張寶民 李文峰
摘要:浮法玻璃生產(chǎn)中,錫槽作為重要設(shè)備,對玻璃質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。如果錫缺陷出現(xiàn),必然會造成一系列的不良后果。本文將進(jìn)行分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:浮法玻璃;影響;錫缺陷;對策
1.前言
當(dāng)前,我國對玻璃的需求量在不斷提升,加之各種新技術(shù)的應(yīng)用,有效提高了玻璃生產(chǎn)的質(zhì)量。
2.波紋度影響因素
波紋度是影響超薄浮法玻璃質(zhì)量和性能的重要因素。需要識別極端波紋樣品的來源,并調(diào)整工藝參數(shù)以快速識別超薄浮法玻璃中的微波紋。但是在浮法玻璃生產(chǎn)中,超薄玻璃板波紋度的影響因素有很多,如錫槽的設(shè)計、錫槽內(nèi)的溫度制度、錫液流場、錫槽內(nèi)的拉邊機(jī)、錫溝、擋坎等。
2.1錫槽設(shè)計
從微觀質(zhì)量控制的角度,例如玻璃表面的微觀起伏,超薄浮法玻璃比鏡面浮法玻璃具有更高的要求,這是超薄玻璃生產(chǎn)線中錫槽設(shè)計的新要求。王曉紅指出,設(shè)計超薄浮法玻璃的薄化區(qū)長度要比普通厚度浮法玻璃長。超薄浮法玻璃的生產(chǎn)需要13-20對拉絲機(jī)和錫槽,具體取決于質(zhì)量和稀釋率。它足夠長,可以滿足拉絲機(jī)的布局,錫槽的大小,電加熱的分布,保護(hù)氣體的配置及錫溝、擋坎的布置等對超薄浮法玻璃的微觀波紋度均有一定的影響。
2.2錫槽溫度制度
熔融玻璃經(jīng)過擴(kuò)散,減薄,模制等過程后,從熔化爐的入口端流入錫槽,然后從出口端離開錫槽,熔融玻璃是具有特定厚度和寬度的超薄玻璃板。為了獲得具有高表面質(zhì)量的超薄玻璃板,需要適當(dāng)?shù)臏囟认到y(tǒng)。入口側(cè)溫度系統(tǒng),出口側(cè)溫度系統(tǒng),玻璃帶成型溫度系統(tǒng),錫液溫度系統(tǒng),罐底部的冷卻空氣溫度系統(tǒng)等。超薄玻璃的生產(chǎn)非常重要。與傳統(tǒng)的浮法相比,在生產(chǎn)超薄玻璃時,必須適當(dāng)提高熔融玻璃的溫度和錫槽前的熱區(qū),以降低熔融玻璃的粘度。這對于表面波衰減是有益的。出口溫度是確保成型,退火指標(biāo)不合理,直接影響表面平整度,使波紋度突高。錫槽中玻璃帶處于拉薄成型區(qū)間時,玻璃液黏度對溫度極其敏感,玻璃液的溫度每下降1℃,其黏度就上升4%,若錫槽橫向溫差或者縱向溫度不合理,就會造成玻璃液黏度不均,使玻璃液流產(chǎn)生運(yùn)動速差,引起玻璃液拉伸不均,使表面產(chǎn)生波紋,造成波紋度過高。
2.3錫液流場
浮法玻璃成形是在錫槽內(nèi),熔化好的玻璃液浮在錫液表面上,錫液也并不是靜止不動的,其流場對玻璃的質(zhì)量起著非常重要的作用,由于錫槽中的溫差、玻璃液的帶動等因素,會造成錫液產(chǎn)生流動,其流動主要有2種:①與玻璃帶前進(jìn)方向相同的前進(jìn)流,由于玻璃液的帶動及其與錫液之間摩擦力的作用,玻璃帶前進(jìn)時會帶動上層錫液也向前流動,并且玻璃越薄,其移動速度越快,這種高速移動將錫液帶到冷端,而冷端錫液必將回流到熱端,從而造成錫液快速對流;②玻璃帶下方錫液深層回流及玻璃帶兩側(cè)錫液裸露部分的回流,均與玻璃前進(jìn)方向相反,是由于錫槽是密閉的環(huán)境,其上層錫液向退火窯方向流動,下層錫液及玻璃帶兩側(cè)的裸露部分則與玻璃帶相反方向回流。錫槽內(nèi)復(fù)雜的錫液對流使得冷熱錫液混摻,會造成玻璃帶下表面微波紋,主傳動引起的錫液強(qiáng)制對流、階梯錫槽、直線電機(jī)、石墨擋坎等輔助設(shè)施對薄玻璃表面的微波紋均有明顯影響。
3.浮法玻璃錫缺陷類型
3.1鋼化彩虹
