浮法玻璃板面锆质泥料缺陷产生原因分析
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浮法玻璃成形缺陷及解决办法熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽,在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑,在这一过程中玻璃液(板)要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触,同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关,很容易形成与成形相关的各种缺陷,包括锡石、锡点(顶锡)、光畸变点(脱落物)、粘锡、虹彩、雾点、气泡等,除气泡之外的可统称为锡缺陷,这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。
本文对其成因及防止措施作些探讨,以期有助于改善浮法玻璃质量。
1锡缺陷的成因分析1.1锡与锡槽中锡化合物的性质纯净的锡的熔点是232℃,沸点为2271℃,在600~1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点,较低的饱和蒸汽压,同时还具有较大的密度和容易还原的性质,以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角(175°)几乎完全不浸润等性质,锡用来作为玻璃成形的良好载体。
氧化锡SnO2,密度6.7~7.0g/cm3,熔点2000℃,高温时的蒸汽压非常小,不溶于锡液,正常生产时在锡槽的温度条件下为固体,往往以浮渣形式出现在低温区的液面上,通常浮渣都聚集在靠近出口端。
如果氧化严重,浮渣会延伸很长,容易形成玻璃板下表面划伤。
氧化亚锡SnO,熔点为1040℃,沸点为1425℃,固体为蓝黑色粉末,能溶解于锡液中,SnO的分子一般为其聚合物(SnO)x形式。
在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的,1040℃以下会发生分解反应。
在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在,它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。
硫化亚锡SnS,密度5.27g/cm3,固体为蓝色晶体,熔点为865℃,沸点为1280℃,具有较大的蒸汽压,800℃时为81.3Pa,正常生产时,在高温区易挥发进入气氛,低温区易凝聚滴落。
1.2锡槽中的硫、氧污染循环氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。
在锡槽工况下,它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣,SnO溶解于锡液和挥发进入气氛,并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法一. 概述1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺,可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。
开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。
不久就发现,它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。
浮法是一种新型的工业制造方法,它本身已具有全自动化生产的可能条件。
我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。
伴随着我国经济腾飞,浮法玻璃也得到迅猛发展,截止到2005年底,我国已建成140多条浮法玻璃生产线。
浮法的原理是:冷却到1100℃的玻璃液,从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。
