浅谈浮法玻璃锡缺陷的形成及控制措施.doc

浅谈浮法玻璃锡缺陷的形成及控制措施（李金瑞 德州晶华集团振华有限公司 山东德州 253007）摘要：本文简要介绍了浮法玻璃锡缺陷的形成原因，并阐述了我公司针对实际缺陷情况采取的一些措施及收到的良好效果。关键词：锡缺陷 形成 控制措施 效果引言：锡槽是浮法玻璃生产线的成型设备，在成型过程中由于浮托介质锡液和保护气体氮、氢气受到污染而使玻璃产生了与锡有关的缺陷，俗称锡缺陷。主要有光畸变点、锡石、虹彩和粘锡等几大类，上述缺陷严重影响了浮法玻璃的产量和质量。为减少锡缺陷的形成，各公司都采取一系列的措施，产生的效果程度有所差异。本文结合我公司实际情况，以光畸变点缺陷为例，简要介绍了我公司采取的一些措施及收到的效果。1.锡缺陷的形成机理1.1氧气的污染氧污染主要来源于保护气体中的微量氧和水蒸气以及锡槽缝隙漏入和扩散进入的氧，它们使金属锡氧化生成氧化亚锡和氧化锡浮渣。氧化亚锡既可溶解于锡液又能挥发进入气氛，气氛中的氧化亚锡在锡槽顶盖下表面冷凝、积聚而落到玻璃表面上。玻璃本身也是一个氧污染的来源，即玻璃液中溶解的氧部分进入锡液，同样会使金属锡氧化；玻璃上表面的水蒸气进入锡槽空间，也增加了气氛中氧的比例。氧在锡液中的溶解度随温度而变，其关系见表1。高温时氧的溶解度大，低温时氧溶解度急剧减小，所以锡槽出口端的锡液表面易生成氧化锡浮渣，如不及时清除，很容易导致玻璃沾锡。锡槽高温区的过量氧会引起氧化亚锡挥发，冷凝在顶盖上，最终落在玻璃带上形成缺陷，但与硫污染相比，这并不是主要的。玻璃下表面渗锡量也与氧有关，过量的渗锡易产生钢化彩虹。表1 氧在锡液中的溶解度与温度的关系温度 oC5506507508509501050溶解度 ppm315702806509001.2硫的污染芒硝(硫酸钠)是玻璃有效的澄清剂，在浮法配合料中占较大比例，所以硫污染是在使用氮氢保护气体的情况下，唯一由玻璃液带入锡槽的。在玻璃带的上表面是以硫化氢的形式释放进入气氛，再与锡反应生成硫化亚锡；在玻璃的下表面，硫进入锡液形成硫化亚锡，这些硫化亚锡溶于锡液并部分挥发进入气氛中，同样可在锡槽顶盖的下表面冷凝、积聚而落到玻璃表面形成斑点缺陷。纯锡的蒸气压很小(见表2)，但受硫污染的锡的挥发性很大(见表3)，形成的硫化物蒸气冷凝在顶盖上，被氢还原成金属锡滴落到玻璃上也会形成缺陷。表2 金属锡的蒸气压温度 oC730812880940蒸气压mmHg0.000001420.00007510.0001730.00301表3 SnS的蒸气压温度 oC5947057609001010蒸气压mmHg0.010.11.0101002.我公司状况及采取的措施、效果2.1我公司状况我公司浮法一线400吨/天的熔窑，设计窑龄为5年，现已运行5年有余。锡槽附属设备拉边机是手动拉边机，在改板时工人手动操作。在目前以销定产形势下，改板较频繁，改板时打开观察孔和边封是不可避免的，从而造成槽内温度、压力、气氛变化，这时尾端敞口处SO2、空气等就会进入槽内，在高温下与锡发生化学反应，产生硫化物、氧化物，悬浮于槽内气氛中，并沉积在槽顶、冷却器等较冷部位，积聚一定时间后便落到玻璃带上，产生光畸变点，影响了玻璃产量和质量。针对我公司浮法一、二线光畸变点问题，公司领导和车间领导等非常重视，不断组织技术人员研讨解决问题的措施。例如：一线在水包上加陶瓷纤维板，二线在水包上加不锈钢板，从采取措施后观察一段时间后，效果不理想，一周内必须清理水包。为减少光畸变点对玻璃质量的影响，延长清水包时间，我们从工艺、锡槽附属设备等角度考虑，进行了调整和改进，并采取及时有效的纠正措施。2.2. 采取的措施及效果2.2.1 调整锡槽内保护气体比例在原有保护气体氮氢流量不变的情况下，调整锡槽内各区气体流量配比。根据热对流原理，气体是从低温区向高温区对流，因此尾端进气量应增大，这样可减少SO2、空气等进入槽内。保护气体流量调整配比如下：流量（Nm3/h）气体类型高温区中温区低温区纯氮气总量原来N2420104001048010340101640调整后N2280104001066010300101640原来H224324340388调整后H219325344388调整完后，清水包次数由原来的4天一次延长到67天一次，(清水包均是按玻璃板光畸变点数量增多速度较快时)，且清水包过程中打开边封时槽压比原来清水包过程中槽压提高了几帕，减少了空气等进入槽内，使锡槽内气氛波动减小。