浮法玻璃表面渗锡
浮法玻璃表面渗锡
浮法玻璃液自熔窑流经流道进入锡槽，在熔融金属锡液的上方平铺摊开而成形。在玻璃带沿锡槽前进的方向，玻璃的自身温度由进入锡槽时的～ 1100℃，冷却至离开锡槽进入退火窑时的～600℃。在这样的温度范围内，不可避免地会发生玻璃表面层与锡液之间的离子交换或离子扩散。离子交换反应的结果是玻璃表面层锡含量增加，碱金属和碱土金属含量降低。由化学分析得知，玻璃下表面的锡含量远高于上表面，致使上下表面之间的物理性质出现差异，如下表面的折射率和密度均高于上表面，而且下表面的渗锡量对深加工产品也会造成一定的影响。所以人们只是对玻璃下表面锡含量及其渗锡分布感兴趣，玻璃上表面的渗锡机理与下表面类似，只是渗锡量的不同而已。玻璃下表面渗锡的深度一般为20～40 um。在玻璃的浅表层，Sn“的比例大于sn 的比例。然而在相对深的玻璃表面层上sn 的比例却大于sn 。另外，由玻璃的渗锡分布曲线可知，在距玻璃下表面大约几个微米处，有一富锡层，即渗锡量出现一个峰值，通常称之为驼峰或卫星峰。在深度小于这个富锡层的薄层内，二价锡的比例大约占了60％。在深度大于该富锡层的玻璃内部，四价锡的比例大约占了80％。
浮法玻璃表面渗锡原因
浮法玻璃表面渗锡主要是由于熔融状态的锡的氧化造成的。为了防止锡的氧化，通常会往锡槽中充入惰性加还原性的氮氢保护气体。即使是这样也不可避免地会有残余的微量氧的存在。在1023。K(750℃ )时，氧气在液态锡中的溶解度为0。0049％。这些微量氧与锡发生下列化学反应，将锡氧化为高价态：
Sn+【0】一Sn (n=2，4) (1)
产生的锡离子中主要是Sn ，这是由于锡槽中主要是还原性气氛所决定的。所产生的四价锡可能又被保护气体中的氢还原为二价：
Sn4++【H】_÷Sn (2)
Sn 在玻璃带中的扩散速度远大于Sn 和Sn。，这是因为Sn 与玻璃中的碱金属或碱土金属离子(M )发生离子交换反应：
Sn2+(锡液)+Mx+【玻璃表面层
)_÷Sn 【玻璃表面层)+M 【锡液) (3)
由于离子交换反应的结果，使锡扩散进入了玻璃带的表面层。所以在浅表面层中，玻璃中的渗锡主要是Sn 居多。在玻璃的深表面层，由于有Fe 等氧化性物质的存在，使得sn 被氧化为sn“：
Fe +Sn —÷Fe2++Sn (4)
这就是为什么在玻璃的浅表层的渗锡中，二价锡的比例大约占多数，而在玻璃的深表面层的渗锡中，四价锡的比例占多数的理论根据。锡槽中玻璃带与液态锡之间所发生的离子交换反应示意于图1。
3 影响浮法玻璃表面渗锡量的因素
浮法玻璃表面渗锡量和渗锡分布状况受诸多因素的影响，如温度、玻璃带与锡液接触的时间、保护气体成分、玻璃基体的化学成分、微量氧的浓度等。下面将对
上述因素逐一作出简单阐述：
3．1 温度对浮法玻璃表面渗锡量的影响
在其它生产条件相同的情况下，温度越高，渗锡量越高，这是可以理解的。因为温度高，玻璃液的黏度降低，离子的扩散速度或离子交换反应速度加快，在同样时间内渗入到玻璃体内的渗锡量增加。与此同时，氢气在锡液中的溶解度也随温度的升高而增大，所以氢原子扩散进入玻璃表面层的深度增加，也就是说还原层的厚度增加，因此富锡层出现的位臵会向玻璃内部转移，图3g在N：／H：为90／10，温度为a=600 oC，b=700 oC，c=800 oC，d=900 oC时，在实验室规模的浮法装臵上，热处理10 minH']的SIMS锡渗透深度分布图。
3．2 接触时间对浮法玻璃表面渗锡量的影响
玻璃的厚度决定了玻璃带与锡液接触的时间，玻璃越厚，接触时间越长。一般来讲，玻璃带与锡液的接触时间越长，渗锡量越高，这一点不难理解。随着玻璃带与锡液接触时间的延长，离子交换反应的HCfnq增加，扩散进入玻璃表面层的锡离子数目也随之上升，渗锡量升高，图4为在800 oC时，不同停留时间，a=10 min，b=20 min，c=40 min，d=80min时的SIMS结果，其它条件同图3
3．3 保护气体的化学成分对浮法玻璃表面渗锡量的影响
锡槽中的保护气体为氮氢混合气。但由于氢气在混合气体中的含量不同，也会导致渗锡量的变化。混合气体中氢气的含量越高，渗锡量越低，这是众所周知的道理。首先说氢气含量高，还原性气氛浓，锡槽中氧的含量会随之降低，锡被氧化的几率减小，渗入玻璃中的锡离子数量自然会减少，所以表现为渗锡量的降低。与此同时，富锡层或卫星峰出现的位臵也会随氢气比例的增加而向内部漂移，在没有氢气存在的情况下，不会有富锡层或卫星峰出现。其原因已在2．2节中说明。保护气体中的氢含量对渗锡量和渗锡分布的影响曲线见图6，
(a)为N ／H 100／0， (b)为N ／H =98／2， (a)为
N，／H，=80／20，(d)为N，／H，=80／20，处理温度为800
℃，由SIMS得到的渗锡深度分布。
3．4 玻璃基体的化学成分对浮法玻璃表面渗锡量的影响
浮法玻璃的基础成分也对表面渗锡量产生影响。K．F．E．Williams等研究了白玻与着色玻璃(Fe，O wt．1．22％)之间渗锡量的差异。白玻的表面锡含量(～7％)远远高于颜色玻璃的表面锡含量(～2％)，这与前面对浮法玻璃渗锡原因的分析是一致的。Fe“含量高时，Fe 和sn 按照化学反应方程式(4)进行反应，致使sn 的浓度降低，sn 的浓度升高。这时向玻璃中扩散的锡离子主要是Sn“，由于Sn 的扩散速度大大低于Sn 的扩散速度，导致着色玻璃的表面渗锡量低于白玻的表面渗锡量。Fe 对渗锡分布的影响曲线见图7
3．5 微量氧的浓度对浮法玻璃表面渗锡量的影响
如前所述，氧与锡的反应是导致渗锡的第一步，也是关键性的一步。随着锡槽中氧的浓度的增加，玻璃表面渗锡量会大幅度增加。所以浮法玻璃生产厂都尽量提高保护气体的纯度，增加锡槽的密封性，保持槽内的正压性，以避免外界空气中
的氧的渗入。实验证明，浮法玻璃表面的渗锡量在玻璃的横断面上呈马鞍形分布，即两边渗锡量高，中间渗锡量最低，见图8。
浮法玻璃缺陷产生原因与消除方法
