■鄭 旭，胡玉建

■1.中國南玻集團河北視窗玻璃有限公司，河北 廊坊 065600;2.中國南玻集團河北南玻玻璃有限公司，河北 廊坊 065600

浮法玻璃是指玻璃液漂浮在金屬液表面，通過重力和表面張力的相互作用，玻璃液在金屬液表面鋪展開來，然后冷卻、硬化，退火、剪裁等工序，最終得到浮法玻璃產(chǎn)品。浮法玻璃是國家重要的建材工業(yè)產(chǎn)品，具有表面平整、視物變形小，光潔明亮等特點，被廣泛應(yīng)用于建筑門窗、幕墻、屋頂?shù)雀鱾€方面［1］。產(chǎn)品質(zhì)量相當于企業(yè)的一張名片，許多玻璃企業(yè)都在努力提高自身產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品質(zhì)量不好的企業(yè)難以在競爭日益激烈的玻璃市場立足，因此探究影響浮法玻璃質(zhì)量好壞的因素對于提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少殘次品有著至關(guān)重要的作用。

1 原材料對浮法玻璃質(zhì)量的影響

制作浮法玻璃的主要原料包括白云石、硅砂、石灰石、長石、純堿以及芒硝等，各種原材料的化學配比、粒度以及難熔重礦物雜質(zhì)都對浮法玻璃質(zhì)量有較大影響。

1.1 原材料化學配比的影響

浮法玻璃的主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O 等氧化物構(gòu)成，各種氧化物的配比決定著玻璃的物理化學性質(zhì)。例如SiO2是玻璃中的主要成分，通常起組織玻璃網(wǎng)格，增加粘度，提高玻璃穩(wěn)定性的作用，其占用量在70%以上，不能過高也不能過低，過高則會增加玻璃液的粘度，增加工藝難度，且有可能產(chǎn)生節(jié)瘤等制作缺陷，過低則降低了玻璃網(wǎng)格的穩(wěn)定性，常有析晶現(xiàn)象發(fā)生，不利于玻璃穩(wěn)定成形。因此在浮法玻璃的生產(chǎn)制作過程中，各種原材料化學成分所占的比例都必須在嚴格的范圍之內(nèi)，一般來說SiO2在70%左右。CaO 通常是利用石灰石引入的，從而達到加速玻璃液熔化的速率，同時對玻璃液起到澄清的作用，但是CaO 的含量也必須控制在8%-10%左右，過高的CaO 會大大增加玻璃液的黏度，容易導致析晶、產(chǎn)生氣泡或結(jié)石缺陷，過少的CaO 又無法起到澄清玻璃液的效果，從而使得玻璃液仍殘留大量氣泡。MgO 的主要作用是提高玻璃的化學穩(wěn)定性和機械強度，并降低玻璃液的結(jié)晶傾向，但過量的MgO 能降低玻璃液的黏度，不利于玻璃液成形，因此在玻璃配方中的MgO 通?？刂圃?.8-1.0%左右。由此可見，原材料的化學配比不當就對浮法玻璃的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響，有時候甚至是災(zāi)難性的，所以在浮法玻璃生產(chǎn)過程中要對原材料配方嚴加控制，避免出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。

1.2 原材料粒度的影響

浮法玻璃生產(chǎn)中硅質(zhì)原材料使用較多，其粒度大小對于后續(xù)生產(chǎn)有著巨大的影響。硅質(zhì)材料的粒度大小對配料均勻、融化速度和澄清速度都有著直接的影響，一般來說，硅質(zhì)原料的粒度控制在0.2--0.6mm 之間，粒度過大，則原料難以融化，不易成型，甚至還有可能形成節(jié)點瘤等制作缺陷，粒度過小會導致在融化工序中產(chǎn)生較多氣泡且不易排出，從而導致玻璃液的澄清時間大大增加，與此同時過細的硅質(zhì)材料在熔窯內(nèi)受熱融化時還會被氣流沖出，從而改變原材料化學配比，進一步影響浮法玻璃的質(zhì)量。

