浮法玻璃气泡的产生及解决方法
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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皨??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****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) .下面有时还出现"冷玻璃线"(粗筋, 英文
浮法玻璃熔窑中气体流动对玻璃表面质量的影响分析
浮法玻璃熔窑是目前最常用的生产平板玻璃的方法之一。在浮法玻璃熔窑中,玻璃熔体在熔窑内融化,然后经过气体流动的控制,使得玻璃熔体均匀地流出并形成厚度均匀的平板玻璃。在整个流程中,气体流动起着重要的作用,对玻璃表面质量产生着直接影响。
首先,气体流动能够控制玻璃熔体的温度分布。在浮法熔窑中,熔体的温度必须保持在适宜的范围内,以便保证玻璃质量的稳定性。通过调整气体流动的速度和方向,可以使得熔体的温度均匀分布。当流体速度较高时,熔体由于受到气体的剪切作用,能够快速将热量传递到周围环境,从而减小温度梯度。而当流体速度较低时,熔体的温度分布会出现不均匀现象,从而对玻璃表面质量产生不利影响。
其次,气体流动对玻璃表面的气泡数量和尺寸也起着重要的影响。在浮法熔窑中,熔体中可能存在一定的气泡,这些气泡会对玻璃表面的光学性能和质量产生不良影响。通过合理调节气体流动,可以促使熔体中的气泡在流动之下逐渐聚拢并升至玻璃熔体表面,最终排出系统。相反,如果气体流动不充分或不合适,气泡可能会停留在熔体中,导致玻璃表面出现小气泡,影响玻璃的光学透明度和质量。
此外,气体流动还可以控制玻璃表面的氧化还原状态。在浮法玻璃熔窑中,玻璃熔体的氧化还原状态对于玻璃表面的光学透明度和质量也起着至关重要的作用。适当的气体流动能够调节熔体中的氧气浓度,从而控制玻璃表面的氧化还原状态。当玻璃熔体处于还原状态时,可能会出现玻璃表面的黑点和氧化亚铁等不良现象。通过合理调节气体流动,可以加速氧化反应,将还原性物质氧化为无毒的氧化物,提高玻璃表面质量。
总之,浮法玻璃熔窑中的气体流动对玻璃表面质量产生着直接影响。通过控制流动速度和方向,调节温度分布、气泡排除和氧化还原状态等因素,可以最大程度地提高玻璃表面的质量和光学性能。然而,需要注意的是,气体流动不仅受到设计参数的影响,还受到熔体性质、燃料选择等因素的影响。因此,在实际生产过程中,需要综合考虑多个因素,进行合理的优化和调整,以保证浮法玻璃熔窑的稳定运行和优质产品的生产。
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。
建材发展导向2016年5月 交流园地 浮法玻璃生产中玻璃的缺陷及处理 田加烟 (厦门明达玻璃有限公司) 摘 要:浮法玻璃在生产制造过程中会出现较多的外观变形及瑕疵的产生,变形及瑕疵一般都是由于没有严格控制浮法玻璃制造工 艺参数和细节而造成的,本文主要阐述了浮法玻璃生产过程中出现的产品问题以及相应的解决对策。 关键词:瑕疵;气泡;杂质;缺陷 中图分类号:TQ171.6 文献标识码:A 文章编号:1672-1675{2016)09-0313-02 在目前的浮法玻璃广泛应用中,应用最普遍为制镜玻璃,汽车挡风 玻璃、镀膜玻璃、复印机面板及各类深加工等。我国优质,高等级的浮法 玻璃还存在缺口,而那种普通的建筑用浮法玻璃的生产又出现了过剩的 现象。因此通过精细化控制提高浮法玻璃的等级,在面临浮法玻璃结构 性过剩的局面,对企业有着极其重要的意义。 l浮法玻璃生产中出现的主要缺陷及其外观表现 1.1玻璃带外形变形 (1)波峰变形:其主要表现为波峰宽度在30 150mm之间,它与成型 不均及玻璃带在锡槽的张拉有关。 (2)波纹变形:这是对间隔很细的变形,从中厚度变化发生在横跨拉 引玻璃带,有O.76 2m长,形成于锡槽的第三跨以内。 (3)层状淋子:该淋子与玻璃带表面平行并以层次形式出现。 (4)花纹淋子,带纹是其表现形式。 (5)羊毛状的淋子,无任何方向规律,绵羊毛形式出现。 1.2玻璃带缺陷 . .(1)二氧化锡(Sn02):在边部照光检验或当上表面镀银后较容易发 现SnO:。它与顶部斑点有所不同,是结晶体的形状。 (2)上表面细气泡:该疵点在上表面内出现,气泡直径一般不超过 0.1mm,在镀银和边部照光检查时较容易发现。 (3)幕状伤痕:以连续、细微擦伤或伤痕出现在玻璃带上。 (4)上表面斑点:疵点表现为一种元素锡的中心核加上一个反应圈, 根据进入玻璃带上表面的穿透度和反应圈的强度,可以知道大概的粒子 滴入玻璃带时的玻璃温度。 (5)锡滴坑:在显微镜下,可看见一种元素锡的粒子,无反应圈,起源 比表面斑点冷,锡粒子较大,使疵点在板面上更容易被发现。 (6)上表面锡:显微镜下可见元素锡粒子,不穿透玻璃表面且无反应 圈,起源比锡斑点和锡滴坑冷,锡液轻轻粘在玻璃表面,以至摸一下或擦 一下就很容易去掉且不留痕迹。 (7)片滴:在显微镜下可见疵点是Sn0或snS斑点,滴上时的玻璃温 度决定了穿透玻璃表面的量,片滴一般比上表面斑点、锡滴坑和上表面 锡大,在板架上甚至在小室内很容易看见。在较高温度有可能将一些化 合物还原成元素锡,结果产生反应圈。 (8)其他疵滴。①导向挡板斑点:上表面细微的斑点,在玻璃带边缘。 ②溅疵滴:一个元素锡中心核被一个含有很细元素锡粒子圈围绕 出现 于锡槽的较热区域。③褐色疵点:很大的褐色滴,出现于边缘部位与拉引 的玻璃带成角度。 (9)冷玻璃“拉引”线道t拉引线道是出现在玻璃底表面的连续或间 断的细小划痕。线条平行于玻璃流动的方向。 (1O)热端杂质:在显微镜下,热端杂质为很小的圆气泡或粒子(直径 0.Olmm),用边部照光可照出非常细小的亮点,如不严重的话,是难于用 小室检验查出来的。 (11)气泡斑点:它含有小粒子或者小的开口气泡,它们形成时的玻 方法来靠近作业面,可以搭设辅助泄水洞来防止水土流失过于严重。 (5)要做好潜监控测量等工作。监控量测的根本目的是通过加强对 软弱围岩稳定性等的判断来保证软弱围岩施工的安全进行。这也是隧道 施工中较为关键的环节之一。工作人员应该增加对拱顶沉降以及水平收 敛的监控测试频率,做好观察工作,从而吉士粉发现隧道围岩的实时变 化。同时,还要严格控制仰拱和衬砌之间的距离。根据施工现场的实际情 况,临时仰拱与掌子面之间的距离要控制在3m之内,并且每进行2~3m 的旋工就要进行一个循环,衬砌距离掌子面的距离要控制在70m之内。 总之,未来做好软弱围岩的施工工作,施工单位必须高度重视此问题,并 充分应用各种合理的施工技术,做好预防工作,提高施工效率。 4总结 由于地质条件复杂、软弱围岩的变化较为频繁等方面因素的影响, 煤矿基建软弱围岩的施工过程中仍然存在很多的问题,给施工单位造成 了一定的人员损失、财产损失或者工期延误等。为了保证施工安全,相关 工作人员要根据工程的实际情况,灵活采用施工方法,严格控制好各个 施工阶段的难点,最大程度地发挥各种施工技术以及施工设备的功能从 而实现安全与效益供共赢的局面。当然,随着社会主义市场经济的发展 和科学技术的不断进步,相关工作人员会摸索出更为先进的、科学的施 工方法及技术等,从而更好地应对软弱围岩的施工工作。 参考文献 f1】孙文,岳大昌.隧道工程新奥法原理、施工与存在问题浅析[J].公路交通 技术,2012(02). 【2]孔德森,孟庆辉,史明臣,张伟伟.爆炸冲击波在地铁隧道内的传播规律 研究 地下空间与工程学报,2012(O1). 【3]张赛威.关山隧道围岩与支护结构的力学响应与稳定性分析【D】.辽宁工 程技术大学,2012. 『41何富连,王宁博,魏臻,卫文彬,许华威.采动剧烈影响软弱围岩巷道失 稳机理及支护『J].煤矿开采,2015(05). f51赵勇,刘建友,田四明.深埋隧道软弱围岩支护体系受力特征的试验研 究fJ].岩石力学与工程学报,2011(O8). 收稿日期:2016—2—19 作者简介:张光新(1970一),男,工程师,本科,主要从事煤矿建井工作。 ·313·