浮法玻璃缺陷产生原因与消除方法 一. 概述 1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺，可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。不久就发现，它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。浮法是一种新型的工业制造方法，它本身已具有全自动化生产的可能条件。我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。伴随着我国经济腾飞，浮法玻璃也得到迅猛发展，截止到2005年底，我国已建成140多条浮法玻璃生产线。 浮法的原理是：冷却到1100℃的玻璃液，从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。锡槽用电加热保持所要求的温度。为了防止锡的表面层氧化，在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6～7㎜左右。当要求玻璃带的厚度小于6㎜时，可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度，将玻璃向中部推，从而堆厚。玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。 当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时，玻璃带要受拉伸的作用。与传统的引上法类似，玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。玻璃板上的厚度差别，表面不平整或玻璃中存在的不均匀物，都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。属于第一类的有不连续线上的变形。它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。有时也在连续的线上出现或只有一段变形（脊形歪痕，英文ridge distortion），但出现在玻璃带行进的方向上。横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。斜向畸变（鲱鱼骨型扭曲变形，英文herringbone distortion）一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。 在玻璃带的上面或下面还可能出现线道（拉引线道，英文ream）。下面有时还出现“冷玻璃线”（粗筋，英文ripple）。 在保护气体（掺有少量氢的氮气）气氛中，虽然在操作的高温下玻璃是不会与锡发生反应的，可是如果有少量的氧或硫进入系统中就会形成SnO或SnS，一部分挥发进入锡槽的气氛中或凝结在槽顶，最后聚积成滴落在玻璃带上面使玻璃变形。玻璃上的锡滴坑（英文drip crater）就是这样形成的缺陷，它与小滴的锡或锡的化合物有关。在显微镜下能分辨出，周围有一道有色的反应环，玻璃表面出现轻微的变形。 浮法玻璃带下方在辊子转动时按转动周期有少量锡的化合物附着在玻璃带上形成印纹，还可能造成微裂纹，称为滚轴印纹（英文roller imprints）或锡印纹（带裂纹的锡渣斑，英文dross spots）。 由于浮法操作的化学变化可能既在玻璃带的下方出现开口气泡，又在上方出现表面气泡，玻璃内部带熔液环的气泡也会使玻璃表面轻微变形。 至于玻璃生产中因原料系统和熔化系统造成的玻璃缺陷，如与平拉法和引上法完全共同的缺陷，像澄清气泡、结石、线道等，限于篇幅，则不在本文讨论之列。 应该说，经过多年的摸索和研究，大部分浮法玻璃的特征缺陷都已在很大程度上解决了，但在浮法研制与发展过程中，有些缺陷还顽固地存在，长期困扰着从事浮法玻璃生产和研究设计的人们。我们应该感谢浮法玻璃行业的前辈们，由于他们的不懈努力，积累了大量宝贵的经验，才使我们今天能够在面对浮法缺陷的时候能够有成熟的方法消除它，使浮法玻璃的质量日益提高。 二. 浮法玻璃成形缺陷的外观描述、产生原因与消除方法 1．锡滴
浮法玻璃成形缺陷及解决办法
浮法玻璃成形缺陷及解决办法 熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽，在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑，在这一过程中玻璃液（板）要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触，同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关，很容易形成与成形相关的各种缺陷，包括锡石、锡点（顶锡）、光畸变点（脱落物）、粘锡、虹彩、雾点、气泡等，除气泡之外的可统称为锡缺陷，这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。本文对其成因及防止措施作些探讨，以期有助于改善浮法玻璃质量。 1锡缺陷的成因分析 1.1锡与锡槽中锡化合物的性质 纯净的锡的熔点是232℃，沸点为2271℃，在600～1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点，较低的饱和蒸汽压，同时还具有较大的密度和容易还原的性质，以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角（175°）几乎完全不浸润等性质，锡用来作为玻璃成形的良好载体。 氧化锡SnO2，密度6.7～7.0g/cm3，熔点2000℃，高温时的蒸汽压非常小，不溶于锡液，正常生产时在锡槽的温度条件下为固体，往往以浮渣形式出现在低温区的液面上，通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重，浮渣会延伸很长，容易形成玻璃板下表面划伤。 氧化亚锡SnO，熔点为1040℃，沸点为1425℃，固体为蓝黑色粉末，能溶解于锡液中，SnO的分子一般为其聚合物（SnO）x形式。在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的，1040℃以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在，它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。 硫化亚锡SnS，密度5.27g/cm3，固体为蓝色晶体，熔点为865℃，沸点为1280℃，具有较大的蒸汽压，800℃时为81.3Pa，正常生产时，在高温区易挥发进入气氛，低温区易凝聚滴落。 1.2锡槽中的硫、氧污染循环 氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下，它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣，SnO溶解于锡液和挥发进入气氛，并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外，玻璃本身也是一个污染源，玻璃中的氧部分进入锡液，同样会使锡氧化，玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛，增加了气氛中的氧化气氛。 