拉法玻璃生产工艺。之后,平拉法玻璃在全国蔓延,建成了一批不同规模、不同窑型的平拉法玻璃生产线。

  2.2平拉法玻璃生产工艺技术引进

  1983年10月,经国家、省主管部门批准,四川玻璃厂引进比利时格拉威伯尔公司的平拉法玻璃生产技术、工艺及部分装备。经过不到一年的建设,于1984年6月竣工,7月20日一次性拉引成功。再经过近一年半的试运行,证明引进的平拉法玻璃生产技术和设备是成功的。1985年12月14日,由国家建材局、省建材局及有关设计、科研等单位组成的国家验收委员会,对该厂的工艺、设备、产量、质量、经济效益等各项经济技术指标进行了考核验收。

  在四川玻璃厂引进格法玻璃生产技术成功后,1984年11月天津市玻璃厂也与比利时格拉威伯尔公司签约引进窑一窑三线平拉生产线、全保温平拉熔窑和具有80年代国际水平的配料称量混合系统,1987年12月建成投产。建设初期为一窑二线,并留有可热接第三线的接口。后来在不停产的情况下,1990年9月成功热接了第三线,建成了国内第一条一窑三线的格法平拉玻璃生产线。

  之后,依安玻璃厂与冷水江玻璃厂联合购买了比利时格拉威伯尔公司设在西班牙塞罗的一套一窑两线的平拉旧设备(两个厂每厂一条线),1985年3月12日签订购买合同。依安玻璃厂1987年1月2日投产。

  3、两次有影响的推广会议

  3.1临沂推广小型平拉法现场会

  1969年12月,建筑材料工业部在临沂召开了25省75个厂家参加的推广小平拉工艺现场会,肯定了临沂玻璃厂的经验,进行推广。平拉工艺具有工艺简单、投资少、见效快的优点,对缓和平板玻璃的供求矛盾,起了重要作用。

  3.2自贡平拉玻璃技术改造研讨会

  1988年3月29~31日由全国建材工业玻璃专业情报信息网、平板玻璃协会、国家建材局科技开发中心和中国玻璃发展中心在四川省自贡市联合召开了全国平拉玻璃技术改造研讨会,参加会议的共有48个单位的7〗名代表。这次会议的中心内容是交流引进国外平拉技术与装备的生产情况和技术改造的经验,研讨平拉厂的升级改造及组织协调技术转让等。在技术交流中,四川、天津、依安、冷水江厂分别对引进的国外技术、建厂、生产情况以及投产后的经济效益等作了详尽的介绍,受到了与会者的欢迎。一致认为,目前对原有平拉法玻璃厂进行技术改造已具备了条件。

  4、三次发展高峰及取缔、淘汰

  4.1第一次发展高峰及自行抑制

  (1)第一次发展高峰始点:1979年1978年12月的党的十一届三中全会,开启了改革开放和社会主义现代化建设新时期。城乡大量建房,特别是富裕起来的农民迫切需要玻璃,所以“小玻璃”如雨后春笋般地发展起来。截至1979年底,全国共有43个小型平板玻璃厂,其中:引上法11个,平拉法32个。1979年小型平板玻璃厂的实际产量为477万标箱,占全国平板玻璃总产量的20.5%,其中平拉法玻璃为275万标箱,占小型厂产量的57.7%。1979年不同规模玻璃熔窑平均产量情况见表1。

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  表1 1979年不同规模玻璃熔窑平均产量情况/万标箱

  1980年我国小平拉玻璃厂达到52个,至1982年又增到140余个小平拉玻璃厂,160余条平拉法玻璃生产线。窑炉型式多种多样,有蓄热式横火焰窑、单、双马蹄火焰窑、换热式单层旋、双层旋纵火焰窑及单元窑等。1980年一1984年小玻璃情况见表2。

