玻璃结石缺陷与控制

（2）、碹滴
• ①、外观和形貌特征 该类结石呈尺寸大 小不等的不透明或半透明状，颜色为白色、 小不等的不透明或半透明状，颜色为白色、 灰色、深色、浅黑色等。 灰色、深色、浅黑色等。结石中央呈原砖 边部有溶解蚀变和析晶。 状，边部有溶解蚀变和析晶。结石旁波及 较大，常常还伴随有裂纹。 较大，常常还伴随有裂纹。在显微镜下呈 方石英、鳞石英晶体，晶体粗大的鳞石英 多呈矛头状双晶，单偏光下，呈浅黄色， 突起较底，正交光下，有灰白、浅黄的干 涉色。
• 未熔石英结石：
（2）、解决措施 ）、解决措施
• ① 严格控制各种原料的进厂标准，特别要严格控制硅砂、 长石质原料的粒度上、下限以及各种原料的有害杂质含量； • ② 定期校验称量系统，杜绝称量事故； • ③ 对水分波动 水分波动较大的硅质原料，采用在线测水的方式扣 水分波动 除水分； • ④ 在混合机正常运转的情况下，制定合理的混合工艺参 合理的混合工艺参 数（配合料干、湿混时间，料温、含水率等），定期对配 合料均匀方差进行测定，保证每副配合料都具备良好的均 匀度； • ⑤ 加强熔化管理，保证在换火期间，不切料，稳定料山 及泡界线位置； • ⑥ 制定合理的热负荷分布，建立合理的温度曲线，加强 加强 前区熔化能力。 前区熔化能力
第一节、概述
• 玻璃体内由于存在着 各种夹杂物，引起玻 璃体均匀性的破坏， 从而影响玻璃产品的 质量，称为玻璃体的 缺陷。 • 玻璃体的缺陷是在熔 化过程中玻璃液的物 理化学均一性受到破 坏而发生的。
在浮法玻璃生产过程中，从 在浮法玻璃生产过程中， 原料加工到配合料在高温熔化炉 中熔化，再到锡槽中的成型，最 中熔化，再到锡槽中的成型， 后经退火到冷端获得玻璃产品， 后经退火到冷端获得玻璃产品， 每一环节中的失控都有可能使玻 璃产品产生缺陷。 璃产品产生缺陷。
③、解决措施
• ⅰ、加强池壁保护，避免配合料接触池壁； • ⅱ、控制火焰的角度及长度，避免火焰空 间的AZS砖及锆石英捣打料落入玻璃液； • ⅲ、加强熔化操作，减少玻璃液流的波动， 防止对池壁的严重冲刷及池底凉玻璃液上 翻； • ⅳ、剔除原板中这种结石颗粒，因为这种 结石随碎玻璃重新入窑后，大结石较难熔 掉，小结石继续析晶或形成条纹或疖瘤。
• 初生斜锆石：
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• 锆英石：
二次斜锆石
• ②可能产生的原因 可能产生的原因 主要有3个方面：来 自于池壁的电熔AZS砖,由于高温玻璃液对 池壁的化学侵蚀和对流冲刷作用造成AZS砖 的剥落;锆英石捣打料落入玻璃液,由该原因 形成的结石的结构较疏松;窑底不动层的翻 出物(这种晶体往往发育良好、完整，多为 二次斜锆石）。
（3）、霞石
• ①、外观和形貌特征 为白色颗粒结石，有时在 白色颗粒结石， 白色颗粒结石 疖瘤内呈半透明析晶状。显微镜单偏光下呈羽毛 疖瘤内呈半透明析晶状 状或阶梯状，正交光下，有鲜明的干涉色。 • ②、产生的原因和部位 铝硅质原料中有大颗 产生的原因和部位 粒；钾长石水分偏大、细粉过多造成结团；原料 加工、运输、贮存的过程中引入了铝硅质、高铝 质夹杂，如黏土质、莫来石、刚玉及耐火砖砖屑 等；池壁锆刚玉砖的冲刷、熔蚀形成的大黏度玻 璃液进入主体玻璃液后的析晶；刚玉砖的熔蚀所 形成。斜坡碹上保温所用的高铝质黏土泥，一般 在刚投产时也会发生。
浮法玻璃的缺陷与控制
本讲重点：
• 1、缺陷定义； • 2、缺陷的分类； • 3、了解配合料、耐火材料结石的形成原因 了解配合料、 了解配合料 及解决措施； 及解决措施；
需要掌握的知识： 需要掌握的知识：
• • • • • • • 1、玻璃中的缺陷按形成部位分那几类？ 2、配合料结石的形成原因及解决措施是？ 3、斜锆石形成原因及解决措施是？ 4、碹滴形成原因及解决措施是？ 5、霞石形成原因及解决措施是？ 6、刚玉结石形成原因及解决措施是？ 7、莫来石、黑点形成原因及解决措施是？
