超白浮法玻璃生產需要解決的問題

　　摘要：隨著科技水平的不斷發展，我國玻璃的生產技術不斷提高。超白浮法玻璃的出現相比于傳統的普通玻璃具有顯著優點。但是，超白浮法玻璃的工藝要求更高。本文將對超白浮法玻璃的生產相關內容進行分析。

　　關鍵詞：超白浮法玻璃;問題;質量控制

　　1.前言

　　超白玻璃具有很強的透白性，而且透光程度高，能達到91.5%以上，在生產生活中已經逐步替代普通玻璃而廣泛應用。

　　2.超白浮法玻璃概述

　　超白玻璃又叫作低鐵高透明玻璃，這類玻璃的鐵含量較低且質地透明，是一種多功能的新型高品質玻璃，透光率極大，透明度極高。和普通的浮法玻璃比較，超白浮法玻璃因為鐵含量較低，所以玻璃液的透熱性較好，玻璃液對流強度較大且具有溫度梯度和黏度梯度較小的特點，在該類玻璃生產時，必須加強工藝控制，嚴格按照超白浮法玻璃的特征采取合適的生產工藝方法。

　　3.超白浮法玻璃生產存在的問題

　　現階段，關于超白浮法玻璃的生產，主要存在的問題是關于玻璃液的澄清，因為超白浮法玻璃的透熱性較好，使得生產池底部的玻璃液溫度較高，但表層玻璃液溫度較低，極大的溫度差對于玻璃液的澄清帶來不利影響。超白浮法玻璃生產池內玻璃液的特點具有以下特點：

　　第一，玻璃液的平均溫度相對較高，因而玻璃液的黏度小、在水平方向上玻璃液的流動性較強，在澄清區域停留時間較短，故而影響了玻璃液的澄清效果。

　　第二，在超白浮法玻璃生產池內，整個垂直方向上的溫度梯度和黏度梯度都要比普通浮法玻璃的小，池底部溫度和普通浮法玻璃相比要高。因為垂直方向上溫度變化較小，所以垂直上的對流強度下降，氣泡難以排出。

　　此外，成形流下的回流玻璃液在行進時溫度在逐漸上升，使得這些無法被及時排出的氣泡重新在熱化學的作用下回到了玻璃液中，加上玻璃液的鐵濃度和黏度都較低，導致氣泡上升到表面流中。隨著池底溫度的上升，水平方向上玻璃液流動速度的增加，使得耐火材料本來封閉的氣孔打開，玻璃液被吸入氣孔中，氣孔中的氣體又被排入玻璃液中，兩相作用產生了耐火材料氣泡。因為超白浮法玻璃液的流動特征，一方面影響了玻璃生產的澄清環節，另一方面會產生耐火材料氣泡從而影響該類玻璃的質量。為保證超白浮法玻璃的生產質量，就必須加強對生產工藝的控制，尤其應根據該類玻璃的工藝特征控制相應的工藝參數，對池底的耐火材料進行控制，保證超白浮法玻璃的穩定生產。

　　4.澄清質量控制

　　4.1澄清困難的原因

　　生產超白浮法玻璃的主要問題是玻璃液的澄清。超白浮玻璃具有低鐵含量和高導熱率，是普通玻璃的3-4倍，這使得超白浮玻璃很難融化，難以澄清玻璃液且氣泡難以排出：

　　(1)低鐵含量導致超級浮法玻璃具有優異的熱導率，高玻璃溫度，低粘度，較大的水平對流強度和較短的環形流在澄清區停留時間。

　　(2)由于鐵含量低，整個池深度方向的垂直溫度梯度明顯小于普通浮法玻璃，池底溫度比普通浮法玻璃高約6%，玻璃液上部與常規浮法玻璃相比，底部的溫差相對較小，對流減少，氣泡更難以排出。

　　(3)由于在上升過程中循環流的回流玻璃液的溫度持續上升，因此吸收在玻璃液中的微氣泡通過熱化學作用再次釋放到玻璃液中。低微氣泡很容易上升到表面流，并顯著提高玻璃液體中的氣泡。

