對壓延微晶玻璃背底裂問題的答疑等

對壓延微晶玻璃背底裂問題的答疑

問:韓工，您好!我廠位于四川，是一家專業生產花崗巖礦渣壓延微晶玻璃的廠家，采用兩步法晶化生產工藝，即壓延玻璃板先退火冷卻，消除熱應力，然后按一定溫度曲線復燒晶化。最近剛投產，發現毛玻璃板在復燒晶化爐內經常爆裂，晶化后微晶板也特別脆，一上刮刀就碎裂。請問是什么原因造成的?該如何解決?

答:壓延微晶玻璃和浮法微晶玻璃是微晶玻璃家族的新產品，它硬度高、強度高、耐磨性和抗化學腐蝕性佳，同時生產原料來源廣，可大量使用各種工業廢渣，生產工藝節能且自動化控制程度高，成品率優等率也較高，可以說，壓延微晶玻璃是未來建材行業的主流產品。

為找出問題的根源，首先需對以下問題做一深入了解:

(1) 裂紋出現的位置和時段。用藍墨水對退火后的毛玻璃板、晶化后的毛微晶板進行涂抹，然后用毛巾、清水擦拭后觀察是否有裂紋以及裂紋的位置。涂抹時要分時段，譬如①早上9:00至到下午15:00;②下午15:00至晚上21:00;③晚上21:00至次日凌晨3:00;④次日凌晨3:00至次日早上9:00。必要時，對不同時段的玻璃毛板和微晶玻璃毛板進行抗折強度測試實驗。

經涂抹擦拭后發現，時段③、④的毛玻璃板的背底面有微裂紋，像頭發絲一樣細，長度由幾毫米到2cm間，其中時段④的毛玻璃板背底微裂紋較時段③的要長，基本都在1cm以上，出現爆裂的也是該時段的毛玻璃板。晶化后的毛微晶板基本看不到裂紋，但測試抗折強度后發現抗折強度有以下規律:時段②強度>時段①強度>時段③強度>時段④強度。

(2) 生產設備和生產管理情況。微晶玻璃在晶化爐內爆板以及玻璃板板強度的規律性降低，可能與該廠的生產管理和設備有關。據了解，該廠用的是浙江湖州某玻璃機械廠的玻璃壓延機，相對國內其他制造商來講，其壓延機的設計在傳動平穩性、輥后冷卻方式上的設計是比較適合微晶玻璃生產的，但不足之處是壓延玻璃粘度大、料性短，如果玻璃液里有硬塊或粘度劇增，會對電機及傳動鏈條及齒輪造成損傷和破壞，最終會影響產品的質量;另外該廠的傳動采用短距離鏈條傳動，電機與工作部距離較短，易發熱停機影響生產;此外，對水溫缺乏控制系統是國內所有壓延機的通病。因此建議加強生產控制，尤其是玻璃液的量和溫度、冷卻介質水和空氣的溫度和量、壓延設備傳動系統和輔助傳動設備(水冷箱、水冷輥臺和活動輥臺)的花紋深度、粗糙程度、材料厚度和速度匹配程度的協調處理。

(3) 壓延微晶玻璃背底裂產生的原因。背底裂是在壓延過程或壓延后的冷卻過程中產生的，產生的工作部位一般是壓延機下輥、壓延后冷卻水箱或水冷輥，一般是后者較多。其產生的條件有三個:一是玻璃液的溫度或量下降導致玻璃帶溫度降低;二是環境溫度或冷卻水溫下降;三是冷卻介質的不合理分布造成區域溫度下降前兩點與環境和工作狀態控制有關，而第三點卻是既與壓延機的設計不足有關，也與冷卻套管后期的設計不足有關，更與冷卻水的調控方式有關。

針對您所說的裂紋狀況，可以初步確定是與貴廠工人的操作調控方式有直接關系。一般來講，壓延機壓延輥冷卻方式均是兩側進水兩側出水，沒有單側進水單側出水的，湖州某玻璃機械廠的設計是合理的。問題出在套管上，套管一般是用鍍鋅管做的，兩頭進水，并且套管四周會有合理孔徑的鉆孔。如果孔徑太小，水進不去，腔內水溫太高，會影響冷卻質量;孔徑太大或采用斷口直接進水則易造成水溫不均勻。同樣道理，冷卻水箱和冷卻輥的水分布的均勻性也會影響輥表面溫度的均勻性。正常情況，進水和出水飽和且腔內充滿水等冷卻介質。當內有空氣，套管鉆孔較小時水噴射向輥壁，造成水不飽滿，局部低溫和高溫，和局部低溫區的輥面接觸的玻璃帶溫度也局部偏低，一旦因環境溫度、玻璃液量和溫度及水的量和溫度發生變化，低于安全溫度時就出現局部冷裂即產生微裂紋，也就造成復燒晶化時爆裂和降低晶化板材的強度;部分微裂紋表面受高溫后會融合，但裂紋會造成不一致分相和結晶缺陷，也會大幅降低產品強度。

因此，建議采取如下的解決辦法:

(1) 加強壓延工的崗前技能培訓工作，使得壓延工能掌握調控冷卻水的技巧，能適應氣候變化的調控能力，能根據進出水溫度情況判斷輥腔內的狀況及時調整和處理;

(2) 增加冷卻水溫的檢測控制手段，增加玻璃液流量控制系統(光學液面計)，增加玻璃液溫、壓延輥溫、冷卻水箱、冷卻水輥的紅外溫度測試手段和輔助調溫加熱自動控制手段;

(3) 健全質量控制體系，保證從原料入廠、配方料加工、透料控制、化液周期及成形、退火及晶化、拋光及切割過程的有效質量控制。

關于桔紅產品出現黑心問題的答疑

問:佛山某色料廠，主要生產坯用鈦黃系列產品。最近桔紅產品生產時出現黑心問題，特別是遇到中午暴雨時黑心情況加重。該廠家使用的是隧道窯，以重油為燃料，請問該如何解決?

