全国性建材科技期刊——《玻璃》 ２００６年第１期总第１８４期
浮法玻璃气泡产生的原因及解决办法 王树喜 王桂荣 杜米芳 （洛阳浮法玻璃集团公司洛阳市４７１００９） 摘要通过对浮法生产玻璃的工艺研究，探讨玻璃中气体的存在形式及气泡产生的原因，并结合生产实际来 研究解决气泡问题的办法，达到提高浮法玻璃生产质量的目的。 关键词 浮法气泡ＧＩＡ５２２ 四极质谱 中图分类号：ＴＱ１７１ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３—１９８７（２００６）０１－００４９—０４
玻璃气泡是玻璃中的气体以可见形态存在的形 式，是气态夹杂物，不仅影响玻璃制品的外观质 量，更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度。存 在于玻璃液中的气体主要有三种状态，既可见气 泡、溶解的气体、化学结合的气体。在浮法玻璃生 产过程中，原料种类、炉气性质和压力、熔制温度 等不同，在玻璃中的气体种类和数量也不同，常见 的气体有０２、Ｈ２、Ｈ。Ｏ、ＣＯ、ＣＯ。、ＳＯ２、Ｎ２、 Ａｒ等。 将气泡按其产生的来源分类会有助于寻找气泡 产生的原因。第一类是所谓澄清气泡，是在初熔及 澄清之后残余在玻璃中的气泡；第二类是玻璃熔体 中大体已不存在气泡以后，在某一时间又从玻璃中 析出所分解的气体而形成的气泡，称为再生气泡 （重沸气泡）；第三类是气泡中有些夹杂的气态、液 态或固态异物。它们是空气泡、工作气泡、铁质气 泡、污染气泡等。分清气泡是属于三类中的那一类 就可推测气泡缺陷是在那个区域产生的，这对采取 什么样的消除缺陷措施致关重要。气泡数、气泡大 小及其分配情况、气泡中和气泡附近的物质在显微 镜下的观察结果、玻璃中气泡的位置、气泡中的气 体分析等都是诊断气泡缺陷的重要特征参数。 ２ 玻璃中气体的存在形式及在玻璃熔体中的溶 解度 ２．１碳酸盐分解产物和燃烧产物ＣＯ。 它在玻璃熔液中的溶解度，取决于能生成比较 稳定的碳酸盐的含量，如果碱性氧化物浓度增加， 玻璃吸收ＣＯ 的能力也随之增大。而ＣＯ。的物理 溶解却随温度的升高、过饱和程度的增加而降低。 ２．２硫酸盐分解产物和燃烧产物Ｓ０。 它能与配合料、玻璃液相互作用形成硫酸盐或 再次分解为Ｓ０ 或ＳＯ。。澄清剂芒硝在高温下受热 分解放出ＳＯ。和０。或Ｓ０ 。随着玻璃中含碱量的 增加，玻璃液中的ＳＯ。再次与一价、二价金属氧 化物生成硫酸盐而增多。而ＳＯ。的溶解度在熔体 中随温度上升及Ｓｉ０。含量的增多而减小。 ２．３ Ｏ２ ０ 在玻璃中的溶解度是微小的。只有当玻璃 液中存在变价氧化物时，因在低温时变价氧化物吸 收０２由低价转变为高价，使其溶解度增加，而在 高温时高价氧化物分解放出Ｏ 变为低价氧化物， 其溶解度又降低。这也是变价氧化物能成为玻璃澄 清剂的原因。 单纯的ＳＯ。或０ 气体，它们的溶解速度均 慢，若两者同时存在，则比较容易溶解，这可能是 由于ＳＯ 与０ 化合形成ＳＯ 后比较容易进入玻璃 网络的缘故。 ２．４ Ｈ２ｏ 熔体玻璃吸收水气的能力特别强，这是由于水 的化学特性，在玻璃中呈一ＯＨ基团，与玻璃网络 完整性有关，一般说来，水的溶解度与玻璃的网络 中断键数量成正比，因此随熔体中碱含量的提高和 随温度的升高而增大。 另外，水气溶解增加有利于玻璃的澄清，这是 由于水气溶解后进一步破坏了玻璃的结构，降低了 玻璃的表面张力和黏度的缘故。在实际生产中，使 用含水汽较多的燃料会有利于玻璃的澄清，但对其
- .