硫的污染在使用氮、氢保护气体时主要由玻璃带入，一是来源于玻璃组分及熔窑气氛，再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下，玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛，在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS，气氛中的H2S与锡反应生成SnS，这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中，SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环，如图2所示。其中主要化学反应为：（略） 与氧、硫污染相关的化学反应在锡槽的不同温度区域保持着动态平衡，平衡状态与保护气体的组成和锡槽工况密切相关。氧化组分高，则还原组分就低，氧化反应激烈；还原组分高，则氧化组分就低，可避免或降低锡的氧化。 2锡缺陷的判别与治理
浮法玻璃渗锡量的测量方法
第32卷第5期硅酸盐学报Vol.32,No.5 2004年5月JOURNAL OF THE C HINESE CERAMIC SOCIET Y M a y,2004 简 报 浮法玻璃渗锡量的测量方法 马振珠,刘元新,王廷籍 (中国建筑材料科学研究院,国家建筑材料测试中心,北京 100024) 摘 要:渗锡量是浮法玻璃渗锡过程的一个重要控制参数,它影响到玻璃的散射和透过率,特别对热处理玻璃的透过率,它与浮法玻璃在加热前后的透过率的比值有直接关系。为此提出测量浮法玻璃在加热与不加热时的透过率比值来计算渗锡量的测量方法。实验结果表明:方法灵敏度随加热温度的增加而增加,加热温度为770 时,方法灵敏度为0 05g/m2,测量结果的误差为2 2%。 关键词:浮法玻璃;渗锡;透过率 中图分类号:T Q172 文献标识码:A文章编号:04545686(2004)05064903 A MEASURING METHOD FOR TIN CONCENTRATION IN FLOAT GLASS M A Zhenz hu,LI U Yuanx in,WA N G T ingj i (National T esting Center fo r Building M aterials,China Building M aterials A cademy,Beijing 100024,China) Abstract:T he tin content in float glass is an impor tant parameter of co ntrolling the float glass process.It has influences o n the scatter ing and transmittance o f the glass,in particular on that of the heat treated glass.It relates directly to the ratio of transmittances of the g lass befor e and after heat tr eatment.A measurement method of the tin content calculated based on the measurement of the transmit tance ratio was proposed.Exper imental results show that the sensitivity for the metho d increases with the increasing o f heat ing tem perature.It is about0.05g/m2w hen the float glass is heated at770 in air.T he r elative erro r is about2 2%for the method. Key words:float glass;tin penetr at ion;transmittance 从熔窑流出的玻璃液流到锡槽的锡液上,被锡液的理想平面成型、抛光,而制成高质量、低成本的浮法玻璃;然而锡离子也进入玻璃下表面,即玻璃渗锡,成为浮法玻璃的固有缺陷。玻璃渗锡后玻璃的光散射及渗锡层和玻璃块体的折射率差别增大,又降低了玻璃的透过率[1]。并且玻璃加热时,2价锡被氧化成4价锡还会引起所在区域体积的变化,形成玻璃缺陷,也增大光在玻璃中的散射和降低玻璃的透过率,甚至发雾、出现表面皱纹而引起光的干涉。渗锡使玻璃的上下表面的理化性质发生改变[2]以及最近发现的晶粒特征[2,3],都阻碍高质量玻璃如:液晶显示屏、等离子体显示板[2,3]、热加工玻璃等的发展,这就是渗锡这一老问题近年引 收稿日期:20030612。 修改稿收到日期:20030820。 基金项目:科技部条材司(科2000010)资助项目。 作者简介:马振珠(1963~),男,教授。起人们兴趣的原因[2~8]。 渗锡总量或渗锡量是浮法玻璃渗锡的一个主要表征参数。通常用化学法和电子探针法进行测量。电子探针法测量锡质量含量w(x)随深度x分布曲线,然后把实验曲线同以下理论曲线拟合[4,5], w(x,t)=w0erfc(z),z=x/(2D t)(1)得到零深度锡质量浓度w0,锡在玻璃中的平均扩散系数D 和平均扩散时间t的乘积D!t,然后按照以下公式计算其渗锡量M M=?#0 (x)dx=2 0D t/ (2) Received date:20030612.Approved date:20030820. Biography:M A Zhenz hu(1963-),male,professor. E mail:mzz@https://www.360docs.net/doc/d44970045.html,
浮法玻璃成型技术
