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超白浮法玻璃质量缺陷研究

发表时间：2021/8/9 来源：《时代建筑》2021年4期2月下作者：张亚男宋海川苑亚涛

[导读] 我国经济建设的快速发展加速我国各行业的发展进程，推动我国提前进入现代化科学技术发展阶段。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，建筑玻璃的功能越来越多，不但要满足采光的要求，还要有调节光线、保温隔热、安全、艺术装饰，光电和光热转换等特性，是水泥和钢材之后的第三大建筑材料。

河北南玻玻璃有限公司张亚男宋海川苑亚涛 065000

摘要：我国经济建设的快速发展加速我国各行业的发展进程，推动我国提前进入现代化科学技术发展阶段。随着科学技术的发展和人民生活水平的提高，建筑玻璃的功能越来越多，不但要满足采光的要求，还要有调节光线、保温隔热、安全、艺术装饰，光电和光热转换等特性，是水泥和钢材之后的第三大建筑材料。
关键词：超白浮法玻璃；质量缺陷
        引言
        科学技术的快速发展给予了我国各行业新的发展方向和发展空间，加速我国各行业的发展进程。由于超白浮法玻璃主要应用于高端建筑工程产业和光伏产业，因此对超白浮法玻璃的质量要求较高，对玻璃的缺陷控制较为严格。玻璃的缺陷种类主要分为点状缺陷、线道、裂纹、划伤、光学变形和断面缺陷等，主要表现为气泡、结石、光变、沾锡、锡石、锡印、灰斑等质量缺陷。按形成部位分类可分为原料缺陷、熔化缺陷、耐火材料缺陷、成形缺陷等。
        1熔化工艺控制
        气泡是最常见的超白浮法玻璃缺陷，气泡不仅影响玻璃制品的外观质量，还会影响玻璃的透明性和机械强度。超白玻璃相比普通玻璃，更容易在澄清区域出现气泡。因为在超白浮法玻璃的生产过程中，因玻璃的铁含量低、玻璃液的透热性好，池底温度更高、不动层更薄、玻璃液流更不稳定等问题，上下温差减小，玻璃液对流减弱，熔化工艺控制难度更大，容易产生澄清气泡类缺陷。超白玻璃的控制缺陷的熔化工艺主要是熔化温度和操作精度等方面的控制。1.在设计超白玻璃熔窑时，将池底加深，加强玻璃液的对流和控制玻璃液回流，加大澄清部面积，适当提高熔化温度，同时增加澄清剂的用量，稳定熔化气氛，保证燃料稳定。2.对生产时的热负荷进行合理调整，有效降低玻璃熔化过程中的热负荷。比如某条6对小窑炉的超白玻璃生产线，通过降低1-3号炉子的热负荷，适当提高4-5号炉的热负荷，满足了超白浮法玻璃对澄清质量的要求，生产出的超白浮法玻璃质量较好，缺陷数量下降较为明显。3.提高玻璃澄清过程中最高玻璃带的表面温度，增加鼓泡区域后面小炉热负荷可以有效提高玻璃澄清排泡能力，进而降低玻璃板中的气泡缺陷。
        2恢复“双向排废”工艺的理想状态
        在锡槽前端两侧各设置两个排废管，理论上15%-20%槽内空间气氛从排废孔排出，其中很#多的SnS蒸气被排出。由于1排废管受高温烧损，导致排废管烧透，影响排废效果，造成SnS、SnO等锡的污染物在锡槽内增多，进一步污染锡液。更换新排废管后，排废效果明显增强。
        3烟气加热温度的选择
        据有关研究结果表明，外界环境温度越低、相对湿度越高，湿烟羽消除的难度越大。环境相对湿度为60％，脱硫塔出口的烟气温度为50℃时，不采用任何措施的前提下就可实现无湿烟羽排放的临界环境温度为37.3℃。可见在常见环境条件下，调整脱硫装置出口烟气状态参数以消除湿烟羽是有必要的。假设可适用的烟气最大降温幅度为30℃，最大升温幅度为30℃，仅采用烟气加热技术可消除湿烟羽的临界环境温度为12.9℃；仅采用烟气冷凝技术可消除湿烟羽的临界环境温度为8.7℃；采用烟气冷凝再热技术可消除湿烟羽的临界环境温度为－12.9℃。对于空气加热混合技术，基于切线法对空气烟气混合过程进行热平衡计算，确定可消除湿烟羽的临界空气当量比。

