浮法玻璃气泡的产生及解决方法

浮法玻璃气泡的产生及解决方法

董海青

(秦皇岛耀华玻璃股份有限公司　秦皇岛市　066000)

摘　要　通过对浮法玻璃气泡外观和产生规律的认真分析,来判断气泡产生的原因及位置,从而有效解决气泡问题,进而不断提高浮法玻璃生产和质量控制水平。

关键词　浮法玻璃　气泡　生产和质量控制

中图分类号:TQ171　文献标识码:A　文章编号:1003-1987(2007)05-0044-03

在浮法玻璃生产过程中,气泡问题一直是制约

稳定浮法玻璃生产和质量的重要因素。那么,气泡

大约有多少种?产生的原因及解决方法有哪些?下

面就这些问题与大家共同探讨。

1　气泡的分类

通过生产实践,浮法玻璃气泡大概可分为两大

类:即熔化澄清气泡和非熔化澄清气泡。

(1)熔化澄清气泡:即因原料、熔化、燃料、燃烧

系统不稳定造成的气泡;

(2)非熔化澄清气泡:即因砖材质量、硝类冷凝

物及冷却设备引起的气泡。

这两类气泡在外观上又可按表1分类。

表1　气泡种类分类

分类依据种 类特征信息

浮法玻璃厚度方向可分为上开口泡、上表面封闭气泡、中上部封闭气泡、中间封闭汽泡、中下部封闭气泡、下表面封闭气泡、下表面开口泡。

浮法玻璃宽度方向将玻璃板分成五个区间,可分为左边部气泡、左中气泡、中间气泡、右中气泡、右边气泡。

玻璃运行方向可分为有规律间隔气泡(气泡在玻璃板宽

度的某一个位置有间隔规律的产生)和无

规律气泡。

原板上肉眼

垂直看到的

零散气泡可

确定为不是

由于熔化澄

清不良所产

生的气泡

气泡大小可分为微气泡(指直径<0.2mm的气泡), 0.2～0.5mm的气泡、0.5～2.0mm的气泡、2.0～5.0mm的气泡、>5mm的气泡。

泡内压力可分为高压气泡和低压气泡。高压气泡产生于低温区,低压气泡产生于高温区

显微镜观

察泡内情况可分为空泡(指无异物)和非空泡。

判断是否含

有芒硝及轻

重程度

产生的原因及部位可分为原料泡、熔化泡、澄清泡、卡脖泡、

冷却部泡、流道泡、锡槽泡。

2　浮法玻璃气泡产生的原因及解决方法

(1)原料泡

配合料带入的空气形成气泡———生料团(片)或

超细粉料团(片)、芒硝大颗粒、碎玻璃夹带进入的空

气;二氧化碳———配合料熔化时碳酸盐的分解产物;

水汽———加进配合料中的水;氮气———空气被夹带

进配合料并被加入熔窑,氧气在玻璃液中的溶解度

较大,留下的大部分气体为氮气。

气体分可溶与不可溶气体,不可溶气体有氮气、二氧

化碳、氩气。可溶气体有氧气、二氧化硫、水。

(2)熔化泡

泡界线外熔窑周围的液面线:小气泡来自熔窑

高温区域;因为气泡被玻璃吸收或溶解的过程和时

间有关,玻璃的温度越高,气体被玻璃吸收的越多,

使气泡变得更小。0.2mm直径以下的气泡一般来

自熔化部。直径0.5mm的气泡一般在卡脖部位产

生。再大一些的气泡则来自于冷却部或流道。

原因:玻璃液面线周围有耐火材料析出的玻璃

相,长时间滞留在液面线耐火材料周围。此部位外

部是池壁冷却风,冷却风使池壁砖缝内侧温度更低,

易集聚芒硝,在温度、熔窑压力和液面的变化下,集

聚的芒硝进入玻璃液,产生气泡。池壁的重型保温、

池壁砖的缝隙使玻璃液渗出,进入池壁保温层,致使

气体沿池壁缝隙进入窑内玻璃液,产生气泡。

解决方法:稳定熔窑压力、稳定玻璃液对流、堵

塞池壁缝隙、稳定末对小炉火焰。

(3)澄清泡

微气泡一般指直径小于0.2mm的气泡。微气

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泡主要产生在澄清部。

原因:澄清温度过低,末对小炉火焰过强或过弱。澄清区火焰气氛还原性,燃油雾化不良,油中含有较多的颗粒碳,泡界线不稳,火焰不稳定。对流的突然变化。

除澄清温度的影响之外,还受泡界线不稳、投料机速度变化较大、液面高度变化较大、熔窑内气氛变化较大影响。燃料油中含有颗粒碳,散落在玻璃液表面,油雾化不良所致。熔化量的突然变化也会引发澄清泡。