浮法玻璃成型技术 1、浮法玻璃成型的定义 浮法玻璃成型工艺过程为熔化、澄清、冷却的优质玻璃液在调节闸板的控制下经流道平稳连续地流入锡槽，在锡槽中漂浮在熔融锡液表面，在自身重力的作用下摊平、在表面张力作用下抛光、在主传动拉引力作用下向前漂浮，通过挡边轮控制玻璃带的中心偏移，在拉边机的作用下实现玻璃带的展薄或积厚并冷却、固型等过程，成为优于磨光玻璃的高质量的平板玻璃。 玻璃液在前进的过程中经历了在锡液面上的摊开、达到平衡厚度、自然抛光以及拉薄或积厚四个过程。 浮法玻璃的成型设备因为是盛满熔融锡液的槽形容器而被称作 锡槽，它是浮法玻璃成型工艺的核心，被看作为浮法玻璃生产过程的三大热工设备之一。 2、浮法玻璃成型工艺过程 池窑中熔化好的玻璃液，在1100℃左右的温度下，沿流道流入 锡槽，由于玻璃的密度只有锡液密度的1/ 3 左右，因而漂浮在锡液面上，完成玻璃的平整化过程，然后逐渐降温，在外力的作用下冷却成板。玻璃带冷却到600～620℃时，被过渡辊台抬起，在输送辊道牵引力作用下，离开锡槽，进入退火窑，消除应力，再经质量检测，纵横切割，装箱入库。为了防止锡液在高温下的氧化，通常通入弱还原性的保护气体，以提高玻璃质量。 玻璃带成型时的作用力有两种，即表面张力和自身重力，前者阻
止玻璃液无限摊开，对玻璃表面的光洁度影响极大；后者则促使玻璃液摊开。当表面张力与自身重力平衡时，漂浮在锡液面上的玻璃带就获得自然厚度。 3、浮法玻璃成型工艺因素 对浮法玻璃成型起决定作用的因素有玻璃的粘度、表面张力和自身的重力。在这3 个因素中，粘度主要起定型的作用，表面张力主要起抛光的作用，重力则主要起摊平作用。但是三者对摊平、抛光和展薄都有一定作用，这三者结合才能很好的进行浮法玻璃的生产。 玻璃液刚流入锡槽时，处于自身重力和液-液-气三相系统表面张力的作用下。随着玻璃液的不断流入，在自身重力影响下，玻璃液沿锡液表面摊开，并在锡液面上形成了玻璃液的流体静压，作为玻璃带成型的源流。在1025℃左右的温度范围内，在自身重力和表面张力的作用下，玻璃液以自然厚度（7mm 左右）向四周流动摊开，此过程称为玻璃的摊平过程。 在玻璃的摊平过程中，主要涉及玻璃液的平整化，亦即摊得平不平，这是生产优质浮法玻璃之关键。生产实践证明，欲得到平整的玻璃带，必须具备下述条件。 （1）适于平整化的均匀的温度场。玻璃液在锡液面上摊平必须有适于平整化的温度范围。适于浮法玻璃自身摊平的温度范围为1065～996℃。只有在此范围内，才能使玻璃带摊得厚度均匀、表面平整。 （2）足够的摊平时间。玻璃的平整化除必须有一定的温度范围，以达到一定的表面张力外，还必须具备足够的摊平时间，以保证表面
玻璃的种类大全
《玻璃的种类大全》 1、普通平板玻璃 普通平板玻璃亦称窗玻璃。平板玻璃具有透光、隔热、隔声、耐磨、、耐气候变化的性能，有的还有保温、吸热、防辐射等特征，因而广泛应用于镶嵌建筑物的门窗、墙面、室内装 饰等。 平板玻璃的规格按厚度通常分为2mm、3mm、4mm、5mm、和6mm，亦有生产8mm和10mm 的。 一般2mm、3mm厚的适用于民用建筑物，4mm--6mm的用于工业和高层建筑。 影响平板玻璃质量的缺陷主要有气泡、结石和波筋。气泡是玻璃体中潜藏的空洞，是在制造过程中的冷却阶段处理不慎而产生的。结石俗称疙瘩，也称沙粒，是存在于玻璃中的固体夹杂物，这是玻璃体内最危险的缺陷，它不仅破坏了玻璃制品的外观和光学均一性，而 且会大大降低玻璃制品的机械强度和热稳定性，甚至会使制品自行碎裂。 好的平板玻璃制品应具有以下特点： 1）是无色透明的或稍带淡绿色 2）玻璃的薄厚应均匀，尺寸应规范 3）没有或少有气泡、结石和波筋、划痕等疵点。 用户在选购玻璃时，可以先把两块玻璃平放在一起，使相互吻合，揭开来时，若使很大的 力气，则说明玻璃很平整 另外要仔细观察玻璃中有无气泡、结石和波筋、划痕等，质量好的玻璃距60厘米远，背光线肉眼观察，不允许有大的或集中的气泡，不允许有缺角或裂子，玻璃表面允许看出波筋、 线道的最大角度不应超过45度；划痕沙粒应以少为佳。 玻璃在潮湿的地方长期存放，表面会形成一层白翳，使玻璃的透明度会大大降低，挑选时要加以注意。 2、热熔玻璃 热熔玻璃又称水晶立体艺术玻璃，是目前开始在装饰行业中出现的新家族。热熔玻璃源于西方国家，近几年进入我国市场。以前，我国市场上均为国外产品，现在国内已有玻璃厂家引进国外热熔炉生产的产品。热熔玻璃以其独特的装饰效果成为设计单位、玻璃加工业主、装饰装潢业主关注的焦点。热熔玻璃跨越现有的玻璃形态，充分发挥了设计者和加工者的艺术构思，把现代或古典的艺术形态融入玻璃之中，使平板玻璃加工出各种凹凸有致、彩色各异的艺术效果。热熔玻璃产品种类较多，目前已经有热熔玻璃砖、门窗用热熔玻璃、大型墙
浮法玻璃退火产生的缺陷及控制
浮法玻璃中退火产生的缺陷及控制 河南理工大学张战营 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残余内应力和光学不均匀性，稳定玻璃内部的结构。 玻璃的退火可分成两个主要过程：一是玻璃中内应力的减弱或消失，二是防止内应力的重新产生。玻璃中内应力的减弱和消除是以松弛理论为基础的，所谓内应力松弛是指材料在分子热运动的作用下使内应力消散的过程，内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，在其表面层和内层之间必然产生温度梯度，因而在内外层之间产生应力。这种由于温度梯度存在而产生的内应力称为温度应力或热应力，此种内应力的大小，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。当制品冷却开始时，因为玻璃的外层冷却速度快，所以外部温度比内部温度低，外层收缩大，而这时内层温度较高，且力求阻碍外层收缩，这样造成玻璃外层产生张应力，内部产生压应力。在张应力过渡到压应力之间存在着中间层，其应力值为零。当冷却接近结束时，外层体积几乎不再收缩，但此时玻璃内部仍有一定的温度，其体积力求收缩，此时造成外部受压应力，内层受张应力。由此可见，在冷却结束时，产生的应力恰好和冷却开始时产生的应力性质相反，两者可以得到部分抵消。冷却全部结束时，即当玻璃的外层温度和内层温度趋向完全一致时，上述两种应力恰好抵消。我们称这种应力为暂时应力。 永久应力，当温度消失时（制品的表面和内部温度均等于常温时），残留在玻璃中的热应力称为永久应力，又称为内应力。 玻璃中永久应力的成因，是由于在高温的弹塑性阶段热应力松弛而形成的温
玻璃缺陷在线检测系统设计
中国矿业大学 科研创新论文 玻璃缺陷在线检测系统设计 姓名：连清 学号：03101257 专业：测控技术与仪器 导师：刘万里
摘要 传统的玻璃质量检测主要采用人工检测的方法。人工检测不仅 工作量大，而且易受检测人员主观因素的影响，容易对玻璃表面 缺陷造成漏检，尤其是变形较小、畸变不大的夹杂缺陷漏检，极 大降低了玻璃的表面质量，从而不能够保证检测的效率与精度u。目前，玻璃缺陷检测系统主要是利用激光检测和摩尔干涉原理的方法。激光检测易受到外界干扰，影响检测精度。摩尔干涉原理由于 光栅内的莫尔条纹比较细，为保证莫尔条纹有很强的对比度便 于计算机进行分析处理，就必须要求光栅有很高的明暗对比度， 通过复杂计算机图形处理技术对干涉图形进行处理，占用大量的检 测时间，检测周期非常缓慢而在实际检验中并无实用效果。近年来，迅速发展的以图像处理技术为基础的机器视觉技术恰恰可以解决这 一问题。机器视觉主要是采用计算机来模拟人的视觉功能，从客观 事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。本文介绍的玻璃表面缺陷检测系统采用机器视 觉技术，完成对玻璃缺陷的提取、识别，为玻璃分级打标提供信息，满足玻璃表面缺陷检测的要求。 关键字：玻璃表面检测；图像处理；系统设计
