浮法玻璃生产线投产初期板面气泡的治理.docx

0引言

气泡是玻璃均化重要工具之一，因此配合料中必须含有一定的气体比例，才能达到熔制均化的目的。然而在日常生产当中不免会遇到各种各样的气体缺陷，为了能很好地利用配合料当中的气体，使其在生产工艺方面发挥好的作用，避免产生缺陷问题，研究各类气体的物理化学特性是十分必要的。借助先进的气泡检测设备，结合实际案例研究解决浮法玻璃生产线投产初期遇到的气泡问题，提出相应治理措施。

1案例1

（1）F线工艺背景及微气泡取样信息

工艺背景：原料方面主要使用澄清剂芒硝，未加炭粉。配料各项指标均在合理范围。600t/d天然气窑炉，六对小炉，热点在5#小炉，热点温度为1570～1575℃，澄清温度为1430℃，有0#氧枪做辅助助熔，鼓泡枪做辅助对流。投产初期微气泡数量80～100个/m2。通过对以上取样信息进行分析讨论，怀疑大水包有漏水嫌疑，更换大水包后板面微缺陷没有变化。通过观察窑内泡界线情况，分析有澄清不良因素，决定进行气泡内气体成分检测。

（2）气泡内气体成分检测

利用GIA522质谱仪进行气泡内气体成分检测，结果见表1。

表1气泡内主要气体成分检测结果

以上检测结果显示气泡内气体以CO2＋N2和N2为主。怀疑是澄清不良气泡。

（3）气泡产生原因分析

结合化学澄清机理分析气泡产生原因：

①澄清初期，气泡中CO2的含量比较高，由于温度比较低时，熔体中CO2的过饱和程度比较大，直到约1250℃气泡中的CO2含量还明显增大，但超过1250℃后，气泡中的澄清气体增加很快，同时N2和CO2含量减少。

②从气泡排出机理当中我们得出，气泡上升到液体表面时会受到一定的阻碍，原因是液体的表面张力。若气泡的上升力＞表面张力，气泡顺利排出。提高最高澄清区的温度可以降低玻璃液表面张力，研究表明，在相同温度还原性熔制条件下的表面张力可增大20%，从而使气泡排出困难。

③澄清过程中气泡排出N2具有重要意义。因为N2的溶解度很小，扩散流几乎小到可以忽略，只能通过气泡的上升将它排出。澄清状况良好时，残余的微小气泡中很少或几乎不含N2，只含有大量的CO2和H2O，温度降低时CO2的溶解度增大，因而在静置阶段这种残余气泡会消失。澄清不足时，可溶解的气体被吸收之后，N2的含量就很高了，玻璃中许多小气泡含N2从半数到很高百分数很明显是澄清不足所致。

（4）缺陷治理方案

首先是原料方面的调整：由于是天然气窑炉，料堆区还原性相对较差，在配合料当中加入一定量的炭粉，增加配合料还原性，有助于料堆区芒硝（Na2SO4）的提前分解发挥作用。其次是熔化方面的调整：各小炉风火配比，使其符合料堆区还原性，泡沫区中性，热点后区氧化性的特点。这样更有利于二氧化硫的排出和三氧化硫的吸收。料堆区各小炉残氧量控制在1%～2%；泡沫区各小炉残氧量控制在2%～4%；热点之后小炉残氧量控制在5%～8%。最后是逐步关小并均衡各鼓泡器流量，使鼓泡器发挥正常作用，稳定玻璃液对流。提高热点温度和澄清温度，提高该区域玻璃液上表温度，降低玻璃液表面张力，有助于气泡的排出。

以上措施调整完毕之后，板面微气泡数量逐渐由80～100个/m2，下降到15个/m2以内。

2案例2

某公司T线，熔化量为900t/d的一窑两线天然气窑炉，主线生产3mm以下厚度玻璃产品，用于汽车玻璃、制镜、太阳能背板用户。支线生产4mm以上厚度产品，主要侧重于离线镀膜等高端用户。投产一个月时间里，主支线板面缺陷较多，有透明节瘤缺陷、固态结石缺陷、气泡缺陷，类型复杂，不好做分析判断。在排查原料问题之后将治理板面问题的重点就放在了熔化方面。调整鼓泡枪的深度和流量，调整各小炉风火配比和温度制度，前区温度由1430℃上调到1438℃，热点温度由1558℃调整到1567℃。目的是使料堆前移，不超过料堆最末端501#枪。料堆和泡界线前移使板面夹杂物缺陷明显减少，气泡缺陷没有变化，仍然是每小时100多个。一等品率在70%以下。通过对以上取样信息进行分析讨论，由于气泡接近玻璃上表面，且核心尺寸较大，怀疑流道闸板处有问题，随后对流量闸板进行倒换，板面气泡没有变化。

经技术小组讨论之后，将冷却部锁定为重点观察区域。通过在观察孔长时间地观察发现，冷却部玻璃液上表面有不间断冒泡现象，这一发现和气泡鉴定结果相吻合。最后决定逐步拆除冷却部池底保温材料，历时四天拆除完毕。拆除之后主线冷却部池底温度下降26℃，支线冷却部池底温度下降30℃。

板面质量变化：板面气泡个数由原来的每小时40～50个，下降到每小时10个左右。主支线板面质量均提高20个百分点，主支线质量均达到优等品标准，满足制镜、镀膜客户使用要求。

3结语

由于氧化性配合料有增加微气泡的倾向，故生产中尽量采用还原性配合料。单纯增加炭粉含率不能保证热点处熔制的还原气氛，需要火焰空间气氛的配合。通