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  表2 1980-1984年小玻璃情况

  (2)行业跌入低谷,发展得到抑制1988—1991年我国平板玻璃行业持续在低谷中运行,小玻璃尤其是平拉玻璃发展得到了抑制。1988年小玻璃厂的产量比重已经下降,到1990年小玻璃企业由1985年150多条减少到3#条。

  4.2第二次发展高峰及政策取缔、关闭、淘汰

  (1)第二次发展高峰始点:1992年1992年初的南巡讲话,使玻璃工业迎来了前所未有的辉煌,1992—1994年玻璃行业风光到了极致。流水线上的玻璃还带着余热就被买主拉走,玻璃一天一个价,甚至通过买空、卖空一张批条就可以暴富起来。一条300t/d的生产线一年利润高达1.2亿元。人们曾形象的比喻,玻璃生产线生产的不是玻璃,而是大把大把的钞票,恐怕任何产品都没有像玻璃这样火爆过。在高额利润驱使下,玻璃出现新一轮发展高峰,1994一1997年4年间,我国共建成浮法玻璃生产线35条,平均每年建成浮法生产线近9条,浮法玻璃生产线总数由1993年的25条猛增到60条。与此同时,一些停产的垂直引上生产线复产,被抑制、淘汰的小平拉生产线死灰复燃,至1995年底小平拉玻璃生产线已发展到544条之多,致使从1995年的第四季度平板玻璃行业重现下滑迹象,19%—1998年则是全线崩溃跌入低谷,行业出现有史以来的整体亏损,平板玻璃行业再次陷入困境。我国1987—1997年平板玻璃制造业工艺技术结构变化情况见表3。

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  表3我国1987-1997年平板玻璃制造业工艺技术结构变化情况

  (2)国家清理整顿,遭到取缔、关闭、淘汰1999年5月22日国务院办公厅在下发的《国务院办公厅转发国家经贸委关于清理整顿小玻璃厂小水泥厂意见的通知》(国办发[1999]49号)中要求:依据国务院批准的《淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录(第一批)》(国家经贸委1999年6号令)的有关规定,对“小平拉”玻璃厂实施关闭;对四机以下(含四机)垂直引上平板玻璃生产线实施淘汰。在国家确定的酸雨控制区和二氧化硫污染控制区,以及直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海开放城市和重点旅游城市内超标排放的小玻璃厂,应于1999年年底前关闭。通过这次清理整顿,压缩技术落后的玻璃生产能力3000万重量箱,其中1999年和2000年各压缩1500万重量箱。2001年2月2日国家经贸委发文《关于2001年建材行业总量调控的实施意见》(国经贸运行[2001]99号)要求:关闭小玻璃生产线100条,压减玻璃生产能力1000万重量箱。

  1999年7月27日,国家经贸委下发了《关于公布取缔、关闭、淘汰小玻璃厂小水泥厂企业(生产线)名单的通知》(国经贸建材[1999]715号),其名单汇总见表4。

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  表4 1999年、2000年予以关闭的小玻璃厂名单汇总

  2000年1月26日,国家建筑材料工业局、国家工商行政管理局在发布的《关于注销吊销列入取缔关闭企业名单的小水泥厂小玻璃厂营业执照的通知》(建材行管发[2000]24号)中要求:

  “对列入1999年取缔、关闭名单的小水泥、小玻璃企业,工商行政管理部门不予办理1999年度工商年检;上述企业应于2000年2月底前按规定到工商行政管理部门办理注销登记;凡列入2000年关闭的小水泥、小玻璃企业应于2000年12月31日前按规定到工商行政管理部门办理注销登记”。

  2001年2月2日,国家经贸委在颁发的《关于2001年建材行业总量调控的实施意见》(国经贸运行[2001]99号)确定2001年的调控目标是:“关闭小玻璃生产线100条,压减玻璃生产能力1000万重量箱,全国平板玻璃总产量控制在1.7亿重量箱”〇2002年2月4日《国家经贸委关于印发<2002年总量调控、结构调整工作指导意见>的通知》(国经贸运行_]50号)对1999年以来关闭“五小”、淘汰落后、压缩过剩生产能力工作进行了简要总结:“1999年以来相继确定的阶段性目标基本实现。关闭淘汰小玻璃生产线238条,压减生产能力2855万重量箱。其中2001年淘汰小玻璃263万重量箱。”

