超白浮法玻璃生产工艺相关研究

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:刘红花 屈直 郭俊超 冯磊
[导读] 超白浮法玻璃透光率在91%以上,质量良好且性能稳定,因而在近几年被广泛应用。
        刘红花 屈直 郭俊超 冯磊
        河南安彩高科股份有限公司   河南省  455000
        摘要:超白浮法玻璃透光率在91%以上,质量良好且性能稳定,因而在近几年被广泛应用。本文运用调查法、文献法、归纳总结法对超白浮法玻璃的特征特点做简要分析,其次就超白浮法玻璃生产工艺展开分析论述,旨在进一步推动超白浮法玻璃生产技术发展。
关键词:超白浮玻璃;生产工艺;注意问题

        目前,超白浮法玻璃生产工艺已经相对丰富,如真空提纯法、多步熔融法、采用着色剂生产法等。这些技术方法有一定的科学性与可行性,但也存有一些缺陷。如使用着色剂,会使玻璃的均匀性与透光性受到影响,导致浮法玻璃光学性能下降,使玻璃性能质量达不到标准要求。因此还需进一步研究与优化超白浮动法玻璃生产工艺,以优化玻璃性能。下面结合实际,对超白浮法玻璃生产工艺以及有关问题做具体分析。
1超白浮法玻璃特征特点分析
        与普通浮法玻璃相比,超白浮法玻璃最显著的特征示光学性能好,透过率高。而超白浮法玻璃的透过率之所以能达到91%以上,一方面是因为原料中铁、硫等杂质的含量少,原料纯度高;另一方面是由于超白浮法玻璃的生产工艺比较先进,因而有效保证了浮法玻璃的光学性能。有研究表明,普通浮法玻璃的总铁含量在0.08~0.18%左右,有些玻璃的总含铁量甚至会达到0.3%左右。由于玻璃中的含铁量高,因此玻璃的颜色也不是十分纯净。若从侧面边缘观察普通浮法玻璃,会看到玻璃颜色为黄绿色或是绿色。超白浮法玻璃中,总铁含量不会超过15ppm,因此玻璃整体质地均匀,颜色纯净,仿若水晶般晶莹剔透【1】。
2超白浮法玻璃生产工艺
2.1超白浮玻璃生产流程
        在生产超白浮法玻璃时,是以天然石英砂岩、石英砂等为原料,由于这些原料中多含有杂质,因此需要对原料深度提纯,要使原料中铁的含量不超过0.02%。
提纯结束后,就按照一定比例进行配料,并开展熔化、澄清以及冷却等操作,等缺成形后开始退火进行切裁,最后对玻璃进行包装【2】。
2.2超白浮玻璃生产关键点
        在生产过程中,必须采取有效措施对原料铁含量进行控制,将铁含量控制在0.002%左右甚至更低。经研究与实践发现,超白浮法玻璃生产材料在运输过程中易受到污染,因此在材料配制、运输以及制作过程中要采取相应的防护措施。如在料仓、粉料库等处使用内衬工程塑料板,将提升机的关键部位转换为不锈钢材质等。若条件允许,可使用高场强磁铁除铁器对整个原料运输过程进行把控,防止出现二次铁污染问题【3】。
        在熔制阶段,主要是借助高温将达到各项标准与要求的配合料进行熔融,熔融后形成均匀、澄清且适合澄清的玻璃液。在超白浮法玻璃生产工艺中,溶制属于技术难度较大的一个生产阶段,在这一阶段极容易出现气泡难消除、澄清均化不达标等问题。对这些问题做深入研究可知,玻璃液体中气泡难消除的问题主要与原料行至以及外部温度等有关。

