楊曲仲 周帥
摘要:優(yōu)質(zhì)玻璃生產(chǎn)環(huán)節(jié),浮法玻璃為重要內(nèi)容。本文對(duì)浮法玻璃的優(yōu)點(diǎn)以及制作工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹,分別從其原料的進(jìn)場(chǎng)、制備、配料三方面對(duì)質(zhì)量控制措施加以說(shuō)明。
關(guān)鍵詞:浮法玻璃;質(zhì)量控制;原料
引言:在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程,玻璃材料應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,對(duì)其生產(chǎn)品質(zhì)要求較高。浮法玻璃以其高透性和平滑性而被廣泛應(yīng)用。浮法玻璃制備環(huán)節(jié),需要的原料種類較多,因此,為保證其制造質(zhì)量,需要對(duì)原料質(zhì)量科學(xué)控制。
一、浮法玻璃概述
浮法玻璃均勻性良好、透明度高、平整度高,可應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。其制造原理為在氮?dú)饣蛘邭錃庾鳛楸Wo(hù)氣體條件下,在錫槽當(dāng)中成型。熔融玻璃可在液態(tài)錫表面上漂浮,受到外表張力以及重力等作用,使玻璃液逐漸攤鋪在錫液表面之上,待其形成表面平整的玻璃,并且冷卻之后,在退火窯當(dāng)中退火和裁切,即可獲得浮法玻璃。
二、浮法玻璃原料的質(zhì)量控制措施
(一)控制進(jìn)場(chǎng)原料
制造浮法玻璃時(shí),需要做好進(jìn)場(chǎng)原料的質(zhì)控工作。制作環(huán)節(jié)各種原料按照含量由多到少的比重為硅砂60%,白云石17%,純堿16%,長(zhǎng)石4%,石灰石2%,芒硝1%。除了純堿和芒硝屬于化工產(chǎn)品之外,其他原料均源自民礦,可能受到生產(chǎn)設(shè)備、工藝等影響,致使原料品質(zhì)難以保證。故此,為確保廠家生產(chǎn)浮法玻璃質(zhì)量,需要對(duì)上述原料展開(kāi)質(zhì)控工作。
硅砂作為浮法玻璃制作過(guò)程的主要原料,需要做好其質(zhì)控工作。因?yàn)楣枭俺煞种饕獮槎趸?,質(zhì)控過(guò)程需保證二氧化硅含量≥99%,氧化鐵含量≤0.04%。由于氧化鐵的含量可影響玻璃實(shí)際透光性能,含量過(guò)高可能導(dǎo)致玻璃存在色差,同時(shí),還能影響玻璃液的流動(dòng)性,干擾其傳熱、接收輻射等效果。硅砂的粒徑需要合理控制,其中不可含有粒徑過(guò)大的材料,防止對(duì)其熔融性造成影響,致使玻璃產(chǎn)品當(dāng)中存在較多含量的結(jié)石[1]。
對(duì)于白云石的質(zhì)控方面,其在浮法玻璃當(dāng)中占據(jù)比例僅次于硅砂,主要成分為碳酸鈣。質(zhì)控環(huán)節(jié),需要控制其中氧化鐵成分含量≤0.18%,氧化鈣成分含量處于30~31%之間,氧化鎂成分含量控制21%左右。
純堿的質(zhì)控指標(biāo)為,氯化鈉成分<0.3%,細(xì)粉的含量≤15%。明確氯化鈉含量要求主要目的為其可腐蝕熔窯當(dāng)中的耐火材料,若其含量過(guò)高,就會(huì)縮短熔窯使用年限??刂破渲屑?xì)粉量主要原因?yàn)椋?dāng)細(xì)粉量過(guò)高時(shí),可能導(dǎo)致其分散量較大,對(duì)其他配料造成影響,在制作過(guò)程可能落入其他設(shè)備當(dāng)中,腐蝕設(shè)備。
在浮法玻璃制造過(guò)程當(dāng)中,石灰石的用量較小,但是也要注意其質(zhì)量控制,其中氧化鈣的成分含量≥52%,氧化鐵的成分含量≤0.15%??刂蒲趸}含量主要目的為保證玻璃退火流程順利,防止對(duì)玻璃質(zhì)量造成影響。
(二)原料制備過(guò)程
原料制備環(huán)節(jié)的質(zhì)控需要從如下四方面入手:
首先,把控不同原料的質(zhì)量為控制稱量環(huán)節(jié)產(chǎn)生的累計(jì)誤差,可提前對(duì)電子稱展開(kāi)設(shè)定,為規(guī)避稱量誤差高于累計(jì)誤差,可借助人工挑出這種方法,控制各付配料的誤差處于準(zhǔn)許范圍之內(nèi)。稱量環(huán)節(jié),硅砂材料的最大允許誤差為0.5kg;白云石、純堿、石灰石、長(zhǎng)石和芒硝等材料的最大允許誤差均為0.2kg;鋁粉和煤粉的材料的最大允許誤差為15g。