  4.3第三次发展高峰及政策持续淘汰

  (1)第三次发展高峰始点:2003年2002年11月8日召开的党的十六大的主题是:全面建设小康社会,加快推进社会主义现代化。2002年12月2日,中共中央政治局专门召开会议,会议强调,要按照全面建设小康社会的要求,努力促进国民经济持续快速健康发展。之后又于12月9日召开了中央经济工作会议,全面部署2002年的经济工作,其总体要求中明确提出,要积极应对国内外环境变化带来的困难和挑战,坚持扩大内需的方针,继续实施积极的财政政策和稳健的货币政策,促进国民经济持续快速健康发展,实现速度和结构、质量、效益相统一。

  进入2003年,按照中央确定的总体要求,各项经济工作迅速有序开展起来。一季度,经济增长速度达到9.9%,创下1997年以来同期最高纪录。首季经济发展开局良好,为完成全年各项预期目标打下了较好的基础。虽然受到3月份以后突如其来的非典型肺炎疫情冲击,但总体来看,2003年我国经济已经结束了1997年亚洲金融危机爆发以来的调整恢复期,已进入一个新的快速增长期。受大环境影响,2003年也是玻璃行业复苏的一年,主要是因为成本上升推动了玻璃价格上涨,带动了行业景气度的提升。2003年平板玻璃产销保持稳步上升态势,价格也从低谷中逐步回升,行业复苏极大地刺激了生产线包括小玻璃生产线的建设和复产。

  1999一2001年间曾被列入关闭的大部分小平拉生产线企业并没有关闭停业,一些生产线进行了格法改造,并涌现出“一窑两线”以上的大格法生产线;而有一些生产线只进行了所谓“格法”名称改造(国家经贸委1999年6号令,淘汰落后生产能力、工艺和产品的目录中有“不含格拉威贝尔平拉工艺”)。

  以河北省沙河市为例来说明其发展情况。从沙河市相关材料可以看到:2001年,沙河全市200多条小平拉玻璃生产线全部升级改造成为普通格法生产线。2005年沙河市全部普通平拉生产线被关停,格法玻璃达到鼎盛时期,约有生产线240余条。具体情况见表5。

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  表5沙河市格法生产线情况

  (2)“十一五”期间,落后产能遭淘汰2006年11月30日,国家发改委等6部委联合发出了《关于促进平板玻璃工业结构调整的若干意见》(发改运行[2006]2691号),进一步明确了“十一五”期间玻璃工业结构调整的指导思想和目标措施。

  2007年8月14日,国家发改委下发了《关于做好淘汰落后平板玻璃生产能力有关工作的通知》((发改办运行[200刀1959号)),对淘汰落后玻璃产能工作做出全面部署;明确了淘汰企业(生产线)标准是:“(一)国办发[1999]49号文关于淘汰落后小玻璃通知下发后已列入淘汰,而近年来又死灰复燃的企业和生产线;(二)按照国家发展改革委2005年第40号令《产业结构调整指导目录(2005年)》规定,六机及以下垂直引上普通平板玻璃生产线、平板玻璃普通平拉工艺生产线及熔化量100t/d以下的“格法”平拉生产线;(三)有条件的省(区、市)应淘汰全部平拉工艺(含格法)生产线。”文中还提出了有关省、自治区、直辖市淘汰落后平板玻璃产能量化指标(征求意见稿)。见表6。

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  表6各省(自治区、直辖市)淘汰落后平板玻璃产能计划表(征求意见稿)/万重箱

  注:①上述列出计划的省份,为最低淘汰标准,鼓励提前完成和超额完成;

