2025年玻璃熱加工工上崗考核試卷及答案一、填空題（每空1分，共20分）1.鈉鈣硅酸鹽玻璃的主要化學(xué)成分為SiO?、Na?O、______，其中SiO?含量通常占比______（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。2.玻璃熱加工中，轉(zhuǎn)變溫度（Tg）是指玻璃從______狀態(tài)向粘滯流體狀態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界溫度，一般為______℃。3.池爐熔化玻璃時，火焰空間溫度需控制在______℃以上，而玻璃液澄清溫度通常為______℃。4.吹制玻璃制品時，初始吹泡的壓縮空氣壓力一般為______MPa，模具預(yù)熱溫度需控制在______℃以避免急冷開裂。5.玻璃退火的主要目的是消除______和______，其中應(yīng)力消除的關(guān)鍵溫度區(qū)間為______℃。6.天然氣作為燃料時，理論燃燒所需空氣量約為______m3/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），實(shí)際生產(chǎn)中需過量空氣系數(shù)控制在______以確保完全燃燒。7.玻璃熱加工中，“析晶”缺陷的主要原因是熔體在______溫度區(qū)間停留時間過長，導(dǎo)致______析出。8.數(shù)控?zé)峒庸ぴO(shè)備的溫度傳感器常用類型為______和______，其精度需達(dá)到±______℃。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種玻璃成分會顯著降低玻璃的熱膨脹系數(shù)？（）A.Na?OB.K?OC.SiO?D.PbO2.玻璃熱加工中，“軟化點(diǎn)”對應(yīng)的粘度約為（）A.10?Pa·sB.10?Pa·sC.101?Pa·sD.1012Pa·s3.池爐熔化過程中，若火焰呈黃色且冒黑煙，最可能的原因是（）A.空氣量不足B.燃料量不足C.溫度過高D.玻璃液過深4.吹制薄壁玻璃器皿時，模具表面需涂覆脫模劑，常用脫模劑為（）A.機(jī)油B.石墨乳C.水玻璃D.凡士林5.退火窯中，“急冷段”的溫度范圍通常為（）A.500-300℃B.300-100℃C.600-500℃D.100-50℃6.玻璃制品出現(xiàn)“冷爆”缺陷的主要原因是（）A.成型溫度過高B.退火冷卻速度過快C.原料含雜質(zhì)D.模具設(shè)計(jì)不合理7.天然氣燃燒產(chǎn)物中，導(dǎo)致玻璃液氧化的主要成分是（）A.CO?B.H?OC.O?D.N?8.數(shù)控?zé)峒庸ぴO(shè)備的PID控制器中，“I”參數(shù)代表（）A.比例控制B.積分控制C.微分控制D.反饋控制9.壓制玻璃制品時，壓頭下降速度過快會導(dǎo)致（）A.制品厚度不均B.表面氣泡C.邊緣裂紋D.內(nèi)部應(yīng)力過大10.玻璃液澄清過程中，“鼓泡”技術(shù)的主要作用是（）A.增加玻璃液溫度B.促進(jìn)氣體排出C.提高熔化速率D.減少析晶11.熱加工車間的可燃?xì)怏w濃度報(bào)警器，其天然氣報(bào)警閾值通常設(shè)定為（）A.1%LELB.5%LELC.10%LELD.20%LEL（注：LEL為爆炸下限，天然氣LEL約5%）12.玻璃熱加工中，“重?zé)帷辈僮魇侵福ǎ〢.對成型后的制品再次加熱B.提高爐溫補(bǔ)償熱量損失C.更換燃料類型D.調(diào)整模具溫度13.測定玻璃應(yīng)力時，常用的儀器是（）A.紅外測溫儀B.偏光應(yīng)力儀C.粘度計(jì)D.熱膨脹儀14.下列哪種燃料的理論燃燒溫度最高？（）A.天然氣（CH?）B.液化石油氣（C?H?）C.發(fā)生爐煤氣（CO+H?）D.重油15.玻璃熱加工中，“咬口”缺陷常見于（）A.吹制瓶罐B.壓制平板玻璃C.拉引玻璃纖維D.離心成型玻璃磚三、判斷題（每題1分，共10分）1.玻璃的熱加工溫度范圍是從轉(zhuǎn)變溫度（Tg）到軟化溫度（Tf）。（）2.池爐熔化時，增大燃料流量可提高熔化率，因此應(yīng)盡可能增大燃料量。（）3.吹制玻璃時，模具溫度越高，制品冷卻越慢，越不易產(chǎn)生應(yīng)力。（）4.退火過程中，保溫階段的主要目的是使玻璃內(nèi)外溫度均勻。（）5.玻璃液中氣泡的大小與澄清溫度成反比，溫度越高，氣泡越小。（）6.天然氣泄漏時，應(yīng)立即關(guān)閉閥門并啟動通風(fēng)，禁止使用明火但可使用手機(jī)報(bào)警。（）7.