其次,還需重點(diǎn)對(duì)原料水分合理控制。各種原料當(dāng)中,水分含量可呈現(xiàn)出較大波動(dòng)。以硅砂為例,其含水量可達(dá)約7%,由于其水分量較多,可能導(dǎo)致原料整體水分過(guò)高,進(jìn)而對(duì)玻璃制造質(zhì)量產(chǎn)生影響。制造企業(yè)長(zhǎng)使用實(shí)驗(yàn)室方法完成原料取樣環(huán)節(jié)的水分測(cè)定。但是,此方法需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能測(cè)定出結(jié)果,導(dǎo)致結(jié)果和實(shí)際之間存在滯后性,出現(xiàn)誤差較大。對(duì)此,可轉(zhuǎn)變控制方式,將供料方和生產(chǎn)企業(yè)等作為原料水分的管理主體,采取控制措施。如:供料企業(yè)可設(shè)置大容量倉(cāng)庫(kù),將原料的儲(chǔ)存周期延長(zhǎng),保證存儲(chǔ)時(shí)間充分,實(shí)現(xiàn)將水分沉積濾出。玻璃生產(chǎn)企業(yè)若實(shí)力允許,可建立在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)原料中的水分含量展開(kāi)監(jiān)測(cè),保證其水分含量5%,降低水分問(wèn)題導(dǎo)致稱量誤差,從而影響玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。
還需對(duì)原料的粒度展開(kāi)控制,因?yàn)樵狭6葘?duì)玻璃成型可產(chǎn)生較大影響。浮法玻璃制造過(guò)程,使用的硅砂原料約占60%左右,因此,可重點(diǎn)從硅砂原料的粒度展開(kāi)質(zhì)控。實(shí)踐表明,當(dāng)原料粒徑減少1/2時(shí),玻璃熔化時(shí)間可縮短約3/4。若原料粒徑>0.6mm時(shí),原料熔化較為困難,并且玻璃成型的效果不佳;但是原料粒徑<0.1mm時(shí),由于其體積過(guò)小,因此,可能產(chǎn)生“靜電吸附”,進(jìn)而產(chǎn)生大量微小的氣泡,當(dāng)氣泡排出過(guò)程較為困難時(shí),致使玻璃液相對(duì)渾濁。此外,粒徑超小的材料處于窯內(nèi)高溫氣流的沖擊下會(huì)出現(xiàn)飛散問(wèn)題,將配料成分改變,大量配料跟隨廢氣被排出,可能導(dǎo)致蓄熱室被堵塞,進(jìn)而縮短熔窯的使用年限。因此,需要控制硅砂粒徑范圍和質(zhì)量比的控制,通常粒徑0.09mm的硅砂應(yīng)占據(jù)百分比3.0%,粒徑處于0.5~0.7之間的硅砂需占據(jù)百分比為5.0%,粒徑處于0.7~0.9之間的硅砂需占據(jù)百分比為0.2%。
最后,控制難熔的重礦物質(zhì)。浮法玻璃生產(chǎn)過(guò)程,需要重點(diǎn)對(duì)難溶的重礦物進(jìn)行測(cè)定,為保證玻璃生產(chǎn)質(zhì)量,切忌將超標(biāo)礦物應(yīng)用到生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中,其中硅砂和白云石等天然礦物質(zhì)當(dāng)中,含有大量對(duì)玻璃質(zhì)量存在威脅的礦物,這些物質(zhì)不易熔化。如:部分原料當(dāng)中含有鋯英石、鋁鎂晶石以及硅線石等,其中鋯英石的熔點(diǎn)可達(dá)2550℃,硅線石處于1500℃高溫環(huán)境下可轉(zhuǎn)化成莫來(lái)石,當(dāng)窯內(nèi)溫度高達(dá)1800℃時(shí)可致使其分解。但是浮法玻璃熔化溫度處于1600℃,此時(shí),部分難熔礦物質(zhì)不能被完全熔化,導(dǎo)致其在玻璃當(dāng)中殘留,使玻璃當(dāng)中含有結(jié)石。對(duì)此,需要對(duì)難熔礦物進(jìn)行有效控制[2]。
(三)控制配料質(zhì)量
浮法玻璃的制造過(guò)程,需要保證配料的質(zhì)量均勻,在實(shí)際生產(chǎn)中,可對(duì)配料水分展開(kāi)至少4次測(cè)量,若必要時(shí),可增加測(cè)量次數(shù),配料水分可控制在4.2~4.6%范圍之內(nèi)。在生產(chǎn)過(guò)程,還需對(duì)配料質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)反饋,對(duì)每付料進(jìn)行留樣,經(jīng)過(guò)化驗(yàn)之后進(jìn)行反饋,確保原料使用不同環(huán)節(jié)內(nèi)容可溯,提升配料的質(zhì)控質(zhì)量。
結(jié)束語(yǔ):總之,浮法玻璃的制作環(huán)節(jié),原料控制和產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān),為保證制作工藝順利應(yīng)用,需要從原料進(jìn)場(chǎng)和制備兩個(gè)方面對(duì)其展開(kāi)質(zhì)量控制,從源頭消除產(chǎn)品質(zhì)量隱患,控制生產(chǎn)過(guò)程,提高玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]張東.浮法玻璃原料質(zhì)量控制[J].山東工業(yè)技術(shù),2015(11):15.
[2]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.