  ②未列计划,而实际存有落后平板玻璃产能的省份,应在本次清理核实中补报。

  之后,2007年9月国家发改委又出台并实施《平板玻璃行业准入条件》(国家发展和改革委员会公告2007年第52号);2008年4月发布国家标准GB21340-2008《平板玻璃单位产品能源消耗限额》。以上政策对当时玻璃行业的运行做出了规范,对抑制平板玻璃行业盲目投资和低水平重复建设,促进行业结构调整,实现节能减排目标起到重要作用。各地纷纷制定计划对小玻璃进行新一轮的淘汰。

  2009年9月26日国务院下发了《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若干意见的通知》(国发[2009]38号),通知要求:严格控制新增平板玻璃产能,遵循调整结构、淘汰落后、市场导向、合理布局的原则,发展高档用途及深加工玻璃。对现有在建项目和未开工项目进行认真清理,对所有拟建的玻璃项目,各地方一律不得备案。各省(区、市)要制定3年内彻底淘汰“平拉法”(含格法)落后平板玻璃产能时间表。新项目能源消耗应低于16.5kg^/重箱;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500mg/Nm3、氮氧化物排放低于700mg/Nm3、颗粒物排放浓度低于50mg/Nm3。鼓励企业联合重组,在符合规划的前提下,支持大企业集团发展电子平板显示玻璃、光伏太阳能玻璃、低辐射镀膜等技术含量高的玻璃以及优质浮法玻璃项目。

  2009年12月22日,工业和信息化部发布关于印发《平板玻璃行业准入公告管理暂行办法》(工信部原[2009]718号),要求对2007年9月10日《平板玻璃行业准入条件》发布实施后新建投产和在建项目必须达到准入条件,达不到标准限期整改,逾期仍不达标的,新建项目不得投产,已投产的应当停产整改;在建项目未按《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)文件要求履行相关程序的应当停止建设。

  (3)2010年及以后,进一步加强淘汰落后产能

  国发[2009]38号文和2009年11月27日国家工信部下发《关于抑制产能过剩和重复建设引导平板玻璃行业健康发展的意见》(工信部原[2009]591号)都要求,制定2010—2012三年内彻底淘汰“平拉法”(含格法)落后平板玻璃产能时间表。2010年2月6日国务院发布《关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》(国发[2010]7号),要求2012年底前,淘汰平拉工艺平板玻璃生产线(含格法)等落后平板玻璃产能。

  自2010年以来国家工信部连续公告当年平板玻璃行业淘汰落后产能目标任务,截止到2015年,共公告10批次,涉及企业173家,淘汰玻璃熔窑235座,产能1.6亿重量箱。

  2013年2月16日,国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》(国家发改委第21号令),其中明确了“平拉工艺平板玻璃生产线(含格法)为淘汰类”。

  2013年10月6日,国务院发布《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》(国发[2013]41号)要求:“(三)淘汰和退出落后产能。坚决淘汰落后产能。分解落实年度目标,在提前一年完成“十二五”钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃等重点行业淘汰落后产能目标任务基础上,通过提高财政奖励标准,落实等量或减量置换方案等措施,鼓励地方提高淘汰落后产能标准,2015年底前再淘汰平板玻璃2000万重量箱。”

  2016年5月5日,国务院办公厅发布《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》(国办发[2016]34号)要求:“二、压减过剩产能(四严禁新增产能。2020年底前,严禁备案和新建扩大产能的水泥熟料、平板玻璃建设项目;2017年底前,暂停实际控制入不同的企业间的水泥熟料、平板玻璃产能置换。(五)淘汰落后产能。使用《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》淘汰类工艺技术与装备的产能,要立即关停退出。”2017年2月,根据国务院第158次常务会议统一部署,按照国务院批准的《水泥玻璃行业淘汰落后产能专项督査方案》(以下简称《督查方案》),环境保护部、质检总局会同发展改革委、工业和信息化部、安全监管总局组成8个督查组,赴全国31个省(区、市)和新疆生产建设兵团,对水泥、玻璃行业淘汰落后产能工作进行了专项督查。

