浮法玻璃原料質(zhì)量控制

張 東

（河北南玻玻璃有限公司,河北 廊坊 065600）

浮法玻璃制備原理主要是依靠溶化后的玻璃液與金屬液的表面張力和重力共同作用而制成的[1]，其具有優(yōu)異的透光性、產(chǎn)量高且平滑性強(qiáng)等特性。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)的不斷加深，國(guó)內(nèi)外玻璃企業(yè)交流不斷增多，一方面國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷學(xué)習(xí)和吸收了國(guó)外先進(jìn)的浮法玻璃制備工藝技術(shù)，另一方面認(rèn)識(shí)到了玻璃產(chǎn)品質(zhì)量管理控制的重要性。在加強(qiáng)對(duì)浮法玻璃制備過(guò)程中質(zhì)量控制中，以強(qiáng)化浮法玻璃原材料質(zhì)量控制為首要工作重點(diǎn)。下面主要從浮法玻璃進(jìn)場(chǎng)原料質(zhì)量控制和原料制備過(guò)程中的質(zhì)量控制兩方面進(jìn)行分析。

1 浮法玻璃進(jìn)場(chǎng)原料質(zhì)量控制

采用浮法制備玻璃時(shí)，主要的原材料包括硅砂、白云石、長(zhǎng)石、純堿、芒硝等[2]，其各自在浮法玻璃中的配比如表1所示，其中前面三種原料來(lái)源于民礦生產(chǎn)產(chǎn)品，而后面兩種為化工產(chǎn)品。由于民礦產(chǎn)品受企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝技術(shù)等影響，導(dǎo)致其產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，這就要求玻璃生產(chǎn)廠家在對(duì)浮法玻璃原料進(jìn)場(chǎng)時(shí)采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制手段。

表1 玻璃原料配比表

1.1 硅砂

由表1可知，浮法玻璃原料中硅砂含量在60%左右，這就使得控制硅砂原料質(zhì)量尤為重要。硅砂中以二氧化硅為主，其所占比例大于99%以上，同時(shí)含有極少量的二氧化三鐵。在對(duì)硅砂原料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量控制時(shí)，嚴(yán)格控制指標(biāo)為：SiO2＞99%；Fe2O3≤0.04%；顆粒大于30目的含量低于1%。這主要由于一方面硅砂含量在浮法玻璃原料中比例較高，其質(zhì)量波動(dòng)直接影響著玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。另一方面，F(xiàn)e2O3含量對(duì)玻璃制品透光性具有明顯影響，造成玻璃產(chǎn)生色差，甚至影響玻璃液對(duì)流傳熱和接受輻射效果。此外，硅砂中若含有的大于30目的顆粒過(guò)多，則明顯增加了硅砂的熔融性，甚至導(dǎo)致玻璃制品紅含有大量結(jié)石。

1.2 白云石/石灰石

白云石以碳酸鹽為主要成分，廣泛分布于我國(guó)南方地區(qū)，其在浮法玻璃原料中所占比例大約在17%左右，也是一個(gè)重要原料質(zhì)量控制組成部分。通常，對(duì)白云石質(zhì)量控制指標(biāo)為：Fe2O3≤0.18%；氧化鎂含量控制在21.0%-22.0%間；氧化鈣含量控制在30.0%-31.0%間。相對(duì)于白云石，石灰石在浮法玻璃原料中所占比例約為2%左右，其質(zhì)量控制指標(biāo)為：Fe2O3≤0.15%；氧化鈣含量≥52.0%。對(duì)于白云石/石灰石而言，其粒度指標(biāo)控制較為寬松，主要是控制Fe2O3和CaO的含量，其中Fe2O3含量控制如（1）中所述一致，而控制CaO含量主要是防止玻璃料性受CaO含量波動(dòng)影響而發(fā)生變化，以影響成形退火作業(yè)為主。