答:陶瓷坯體色料中，鈦系列產品中的桔黃、桔紅、純黃為三大主色，市場占有率非常高。鈦黃系列產品主要由鈦白粉、氧化銻、鉻綠等小料組成，其中氧化銻和鈦白粉直接影響到產品的品質。

相對于桔黃、純黃兩種產品，桔紅產品更容易出現黑心質量事故，這主要是因為桔紅產品配方中的氧化銻和鉻綠的含量較高。當生產中氧化銻含硫或者含鉛過高時，很容易導致黑心現象的發生;其次，配方中鉀的存在也會促進某些材料發生反應，導致黑心的發生。

對于您所提到的問題，可從以下幾方面進行分析，逐個進行排查:

(1) 對目前倉庫使用的氧化銻進行重新檢查。對比前后批次貨物之間的外觀差別，通常容易粘袋且發白的產品，其質量相當比較差。按照生產配方進行配料試燒，另外不加小料配制2杯，壓實后在電爐中快速升溫煅燒。注意，燒成時間要縮短至平時煅燒時間的一半。如果電爐試燒有黑心發生，則可以斷定是氧化銻的質量問題導致的。

(2) 車間檢查裝窯工序，看是否裝料過多或者壓得過實。在容易產生黑心的產品中做對比試驗:分別按照平裝、中間開孔、壓實的方式各裝一排進行試燒，查看試燒情況。通常來說，純黃類產品含鉻銻最少，裝料的時候可以按壓裝窯;桔黃類產品平裝時燒制效果最好，否則易出現上面偏紅、下面燒不熟的情況;桔紅產品最好是在中間開孔，這樣有利于產品的發色，也可以避免和減少黑心現象的發生。

(3) 查看窯爐的氣氛。桔黃產品在不同氣氛下煅燒后的發色情況見表1。

根據您所反映的下雨天黑心會加重的現象，一般是因為下雨天氣壓較低，煙囪的抽力不夠，導致窯內空氣的流通速度減慢，窯內燃燒不充分而導致還原氣氛過重，容易將銻還原成黑色的硫化銻。因此，遇到下雨或者刮大風天氣時，需要及時調整各環節的風機，讓窯內空氣流通正常，保持氣氛穩定。發現窯頭或者窯尾冒黑煙或者窯內火苗模糊時就需要調整氣氛了。當窯內還原氣氛過重時，窯車會被熏黑，匣缽之間硫化會加重。因此，在燒制鈦黃系列產品時，保持窯內的氧化氣氛是十分必要和關鍵的。

二次布料透晶微粉磚翹邊變形解疑

問:我公司生產二次布料800mm×800mm的透晶微粉磚，存在坯體的前、后邊同時翹邊，而中間卻呈龜背的變形現象，測得坯體的吸水率在0.05%~0.08%之間，預熱區的輥棒上石棉板距離磚面的高度只有20cm，窯爐正壓比較大，排煙與抽熱風機的電流量基本平衡。拋光之后磚坯表面也存在比較多的毛孔，磨邊后觀察坯體翹邊的位置，發行出現比較密集而大的針孔，我們采取增開輥棒下方的噴槍之后，發現坯體翹邊更嚴重，請問潘工這類問題該如何解決呢?

答:您好，從你所提出的問題中可以看出，這是一個比較綜合性的復雜變形現象，同一件坯體中既有窯爐前、中段溫度不夠而引起的龜背變形;又有因為窯爐前段輥棒下方局部溫度過高、過急而引起的坯體局部翹邊變形;以及坯體底、面料的溫度差異大等三方面造成。分析清楚所造成這類變形的原因之后，可以從如下幾個方面著手進行調整:

(1) 配方方面的調整:重新取樣試燒，確定坯料中的實際溫度差異大小，然后根據其性能進行合理的微調，使坯體的底、面料溫度盡量接近，以便于坯體在窯爐煅燒過程中的變化縮小。

(2) 原料車間方面:可以根據坯料中的性質，立即調整坯料的配比，適當減少底料中偏低溫的坯料，相應增加相對高溫坯料的比例。

(3) 窯爐方面的調整:

1) 適當升高窯爐前段的石棉擋板;

2) 開大排煙風機，相應關小抽熱風機，使窯爐內氣流主要流向窯頭段，從而提高窯爐前段的溫度，這樣可以使窯爐前段平穩提升，坯體均勻氧化;

3) 當前段溫度提升之后，就可以將窯前段第一、二組噴槍的溫度降低，減少坯體氧化階段局部溫度過高的過燒膨脹翹邊現象;

4) 減小窯爐正壓。