淺議浮法玻璃氣泡問題的分析與解決

張寧　盧艷嬌

摘要：本文分析了浮法玻璃氣泡產(chǎn)生的原因以及質(zhì)量控制措施，希望能夠?qū)Χ亲犹峁┮恍┙梃b和參考。

關(guān)鍵詞：浮法玻璃;氣泡;問題;解決措施

1.前言

玻璃在生產(chǎn)過程中，氣泡問題是最為常見的質(zhì)量問題。如果不能對(duì)氣泡進(jìn)行有效的控制，將影響到玻璃的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.氣泡缺陷的處理實(shí)例

2.1垂直攪拌引起的機(jī)械重沸氣泡

我們的浮法生產(chǎn)的玻璃存在質(zhì)量問題，氣泡缺陷均勻分布在整個(gè)玻璃板上，尺寸為0.5-1mm，位于玻璃板的中上層。我們分析原因是由于氣泡缺陷的分布特征和尺寸，熔化過程可能存在問題。根據(jù)該判斷，調(diào)整了熔點(diǎn)精制溫度等工藝指標(biāo)，但操作后效果不明顯。對(duì)氣泡形成前后窯爐工藝和設(shè)備變化的分析表明，在產(chǎn)生氣泡之前，新安裝了立式混合器。據(jù)此，立式混合機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，泡沫迅速消失。當(dāng)時(shí)，我們的浮線使用焦?fàn)t煤氣作為燃料，但那時(shí)是第一窯后半段的末期，熔融狀態(tài)并不理想。由于再沸的作用，在玻璃熔體中熔化的不可見氣泡會(huì)重新聚合并長成可見氣泡。結(jié)果，將攪拌器的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)為原始值的一半，并改變回流以完全消除氣泡缺陷。

2.2鐵件入窯引起的氣泡

在我們的浮法窯的第二個(gè)窯期開始后，立即出現(xiàn)了嚴(yán)重影響玻璃板表面質(zhì)量的氣泡缺陷。氣泡的特征是尺寸為0.5-2mm，氣泡的顏色較深，主要分布在玻璃中板的東半部，有時(shí)是西側(cè)，位于玻璃板的上部中央。這次生成的氣泡類似于先前的氣泡（大小，位置等），但是有明顯的區(qū)別（分布，顏色等）。通過分析其特性，可以預(yù)先確定氣泡源的位置仍位于流路前面的熔融區(qū)中，從其分布特性和相關(guān)顏色來看，這不是由于原料或熔化操作引起的。該物質(zhì)未帶入，可以確認(rèn)是由于其他原因造成的。如果從上述判斷調(diào)查了根本原因，則在冷卻窯爐時(shí)，窯爐風(fēng)扇掉入窯爐冷卻部東側(cè)的耳池中，由于鐵部與玻璃熔體之間的反應(yīng)而產(chǎn)生氣體，并產(chǎn)生氣泡缺陷是的由于鐵片位于冷卻部件的末端，因此氣泡在熔體中漂浮在玻璃體上方，并在拆卸風(fēng)扇時(shí)消失。

2.3因槽底磚分層起皮產(chǎn)生的氣泡

在浮法生產(chǎn)線的第三窯中，典型的氣泡缺陷是典型的氣泡缺陷，其特征是氣泡位置相對(duì)固定，開口小，直徑大（通常是>5mm），有時(shí)氣泡附近有夾雜物。基于這些特性，可以準(zhǔn)確地識(shí)別出流道后氣泡的位置，但是作為搜索的結(jié)果，水箱底部的磚塊重疊并剝落，剝離后，氣泡缺陷完全消失。

3. 針對(duì)氣泡問題先后進(jìn)行的主要工作

3.1穩(wěn)定窯壓

在氣泡形成開始時(shí)，窯內(nèi)的壓力相對(duì)波動(dòng)，并進(jìn)行了一系列處理和調(diào)整以控制窯內(nèi)的壓力。由于該窯已經(jīng)運(yùn)行了7年，因此蓄熱板嚴(yán)重堵塞，煙道中的灰塵大量積聚，旋轉(zhuǎn)百葉窗的開度達(dá)到90%或更高。它疏通了蓄熱室，并組織了清理旋轉(zhuǎn)門和小爐膛灰燼的清理。通過這些措施，窯爐壓力穩(wěn)步下降到4Pa左右，窯爐壓力管理已基本達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

3.2提高澄清能力

通過分析，揭示了氣泡的原因。在五個(gè)小熔爐的組件溫度逐漸升高了5°C，以提高凈化能力。考慮到石油焦粉燃料可能無法在窯爐中完全燃燒。該玻璃制造方法除去碳粉，減少提純器的過早還原和完全分解，適當(dāng)?shù)卦黾逾佽F礦的含量，并改善提純段中硫酸鹽的提純。