1.3 純堿

純堿是繼硅砂和白云石之后在浮法玻璃原料中第三種主要組成成分，約占浮法玻璃原料總量的16%，其質(zhì)量控制指標(biāo)為：NaCl含量＜0.3；小于140目的細(xì)粉含量≤15%?？刂萍儔A中NaCl含量的主要原因是其對(duì)熔窯耐火材料具有較重的腐蝕性，NaCl含量過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致窯爐使用壽命的縮短?？刂萍儔A細(xì)粉含量的主要原因是純堿中細(xì)粉含量過(guò)高，則極易造成其分散量過(guò)大，這對(duì)于玻璃成分含量及其他配合料的變化具有顯著影響，并且細(xì)粉分散量過(guò)大也會(huì)提高其飛入格子體或小爐等設(shè)備的概率，造成其對(duì)設(shè)備腐蝕。

此外，對(duì)于浮法玻璃原料中其他組分如芒硝、長(zhǎng)石、碳粉等原料，一方面由于其產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定，另一方面其所占比例較小，因此其質(zhì)量控制方法較為簡(jiǎn)便，在此不作一一分析。

2 原料制備過(guò)程中的質(zhì)量控制

在控制浮法原料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量基礎(chǔ)上，加強(qiáng)浮法原料制備過(guò)程的質(zhì)量控制尤為重要，主要通過(guò)從以下幾方面分析，具體有[3]：

2.1 稱量精度控制

浮法原料稱量時(shí)，除單獨(dú)對(duì)砂硅進(jìn)行稱量外，其他各原料采用增量稱量法，對(duì)2種或3種原料共用一臺(tái)稱進(jìn)行稱量。

2.2 水分控制

浮法玻璃原料中水分含量對(duì)于原料稱量精度具有明顯影響，因此，必須嚴(yán)格控制各原料中水分含量。通常測(cè)試浮法玻璃原料中水分含量的方法采用在線微波測(cè)水與人工紅外測(cè)水儀相結(jié)合的辦法。在測(cè)量過(guò)程中，制訂較為嚴(yán)格的測(cè)試作業(yè)文件，包括測(cè)試頻率、測(cè)試時(shí)間、測(cè)試溫度等。

對(duì)于硅砂來(lái)說(shuō)，由于其含水量波動(dòng)較大，常規(guī)的測(cè)試水含量方法不能對(duì)硅砂中水含量實(shí)際值進(jìn)行確定，而是僅僅反映出硅砂水分變化趨勢(shì)，這就要求采用紅外測(cè)水儀人工檢測(cè)加以修正。對(duì)于水分波動(dòng)較小原料，則采用定時(shí)人工抽檢方法測(cè)試。

2.3 混合均勻度控制

對(duì)于浮法玻璃原料混合均勻度的測(cè)定以測(cè)試配合料含堿量實(shí)現(xiàn)。對(duì)于浮法玻璃原料混合機(jī)來(lái)說(shuō)，采用干混與濕混時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)，以確定混合料干混或濕混混合要求指標(biāo)?；炝线^(guò)程中，只要按照規(guī)定時(shí)間進(jìn)行干混和濕混混料操作，即可實(shí)現(xiàn)混合料質(zhì)量達(dá)標(biāo)目的。

此外，在保證配合料混合均勻度達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)于配合料質(zhì)量控制以控制配合料水分質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，通常配合料水分測(cè)試頻率大于4次/班，且配合料水分含量控制在4.2%-4.6%間。同時(shí)，對(duì)于出廠玻璃制品采用留樣檢測(cè)方法，以備后期質(zhì)量控制管理使用。

3 小結(jié)

總而言之，作為浮法玻璃制品質(zhì)量管理控制的一個(gè)重要組成，浮法玻璃原料質(zhì)量控制作用至關(guān)重要，其不僅有效的保障了浮法玻璃制作工藝的順利開(kāi)展，而且對(duì)于浮法玻璃產(chǎn)品質(zhì)量的提升具有積極意義。

[1]馮冬冬.浮法玻璃制作過(guò)程中的原料質(zhì)量控制研究[J].江西建材，2015(04):288.

[2]龐淑芳.浮法玻璃原料質(zhì)量控制[J].大眾科技,2013,07(15):109-111.