锡槽用电加热保持所要求的温度。
为了防止锡的表面层氧化,在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。
液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。
在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6~7㎜左右。
当要求玻璃带的厚度小于6㎜时,可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。
要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度,将玻璃向中部推,从而堆厚。
玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。
当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时,玻璃带要受拉伸的作用。
与传统的引上法类似,玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。
玻璃板上的厚度差别,表面不平整或玻璃中存在的不均匀物,都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。
浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。
属于第一类的有不连续线上的变形。
它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。
有时也在连续的线上出现或只有一段变形(脊形歪痕,英文ridge distortion),但出现在玻璃带行进的方向上。
横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。
斜向畸变(鲱鱼骨型扭曲变形,英文herringbone distortion)一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。
在玻璃带的上面或下面还可能出现线道(拉引线道,英文ream)。
0引言浮法玻璃熔制缺陷按其状态的不同分为三类,结石(结晶夹杂物,固体夹杂物)、条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)及气泡(气体夹杂物)。
不同类型的结石,其化学组成和矿物组成也各不相同。
根据结石产生原因,结石可分为配合料结石、窑碹结石、耐火材料结石、析晶结石和外来污染物引起的结石。
本文对三种比较典型的结石缺陷进行分析、化验,提出处理措施。
1玻璃缺陷样品取样分析针对三类缺陷各取样品5个,样品A和样品B类缺陷全位于玻璃板上表面,C类缺陷4个位于玻璃板上表面,1个位于玻璃板中偏上位置,C类缺陷尺寸多为1.0 mm以上缺陷,形状大部分是长条状、少量圆形、规则三角形,尺寸多为1~5 mm;B类缺陷位于玻璃带一侧边部位置,A类、C类缺陷位置不固定。
(1)偏光显微镜分析在偏光显微镜下观察缺陷样品的晶体结构,如图1所示。
A类样品为熔融鳞石英(低温区),B类样品为鳞石英、方石英,C类样品为刚玉结石,部分形成单晶结石、伴有霞石。
图1偏光显微镜下的玻璃缺陷晶体结构(2)荧光成分分析利用金相切割机将缺陷样品切割成尽量小,尽可能去掉没有缺陷的玻璃,利用玛瑙研钵研磨,按照荧光制样标准制取样品1;取同量的正常玻璃用同样的方法制取对比样品2,利用荧光仪测量的数据见表1。
通过对比,可判定缺陷为铝质缺陷。
2缺陷产生原因分析(1)样品A熔融鳞石英缺陷熔融石英结石缺陷的主要来源为石英质流量闸板,其次为高温熔蚀的碹顶硅砖。
流量闸板形成结石的原因有两个,一是持续处于高温环境下的流量闸板发生自身析晶,在受到温度反复波动后剥落进入玻璃液形成结石;二是闸板受到高温熔蚀的剥落物进入玻璃液形成结石。
通过窑炉检查结合窑内拍照发现卡脖靠近冷却部后半部分碹顶有部分区域存在剥落现象,抽出空间冷却水包清理,发现水包上表面凝结物里有一定数量的白色颗粒,与样品A内缺陷相同,偏光镜观察晶相为熔融鳞石英,分析为该区域穿有空间冷却水包,距离碹顶较近、且清理频繁,造成受侵蚀的硅砖表层剥落形成缺陷。