3.3對(duì)原燃料進(jìn)行全面檢查與調(diào)整

原料，石油焦粉燃料處理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，尤其是在氣泡問題持續(xù)存在的情況下，我們每天檢查幾次污染物，處理顆粒的大小，外觀，組成等，并安排專職人員專注于硅藻土和煤粉，并觀察每種材料的位置。經(jīng)過長時(shí)間的觀察，沒有發(fā)現(xiàn)異常，且花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。最初，檢查是否由于石油焦粉處理的粒度組成不合適而使未燃燒的石油焦炭顆粒落入玻璃液體中，并進(jìn)一步反應(yīng)形成氣泡。但是，每天對(duì)石油焦粉進(jìn)行粒度檢查后，粒度組成是正常的，完全滿足設(shè)定的分度要求。為了確認(rèn)石油焦粉的粒度是否不合適，將石油焦燃料改為天然氣燃料。天然氣變化后，窯爐溫度發(fā)生了一系列變化，氣泡開始明顯減少，但很快出現(xiàn)大量氣泡，基本上可以去除石油焦所產(chǎn)生的氣泡。之后，再返回石油焦燃料。

4.氣泡問題的分析總結(jié)

4.1雙高曲線的合理性

我認(rèn)為分析后已經(jīng)運(yùn)行了多年的熔化操作方法存在問題，并且無法設(shè)置溫度系統(tǒng)和燃料分配。溫度系統(tǒng)是指沿著窯爐長度的溫度分布，它是由沿著窯爐長度的溫度點(diǎn)組成的曲線，通常用溫度曲線表示。曲線分布的充分性對(duì)于熔融過程至關(guān)重要。浮法玻璃熔爐的溫度曲線有三種類型：“山”形，“橋”形和“雙高”曲線。“山型”曲線是主要在日本過去的平板玻璃工廠中使用的溫度曲線。特征是熱點(diǎn)突然爆發(fā)，熱點(diǎn)與小爐子和末對(duì)小爐子之間存在較大的溫差，并且無法通過利用其缺陷充分利用電爐的潛力。“橋”形的曲線類似于“山”形，熱點(diǎn)前后小爐之間的溫度與最高溫度相差不大，其特征是熔化的高溫區(qū)很長。“雙高”曲線是“雙高熱負(fù)荷”溫度系統(tǒng)，它可以向批料較多的1和2爐添加更多燃料，以提高批料的熔化并減少小批量的3和4爐。由于玻璃熔爐的形狀不同，燃燒的燃料不同以及操作方法和實(shí)踐不同，雙重高溫曲線的使用在業(yè)界也引起爭(zhēng)議。一些制造商使用橋梁曲線，這種曲線很少使用，但產(chǎn)量也非常好。最終標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)基于實(shí)際情況，并應(yīng)根據(jù)玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行控制。

4.2泡沫區(qū)溫度不能太低

泡沫區(qū)域是在熔化過程中強(qiáng)烈噴射出小氣泡的區(qū)域，不合理的溫度和大氣會(huì)阻礙氣泡的噴射。當(dāng)前，許多國內(nèi)制造商在發(fā)泡區(qū)具有很大的熱阻，并且由于火焰而難以轉(zhuǎn)移玻璃液體，因此大大降低了高密度發(fā)泡區(qū)中的燃料量。但是，如果過多地減少泡沫區(qū)域中的燃料量，則此處的溫度將相對(duì)較低，這違反了SO熔化原理，并容易產(chǎn)生氣泡。

4.3氣泡的檢測(cè)判斷

由于許多因素會(huì)導(dǎo)致玻璃中的氣泡，因此該過程非常復(fù)雜。為了確定起泡的原因，大多數(shù)玻璃公司都使用讀數(shù)顯微鏡來測(cè)量氣泡的直徑，并通過偏光顯微鏡觀察氣泡的類型和氣泡中的雜質(zhì)，這對(duì)于長期積累的玻璃制造經(jīng)驗(yàn)很有用。確定氣泡的原因基于在一些先進(jìn)的公司和研究領(lǐng)域中，高性能的儀器通常用于檢測(cè)，在氣相分析方法中，例如掃描電子顯微鏡，使用電子探針的針和拉曼光譜法，根據(jù)氣泡中氣體含量的測(cè)量結(jié)果確定氣泡的原因。

5.結(jié)束語

綜上所述，針對(duì)浮法玻璃氣泡產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，我們采取了針對(duì)性的解決措施，大大降低了玻璃氣泡產(chǎn)生的概率，保證了玻璃生產(chǎn)的工藝質(zhì)量。

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