數(shù)控?zé)峒庸ぴO(shè)備的溫度控制精度越高，越有利于減少制品缺陷。（）8.玻璃析晶后，可通過再次加熱至軟化點(diǎn)以上重新熔化消除。（）9.壓制玻璃時，模具表面粗糙度越低，制品表面越光滑，因此應(yīng)盡量拋光模具。（）10.熱加工車間的個體防護(hù)裝備中，護(hù)目鏡需選用防紫外線類型，因?yàn)椴Ａ刍瘯r會輻射強(qiáng)紫外線。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述玻璃熱加工中“粘滯流動”對成型的影響，并說明如何通過溫度控制優(yōu)化成型質(zhì)量。2.列舉三種玻璃熱加工中常見的缺陷類型，分析其產(chǎn)生原因及對應(yīng)的解決措施。3.池爐熔化玻璃時，如何通過調(diào)整燃燒參數(shù)（燃料量、空氣量、火焰位置）提高熔化效率并減少能耗？4.玻璃退火工藝分為哪幾個階段？各階段的溫度范圍及主要作用是什么？5.簡述數(shù)控?zé)峒庸ぴO(shè)備（如自動吹制機(jī)）的操作流程，重點(diǎn)說明開機(jī)前檢查、運(yùn)行中監(jiān)控和停機(jī)后維護(hù)的關(guān)鍵步驟。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某玻璃廠使用天然氣（低位熱值35.6MJ/m3）熔化鈉鈣玻璃，熔化1噸玻璃需熱量1.8GJ，熱效率為45%。計(jì)算熔化1噸玻璃所需的天然氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。2.某吹制機(jī)的壓縮空氣系統(tǒng)壓力為0.6MPa（表壓），環(huán)境大氣壓為0.1MPa，若吹制一個玻璃瓶需消耗0.005m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）的空氣，計(jì)算該吹制機(jī)每小時生產(chǎn)800個瓶子時，空氣壓縮機(jī)的最小排氣量（單位：m3/h，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。六、實(shí)操題（共30分）1.（10分）現(xiàn)有一套手動吹制玻璃花瓶的模具，初始模具溫度為25℃（環(huán)境溫度），玻璃液溫度為1150℃。請寫出吹制過程的主要操作步驟，并說明每一步驟的溫度控制要點(diǎn)及原因。2.（10分）熱加工過程中，發(fā)現(xiàn)剛成型的玻璃制品表面出現(xiàn)密集小氣泡（直徑＜0.5mm），請分析可能的原因（至少3種），并給出對應(yīng)的排查和解決方法。3.（10分）某數(shù)控?zé)峒庸t的溫度顯示異常（實(shí)際溫度850℃，儀表顯示920℃），請列出排查故障的步驟（從硬件到軟件），并說明如何校準(zhǔn)溫度傳感器。答案一、填空題1.CaO；65%-75%2.脆性固體；500-5503.1500；1450-15504.0.1-0.3；150-2505.內(nèi)應(yīng)力；結(jié)構(gòu)不均勻；Tg+50℃至Tg-50℃（或500-400℃）6.9.5；1.05-1.157.析晶（或失透）；晶體（或硅酸鹽晶體）8.鉑銠熱電偶；紅外測溫儀；2二、單項(xiàng)選擇題1.C2.A3.A4.B5.A6.B7.C8.B9.C10.B11.C12.A13.B14.B15.A三、判斷題1.×（范圍應(yīng)為軟化溫度到液相線溫度）2.×（需匹配空氣量，過量會導(dǎo)致熱損失）3.×（模具溫度過高會導(dǎo)致制品冷卻慢、生產(chǎn)效率低，且可能引起變形）4.√5.×（溫度越高，氣體溶解度降低，氣泡易長大）6.×（禁止使用手機(jī)，避免靜電火花）7.√8.√9.×（模具表面需適當(dāng)粗糙度以利于脫模）10.√四、簡答題1.粘滯流動是玻璃成型的基礎(chǔ)，粘度隨溫度升高而降低。成型時需控制粘度在10?-10?Pa·s（吹制為10?-10?Pa·s，壓制為10?-10?Pa·s）：溫度過高（粘度低）會導(dǎo)致制品變形、壁厚不均；溫度過低（粘度高）會使成型困難、表面不光滑。優(yōu)化措施：根據(jù)成型方法（如吹制、壓制）設(shè)定模具溫度（150-250℃），調(diào)整玻璃液出爐溫度（吹制1100-1200℃，壓制1000-1100℃），并通過模具冷卻系統(tǒng)（如循環(huán)水）控制制品冷卻速率。2.①氣泡：原因-原料水分高、熔制溫度不足、澄清時間短；解決-烘干原料、提高澄清溫度（1450-1550℃）、延長澄清時間（0.5-1h）。