探究浮法玻璃几种结石缺陷的处理方法065600摘要:浮法玻璃是一种制作工艺,它是指使用漂浮法制作的玻璃,大致原理是把融化的玻璃液倒在比重大于玻璃液的液体(液态锡)表面使玻璃成型。
不过,在整个生产的过程当中,也会因各种因素导致浮法玻璃的质量没办法达到预期要求,比如原料、熔化、成形、退火等。
关键词:浮法玻璃;结石缺陷;处理一、结石1、粉料结石造成粉料结石的原因是由硅质大颗粒和硅质细颗粒过多形成料团,在配合料熔化过程中未完全熔化而在板面上形成了白色小颗粒,显微镜下能看到残余的未熔石英颗粒[1]。
解决办法:建议严格控制硅质料上限粒度范围(>0.6m的为0),加强进厂粒度检验和使用过程中外观的抽查,发现大颗粒立即处理,避免入窑。
加强对硅质料特别是砂岩粉超细粉的控制,并加强水分控制,提高混合效果,防止细粉高水分大的超细粉料团形成。
2、铝硅质结石造成粉料结石的原因是长石大颗粒、或原料中混入黏土砖块等,如熟砂岩中混入黏土砖块,在熔化过程中未完全熔化形成的铝硅质结石,在板面形成白色或灰白色的小颗粒。
显微镜下是刚玉、霞石晶型。
解决办法:长石是难熔物,虽然用量少,但要严格控制它的粒度范围,进厂时加强原料外观的抽查,避免高铝质的砖块和石子混入原料中[2]。
二、波筋的原因由于与主体玻璃成分黏度不同,在玻璃表面形成了条带状宏观变形缺陷。
1、配合料混合严重不均或配错料,多加了硅质料或长石料,少加了纯碱料,都能引起板面上筋,一般还伴随着上硅质浮渣。
2、由于配合料的输送皮带沾料,多数是硅质细粉,清理卫生的废料人窑所致。
3、硅质料、长石料成分、水分波动大未及时变料,多引入了SiO2、Al2O3等在熔化过程中扩散不均形成的。
波筋的解决办法:严格控制原料成分和水分,及时抽查变料,严禁废料入窑,加强配合料的混合与控制,防止错料入窑[3]。
三、气泡的原因硅质原料中超细粉含量过高,细小颗粒在反应初期过于激烈,在颗粒周围形成了一层泡沫层,澄清困难而形成气泡。
关于浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施分析作者:张宝民李文峰来源:《电力与能源系统学报·下旬刊》2020年第02期摘要:浮法玻璃生产中,锡槽作为重要设备,对玻璃质量产生重要的影响。
如果锡缺陷出现,必然会造成一系列的不良后果。
本文将进行分析,以供参考。
关键词:浮法玻璃;影响;锡缺陷;对策1.前言当前,我国对玻璃的需求量在不断提升,加之各种新技术的应用,有效提高了玻璃生产的质量。
2.波纹度影响因素波纹度是影响超薄浮法玻璃质量和性能的重要因素。
需要识别极端波纹样品的来源,并调整工艺参数以快速识别超薄浮法玻璃中的微波纹。
但是在浮法玻璃生产中,超薄玻璃板波纹度的影响因素有很多,如锡槽的设计、锡槽内的温度制度、锡液流场、锡槽内的拉边机、锡沟、挡坎等。
2.1锡槽设计从微观质量控制的角度,例如玻璃表面的微观起伏,超薄浮法玻璃比镜面浮法玻璃具有更高的要求,这是超薄玻璃生产线中锡槽设计的新要求。
王晓红指出,设计超薄浮法玻璃的薄化区长度要比普通厚度浮法玻璃长。
超薄浮法玻璃的生产需要13-20对拉丝机和锡槽,具体取决于质量和稀释率。
它足够长,可以满足拉丝机的布局,锡槽的大小,电加热的分布,保护气体的配置及锡沟、挡坎的布置等对超薄浮法玻璃的微观波纹度均有一定的影响。
2.2锡槽温度制度熔融玻璃经过扩散,减薄,模制等过程后,从熔化炉的入口端流入锡槽,然后从出口端离开锡槽,熔融玻璃是具有特定厚度和宽度的超薄玻璃板。
为了获得具有高表面质量的超薄玻璃板,需要适当的温度系统。
入口侧温度系统,出口侧温度系统,玻璃带成型温度系统,锡液温度系统,罐底部的冷却空气温度系统等。
超薄玻璃的生产非常重要。
与传统的浮法相比,在生产超薄玻璃时,必须适当提高熔融玻璃的温度和锡槽前的热区,以降低熔融玻璃的粘度。
这对于表面波衰减是有益的。
出口温度是确保成型,退火指标不合理,直接影响表面平整度,使波纹度突高。
锡槽中玻璃带处于拉薄成型区间时,玻璃液黏度对温度极其敏感,玻璃液的温度每下降1℃,其黏度就上升4%,若锡槽横向温差或者纵向温度不合理,就会造成玻璃液黏度不均,使玻璃液流产生运动速差,引起玻璃液拉伸不均,使表面产生波纹,造成波纹度过高。