超白玻璃液体的透热性很强,同时熔窑的池底温度极高,在高温熔制过程中,上下层玻璃液温差较小,玻璃液垂直热对流减弱,玻璃内部气泡数量因此增多,并且气泡的排出速度更加缓慢,这就导致玻璃液难以澄清。鉴于此,在实际的生产操作中,建议将熔化回路热负荷降低,让末对小炉的热负荷值稍微提高,在此基础上再采用一些辅助措施。如将玻璃液澄清区域的面积增大,将澄清时间适当延长,或是使用先进可靠的池底鼓泡技术等。将各项措施有机结合让玻璃液得到更好更快地澄清。
        在玻璃液冷却成形这一工艺中,锡槽起着十分关键的作用。在冷却成形过程中,先通过流液道将优质玻璃液均匀持续地注入到锡槽中,让玻璃液在锡槽中成形,成形后再进入退火窑口退火消除应力。在这一生产过程中,温度约110摄氏度的玻璃液经过流液道流入并漂浮在相对密度打的熔融锡液表面上,在自身重力和表面张力的作用下铺开铺平,然后再电加热补热、拉边机牵引、水包冷却等一系列辅助系统下形成具有表面平整、光滑的玻璃带【4】。
        结合实践经验可知,在生产超白浮法玻璃时,玻璃的粘锡量会比较大。这主要是因为,超白浮法玻璃中基体里的含铁量很低,玻璃表层铁的氧化作用较小,当温度条件比较适合时,锡就会慢慢渗透到玻璃下表面,从而导致玻璃粘锡量比较大。基于此,就应在生产过程中适当加大保护气通入量,将氧气的比率提高,进而增加槽内压力,将外部气体的进入量降到最低。除此之外,为获得高质量的超白浮法玻璃,也可在生产过程中进一步强化对锡槽的密封,对出口端的密手段进行改进,大大提高出口端的密封性,同时在生产过程中不要将操作边封打开。在一个生产周期结束后,对锡液进行提纯处理,并对锡锭的品质进行选择与控制,确保不会有瑕疵的锡熔入到锡槽中【5】。
2.3超白浮法玻璃生产工艺优化建议
        为获得更高品质的玻璃,建议在生产过程中可对超白浮法玻璃生产工艺做以下优化:首先,在生产时将超白浮法玻璃中的总铁含量进行严格控制,确保总铁含量不超过150ppm。其次于配合料中添入适量的氧化剂,利用氧化剂进一步提高配合料的氧化性,进而提高玻璃可见光区的透过率。与传统生产工艺相比,改进后的超白浮法玻璃生产工艺更加简单且节能环保,也更有利于玻璃质量提升。具体如,使用氧化剂代替澄清剂,能减少超白浮法玻璃生产过程中的污染物产出量与排放量,从而降低整个生产工艺对自然环境的污染。并且因为氧化剂的价格相对较低,因而于生产系统中添加氧化剂也有利于降低超白浮法玻璃的生产成本。更重要的是能以相对较低的成本制得高性能高质量的超白浮法玻璃。

结语
        综上所述,在经过较长时间的探索与发展后,我国超白浮法玻璃生产工艺已相对成熟,超白浮法玻璃生产水平有了很大提高。但与此同时,超白浮法玻璃生产中也还存有一些细小问题。为此因进一步加大对该项工艺技术的研究与优化,超白浮法玻璃生产工艺获得更好地发展。
        
参考文献
[1]潘弘,郝元涛,王涛,田华,孙钢.调整超白浮法玻璃板下沾锡的生产实践[J].玻璃,2021,48(03):34-38.
[2]唐文鹏.超白浮法薄玻璃生产工艺探讨[J].玻璃,2020,47(12):42-46.
[3]乔心宽,李凡,智明,刘治达.超白浮法玻璃生产的工艺控制[J].智能城市,2020,6(07):247-248.
[4]刘晓红.超白浮法玻璃生产需要解决的问题[J].玻璃,2017,44(02):36-39.
[5]唐树森.超白超厚浮法玻璃生产工艺技术探讨[J].玻璃,2016,43(07):11-14.
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