2.2.2 水包改进原分体水包改为整体水包(中温区水包)，同时省去原水包上加的陶瓷纤维板，并避免锡槽水包处密封不严的现象。主要将原来两组分体的水包改造成一组水包在前端串连循环，后部改为一套进出水，长宽尺寸不变，冷却面积前部大于后部，这样玻璃带中部的冷却强度大于后部，达到均化玻璃，并避免玻璃带中部温度高于边部温度，造成玻璃板应力不均而炸裂。这种水包改进主要是减少氧化物的吸附面，进而减少光畸变点产生的机会。改造后水包进水管管径由原来的25毫米改为40毫米，加大了循环水量。同时完成水包小车的加长加宽以及总供水管路的管径增大等配套项目改造。通过对中温区水包进行改造，光畸变点数量有较大程度减少，清水包次数相应减少，由原来的67次/月，减少到23次/月，每月减少清水包次数4次，大大节约了岩棉，减少了落板数量，提高了产量和质量。同时因减少了清洗水包次数，大大降低了工人劳动强度。在取得一定效果后，我们对锡槽窄段水包进行了改进，在现有水包基础上将两组水包改为蛇形循环，加大水包进水量，只冷却玻璃板中部，降低了锡槽内的横向温差，有效地改进了锡槽玻璃原板温度的可调控性。由于玻璃原板温度更可控，减少了成型区冷却水包两组，从而间接减少了锡槽内光畸变点的产生（锡槽内冷却水包愈多，积聚物相对愈多，产生光畸变点的机会愈多），有效提高了玻璃质量的稳定周期。2.2.3 对废气排放孔的清理与改进定期彻底清理高温区、中温区两侧废气排放管路（10天一次）。并将锡槽高温区废气排放孔管道加长，并加压缩空气导流管，以减少锡槽内残留废气，避免锡氧化物、硫化物的产生。2.2.4对流道的吹扫与清理我们一般会利用玻璃改板时实施流道的吹扫与清理工作，采用0.50.6MPa高压氮气或压缩空气对流道表面进行吹扫，并自制了清理流量调节闸板两侧的专用工具，每次将闸板与流道侧壁砖之间的缝隙积聚物进行清理，尽量将流道部位清理的彻底。吹扫后要注意对流道两侧密封处理，我们将流道处自制了专用门，平时关着，需要清理流道或有修理工作时打开门，避免了因外界气流变化而引起流道气氛的改变，防止新累计形成的污染物掉落而形成缺陷。 此外，我公司从系统污染主要途径来预防：尽量杜绝或减少水分、硫、氧气的引入，例如不断提高保护气体纯度，保证保护气体质量，同时保证保护气体进入锡槽的稳定性；水包冲洗后擦干再推入锡槽；严把油源质量关，降低油源中杂质硫的含量；加强锡槽边封及进出口端密封，保证锡槽相对较高的压力，并对锡槽尾端氮包进行合理使用，由原来的低气量，增加到高气量，进一步防止了空气、SO2等进入锡槽等。通过采取一系列的措施，我公司浮法玻璃因锡缺陷影响玻璃质量程度很小，保证了我公司浮法玻璃的产量和质量。3.结束语通过对锡缺陷的产生及对我公司采取措施及效果的简要分析，启发大家只要我们抓住其形成来源，采取相应措施，即使不能根除锡缺陷，也能大大改善锡槽工况，使锡缺陷产生的数量控制在对产品质量影响的可接受的范围内。希望能与广大技术人员共同探讨解决锡缺陷问题的措施，使浮法玻璃质量迈上更新的台阶！参考文献： 1 张战营 姜红等，浮法玻璃技术与设备，北京：化学工业出版社.2005：1221242 浮法锡槽技术的进展，周天辉 全国第五届浮法玻璃及深加工玻璃技术研会论文集，2003；991003 浮法玻璃锡缺陷的预防与控制，纪福顺 全国第六届浮法玻璃及深加工玻璃技术研讨论文集，2006；8187作者简介：李金瑞,女 ,汉族，助理工程师，学士学位。2004年7月毕业于河北理工大学，材料工程系，无机非金属材料专业。现任德州晶华集团振华浮法公司玻璃技术中心处长助理，研究浮法玻璃的熔化、成型等工艺技术。通讯地址：德州湖滨南路55号，邮政编码：253007联系电话： 05342612511手机E-mail：The formation and control measures of tin fault about float glassAbstract: This article briefly introduced the reasons