2、耐火材料结石
• 耐火材料结石通常都不是暂时出现的缺陷， 而是一种严重的生产事故。 • 缺陷一旦出现，消除它往往十分困难， 有时，要完全消除耐火材料产生的结石， 通常要采取一些根本性的改变措施。
（1）、斜锆石
• ①外观和形貌特征 斜锆石可分为一次斜 锆石、二次斜锆石及一二次斜锆石，三者 外观无大区别。在玻璃中呈白色及灰白色 在玻璃中呈白色及灰白色 致密小颗粒状，与玻璃基体界限分明， 致密小颗粒状，与玻璃基体界限分明，有 坚硬的瓷质感。在显微镜下，一次斜锆石 坚硬的瓷质感 呈细小颗粒状或纺锤状、卵状分布，二次 斜锆石呈松枝状。
③、解决措施
• 严格控制钾长石上、下限颗粒组成； • 保证配合料调和均匀； • 保证玻璃液的对流、液面、料堆、温度稳 玻璃液的对流、液面、料堆、 玻璃液的对流 严禁液面的大起大落，减轻对池壁的 定，严禁液面的大起大落 严重冲刷； • 若玻璃中有大的夹杂物，应切除后再进入 碎玻璃循环系统。
（4）、刚玉
③、解决措施
• 严格控制原料质量，杜绝含锆铝质、铝硅 质、铝质、高铝质等夹杂物的引入； • 严禁温度大幅度的变化； • 严禁液面的频繁起落，防止对池壁造成严 重冲刷； • 选用高质量的铝硅质耐火材料及刚玉砖。
（5）、莫来石
• ①、外观和形貌特征 在玻璃板面呈白色 或浅黄色颗粒状，与玻璃液界限较分明。 或浅黄色颗粒状，与玻璃液界限较分明 在显微镜下观察，中心为莫来石原砖结构， 边部有刚玉、针状莫来石及霞石析出，若 是锆莫来砖还伴随有斜锆石析晶。 • ②、产生原因和部位 莫来石砖的剥落 产生原因和部位 物，原料中夹杂有莫来石砖颗粒。
• ②、产生原因 、 由原料本身所含的或加 工、运输、存放过程混入的铬铁矿引起的 铬点，经电镜能谱分析，此类结石的主要 成分为氧化铬。由混入玻璃液中的镁铬砖 经熔化产生的铬点，这种结石周围无明显 的墨绿色铬着色扩散反应圈，电镜分析， 结石成分中除氧化铬外还含有氧化镁。
③、解决措施
• 保证原料运输工具的洁净，严把原料质量 关，防止杂物引入； • 加强碎玻璃管理，防止耐火材料混入； • 操作器铁件外表面要求无氧化疏松脱落层
实际上，理想均一的玻璃是 不存在的。即是说，玻璃的缺陷 如同数学误差一样，是不可能彻 底消除和避免的，我们能做到的 只是尽量减少操作失误出现的缺 陷，以及尽最大的努力将各种缺 陷降到最底。
第二节、 缺陷的分类
• 按形成部位分成6大类： • （1）、原料缺陷 由于各种原因，造成原 料自身质量问题或外来夹杂物引起的缺陷。 • （2）、熔化缺陷 在熔化部，由于熔化 不良引起的缺陷。 • （3）、耐火材料缺陷 由于耐火材料的 熔蚀和其他方式对耐火材料的侵蚀引起的 缺陷。
1、配合料结石
• 该类缺陷大多在玻璃板的上表面，呈白色小 粒状或多个颗粒的聚合体。结石周围有较宽的扩 散层，在窑内停留时间长的结石，表面瓷化，周 边与玻璃界限不清晰。 • （1）、形成的原因 该类结石属于未熔化的残 形成的原因 留物，一般产生的原因为硅砂颗粒过大，形成的 未熔石英；配合料 调和不均匀，局部形成的硅砂 富集；配合料输送及窑头料仓贮存过程中的分层； 助熔剂过少；熔化时跑料或边部切料；熔化温度 过底等过程造成。
• ①、外观和形貌特征 在玻璃板面呈白 色致密颗粒状，颗粒较小， 色致密颗粒状，颗粒较小，结石与玻璃界 限较清晰。 限较清晰。显微镜下观察，结石中心呈致 密原砖结构，结石旁边有粒状、柱状、板 状刚玉颗粒析出或刚玉周围有二次莫来石、 霞石伴生。
• ②、产生原因和部位 AZS砖侵蚀剥落的 产生原因和部位 蚀变产物；莫来石砖的侵蚀后产生结石的 伴生物；黏土砖侵蚀后所形成结石的伴生 物；刚玉砖的剥落物；原料中有锆铝质、 铝硅质、铝质、高铝质等夹杂物。