　　(4)在燃燒天然氣的氧氣爐中，水蒸氣的量相對較大，為火焰空間中氣體成分的1/3至2/3，并且玻璃表面上的熱點的量為最高的1/2。含水量越高，澄清玻璃液體越困難，并且微氣泡越多。

　　4.2解決方法

　　(1)調整熱負荷

　　為了減少熔煉回路的熱負荷，以6臺小型爐為例，減少1“-3#小爐的熱負荷，增加4”-5“小爐，6#小爐的熱負荷。添加一些爐子以符合白浮式玻璃要求。超浮玻璃液具有良好的導熱性，批料易于熔融，并且降低了熔融回路的熱負荷。澄清回路上的熱負荷會相應增加，因為很難弄清，尤其是微泡，微泡不應吸收太多，但小型熔爐的增加不應過高。否則，被玻璃吸收并在成型流下返回玻璃液體的微氣泡將很容易上升到表面在流中形成二次氣泡。

　　(2)采取補充措施

　　與其他先進的熔融澄清技術結合使用，例如使用罐底鼓泡技術，向批料中添加復雜的澄清劑，添加消泡劑等，可減少玻璃中的氣泡數量。我們公司同時在熔融部件的底部采用了發泡技術和消泡技術，將消泡液噴入窯中，并與玻璃泡沫層相互作用，顯著降低并顯著提高了質量。

　　5.玻璃霉變問題

　　由于超白玻璃的組成和熱歷史的特點，它比普通浮法玻璃更易霉變。

　　5.1超白浮法玻璃易霉變機理

　　(1)高堿量影響

　　玻璃霉菌是堿金屬離子擴散和外部離子交換的結果。含量越高，發霉趨勢越嚴重。由于超級白浮法玻璃中堿金屬氧化物的含量高達15%，而普通浮法玻璃的含量約為14%，因此與普通浮法玻璃相比，超級白浮法玻璃更容易發霉。

　　(2)超白玻璃二價金屬氧化物的影響

　　如果超級白玻璃的二價金屬氧化物的RO降低，則堿金屬離子的抑制減弱并且成型變得容易。根據玻璃抑制效果的理論，當用二價金屬氧化物RO代替RO-SiO2二元玻璃的一部分SiO時，堿金屬離子R+的擴散系數由二價金屬離子RZ引起。該間隙具有抑制堿金屬離子R+的擴散運動并抑制一價堿金屬離子R+的作用。在普通浮法玻璃中，二價金屬氧化物Ca0和Mg0的總和占玻璃含量的12%至15%，而在超浮法玻璃組合物中，Ca0和Mg0的總和僅占約11%。金屬氧化物被還原。

　　5.2超白玻璃防霉對策

　　(1)在配合設計中盡可能地減少CaO和MgO的量，以不增強抑制二價金屬氧化物的效果。但是，應從整體上考慮方程式設計，以防止相互損失。

　　(2)適當調整退火系統以獲得適當的退火性能。

　　(3)選擇適用于超級白玻璃的防霉粉。對于現有的超高白玻璃，其組成和結構性能無法改變，抗真菌材料的有效性是降低發霉風險的關鍵。由于超級自上光容易形成霉菌，因此僅使用普通浮法玻璃防霉粉作為超級自玻璃是不夠的，并且必須選擇具有高防霉效率的防霉粉。南京格瑞爾公司專門研究了酸性粉末與玻璃的相容性以及超級白玻璃的表面形態，并在此基礎上開發了一種超級白玻璃專用防霉粉。經過兩年多的客戶應用，該產品在市場上得到普遍認可。

　　6.結束語

　　推薦閱讀：

　　綜上所述，進行超白浮法玻璃生產，針對其常見的質量控制問題要做好生產的過程控制，保證生產質量。

　　參考文獻

　　[1]田瑞平，趙會峰，李福柱，等.超白浮法玻璃生產的工藝控制[J].玻璃，2019，5：32～33.

　　[2]西北輕工業學院編.玻璃工藝學[M].中國輕工業出版社，2018，9.

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