. word.zl 浮法玻璃中退火产生的缺陷及控制
理工大学 战营
一、玻璃的退火
玻璃退火的目的是减弱和防止玻璃制品中出现过大的剩余应力和光学不均匀性，稳定玻璃部的构造。
玻璃的退火可分成两个主要过程：一是玻璃中应力的减弱或消失，二是防止应力的重新产生。玻璃中应力的减弱和消除是以松弛理论为根底的，所谓应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使应力消散的过程，应力的松弛速度在很大程度上决定于玻璃所处的温度。
玻璃在加热或冷却过程中，由于其导热性较差，在其外表层和层之间必然产生温度梯度，因而在外层之间产生应力。这种由于温度梯度存在而产生的应力称为温度应力或热应力，此种应力的大小，既取决于玻璃中的温度梯度，又与玻璃的热膨胀系数有关〔玻璃的化学成分决定玻璃的热膨胀系数〕。
热应力按其存在的特点可分为暂时应力和永久应力。
暂时应力，当玻璃受不均匀的温度变化时产生的热应力，随着温度差的存在而存在，随温度差的消失而消失，被称为暂时应力。
应力的建立和消失过程。当制品冷却开场时，因为玻璃的外层冷却速度快，所以外部温度比部温度低，外层收缩大，而这时层温度较高，且力求阻碍外层收缩，这样造成玻璃外层产生应力，部产生压应力。在应力过渡到压应力之间存在着中间层，其应力值为零。当冷却接近完毕时，外层体积几乎不再收缩，但此时玻璃部仍有一定的温度，其体积力求收缩，此时造成外部受压应力，层受应力。- .
２７生产经验
浮法玻璃锡石缺陷的形成机理和控制措施
杨晓鹏
（秦皇岛耀华玻璃股份有限公司秦皇岛市０６６０００）
摘要关键词中图分类号：ＴＱ１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１９８７（２００９）０７－００２７－０３阐述锡石的产生机理，重点分析锡槽中氧、硫、水污染要素的主要途径，提出了锡石的预防、控制方法。锡石 机理 污染 控制 预防
浮法玻璃是在充满惰性气体和还原性保护气氛
的锡槽中成形的，锡槽中熔融的玻璃液、锡液和保
护气体一起构成了一个多相的、复杂的系统。由于
整个系统处于高温度状态，各相之间发生氧化还原
等相互作用是必然的这种相互间的反应直接产生
与锡有关的缺陷，我们俗称锡缺陷，主要有光学畸
变、锡石、虹彩和沾锡等几大类。上述缺陷严重影
响浮法玻璃的质量和成品质量，造成浮法玻璃的产量和总成品率下降，因此对锡缺陷的预防和控制显
得尤为重要本文只是选择其中的锡石缺陷从其形
成机理及控制方面进行分析和探讨。
锡石是一种或几种氧化物或硫化物组成的缺
陷，主要有氧化锡、氧化亚锡、硫化锡、硫化亚锡
等，呈灰色或白色，以点状、团状或线状分布在玻璃
表面其晶型有时与斜锆石混淆，在显微镜下观察，
该类缺陷呈黑色珊瑚状、粒状、针状等，无消光现
象，在正交光下有时呈黄色或颜色较艳的红色。
目前，用于锡槽的保护气体大都是高纯Ｎ和
Ｈ的混合气体，其中Ｈ占５％～１０％。该混合气体纯
度一般含氧和含硫量在１０×１０以下，露点为－５６℃
以下。但由于锡槽本身密封问题，在生产操作中，
槽内不免要渗入一定量的空气，或者随玻璃液带入
一定量的氧和硫，这是槽内主要杂质的来源。当氧
气、硫等渗入时，锡液将受到氧化。锡液在高温下
与槽内气体主要发生如下反应：
２Ｓｎ＋Ｏ＝２ＳｎＯ。
。
。１锡石的特征
２锡石的产生机理
２
２２
２－６２ＳｎＯ＋Ｏ＝２ＳｎＯ
Ｓｎ＋Ｏ＝ＳｎＯ
ＳＯ＋Ｓｎ＋２Ｈ＝ＳｎＳ＋２ＨＯ
氧气的引入主要包括以下几个方面：
主要是边封、观察窗、测温控、拉边机与锡槽
结合处等密封不严所致。只要这些部位存在缝隙，
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·
