關于浮法玻璃錫缺陷產生的原因及治理措施分析

張寶民 李文峰

摘要：浮法玻璃生產中，錫槽作為重要設備，對玻璃質量產生重要的影響。如果錫缺陷出現，必然會造成一系列的不良后果。本文將進行分析，以供參考。

關鍵詞：浮法玻璃;影響;錫缺陷;對策

1.前言

當前，我國對玻璃的需求量在不斷提升，加之各種新技術的應用，有效提高了玻璃生產的質量。

2.波紋度影響因素

波紋度是影響超薄浮法玻璃質量和性能的重要因素。需要識別極端波紋樣品的來源，并調整工藝參數以快速識別超薄浮法玻璃中的微波紋。但是在浮法玻璃生產中，超薄玻璃板波紋度的影響因素有很多，如錫槽的設計、錫槽內的溫度制度、錫液流場、錫槽內的拉邊機、錫溝、擋坎等。

2.1錫槽設計

從微觀質量控制的角度，例如玻璃表面的微觀起伏，超薄浮法玻璃比鏡面浮法玻璃具有更高的要求，這是超薄玻璃生產線中錫槽設計的新要求。王曉紅指出，設計超薄浮法玻璃的薄化區長度要比普通厚度浮法玻璃長。超薄浮法玻璃的生產需要13-20對拉絲機和錫槽，具體取決于質量和稀釋率。它足夠長，可以滿足拉絲機的布局，錫槽的大小，電加熱的分布，保護氣體的配置及錫溝、擋坎的布置等對超薄浮法玻璃的微觀波紋度均有一定的影響。

2.2錫槽溫度制度

熔融玻璃經過擴散，減薄，模制等過程后，從熔化爐的入口端流入錫槽，然后從出口端離開錫槽，熔融玻璃是具有特定厚度和寬度的超薄玻璃板。為了獲得具有高表面質量的超薄玻璃板，需要適當的溫度系統。入口側溫度系統，出口側溫度系統，玻璃帶成型溫度系統，錫液溫度系統，罐底部的冷卻空氣溫度系統等。超薄玻璃的生產非常重要。與傳統的浮法相比，在生產超薄玻璃時，必須適當提高熔融玻璃的溫度和錫槽前的熱區，以降低熔融玻璃的粘度。這對于表面波衰減是有益的。出口溫度是確保成型，退火指標不合理，直接影響表面平整度，使波紋度突高。錫槽中玻璃帶處于拉薄成型區間時，玻璃液黏度對溫度極其敏感，玻璃液的溫度每下降1℃，其黏度就上升4%，若錫槽橫向溫差或者縱向溫度不合理，就會造成玻璃液黏度不均，使玻璃液流產生運動速差，引起玻璃液拉伸不均，使表面產生波紋，造成波紋度過高。

2.3錫液流場

浮法玻璃成形是在錫槽內，熔化好的玻璃液浮在錫液表面上，錫液也并不是靜止不動的，其流場對玻璃的質量起著非常重要的作用，由于錫槽中的溫差、玻璃液的帶動等因素，會造成錫液產生流動，其流動主要有2種：①與玻璃帶前進方向相同的前進流，由于玻璃液的帶動及其與錫液之間摩擦力的作用，玻璃帶前進時會帶動上層錫液也向前流動，并且玻璃越薄，其移動速度越快，這種高速移動將錫液帶到冷端，而冷端錫液必將回流到熱端，從而造成錫液快速對流;②玻璃帶下方錫液深層回流及玻璃帶兩側錫液裸露部分的回流，均與玻璃前進方向相反，是由于錫槽是密閉的環境，其上層錫液向退火窯方向流動，下層錫液及玻璃帶兩側的裸露部分則與玻璃帶相反方向回流。錫槽內復雜的錫液對流使得冷熱錫液混摻，會造成玻璃帶下表面微波紋，主傳動引起的錫液強制對流、階梯錫槽、直線電機、石墨擋坎等輔助設施對薄玻璃表面的微波紋均有明顯影響。

