關(guān)于浮法玻璃錫缺陷產(chǎn)生的原因及治理措施分析

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(duì)玻璃質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。如果錫缺陷出現(xiàn)，必然會(huì)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(duì)策

1.前言

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)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(shí)別極端波紋樣品的來(lái)源，并調(diào)整工藝參數(shù)以快速識(shí)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(jì)、錫槽內(nèi)的溫度制度、錫液流場(chǎng)、錫槽內(nèi)的拉邊機(jī)、錫溝、擋坎等。

2.1錫槽設(shè)計(jì)

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(jì)的新要求。王曉紅指出，設(shè)計(jì)超薄浮法玻璃的薄化區(qū)長(zhǎng)度要比普通厚度浮法玻璃長(zhǎng)。超薄浮法玻璃的生產(chǎn)需要13-20對(duì)拉絲機(jī)和錫槽，具體取決于質(zhì)量和稀釋率。它足夠長(zhǎng)，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(duì)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(guò)擴(kuò)散，減薄，模制等過(guò)程后，從熔化爐的入口端流入錫槽，然后從出口端離開(kāi)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(shí)，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(duì)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(shí)，玻璃液黏度對(duì)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(huì)造成玻璃液黏度不均，使玻璃液流產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)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(guò)高。

2.3錫液流場(chǎng)

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(dòng)的，其流場(chǎng)對(duì)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(dòng)等因素，會(huì)造成錫液產(chǎn)生流動(dòng)，其流動(dòng)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(dòng)及其與錫液之間摩擦力的作用，玻璃帶前進(jìn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)上層錫液也向前流動(dòng)，并且玻璃越薄，其移動(dòng)速度越快，這種高速移動(dòng)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(duì)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(dòng)，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(duì)流使得冷熱錫液混摻，會(huì)造成玻璃帶下表面微波紋，主傳動(dòng)引起的錫液強(qiáng)制對(duì)流、階梯錫槽、直線電機(jī)、石墨擋坎等輔助設(shè)施對(duì)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(shí)，錫表面會(huì)穿透氧化亞錫，并且在強(qiáng)化過(guò)程中，氧化錫會(huì)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(shí)，會(huì)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(jiàn)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(lái)像針，它來(lái)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(mén)的密封性不好，當(dāng)氧化錫沉積并從保護(hù)氣體泄漏時(shí)，錫槽的溫度發(fā)生變化，錫石會(huì)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(huì)損壞退火爐中提升輥或滾筒的表面。錫槽出口處的錫灰會(huì)污染錫的玻璃底面。這不僅會(huì)導(dǎo)致玻璃外觀變差，還會(huì)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(dòng)或熔池壓力變化）時(shí)，錫熔池中的二氧化錫，氧化亞錫和錫會(huì)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(jì)改進(jìn)

在玻璃生產(chǎn)的過(guò)程中，針對(duì)浮法生產(chǎn)，可以改進(jìn)錫槽的結(jié)構(gòu)。針對(duì)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(gè)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(wèn)題，使用了將沒(méi)有被玻璃板覆蓋的熔融錫上方的空間分成多個(gè)隔板的隔墻。通過(guò)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(huì)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(lái)，對(duì)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^(guò)程中錫的滲透機(jī)理，張琴建立了錫離子氧化模型，并對(duì)錫離子和錫顆粒的擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行了耦合數(shù)值模擬。這表明錫浴溫度系統(tǒng)會(huì)影響錫的滲透。分布影響很大，并且可以通過(guò)優(yōu)化溫度系統(tǒng)來(lái)控制錫滲透的量和深度。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，針對(duì)浮法玻璃的錫缺陷的問(wèn)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(duì)浮法玻璃生產(chǎn)的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]邵宏根，毛清華，龐世紅，方剛，杜鳳山.浮法玻璃成型過(guò)程的數(shù)值模擬[J].硅酸鹽學(xué)報(bào).2019（08）：28

[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(bào)（自然科學(xué)版）.2019（01）：66