浮法玻璃成型缺陷及解决方法(浙江玻璃股份有限公司):本文叙述了玻璃成型过程中所产生的小黑点、小白点及沾锡的原因和形成的机理,提出了克服和解决方法。
成型小黑点小白点沾锡随着社会经济的发展和人们的生活水平的提高,玻璃的应用范围越来越广泛。
尤其是汽车玻璃和电子玻璃的普及,对玻璃原片的质量要求越来越高,如何提高玻璃原片的质量,增强产品在市场上的竞争力,已显得非常重要。
下面着重阐述浮法玻璃在成型过程中所产生的缺陷及解决措施。
通过在线检测反映玻璃上有结石、节瘤,取样在侧面光微观检查,所谓的结石、节瘤就是小黑点,小黑点大小在1.0mm左右或更小。
经过分析,我们认为是锡化物类型夹杂物。
1、形成机理锡槽形成的固态缺陷几乎都与锡和锡的化合物有关,根据锡的价态组成的化合物,分别有SO、SnO、SnS等形式。
2Sn的沸点是2270?以上,在通常情况下冷凝的锡蒸汽不足以形成玻璃缺陷。
当保护气体中含有10ppm以上的氧或硫时,则容易形成易挥发的SnS或SnO (SnS挥发温度为1200?,SnO为1425?)在锡槽高温区和流槽里形成大量的SnS和SnO挥发物。
流道、流槽的密封不严及流量闸板间隙过大时,槽内的保护气体通过这些间隙外逸。
根据气体由高浓度向低浓度扩散原理,窑内气氛中O、SO和外界空气中的O便222通过闸板间隙进入流槽内和锡槽内(当熔窑冷却部窑压较大时更加严重)发生以下反应:2Sn + O ? 2SnO 2SO + H ? S + 2HO 222Sn + S ? SnS第1页SnO、SnS同时又随保护气体从闸板两侧砖缝向外逸出锡槽,遇到温度低于挥发温度时并凝结在耐火砖内表面,长时间越结越多,在气流和重力的作用下,掉落在玻璃液表面,经过流量闸板流入锡槽,夹在玻璃板里,形成小黑点夹杂物。
在锡槽内SnO、SnS同时大多聚集在冷却器上,如拉边机杆、保护气体进入量较大的区域、锡槽顶部,尤其是冷却水包和其上方的锡槽顶部等地方,凝结多了就会滴落在玻璃带表面,形成缺陷。
浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施摘要: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氮、氢气受到污染而使玻璃产生了与锡有关的缺陷,我们俗称锡缺陷。
主要有光畸变点、锡石、虹彩和沾锡等几大类。
玻璃板在锡槽中形成的缺陷,不仅影响了产品合格率,而且限制了浮法玻璃在汽车、镀膜等深加工玻璃上的使用。
为了生产高档浮法玻璃,除了控制熔化缺陷外,还应采取措施减少与锡槽有关的缺陷。
根据生产的实际经验,对与锡槽有关的玻璃缺陷锡石、沾锡、钢化彩虹、锡滴、雾点、光畸变点的特征、来源、形成机理和防治措施进行论述。
关键词:锡缺陷预防与解决常用方法1、锡缺陷的形成机理我们把锡槽作为一个动态平衡系统来考虑,该系统是由锡槽结构(入口端、出口端和本体)锡液、保护气体、玻璃带等几个要素来构成的。
我们在设计上对每一个构成要素都有明确的要求,比如锡槽的气密性要好,锡液纯度要高,保护气纯度要达到PPM级,玻璃成分设计要合理,等等。
按理说,如果我们按上述要求做到了,就可高枕无忧了。
但实际上是锡缺陷依然存在,甚至还很严重。
这又是为什么呢?原因是我们把锡槽作为一个静态的理想系统来考虑了。
首先,即使我们达到了上述要求,污染依然存在,每时每刻都在进行,只是污染程度轻一些,速度慢一些,而随着时间的推移,累计污染也会造成缺陷的产生:更为主要的是,锡槽作为一个动态平衡系统,构成要素也在发生变化,例如水的引入、氢气的引入、硫的引入,等等。
这些后来引入的系统元素,恰恰是造成锡缺陷的主要原因。
一般由锡引起的浮法玻璃外观缺陷统称为锡缺陷,包括顶锡、滴落物、沾锡、锡结石、钢化彩虹、光畸变点等。
纯净的锡熔点为232℃,沸点为2271℃,在1093℃的条件下,蒸汽压力0.002㎜Hg。
这说明锡在玻璃成型温度下是非常稳定的。
但当有氧和硫存在时,锡极易与它们反应,以氧循环为例,当氧气进入锡槽后,虽有与氢气反应,但仍有部分溶解到锡液里,形成SnO,其蒸发后,在锡槽温度低的地方,如水包,槽顶以Sn和SnO2形式沉积。