3.浮法玻璃錫缺陷類型

3.1鋼化彩虹

當浮法玻璃形成并加強或彎曲時，錫表面會穿透氧化亞錫，并且在強化過程中，氧化錫會氧化成二氧化錫，從而擴大其體積。由于在照射下發生光干涉現象，因此，當光與錫液的表面接觸時，會產生干涉色，從而引起光的衍射和干涉效應而產生彩虹。建議選擇高質量的原始膠片，升高溫度，然后用精細的拋光粉進行拋光。

3.2錫石

日常我們所見的錫石其外觀的白色和玻璃頂板極為相似，。如果鈣鋁石被玻璃覆蓋并且在顯微鏡下看起來像針，它來自澆口上游的流道區域。錫石頂和滴落的形成機理是相同的。錫槽熱端門的密封性不好，當氧化錫沉積并從保護氣體泄漏時，錫槽的溫度發生變化，錫石會導致錫缺陷[1]。最好的預防措施是注意密封的加強。

3.3沾錫

浸錫是指玻璃底面上的錫灰或錫。玻璃錫會損壞退火爐中提升輥或滾筒的表面。錫槽出口處的錫灰會污染錫的玻璃底面。這不僅會導致玻璃外觀變差，還會影響浮法玻璃的質量。

3.4光畸變點

玻璃表面上的小孔具有光滑的圓形形狀，這是光學畸變點的結果。眾所周知，浮法玻璃成型是在錫槽中完成的。當重量輕或施加外力（例如氣流波動或熔池壓力變化）時，錫熔池中的二氧化錫，氧化亞錫和錫會掉落，光斑變形，導致錫缺陷。

4.錫缺陷治理的進展

4.1錫槽設計改進

在玻璃生產的過程中，針對浮法生產，可以改進錫槽的結構。針對傳統浮法玻璃生產線錫槽入口端的結構特點，王小紅提出了一種新型的0槽密封結構，以提高密封性能。該結構在錫浴的前端裝有保護性氣體系統，該系統中含有微量的氫氣，形成高壓氣幕以增加錫浴的前端壓力。這將減少錫液的污染，并進一步降低錫缺陷的發生。新的結構使錫槽前端的清潔從每月一次改為每2-3個月一次，從而減少了人工并改善了錫槽的工作條件。

4.2錫液覆蓋技術的應用

錫罐中的錫罐被玻璃帶覆蓋，其余的則暴露于高溫錫罐中，從而減少了錫罐與罐中保護氣體之間的接觸，并減少了與氧氣和硫的反應，并減少錫缺陷的發生。為了解決錫罐中的揮發性氧化錫掉落在玻璃上表面并影響玻璃板質量的問題，使用了將沒有被玻璃板覆蓋的熔融錫上方的空間分成多個隔板的隔墻。通過在熔融錫液的暴露部分中的揮發性錫蒸氣的氧化而生成的氧化錫顆粒聚集在分離空間中并且不會落在熔融玻璃的上表面上，從而提高了平板玻璃的產品質量[2]。

4.3模擬技術的應用

近年來，對錫在浮法玻璃中的滲透量的研究正在逐步進行。基于浮法玻璃制造過程中錫的滲透機理，張琴建立了錫離子氧化模型，并對錫離子和錫顆粒的擴散過程進行了耦合數值模擬。這表明錫浴溫度系統會影響錫的滲透。分布影響很大，并且可以通過優化溫度系統來控制錫滲透的量和深度。

5.結束語

總之，針對浮法玻璃的錫缺陷的問題，我們要引起足夠重視，并采取有效的解決措施，降低錫缺陷的產生，提高浮法玻璃的生產質量，滿足對浮法玻璃生產的需要。

參考文獻

[1]邵宏根，毛清華，龐世紅，方剛，杜鳳山.浮法玻璃成型過程的數值模擬[J].硅酸鹽學報.2019（08）：28

[2]禚明，梁忠友，宋秀霞.浮法玻璃特有缺陷及其預防措施[J].山東輕工業學院學報（自然科學版）.2019（01）：66