目录 1、玻璃缺陷在线检测系统设计课题的提出 (4) 1.1课题研究的背景 (4) 1.2课题研究的意义及目的 (5) 2、国内外玻璃缺陷在线检测系统的研究现状 (5) 3、测量系统的简要介绍 (7) 3.1检测系统的基本结构 (7) 3.2检测系统原理 (8) 3.3玻璃表面缺陷图像的处理（简介） (9) 4、系统设计中重要的检测参数和部分要求 (9) 5、课题研究的步骤及各阶段完成目标 (10) 相关文献 (11)
浮法玻璃基础知识
浮法玻璃基础知识汇总 浮法玻璃是我国上世纪70年代末，由洛阳玻璃厂率先引进英国皇家浮法玻璃生产线。 它是在锡槽里，玻璃浮在锡液的表面上出来的。因此，这种玻璃首先是平度好，没有水波纹。用于制镜、汽车玻璃。不发脸，不走形，这是它的一大优点。其次是浮法玻璃选用的矿石石英砂，原料好。生产出来的玻璃纯净、透明度好。明亮、无色。没有玻璃疔，气泡之类。第三是结构紧密、重，手感平滑，同样厚度每平方米比平板比重大，好切割，不易破损。全国30多条生产线都严格按照国家标准生产，这种玻璃是民用建筑的最好玻璃。它的价格，同等厚度相比，仅比平板玻璃每平方米高4元左右。 生产工艺: 浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体（N2及H2）的锡槽中完成的。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品。浮法与其他成型方法比较，其优点是：适合于高效率制造优质平板玻璃，如没有波筋、厚度均匀、上下表面平整、互相平行；生产线的规模不受成形方法的限制，单位产品的能耗低；成品利用率高；易于科学化管理和实现全线机械化、自动化，劳动生产率高；连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产；可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。 普通平板玻璃与浮法玻璃有什么不同 A:普通平板玻璃与浮法玻璃都是平板玻璃。只是生产工艺、品质上不同。 普通平板玻璃是用石英砂岩粉、硅砂、钾化石、纯碱、芒硝等原料，按一定比例配制，经熔窑高温熔融，通过垂直引上法或平拉法、压延法生产出来的透明五色的平板玻璃。普通平板
玻璃缺陷的分类及形成
7 浮法玻璃缺陷种类、成因及处理措施 7.1 浮法玻璃缺陷的分类 浮法玻璃的缺陷按显微结构可以分为两大类：非晶态缺陷和晶态缺陷。 7.1.1非晶态缺陷可分为： (1) 气相缺陷（气泡）。 (2) 玻璃相夹杂物（条纹和疖瘤）。 (3) 由不均匀应力产生的缺陷。 (4) 硌伤和压裂。 7.1. 2 晶态缺陷（夹杂物）可分为： (1) 未熔化的残留物。 (2) 受侵蚀的耐火材料。 (3) 玻璃熔体的析晶。 (4) 锡槽产生的上表面缺陷。 7.2原料及熔化部位产生的缺陷 本节根据其缺陷分类进行叙述。 7.2.1 气泡 气泡是玻璃中能看见的气体形态。与玻璃熔体对比，气泡属于另一种物态，在浮法玻璃中是一种较难判断和解决的缺陷。它的存在，严重影响玻璃质量的提高。 浮法玻璃中的气泡基本上可分为三类： （1）初熔和澄清之后残存在玻璃中的澄清气泡。 （2）因条件发生变化，又从玻璃中析出来的再生气泡，也叫重沸泡。 （3）外界加入到玻璃中的污染气泡，它的初态可能是气体、液体或固体，但最终以气泡形成玻璃缺陷。浮法玻璃形成的气泡根据其直径的不同又可分：气泡和微气泡；一般来说，将直径在毫米范围的称为气泡，直径十分之一毫米范围之内的称为微气泡。 7.2.1.1澄清泡 澄清过程就是在熔化结束后，使玻璃内的大气泡大量释放，这种气体的释放有很快的上升速度，这样在上升尾流中又带动小气泡上升。而这种小气泡只有在经过好长一段时间后才能达到表面。澄清过程就是消除玻璃液中所有的气泡。而没有被消除的便形成澄清泡残留在玻璃中。 这种气泡的释放可以通过化学途径在澄清剂的作用下实现，或通过物理途径在鼓泡器的作用下完成。 需要指出的是：1个半径为R的气泡，在粘度为δ和密度为d的介质中的上升速度由下式给定：V=2/9r2dg/δ，如果r=0.5mm, δ=100泊和d=2，那么该类气泡的上升速度为： V=36cm/h。 如果r=0.05mm, 那么该类气泡的上升速度为： V=0.36cm/h。因此，来不及排出的澄清泡直径一般较小。 气泡通常产生于澄清不良，它由几个零点几毫米的小气泡组成。经常这是一些因缺少澄清剂、澄清温度或澄清时间而在澄清过程中未被排除的碳酸钠的分解而产生的CO2气泡。 （1）解决措施 增强热障，将最后一对小炉调节成氧化燃烧，改善澄清条件，升温度或调整澄清剂的用量。 （2）气泡中的气体 在玻璃气泡内发现的气体中，可以例举出：CO2，CO，SO2，O2，N2，氧化氮和水蒸气。 特别是由配合料中的碳酸钠产生的CO2是最通常和最多的；氮气和氧气产生于投料颗粒中夹杂的空气； SO3产生于硫酸钠；水蒸气来自于原料或某些组成部分中的化合水。 7. 2.1.2重沸泡
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法
浮法玻璃的特征缺陷产生原因与消除方法 一. 概述 1952年至1959年间英国皮尔金顿兄弟有限公司创造了浮法玻璃生产工艺，可以看作是平板玻璃制造中的一次革命。开始时还只打算用它来代替当时流行的成本很高的镜面玻璃制造方法。不久就发现，它完全可以代替全部或绝大部分各种常用的平板玻璃制造方法。浮法是一种新型的工业制造方法，它本身已具有全自动化生产的可能条件。我国也于1970年独自研制成功了“洛阳浮法玻璃工艺技术”。伴随着我国经济腾飞，浮法玻璃也得到迅猛发展，截止到2005年底，我国已建成140多条浮法玻璃生产线。 浮法的原理是：冷却到1100℃的玻璃液，从玻璃熔窑冷却部经流液道进入锡槽。锡槽用电加热保持所要求的温度。为了防止锡的表面层氧化，在锡槽空间充满氮气加一定比例氢气的保护气体。液态玻璃在自身重量的作用下在锡液的表面铺开。在表面张力的作用下玻璃层的平衡厚度保持在6～7㎜左右。当要求玻璃带的厚度小于6㎜时，可在玻璃带的两边用拉边机机头将玻璃拉伸。要求厚度大于7㎜时拉边机头则设置成负角度，将玻璃向中部推，从而堆厚。玻璃带离开锡槽后则由过渡辊台提升辊引入退火窑。 