淺析浮法玻璃成型質量的影響因素

寧海霞

摘 要：浮法是平板玻璃成型的主要方法，浮法玻璃成型質量的好壞直接關系到平板玻璃的質量。該文主要從錫槽溫度制度、氣氛制度、壓力制度以及來自熔窯方面等分析對浮法玻璃成型質量的影響。通過調整及優化浮法成型中各個工藝制度以及熔窯的相關制度，可以獲得質量優異的浮法玻璃。

關鍵詞：浮法玻璃 成型質量 影響因素

中圖分類號：TQ171 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）03（c）-0064-02

Abstract：Float glass process is the main method of plate glass forming.Float glass process is the main forming method of flat glass.The quality of flat glass is directly related to the float glass forming process.In this paper，the influencing factors of the quality of float glass were mainly analyzed from the viewpoint of the tin bath temperature system，atmosphere system， pressure system，furnace，and so on.Float glass with good quality can be obtained by adjusting and optimizing the process technology of both float glass forming and furnace.

Key Words：Float glass；Forming quality；Influence factor

浮法玻璃技術是目前平板玻璃的主要生產技術，廣泛應用于建筑、汽車等領域，已經成為一種基本的生產資料。我國浮法玻璃在近幾十年里工業技術水平迅速提高，使用范圍已經擴展到了建筑、制鏡、鍍膜、鋼化、夾層等深加工行業，有些已出口到了國外。但是許多高檔玻璃仍需要進口或使用合資企業的產品，由于質量很不穩定，玻璃品種也還不夠齊全，國產浮法玻璃在高檔深加工中的占有率還相當低，這就影響了它的使用范圍。因此，提高浮法玻璃質量是亟待解決的問題。

1 成型質量的影響因素

浮法玻璃成型需要多方面的配合，任何一方面出現問題均會造成玻璃質量的下降，嚴重者可導致停產，其中影響成型質量的因素主要包括錫槽溫度制度、氣氛制度、壓力制度以及來自熔窯方面的影響。

1.1 錫槽溫度制度對成型質量的影響

錫槽溫度制度是指沿錫槽長度方向的溫度分布，是錫槽成型作業的基礎，對玻璃液的攤平、拋光、冷卻、固型都起著重要作用，對玻璃帶的拉引速度、錫液的對流狀態、玻璃的品種、規格及產量、質量等都有一定的影響。合理控制錫槽溫度制度，通過在錫槽設計上的改進和生產中的調整、控制，建立適合浮法玻璃工藝的合理的錫槽溫度制度并不斷地加以優化，在生產中會取得預期的效果。

（1）流道溫度。

流道是玻璃液從熔窯流入錫槽的通道，流道的溫度是成型作業最主要的溫度指標，必須嚴格遵循溫度制度，且在相應位置應設置熱電偶或紅外溫度計測溫點。流道溫度過高時，玻璃液粘度降低，進入錫槽后攤平面積變大，造成玻璃帶過薄、過寬，這樣容易引起沾邊、滿槽等事故，而且在拉邊機處，會感到成型困難。流道溫度過低時，玻璃液粘度增大，攤平和拋光的條件不充分，玻璃表面質量會受到影響，并容易引起脫邊、斷板等事故，同時存在成型時不易拉薄或積厚的困難。流道溫度波動時，玻璃帶的板根會忽大忽小不穩定，玻璃帶薄厚也會隨之變化，這樣容易引起脫邊、沾邊等事故。流道溫度不均勻時，攤開的玻璃帶在橫向上回由于溫度的不均勻而造成粘度的不均勻，這時生產出來的玻璃產品容易出現“條紋”等質量缺陷。

（2）攤平拋光區溫度。

攤平拋光區是使剛進錫槽的玻璃液能夠充分攤平和拋光，達到自然平衡厚度。為了得到足夠寬的玻璃帶，玻璃液在該區有一個伸展攤平的過程。因此，必須要有足夠的溫度，而其橫向溫度必須均勻，以使玻璃液的粘度小而均勻，才能使玻璃液得以充分攤平。此區的溫度為1 000 ℃～1 065 ℃，相應的粘度范圍為102.7-3.2Pa·s。對于薄玻璃生產時，考慮到玻璃成型的實際情況，攤平拋光區溫度以1 050 ℃左右為宜。從玻璃也在錫液上的表面張力與重力的關系看，在溫度高于1 050 ℃時表面張力小于重力，玻璃液充分攤平拋光，在溫度低于1 050 ℃時表面張力大于重力，玻璃液開始收縮。

（3）首、末對拉邊機處的溫度。

拉邊機是浮法玻璃成型的重要設備，是生產控制的重要環節。在浮法玻璃成型過程中，拉邊機起著節流、拉薄積厚、穩定板根和控制玻璃帶走向的作用。首對拉邊機往往放在940 ℃～960 ℃的位置，起到穩定邊子和節流功能。如果放置溫度太高，則玻璃液的拋光作用會受到影響；如果防止溫度過低，則會影響到玻璃液的拉薄積厚作用。末對拉邊機一般放置在溫度為780 ℃～820 ℃左右的位置，但也要根據生產實際情況而定。如果莫對拉邊機防止溫度太低，機頭很容易在玻璃板上打滑；如果玻璃板有擺動，則很容易掉邊；如果末對拉邊機防止溫度太高，有可能拉薄積厚效果受到影響或產生厚薄差。