②裂紋：原因-退火冷卻速度過快（＞30℃/h）、模具溫度過低（＜150℃）；解決-調(diào)整退火曲線（急冷段≤30℃/h）、預(yù)熱模具至150-250℃。③析晶（失透）：原因-玻璃液在析晶溫度區(qū)（800-1000℃）停留時間過長；解決-縮短成型時間、提高成型速度、調(diào)整玻璃成分（如增加Al?O?含量）。3.①燃料量：根據(jù)熔化量匹配，過量會導(dǎo)致不完全燃燒（冒黑煙），不足則熔化率低；②空氣量：控制過量空氣系數(shù)1.05-1.15，不足則燃燒不充分，過高則帶走熱量；③火焰位置：調(diào)整燒嘴角度使火焰覆蓋熔化區(qū)，避免火焰沖刷碹頂（減少熱損失）或直接接觸玻璃液（防止局部過熱）；④配合料分布：確保燃料與配合料均勻接觸，提高熱傳導(dǎo)效率；⑤余熱回收：利用煙氣預(yù)熱空氣（如蓄熱室），降低燃料消耗。4.①加熱階段（室溫至Tg+50℃，約550-600℃）：消除成型時的表面應(yīng)力，使玻璃內(nèi)外溫度均勻；②保溫階段（Tg±20℃，約500-550℃）：使玻璃內(nèi)部應(yīng)力松弛，結(jié)構(gòu)均勻化；③慢冷階段（Tg至Tg-100℃，約500-400℃）：控制冷卻速率（≤30℃/h）防止新應(yīng)力產(chǎn)生；④急冷階段（400℃以下）：快速冷卻（≤100℃/h）至室溫，不產(chǎn)生應(yīng)力。5.操作流程：①開機(jī)前檢查：確認(rèn)電源、天然氣/壓縮空氣壓力（0.4-0.6MPa）、模具安裝牢固、溫度傳感器（熱電偶）連接正常、安全防護(hù)裝置（如急停按鈕）有效；②運(yùn)行中監(jiān)控：實(shí)時觀察溫度曲線（偏差≤±2℃）、制品尺寸（壁厚偏差≤±0.2mm）、模具脫模情況（無粘料），記錄異常（如溫度波動、氣泡缺陷）；③停機(jī)后維護(hù)：關(guān)閉燃料/電源，清理模具殘料（用銅刷避免劃傷），檢查傳動部件（如鏈條潤滑），校準(zhǔn)溫度儀表（用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶比對），填寫設(shè)備日志。五、計(jì)算題1.熔化1噸玻璃需熱量Q=1.8GJ=1800MJ；天然氣提供熱量Q?=Q/熱效率=1800/0.45=4000MJ；天然氣體積V=Q?/低位熱值=4000/35.6≈112.36m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。2.每個瓶子需標(biāo)準(zhǔn)空氣0.005m3，800個/小時需0.005×800=4m3/h；壓縮空氣系統(tǒng)絕對壓力=0.6+0.1=0.7MPa；根據(jù)波義耳定律（P?V?=P?V?），壓縮機(jī)排氣量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）=實(shí)際排氣量×(P實(shí)際/P標(biāo)準(zhǔn))；但題目中吹制消耗的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)空氣，因此壓縮機(jī)最小排氣量即為4m3/h（注：若考慮泄漏，實(shí)際需略大，但題目未提泄漏，故取4m3/h）。六、實(shí)操題1.步驟及溫度控制：①模具預(yù)熱：用噴燈或電加熱將模具升溫至180-220℃（避免玻璃液接觸冷模急冷開裂）；②取料：用吹管從池爐取玻璃液（溫度1150℃，粘度約10?Pa·s，易塑形）；③初吹：輕輕吹氣形成小泡（壓力0.1-0.2MPa），保持玻璃液溫度1100-1150℃（粘度降低，氣泡均勻擴(kuò)張）；④入模：將泡放入模具，均勻吹氣（壓力0.2-0.3MPa）使玻璃貼合模壁，模具通冷卻水（水溫20-30℃）控制表面冷卻速率（避免外表面過快硬化導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力）；⑤開模：待制品表面溫度降至600-650℃（接近Tg+50℃）時開模，防止粘模；⑥送退火：立即送入退火窯（入口溫度550-600℃），避免暴露空氣中急冷。2.可能原因及解決：①原料水分高：檢查石英砂、純堿含水率（應(yīng)＜0.5%），烘干原料；②熔制溫度不足：檢測澄清區(qū)溫度（應(yīng)≥1450℃），提高燃料量或調(diào)整火焰位置；③玻璃液停留時間短：延長澄清時間（≥40min），降低熔化率；④模具含水分：預(yù)熱模具至180℃以上，用壓縮空氣吹掃模腔；⑤吹入空氣含水分：檢查壓縮空氣干燥機(jī)（露點(diǎn)應(yīng)≤-40℃），更換干燥劑。3.排查步驟：①硬件檢查：斷開傳感器，用萬用表測量熱電勢（850℃時鉑銠10-鉑熱電偶電勢約8.