当生产厚度小于平衡厚度的玻璃时，玻璃带要受拉伸的作用。与传统的引上法类似，玻璃中存在的化学不均匀或热学不均匀都会显示出特别明显的光学畸变。玻璃板上的厚度差别，表面不平整或玻璃中存在的不均匀物，都会在透视光或反射光中出现光学的不正常现象。浮法玻璃的像畸变可分为平行于拉制方向、横向或斜向等类。属于第一类的有不连续线上的变形。它是在拉制方向的线上断断续续出现的形变。有时也在连续的线上出现或只有一段变形（脊形歪痕，英文ridge distortion），但出现在玻璃带行进的方向上。横向形变是在横跨玻璃带的线上出现变形区。斜向畸变（鲱鱼骨型扭曲变形，英文herringbone distortion）一般出现在玻璃带的两侧而向倾斜的方向发展。 在玻璃带的上面或下面还可能出现线道（拉引线道，英文ream）。下面有时还出现“冷玻璃线”（粗筋，英文ripple）。 在保护气体（掺有少量氢的氮气）气氛中，虽然在操作的高温下玻璃是不会与锡发生反应的，可是如果有少量的氧或硫进入系统中就会形成SnO或SnS，一部分挥发进入锡槽的气氛中或凝结在槽顶，最后聚积成滴落在玻璃带上面使玻璃变形。玻璃上的锡滴坑（英文drip crater）就是这样形成的缺陷，它与小滴的锡或锡的化合物有关。在显微镜下能分辨出，周围有一道有色的反应环，玻璃表面出现轻微的变形。 浮法玻璃带下方在辊子转动时按转动周期有少量锡的化合物附着在玻璃带上形成印纹，还可能造成微裂纹，称为滚轴印纹（英文roller imprints）或锡印纹（带裂纹的锡渣斑，英文dross spots）。 由于浮法操作的化学变化可能既在玻璃带的下方出现开口气泡，又在上方出现表面气泡，玻璃内部带熔液环的气泡也会使玻璃表面轻微变形。 至于玻璃生产中因原料系统和熔化系统造成的玻璃缺陷，如与平拉法和引上法完全共同的缺陷，像澄清气泡、结石、线道等，限于篇幅，则不在本文讨论之列。 应该说，经过多年的摸索和研究，大部分浮法玻璃的特征缺陷都已在很大程度上解决了，但在浮法研制与发展过程中，有些缺陷还顽固地存在，长期困扰着从事浮法玻璃生产和研究设计的人们。我们应该感谢浮法玻璃行业的前辈们，由于他们的不懈努力，积累了大量宝贵的经验，才使我们今天能够在面对浮法缺陷的时候能够有成熟的方法消除它，使浮法玻璃的质量日益提高。 二. 浮法玻璃成形缺陷的外观描述、产生原因与消除方法 1．锡滴 锡滴（英文drip crater）是指掉落到玻璃带上表面含锡的固态或液态物，通常是SnS、SnO2或Sn，也称为“掉锡点”。掉锡点一般很小，粒径约为0.1～0.5㎜，大部分在0.3㎜左右，肉眼很难从运行的玻璃带上发现它。切割之后玻璃板在辊道上输送时，用手触摸会有触感。对静止的玻璃板仔细观察，可发现小黑点。在50倍的显微镜下观察，看得非常清晰，呈现出两种形状：一种是亮晶晶的小珠，不打光是小黑珠；另一种是带网格的薄膜，网线发亮。掉锡点虽小，但能使直径约5～10㎜的周围玻璃表面产生严重的光学扭曲，所以又称“光畸变点”，使玻璃成品成为废品。 掉锡点的形态因在锡槽内所处的温度环境而不同。900℃温度附近区域落下，形成较圆的珠状体，并嵌入玻璃板中，嵌入深度约为其粒径的三分之一左右，冷却后手指甲抠不掉。低于800℃部位落下，嵌入玻璃板中较浅，冷却后能用指甲抠去。低于700℃部位落下在玻璃板上成了边缘体，酷似贴膜，无法抠下来。
玻璃缺陷的分类及形成
玻璃缺陷的分类及形成 7 浮法玻璃缺陷种类、成因及处理措施 7.1 浮法玻璃缺陷的分类 浮法玻璃的缺陷按显微结构可以分为两大类:非晶态缺陷和晶态缺陷。 7.1.1非晶态缺陷可分为: (1) 气相缺陷(气泡)。 (2) 玻璃相夹杂物(条纹和疖瘤)。 (3) 由不均匀应力产生的缺陷。 (4) 硌伤和压裂。 7.1. 2 晶态缺陷(夹杂物)可分为: (1) 未熔化的残留物。 (2) 受侵蚀的耐火材料。 (3) 玻璃熔体的析晶。 (4) 锡槽产生的上表面缺陷。 7.2原料及熔化部位产生的缺陷 本节根据其缺陷分类进行叙述。 7.2.1 气泡 气泡是玻璃中能看见的气体形态。与玻璃熔体对比，气泡属于另一种物态，在浮法玻璃中是一种较难判断和解决的缺陷。它的存在，严重影响玻璃质量的提高。 浮法玻璃中的气泡基本上可分为三类: (1)初熔和澄清之后残存在玻璃中的澄清气泡。 (2)因条件发生变化，又从玻璃中析出来的再生气泡，也叫重沸泡。
(3)外界加入到玻璃中的污染气泡，它的初态可能是气体、液体或固体，但最 终以气泡形成玻璃缺陷。浮法玻璃形成的气泡根据其直径的不同又可分:气泡和微气泡;一般来说，将直径在毫米范围的称为气泡，直径十分之一毫米范围之内的称为微气泡。 7.2.1.1澄清泡 澄清过程就是在熔化结束后，使玻璃内的大气泡大量释放，这种气体的释放有很快的上升速度，这样在上升尾流中又带动小气泡上升。而这种小气泡只有在经过好长一段时间后才能达到表面。澄清过程就是消除玻璃液中所有的气泡。而没有被消除的便形成澄清泡残留在玻璃中。 这种气泡的释放可以通过化学途径在澄清剂的作用下实现，或通过物理途径在鼓泡器的作用下完成。 需要指出的是:1个半径为R的气泡，在粘度为δ和密度为d的介质中的上升速度由下式给定: 2V=2/9rdg/δ，如果r=0.5mm, δ=100泊和d=2，那么该类气泡的上升速度为: V=36cm/h。如果r=0.05mm, 那么该类气泡的上升速度为: V=0.36cm/h。因此，来不及排出的澄清泡直径一般较小。 气泡通常产生于澄清不良，它由几个零点几毫米的小气泡组成。经常这是一些因缺少澄清剂、澄清温度或澄清时间而在澄清过程中未被排除的碳酸钠的分解而产生的CO气泡。 2 (1)解决措施 增强热障，将最后一对小炉调节成氧化燃烧，改善澄清条件，升温度或调整澄清剂的用量。 (2)气泡中的气体
浮法玻璃缺陷种类