（4）出口溫度。

出口端溫度是成型的關鍵指標，是直接關系到安全生產的重要指標，也是保證退火質量和成型質量的指標。該指標不合理會產生劃傷、沾錫、輥印、壓裂、小錫點、霧斑、硌傷等質量缺陷。錫槽出口溫度一般都控制在（600±10）℃，溫度過高，則容易引起沿口擦傷、沾錫等，并給過渡輥臺及退火窯增加負擔。特別是過渡輥臺，如果玻璃板溫度過高，會引起輥子、輥子軸承等的膨脹，容易引起機械事故；溫度低，則容易引起斷板（特別是板上有疙瘩時）。

1.2 氣氛制度對成型質量的影響

錫液在1 000 ℃左右與玻璃液的浸潤角為175°，基本上不浸潤，但錫的氧化物（SnO2、SnO）卻嚴重污染玻璃，使玻璃出現霧點、錫滴、沾錫等缺陷，嚴重時玻璃甚至不透明；熱處理時（如鋼化）呈現彩虹。因此，浮法玻璃生產要求錫槽內必須保持中性或弱還原氣氛，以防止錫液氧化。目前，錫槽中通常用N2+H2的混合氣體作為保護氣體，其中N2含量為92%～95%，H2含量為5%～8%，并要求混合氣體中的含氧量不超過5 cm3/m3（ppm）。保護氣體中的氫含量與錫槽的密封性、錫槽的不同部位及操作水平有關。錫槽密封性好，含氫量可少些；操作水平高，操作孔開的次數少，時間短，漏入的空氣少，也可少用氫；錫槽首尾二端，操作孔口較多，漏入空氣可能性大，保護氣體中的含氫量要高一些，其他部位可低一些。在保護氣體中加入適量甲烷，可防止氫氣和碳之間的反應，同時也可以阻止水蒸氣與暴露的碳質元件之間的反應。當保護氣體質量不好含有較多雜質時，會增加對錫液污染；數量不足時，錫槽內壓力過小，外界空氣容易進入槽內，污染錫液。這兩種情況都會使玻璃產生沾錫、劃傷等缺陷，另外由于壓力的變化還可能出現“錫滴”。

1.3 壓力制度對成型質量的影響

正常生產情況下，錫槽內應維持微正壓，一般要求以錫液面處的壓力為基準，要求壓力為3～5 Pa，有時甚至維持在10 Pa左右。如果錫槽內壓力過高，保護氣體就會散失，增加了保護氣體的消耗量，從而破壞保護氣體的生產平衡，給生產帶來不利的影響，同時也會增加電耗。若錫槽處于負壓狀態，就會吸入外界空氣，使錫槽內氧氣含量超過允許范圍，產生錫的氧化物，這樣一則增加錫耗，增加玻璃成本；二則嚴重污染玻璃，產生各種由氧化物造成的缺陷，如沾錫、霧點、鋼化彩虹等。

在浮法玻璃正常生產過程中，錫槽內氣氛是比較穩定的。錫在錫槽的溫度區域內，揮發性甚微，不會影響玻璃生產。但是當保護氣體壓力出現波動時，往往使錫槽內混入氧、硫成分，致使錫槽內的氣氛發生較大的變化。而在錫槽內，SnS和SnO是極易揮發的物質，由于它們的存在，使錫液的揮發度大大提高，這時SnO又很快氧化成SnO2，從而造成純錫和錫槽空間的污染。同時，SnS的沉落及錫液中SnS的過飽和析出，都粘結在熔融玻璃帶的上下表面，使玻璃產生斑點，降溫后形成凹坑，引起光畸變點，從而使玻璃質量變差，這時往往需要較長時間的調整方能恢復生產。因此，在日常生產中，防止保護氣體的壓力波動是一個非常重要的環節。

1.4 熔窯方面對成型質量的影響

配合料在熔窯內進行熔制過程，形成透明、均勻的沒有氣泡的玻璃液。熔融質量的好壞會直接影響到玻璃成形的過程。玻璃熔制過程的4小穩作業制度包括溫度穩定、壓力穩定、泡界線穩定和液面穩定，其中熔窯玻璃液面的波動、熔窯壓力波動等方面對成型的影響比較大。

（1）熔窯玻璃液面的波動。

玻璃液面的高低是以投入配合料的數量來控制的，投入配合料量與成型取用玻璃液量相平衡時，液面就能維持不變。熔窯玻璃液面的波動會使進入錫槽的流量發生波動，造成玻璃帶板根發生寬窄變化，容易引起沾邊、脫邊等事故；當液面波動較大時，會使玻璃液成型流發生變化，造成溫度、成分不均，從而產生條紋。生產中對液面有一規定高度，其上下波動范圍只允許在±0.1 mm 之內。

（2）熔窯壓力波動。

玻璃熔窯內的壓力分布是一條有多個轉折點的曲線，通常有兩種：一種是整個氣體流程（從進氣到排煙）的壓力分布；一種是沿玻璃液流程的空間壓力分布。通常要求液面上的壓力保持在零壓或微正壓。熔窯壓力波動時會引起流道流量的變化以及玻璃帶板根的變化，容易引起沾邊、滿槽等事故。

2 結語

錫槽溫度制度、氣氛制度、壓力制度以及來自熔窯方面的影響會直接影響到浮法玻璃的成型質量，在生產過程中，應嚴格控制其相關參數，建立合理的工藝制度并不斷加以優化，以取得預期的效果。

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