• ②、产生原因和部位 产生原因和部位 熔化部碹顶硅砖的剥落 物，产生部位从前区L型吊墙至熔化部后山墙都有。 产生部位不同，其化学组成及物相组成都有所不 同。产生于前区L型吊墙的晶型排列不整齐；产生 于前区碹顶的中部者晶体排列整齐，呈玉黍状或 团粒状；产生于前区碹顶边部的晶型排列同产生 于前区L吊墙；产生于热点后部碹顶者晶型排列整 齐，这个部位温度相对较底，碱性组分、芒硝分 解产物易在此处凝聚，侵蚀较严重；产生于熔化 部后山墙者晶体中含有硫元素，呈钟乳石状的熔 融凝聚物，还可能有残砖存在。
• （4）、成型缺陷 在成型部位形成的缺陷。 退火过程中，由于退 • （5）、退火缺陷 火制度不合适或事故造成的缺陷。 • （6）、冷玻璃加工和储存缺陷 玻璃切 裁、包装和储存过程中形成的缺陷。
• 按在玻璃中的位置分成3大类： • （1）、玻璃板中的缺陷 这是一种由熔化或配 合料引起的缺陷，通常以固体夹杂物（结石）和 气体夹杂物（气泡）的形式出现。 • （2）、玻璃板上表面的缺陷 • ①结石 这是一种碹顶滴落物（液滴、粉尘）所 造成的缺陷。如缺陷位于玻璃浅表层，这种缺陷 往往由熔窑碹顶或锡槽顶滴落物产生的固体夹杂 物造成。 • ②上表面气泡 这种缺陷往往是闸板部位形成的 闸板泡，一般泡径较大。
• （3）、玻璃板下表面的缺陷 • ①类似于玻璃上表面的缺陷，如气泡（闭 口泡）、结石等。 • ②下表面特征缺陷，如沾锡、开口泡等。 • ③产生于流道流槽、唇砖或锡槽的下表面 开口泡。 • ④光学性质缺陷，玻璃因化学和热均匀性 而产生的光学变形；麻点如压裂、硌伤等 缺陷；由锡槽产生的光畸变等。
按显微结构可以分为2大类
③、解决措施
• 设计 合理的窑炉结构，在砌筑大碹时，一定要执行砌筑 标准，严把质量关，尽量减少砖缝，投产初期严格制定烤 烤 窑工艺制度。 窑工艺制度。 • 经常对熔窑进行热工标定，建立定期的查窑制度，用红外 测温仪定期监测大碹表面温度并做记录，当发现大碹表面 某点温度超过300℃时，就要每天对该点进行跟踪温度测 量，当温度超过600℃时，就要打开保温层进行维修，针 对出现的侵蚀空洞，及时修补，防止大碹硅砖及保温层进 一步受侵蚀。 • 调整火焰角度 调整火焰角度，减少火焰对碹顶的上扬烧损； • 在不影响熔化的前提下，适当降低熔窑温度； • 在满足澄清的前提下，尽量减少澄清剂芒硝的用量； • 定期处理后山墙的挂帘子。
• • • • • • • • • • （1）、非晶态缺陷 ①气相缺陷（气泡） ②玻璃相夹杂物（条纹和疖瘤） ③硌伤和压裂 ④由不均匀应力产生的缺陷 （2）、晶态缺陷 ①熔化残留物 ②侵蚀的耐火材料 ③玻璃熔体的析晶 ④锡槽产生的上表面缺陷
第三节、原料及熔化部位产生的缺 陷
• Ⅰ、结石 • 玻璃中各种固体夹杂物无论其来源如何统称为 “结石”，其中，有未熔化的配合料以及随着配合 料进入熔体中的难熔物质形成的配合料结石 配合料结石；耐火 配合料结石 材料未熔化残余物形成的耐火材料结石 耐火材料结石；有从玻璃 耐火材料结石 自身析出的结晶结石 结晶结石；有因冷却部碹顶或锡槽顶滴 结晶结石 液物造成的、轻微暴露在玻璃表面上的碹滴结石 碹滴结石等。 碹滴结石 该类缺陷通常位于玻璃体内，结石的尺寸可从肉眼 能看到极小颗粒到大块夹杂物，可有不同的形状和 颜色，可以是不透明的或半透明的。由于其组成与 周围玻璃的组成不同，因此他们的膨胀系数不同， 在结石周围就会产生应力，当结石较大时，产生的 应力就越大，甚至导致玻璃带的破裂。
③、解决措施
• 严格控制原料的质量，杜绝莫来石砖颗粒 夹杂物的引入； • 减少投料时配合料细粉的飞扬，减少对L型 吊墙的侵蚀； • 窑炉到后期时，若L型吊墙出现严重的损坏， 可采取热修的方式进行热补。
（6）、黑点
• ①、外观和形貌特征 一般分布在玻璃板 颗粒直径约在1㎜左右，也有直径在5 中，颗粒直径约在 ㎜左右，也有直径在 左右的大颗粒，颜色多为黑色、墨绿， ㎜左右的大颗粒，颜色多为黑色、墨绿， 也有棕黑色、灰黑色等。在显微镜下观察， 也有棕黑色、灰黑色等 中心为黑色，边部呈绿色，为俗称的铬点。 结石呈棕黑色片状的一般为掉入玻璃液中 的氧化铁、铁皮、钢渣等物。