浮法玻璃缺陷种类、成因及处理措施 7.1浮法玻璃缺陷的分类 7.1.1玻璃中的缺陷按行成部位分成六大类 ⑴原料缺陷由于各种原因，造成原料自身质量问题或外来杂物引起的缺陷. ⑵熔化缺陷在熔化部，有益熔化不良引起的缺陷。 ⑶耐火材料缺陷由于耐火材料的熔蚀和其它方式对耐火材料的侵蚀引起的缺陷。 ⑷形成缺陷在成型部位形成的缺陷。 ⑸退火缺陷在退火过程中，由于退火制度不合格或事故造成的缺陷。 ⑹冷玻璃加工和储存缺陷玻璃裁切、包装和储存过程中形成的缺陷。 7.1.2浮法玻璃的缺陷按在玻璃中的位置分成三大类 7.1.2.1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）的形成出现。7.1.2.2玻璃板上表面的缺陷 ⑴结石这是一种碹顶滴落物（液滴、粉尘）所造成的缺陷。如缺陷位于玻璃很浅的表部，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。 ⑵上表面气泡这种缺陷往往是闸板泡。一般泡径较大。 7.1.2.3玻璃板下表面的缺陷 ⑴一种类似于玻璃上表面的如气泡（闭口泡）、结石这样的缺陷。 ⑵由锡或裂纹产生的一种下表面缺陷。 ⑶一种产生于流道流槽、唇砖或锡槽下表面开口泡。 ⑷光学性质缺陷 a.玻璃缺少化学均匀性而产生光学变形（光学变形角低）. b.麻点如压裂、硌伤等缺陷。 C.由锡槽滴落物产生的光畸变。 7．1．3浮法玻璃的缺陷按显微结构可以分为两大类： 7．1．3．1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）由不均匀应力产生的缺陷。 （4）硌伤和压裂。 7．1．3．2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。 7．2原料及熔化过程产生的玻璃缺陷及处理 7．2．1概述 根据浮法玻璃原料构成，熔窑材质、结构、燃烧方式、温度制度等特点，由原料和熔化过程可能产生的缺陷大致分为三大类：①夹杂物（固体来夹杂物缺陷），②气泡（气体夹杂物缺陷），③光学变形（非晶体缺陷）。本部分根据缺陷的类别针对常见缺陷的外观、产生原因、解决措施，逐一论述。 7．2．2夹杂物 7．2．2．1未熔石英颗粒（残余石英） （1）外观
浮法玻璃成型工艺详解
第一部分浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到600℃左右，通过过渡辊台，出锡槽进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1.抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡，使玻璃表面光滑平整。此区必须要有足够高的温度，而且横向温度必须均匀，以使玻璃的粘度小而均匀，才能使玻璃得以充分摊平。 ●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。 ●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。 ●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上，分为两部分流动，大部分玻璃液向下游流去，形成玻璃带的主体部分，很少一部分玻璃液反向流动，与背衬砖接触，然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部，这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。 2.预冷区 ●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000-900℃。 3.成型区 ●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度900-780℃。 4.冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷却，粘度急剧增大而不再收缩。 ●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度780-590℃。 二、锡槽的成型机理 1.玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。粘滞流动是用粘度来衡量，从玻璃液到固态玻璃的转变,粘度是连续变化的,其间没有数值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一,它贯穿着玻璃生产的各个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、退火都与粘度密切相关。影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温度，玻璃的粘度随温度的下降而增大。在成型过程中，玻璃粘度产生的粘滞力与重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。
浮法玻璃成形缺陷及解决办法
浮法玻璃成形缺陷及解决办法熔融的玻璃经流道、流槽进入锡槽，在锡槽中成形后由过渡辊台进入退火窑，在这一过程中玻璃液（板）要与闸板、唇砖、锡液、拉边机、保护气体过渡辊台等直接接触，同时与锡槽水包、顶盖砖、底砖等密切相关，很容易形成与成形相关的各种缺陷，包括锡石、锡点（顶锡）、光畸变点（脱落物）、粘锡、虹彩、雾点、气泡等，除气泡之外的可统称为锡缺陷，这些成形缺陷严重制约着玻璃的质量等级与加工性能。本文对其成因及防止措施作些探讨，以期有助于改善浮法玻璃质量。 1锡缺陷的成因分析 1.1锡与锡槽中锡化合物的性质 纯净的锡的熔点是232C，沸点为2271T，在600?1050C的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点，较低的饱和蒸汽压，同时还具有较大的密度和容易还原的性质，以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角（175°）几乎完 全不浸润等性质，锡用来作为玻璃成形的良好载体。 氧化锡Sn02密度6.7?7.0g/cm3，熔点2000C，高温时的蒸汽压非常小，不溶于锡液，正常生产时在锡槽的温度条件下为固体，往往以浮渣形式出现在低温区的液面上，通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重，浮渣会延伸很长，容易形成玻璃板下表面划伤。 氧化亚锡SnO熔点为1040C，沸点为1425C，固体为蓝黑色粉末，能溶解于锡液中，SnO的分子一般为其聚合物（SnO x形式。在中性气氛中SnO只有在1040C以上才是稳定的，1040C以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在，它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。 硫化亚锡SnS,密度5.27g/cm3，固体为蓝色晶体，熔点为865C，沸点为1280C，具有较大的蒸汽压，800C时为81.3Pa，正常生产时，在高温区易挥发进入气氛，低温区易凝聚滴落。 