當(dāng)浮法玻璃形成并加強(qiáng)或彎曲時,錫表面會穿透氧化亞錫,并且在強(qiáng)化過程中,氧化錫會氧化成二氧化錫,從而擴(kuò)大其體積。由于在照射下發(fā)生光干涉現(xiàn)象,因此,當(dāng)光與錫液的表面接觸時,會產(chǎn)生干涉色,從而引起光的衍射和干涉效應(yīng)而產(chǎn)生彩虹。建議選擇高質(zhì)量的原始膠片,升高溫度,然后用精細(xì)的拋光粉進(jìn)行拋光。
3.2錫石
日常我們所見的錫石其外觀的白色和玻璃頂板極為相似,。如果鈣鋁石被玻璃覆蓋并且在顯微鏡下看起來像針,它來自澆口上游的流道區(qū)域。錫石頂和滴落的形成機(jī)理是相同的。錫槽熱端門的密封性不好,當(dāng)氧化錫沉積并從保護(hù)氣體泄漏時,錫槽的溫度發(fā)生變化,錫石會導(dǎo)致錫缺陷[1]。最好的預(yù)防措施是注意密封的加強(qiáng)。
3.3沾錫
浸錫是指玻璃底面上的錫灰或錫。玻璃錫會損壞退火爐中提升輥或滾筒的表面。錫槽出口處的錫灰會污染錫的玻璃底面。這不僅會導(dǎo)致玻璃外觀變差,還會影響浮法玻璃的質(zhì)量。
3.4光畸變點(diǎn)
玻璃表面上的小孔具有光滑的圓形形狀,這是光學(xué)畸變點(diǎn)的結(jié)果。眾所周知,浮法玻璃成型是在錫槽中完成的。當(dāng)重量輕或施加外力(例如氣流波動或熔池壓力變化)時,錫熔池中的二氧化錫,氧化亞錫和錫會掉落,光斑變形,導(dǎo)致錫缺陷。
4.錫缺陷治理的進(jìn)展
4.1錫槽設(shè)計改進(jìn)
在玻璃生產(chǎn)的過程中,針對浮法生產(chǎn),可以改進(jìn)錫槽的結(jié)構(gòu)。針對傳統(tǒng)浮法玻璃生產(chǎn)線錫槽入口端的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),王小紅提出了一種新型的0槽密封結(jié)構(gòu),以提高密封性能。該結(jié)構(gòu)在錫浴的前端裝有保護(hù)性氣體系統(tǒng),該系統(tǒng)中含有微量的氫氣,形成高壓氣幕以增加錫浴的前端壓力。這將減少錫液的污染,并進(jìn)一步降低錫缺陷的發(fā)生。新的結(jié)構(gòu)使錫槽前端的清潔從每月一次改為每2-3個月一次,從而減少了人工并改善了錫槽的工作條件。
4.2錫液覆蓋技術(shù)的應(yīng)用
錫罐中的錫罐被玻璃帶覆蓋,其余的則暴露于高溫錫罐中,從而減少了錫罐與罐中保護(hù)氣體之間的接觸,并減少了與氧氣和硫的反應(yīng),并減少錫缺陷的發(fā)生。為了解決錫罐中的揮發(fā)性氧化錫掉落在玻璃上表面并影響玻璃板質(zhì)量的問題,使用了將沒有被玻璃板覆蓋的熔融錫上方的空間分成多個隔板的隔墻。通過在熔融錫液的暴露部分中的揮發(fā)性錫蒸氣的氧化而生成的氧化錫顆粒聚集在分離空間中并且不會落在熔融玻璃的上表面上,從而提高了平板玻璃的產(chǎn)品質(zhì)量[2]。
4.3模擬技術(shù)的應(yīng)用
近年來,對錫在浮法玻璃中的滲透量的研究正在逐步進(jìn)行?;诟》úAе圃爝^程中錫的滲透機(jī)理,張琴建立了錫離子氧化模型,并對錫離子和錫顆粒的擴(kuò)散過程進(jìn)行了耦合數(shù)值模擬。這表明錫浴溫度系統(tǒng)會影響錫的滲透。分布影響很大,并且可以通過優(yōu)化溫度系統(tǒng)來控制錫滲透的量和深度。
5.結(jié)束語
總之,針對浮法玻璃的錫缺陷的問題,我們要引起足夠重視,并采取有效的解決措施,降低錫缺陷的產(chǎn)生,提高浮法玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量,滿足對浮法玻璃生產(chǎn)的需要。
參考文獻(xiàn)
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[2]禚明,梁忠友,宋秀霞.浮法玻璃特有缺陷及其預(yù)防措施[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版).2019(01):66