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将烟气加热、烟气冷凝及空气加热技术组合使用可拓宽烟气消白适用的环境条件。
        4通过科学的熔化操作提高玻璃白度
        为了提高玻璃的白度，熔窑燃烧要完全调整为氧化性气氛，防止玻璃熔化过程中的SO还原X硫化物后产生硫化铁，从而降低玻璃的白度。可以在混合料中按比例添加焦锑酸钠澄清剂，既能提高玻璃熔化过程的澄清效果，还能增加玻璃的白度。燃料的成分也要进行控制，不然会造成料色的影响。
        5锡槽成形技术优化
        1.整体密封技术，通过将流道拱碹双向缩口，形成流道双向缩口斜碹结构，从而使流道上部空间内热气体运动流畅，减少流道温度波动和污染物凝结。优化了锡槽前后隔墙，配置新型整体零贝密封结构，同时配置气封，通过系列优化设计和结构改进，显著提高了锡槽进出口端的密封性能。使锡槽槽内出口压力由原来的20Pa提高到40Pa以上。2.新型锡槽顶盖，咬接密封式锡槽顶盖开发成台阶式支承砖和搭接结构承重砖，提供整体的稳定性和密封性。解决了现有的锡槽顶盖结构存在着使用时的安全性不理想、稳定性不理想和密封性不理想的问题，提高了锡槽顶盖的使用寿命。开发了大模数高精度锡槽顶盖，减少膨胀缝和玻璃上表面的光畸变点缺陷。
        6钢化彩虹
        钢化彩虹是指玻璃原片在钢化加工时，玻璃板面呈现虹彩，是由于玻璃板下渗锡量高形成的。解决措施是加强锡槽密封，降低锡槽窄段的玻璃板温度，或提高保护气体中氢气的含量，以降低玻璃板的渗锡量。成形是浮法玻璃生产工艺的关键，必须加强锡槽各热工设备的操作，加强锡槽的密封，定期进行吹扫并及时更换损坏的闸板和唇砖等，以控制成形缺陷。
        7对玻璃液流的影响
        由于超白玻璃的透热性较好，底部玻璃液的温度较高，黏度较小。玻璃液的黏度和温度对熔窑内玻璃液的流动有直接关系。温度是玻璃液可以流动的直接驱动因素，有了温度的梯度差异，才会导致玻璃液其他物性参数的梯度差异。在熔　窑的长度、宽度和深度方向，玻璃液黏度、密度的梯度差异才导致了玻璃液的自然流动。由于超白玻璃底部玻璃液温度较高，黏度较低，必然会导致第一循环区下层玻璃液的流速增大。一般情况下，与普通浮法玻璃相比，超白玻璃池底对应热电偶的温度值会比普通玻璃高70-80℃。而这一系列的变化，将会导致池底处玻璃液的相对不动层较浅，透过池底耐火材料到达窑底的温度会较高，高温会对耐火材料的寿命带来一定的影响，同时较大的流速也会增加对池底耐火材料的侵蚀。
        结语
        超白浮法玻璃质量要求较高，在生产过程中要处理好原料、熔化澄清和成形退火等环节的设计和操作。严格控制铁含量，保证超白玻璃的质量，合理设计窑炉保证澄清效果，选用优质耐火材料，不断减少气泡等缺陷数量。同时，重视超白玻璃缺陷检测，加强对缺陷数据的统计与分析，定期对缺陷检测设备进行校准和维护，保证检测精度，为控制超白玻璃缺陷提供依据。
参考文献
［1］官立民．超白玻璃生产线设计与工程初探［J］．玻璃，2012（9）：19-21．
［2］杨剑，姜宏，赵会峰．超白浮法玻璃生产过程中气泡与液流的特征及其相互关系［J］．玻璃与搪瓷，2015（4）：10-16.
［3］赵宝盛，武林雨．超白浮法玻璃熔窑热负荷调整对玻璃气泡缺陷的影响［J］．玻璃搪瓷与眼镜，2020（6）：14-16．