1.2锡槽中的硫、氧污染循环氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下，它们使锡氧化成SnO和SnO2浮渣，SnO溶解于锡液和挥发进入气氛，并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外，玻璃本身也是一个污染源，玻璃中的氧部分进入锡液，同样会使锡氧化，玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛，增加了气氛中的氧化气氛。 硫的污染在使用氮、氢保护气体时主要由玻璃带入，一是来源于玻璃组分及熔窑气氛，再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下，玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛，在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS,气氛中的H2S与锡反应生成SnS这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中，SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环，如图2所示。其中主要化学反应为：（略） 与氧、硫污染相关的化学反应在锡槽的不同温度区域保持着动态平衡，平衡状态与保护气体的组成和锡槽工况密切相关。氧化组分高，则还原组分就低，氧化反应激烈；还原组分高，则氧化组分就低，可避免或降低锡的氧化。 2锡缺陷的判别与治理 2.1 锡石 锡石的外观呈白色或灰白色，在玻璃板中一般偏于上表面，主要成分为 SnO2它往往聚集在流道侧壁、闸板前后、桥砖表面等部位，聚集到一定程度或流量、温度、气流等变化就会落在玻璃液面上形成锡石。
浮法玻璃下表面渗锡的影响因素分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/d44970045.html, 浮法玻璃下表面渗锡的影响因素分析 作者：武延平 来源：《中国高新技术企业》2015年第11期 摘要：浮法玻璃下表面渗锡一直是我国研究浮法玻璃的关键点和难点，随着玻璃技术的不断发展和提升，例如全氧燃烧和超白玻璃的产生等技术的应用，浮法玻璃下表面渗锡的影响因素变得更加复杂和多样化。文章分析了浮法玻璃下表面渗锡的影响因素和解决方案。 关键词：浮法玻璃；表面渗锡；影响因素；解决方案；玻璃技术文献标识码：A 中图分类号：TQ171 文章编号：1009-2374（2015）11-0084-02 DOI：10.13535/https://www.360docs.net/doc/d44970045.html,ki.11-4406/n.2015.11.042 1 简述 浮法玻璃生产过程主要是在锡槽中完成的，完成的必要条件是锡槽中必须要有保护气体（N2和H2）的通过。浮法玻璃的生产过程是在池槽中放入熔融锡液，并且不断加入玻璃液，由于玻璃液相对于熔融锡液的密度较小，玻璃液会漂浮在熔融锡液的表面，在重力和表面压力的影响下，玻璃液会在熔融锡液表面张开和摊平，进而形成了具有一定的宽度和厚度的玻璃带，并且玻璃带的表面是平滑和整洁的，这种玻璃带是可以和机械打磨的玻璃相媲美的，而且这种玻璃带无论从机械性能还是从化学稳定性等方面来说，都比机械打磨的玻璃 更好。 但是由于锡液的极易氧化性，造成了一系列的锡缺陷。锡氧化是浮法玻璃下表面渗锡发生的主要原因，对进行渗锡之后的玻璃进行加热时，玻璃的表面会形成彩状，情况严重时会使玻璃表面变得不平和不透明，严重影响了玻璃的成品率和深加工，使玻璃的应用领域大大降低了，这也是我国的玻璃制品不能往精细方向发展的主要原因之一。目前关于浮法玻璃下表面渗锡的影响因素的研究已经有很多了，但是随着现代生产技术的完善和提升，玻璃表面的渗锡也出现了新的发展，给专家很多新的研究方向。 2 浮法玻璃下表面渗锡的影响因素 2.1 温度的影响 根据实验研究表明，在同等生产条件下，渗锡量和锡槽的温度成正比，随着锡槽的温度增加，渗锡量就会增加。这是因为锡槽的温度增加使玻璃液的黏度减少，锡离子的活性增加，离子变化和交换速度也加快了，在一定时间内，渗入到玻璃内的锡量增加，并且渗入的深度也会加深。
浮法玻璃光畸变点缺陷及其预防措施 Microsoft Word 文档 (2)
浮法玻璃光畸变点缺陷及其预防措施作者：侯平 分析了浮法玻璃光畸变点缺陷的形成过程及其产生原因。结合生产实际，提出了保持保护气体N2和H2浓度，从而消除光畸变点缺陷、提高玻璃质量的相关技术措施。 引言 光畸变点是浮法工艺生产平板玻璃所特有的玻璃质量缺陷，大多产生于长时间打开锡槽边封操作孔，进行改厚度、引头子或处理事故的过程。另外，保护气体N2和H2的异常波动以及锡槽内气量低、含氧量偏高等问题，都能导致光畸变点缺陷的产生。该缺陷在玻璃板横向任何部位都可能产生，常呈密集状出现，且影响板面质量的时间较长，是制约浮法玻璃总成品率和等级品质的重要因素。例如2000年8月24日9时45分，我公司浮法一线因电源线路瞬时停电，致使保护气体停供，锡槽拉边机停转。工人打开锡槽重新压边，断续操作5h，之后生产的玻璃成板后满板光畸变点，打废品搅碎回炉，至26日8时30分打尺建筑级，损失产量11600重量箱，可见光畸变点现象对玻璃生产的巨大影响。 1 光畸变点的产生机理 1.1 氧的污染 浮法锡槽内的锡液处于600～1050℃的高温熔融状态，在此温度段金属锡是极易氧化的，其氧化物是SnO和熔点极高的SnO2。为了防
止锡液氧化，锡槽成型空间一般使用惰性气体N2和还原性气体H2作保护气体，阻隔氧气的侵入。尽管如此，还会有微量氧通过各种途径进入锡槽，并与金属锡发生以下化学反应： Sn+O2(液)→SnO2(固) (1) 2Sn(液)+O2→2SnO(固) (2) 而SnO仅在＜1040℃才是稳定的，在＞1040℃时挥发性极强，在1425℃即可达101.325kPa(1atm)的挥发度。SnO遇到O2又立即变为SnO2，反应式为： 2SnO(固)+O2→2SnO2(固) (3) 在有SnO2存在的条件下，纯锡的挥发能力会提高几十倍。这样，在锡槽空间由于氧的污染，就有了包括Sn、SnO、SnO2在内的各种挥发物。 1.2 硫的污染 锡槽内进入的微量硫，同样是造成光畸变点缺陷的主要污染源。硫在锡槽内是以单质S、H2S、SO2、SO3等多种形式存在的，它们都可与Sn反应生成SnS。SnS是蓝黑色晶体，熔点为870℃，挥发性极强，在1200℃即可达101.325kPa(1atm)的挥发度。当锡液中含有微量硫时，锡液的挥发量会成倍增加。如在1027℃的温度条件下，无硫时锡液的挥发量为0.3mg/m3；而硫的体积分数为10×10-6时，锡液的挥发量为100mg/m3，增长300多倍。 1.3 光畸变点缺陷的形成 由前面的分析可知，锡槽内存在微量硫时，会形成SnS和金属锡