  2017年7月26日,分布了《关于水泥玻璃行业淘汰落后产能专项督查情况的通报》(环办环监函[2017]1186号)。平板玻璃落后产能清单见表9。2016—2017年我国淘汰平拉(含格法)玻璃生产线情况见表10。

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  据了解,目前仍有极少数的格法玻璃生产线在以“薄玻璃”、“电子玻璃”等名义进行生产。

  5、平拉(含格法)玻璃退出历史舞台已成必然

  5.1按国家政策连续性要求,应退出历史舞台

  2009年9月26日,《国务院批转发展改革委等部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若干意见的通知》(国发[2009]38号)明确指出:“各省(区、市)要制定三年内彻底淘汰‘平拉法’(含格法)落后平板玻璃产能时间表。”

  2010年2月6日,《国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》(国发[2010]7号)指出:“2012年前,淘汰窑径3.0m……淘汰平拉工艺平板玻璃生产线(含格法)等落后平板玻璃产能。

  2011年3月27日,国家发展改革委第9号令公布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》将“平拉工艺平板玻璃生产线(含格法)”列入淘汰类。2013年2月16日,国家发展改革委第21号令公布的《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》仍将“平拉工艺平板玻璃生产线(含格法)”列入淘汰类。

  2016年5月18日发布的《国务院办公厅关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》

  (国办发[2016]34号)明确要求:“使用《产业结构调整指导目录(2011年本)(修正)》淘汰类工艺技术与装备的产能,要立即关停退出。”

  5.2按产品质霣及节能减排要求,应退出历史舞台

  1979年4月23日建筑材料工业部玻璃陶瓷局为引导和规范小平拉玻璃的发展,颁发的《小平拉玻璃暂行技术条件》。国家建材工业局于1990年8月18日宣布,从1990年10月1日起,废止《小平拉玻璃暂行技术条件》,并必须严格执行国家标准GB4870—85《普通平板玻璃尺寸系列》和GB4871—85《普通平板玻璃》。之后,平拉玻璃(含格法玻璃)一直执行《普通平板玻璃》或《平板玻璃》国家标准。但其产品质量很难达到我国现行《平板玻璃》产品标准要求,尤其是光学变形和点状缺陷超标严重;在能耗和排放方面,与浮法玻璃工艺相比也存在明显差距。

  如1998年国家质量技术监督局对小平拉玻璃产品质量进行的国家监督专项抽查结果表明,在抽查的43家企业的43种产品中,竟无一合格,抽样合格率为0。主要问题是:波筋严重,气泡、疙瘩、麻点多,透光率低,变形严重。

  再如,2000年3季度平板玻璃产品质量国家监督抽査结果:本次抽查63家企业生产的63种产品,合格产品35种,抽样合格率55.6%。其中浮法玻璃抽样合格率85.7%,普通平板玻璃抽样合格率73.3%,小平拉玻璃抽样合格率竟为0。小平拉玻璃产品这次抽查了20家企业的20个产品,波筋不合格企业达18家,气泡不合格企业17家,厚度不合格企业14家,透光率不合格企业13家,气泡多的每平方米30(>t,远远超出了国家规定允许15个的要求;砂粒最多每平方米40个,也远超出了国家标准的规定允许8个的要求;透光率是反映玻璃明亮程度的,有的企业低于国家标准规定值达3个百分点。

  6、结语

  平拉法玻璃生产工艺在我国发展历程50年,起初对我国平板玻璃市场供需矛盾起到了一定的缓解作用,也有效推动了我国玻璃工业广泛发展。但从上世纪80年代以来,平拉法玻璃生产工艺及产品一直成为我国平板玻璃行业发展的关注点,尽管其体量不大,但对整个行业的健康持续发展的“破坏力”不容小视,国家也为此出台了大量的政策来规范、抑制和淘汰。

  总之,平拉(含格法)玻璃退出历史舞台已成必然,且不应逆转。

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