(4)卡脖泡

原因:卡脖冷却设备及分隔吊墙产生的气泡,此处冷却设备有大水管和搅拌器两种。冷却设备渗漏水会引发气泡,搅拌器处的凉玻璃液中粘有掉落的芒硝,冷凝在大水管暴露空间部分的芒硝因冷却部压力的变化掉落在玻璃液中引发气泡。该种气泡一般在玻璃板的上部中部或下部,没有明显的规律。在显微镜下观察,一般留有或重或轻的芒硝痕迹。已析晶的玻璃重新溶解会产生气泡。

解决方法:①检查冷却设备是否漏水。②检查冷却设备的液面线周围是否有掉落的芒硝痕迹或异物。③严格控制冷却部压力,冷却部压力一般控制在8～15Pa。④在设计中,减少大水管的空间暴露部分。⑤大水管的空间暴露部分用玻璃液覆盖。⑥稳定玻璃液面。⑦稳定冷却水压力。

(5)冷却部泡

原因:一种是上部空间及液面线产生的气泡,另一种是由底部产生的气泡。上部空间及液面线产生的气泡,一般存在于玻璃上表面,呈封闭状。上部空间掉落的芒硝引发的气泡在显微镜下观察,一般含有轻重程度不同的芒硝痕迹。液面线附近产生的气泡,一般因砖材质量、池壁砖缝隙或沿池壁粘有异物而产生。冷却部池底产生的气泡一般由砖材质量,或异物及安装阶段残留的焊渣铁器等产生,直径一般都在0.5～1.0mm或更大。

解决方法:针对上部空间及液面线产生的气泡: ①稳定冷却部压力。②保持冷却风的纯净。③尽可能地分隔熔化部与冷却部,减少熔化部废气对冷却部的污染。④减少外部环境对冷却部的影响。

⑤检查池壁液面线是否存有异物。

针对冷却部池底产生的气泡:①检查冷却部玻璃液面,是否有从底部排出的气泡。②拆除冷却部底部保温,降低冷却部池底温度。③可采用冷却风机冷却池底部,但要注意防止析晶。④增加玻璃成分中的铁含量,减少玻璃的透热性。⑤尽可能地加深大水管的尺寸,减少玻璃液回流。

(6)流道泡

流道泡分为两种,一种是由流道底部产生,另一种是流道上部空间掉落芒硝或由流道闸板产生。

由流道底部产生的气泡:一般都在玻璃板的下表面,气泡封闭,即使为开口,其边缘也有破裂的痕迹。直径一般在0.5～1.0mm,有时气泡直径视原因不同而大小也不同。

原因:①底砖中含有金属铁元素较多且集中。

②砖缝较大,玻璃液渗漏。③安装散落的焊渣没有清除干净。④金属或砖类粘结在底砖表面。

解决方法:①降低流道温度。②清除异物。

流道上部空间掉落的芒硝或由流道闸板产生的气泡:上部空间掉落芒硝产生的气泡一般会伴有杂质存在于玻璃上表面,在玻璃板上表面呈条状,一般短时间内可消失;流道闸板泡一般存在于玻璃上表面,呈点划线状,有规律地间隔。一般因闸板下沿口开裂所致。

解决方法:①降低流道温度。②稳定冷却部压力并在低于锡槽压力下控制。③提高锡槽零贝保护气用量。④密封流道缝隙。⑤更换流道闸板。⑥严格控制玻璃成分中的SO3。

(7)锡槽泡

槽底砖产生的气泡,一般发生在新投产浮法线锡槽的高温区,通过锡槽观察窗能够观测到气泡产生的位置。气泡在玻璃原板中呈下表面开口,开口较大,深度较浅,宏观变形明显。

原因:①槽底砖潮湿,含水率高。②槽底砖气孔率偏高。③锡槽烤窑升温阶段,底砖中的水分没有排净。④砖缝或底砖螺栓孔中的气体排出。⑤安装时,残留的金属与锡共溶产生气体。

解决方法:在产生槽底泡位置的底壳钢板上钻直径10mm的孔,一般需钻入底砖30mm的深度,并锥丝。并用铜管引出,与真空泵联结。钻孔数量视泡源多少而定。

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