1.3 原材料中難熔重礦物雜質(zhì)的影響

在浮法玻璃中通常使用砂巖、白云石、石灰石、長石作為提供氧化物的原材料，但是這些天然礦物無可避免地將會帶進一些難熔的重礦物雜質(zhì)，嚴重危害玻璃的質(zhì)量。這些難熔重礦物雜質(zhì)在玻璃融化的過程中，往往難以融化而殘留在玻璃原板上，形成相互夾雜的固體物質(zhì)，這些固體夾雜物會嚴重影響玻璃成形、表面光滑和透明程度。例如河北某玻璃公司就是因為白云石中難熔重礦物超標導致連續(xù)三個月的廢品率高達40%［2］。因此玻璃公司在生產(chǎn)之前需要對原材料中的難熔重礦物進行檢查測定，確保達標之后才能進入生產(chǎn)系統(tǒng)，否則將會對生產(chǎn)系統(tǒng)帶來不可估量的損失。

2 熔制作業(yè)對浮法玻璃質(zhì)量的影響

熔制作業(yè)是將混合好的玻璃原料投入到窯池內(nèi)，通過加熱升溫熔化玻璃液，然后降溫澄清，排除玻璃液中的氣體，最終形成無雜質(zhì)、無條紋的玻璃液。熔制作業(yè)是浮法玻璃生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)，大部分的質(zhì)量缺陷都來自于這一過程，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞、成品率、生產(chǎn)成本都與此過程有密切關(guān)系。

2.1 玻璃形成階段

隨著溫度地不斷升高，不透明燒結(jié)物被熔融，硅酸鹽和二氧化硅相互熔化形成透明體，此時配合料的反應(yīng)過程已經(jīng)結(jié)束，但液體中還殘余高溫分解的大量氣泡、條紋，化學性質(zhì)和組成尚未均勻，如若控制不好，一旦溫度波動過大，這些氣泡和條紋邊難以消除，從而產(chǎn)生缺陷，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 澄清階段

隨著體系溫度的不斷升高，玻璃液的粘度不斷降低，表現(xiàn)為流動性越來越好，而玻璃液中的氣泡也被逐漸釋放出來，部分不能排出的氣體也被玻璃液吸收溶解，這便是浮法玻璃的澄清階段。這個過程需要一個適宜的溫度，過高的溫度和降低玻璃液對內(nèi)部氣體的吸收，過低的溫度又會導致玻璃液粘度過大從而導致氣體難以排出，造成大量的氣泡停留在玻璃之中，最終形成不合格品。

2.3 均化冷卻階段

均化是將玻璃也組成和性質(zhì)相同化的過程，消除玻璃中存在的化學不均一性和條紋，提高玻璃的光學性能，此過程控制不當就會造成玻璃看到的景物變形扭曲，從而影響視覺效果。冷卻過程是利用冷風將玻璃液冷卻，緩慢地將玻璃液降至適宜成型的溫度，若溫度降的太慢，則玻璃成型時間過程，若降的過快，則容易發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生大量的結(jié)石，最終影響玻璃的成色和質(zhì)量。

總而言之，浮法玻璃作為建筑材料的一部分，現(xiàn)在也大量地運用到電子電器、飛機制造、汽車工業(yè)等領(lǐng)域，玻璃質(zhì)量的好壞不僅影響到這些產(chǎn)品設(shè)備的使用壽命，而且還會危及到人們的生命安全，因此探析浮法玻璃質(zhì)量好壞的幾點關(guān)鍵因素對于提高玻璃質(zhì)量和安全性能有著十分重要的意義。

［1］李海杰.SGG 浮法玻璃質(zhì)量改進研究［D］.山東大學，2009(09).

［2］曾志海.淺議浮法玻璃生產(chǎn)中影響產(chǎn)品質(zhì)量的幾個問題［J］.門窗，2010(04).