謝慶添

（漳州旗濱玻璃有限公司 漳州 363401）

0 引言

我司800 t/d浮法玻璃生產(chǎn)線點(diǎn)火投產(chǎn)后，主要生產(chǎn)厚度4～15 mm、合格板寬為4 880 mm的優(yōu)質(zhì)浮法玻璃。然而，投產(chǎn)3個月，板面出現(xiàn)連續(xù)性氣泡。因形狀像橢圓形或者圓形，而且在玻璃板面縱向位置來回折疊出現(xiàn)，因而稱作“折回泡”。折回泡偶爾出現(xiàn)、突然爆發(fā)，隔三差五頻繁出現(xiàn)，其直徑大小不定，橫向位置不定，氣泡都在玻璃上表面，手觸摸有明顯的凹凸感，用指甲輕輕扣一下上表面破裂后能聽到清脆的響聲。折回泡影響時間長短不定，短的0.5 h消失，長的24 h以上；核心直徑有小至1.0 mm的，也有大至5 mm的，甚至一個板面橫向區(qū)域同時出現(xiàn)三條以上折回泡的情況。表1是某年6月份的折回泡統(tǒng)計表。針對折回泡，在工藝上進(jìn)行全方位對比分析，制定一系列解決措施，解決折回泡。

表1 折回泡統(tǒng)計

續(xù)表1

1 折回泡產(chǎn)生原因判定

根據(jù)折回泡的特性初步判定氣泡產(chǎn)生在浮法熔窯的中低溫區(qū)。由此，對以下位置展開有針對性地調(diào)整排查，并根據(jù)調(diào)整情況觀察氣泡變化規(guī)律，以幫助進(jìn)一步確診產(chǎn)生成因和位置。

1.1 流道閘板磚的排查

折回泡每次出現(xiàn)時，通過大幅度快速升降流道溫度的調(diào)整辦法，折回泡可以暫時消失。結(jié)合以上特性，初步判斷折回泡產(chǎn)生位置有可能是流道閘板。更換流道陶瓷閘板，流道閘板更換后，折回泡沒有消失，確定折回泡不是產(chǎn)生于流道閘板位置。

1.2 流道流槽的排查

因企業(yè)變電所變壓器一次故障導(dǎo)致長時間停電，對窯爐、流液道等結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重性破壞。打開回流區(qū)密封發(fā)現(xiàn)唇磚有四處開裂，開裂處唇磚底部漏玻璃水，其中有兩處漏玻璃液較嚴(yán)重。于是判斷流道和流槽縫隙可能被進(jìn)一步拉開以及流槽磚材侵蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致折回泡的產(chǎn)生。此外，唇磚漏玻璃水嚴(yán)重，玻璃板面也出現(xiàn)板下析晶和板下泡等缺陷，于是決定更換唇磚。開始更換唇磚，歷經(jīng)19 h后成功引頭子，但是折回泡仍未消失，說明折回泡產(chǎn)生的位置不在流道流槽。

1.3 通過調(diào)整卡脖攪拌器進(jìn)一步排查

排除流道閘板和流槽位置產(chǎn)生折回泡后，把目標(biāo)轉(zhuǎn)移到冷卻部。因折回泡直徑均在1.0 mm以上，而且都是板上橢圓形泡，破裂時能發(fā)出清脆的響聲，說明折回泡來自澄清部以后的區(qū)域。針對卡脖區(qū)域長時間觀察，均未發(fā)現(xiàn)有氣泡浮起，因此初步判斷氣泡來自冷卻部。

首先，當(dāng)折回泡出現(xiàn)時，把水平攪拌器從3圈/min調(diào)整為5圈/min，試圖通過調(diào)整攪拌器的攪拌速度改變冷卻部的玻璃液流。5 h后發(fā)現(xiàn)，攪拌器的攪拌速度變化后，折回泡在板面橫向位置明顯發(fā)生變化。然后把攪拌器速度恢復(fù)到3圈/min，5 h后，折回泡又回到調(diào)整前板面出現(xiàn)的位置。為了確定折回泡就來自冷卻部，調(diào)整水平攪拌器的不同圈數(shù)觀察折回泡的變化，都能發(fā)現(xiàn)折回泡的變化和攪拌器調(diào)整的時間吻合，進(jìn)一步驗證折回泡有可能來自于冷卻部池底。

1.4 分析氣泡成分

為了進(jìn)一步驗證折回泡是否產(chǎn)生于冷卻部，對折回泡進(jìn)行了泡內(nèi)氣體成分分析。切裁直徑大小不同的三塊100 mm×100 mm的折回泡樣品送沙河市玻璃研究院分析氣泡成分，分析設(shè)備為GIA 522 氣泡分析質(zhì)譜儀，檢測結(jié)果見表2。

表2 4 #線折回泡檢測結(jié)果

由分析結(jié)果可以看出，氣泡中SO2的成分小于0.003%，幾乎沒有，可以判斷氣泡不是來自熔化部的澄清泡，也不是卡脖或者冷卻部的冷凝物掉落產(chǎn)生。另外，三個折回泡樣品的氣體成分基本相近，而且折回泡的氣體成分跟空氣的成分非常接近（空氣成分中氮?dú)夂考s78%，氧氣含量約21%，稀有氣體約0.93%）。而且氣泡泡徑較大，證明氣泡在窯內(nèi)經(jīng)歷的熱歷史較短，進(jìn)一步證實折回泡位于熔窯的中低溫區(qū)域，因部分氣泡分布在玻璃板的中下部，確診此類泡可能來自冷卻部池底的鋪面磚縫隙。因冷卻部池底的個別鋪面磚被玻璃液侵蝕后或鋪面磚烤窯時拉開縫隙，玻璃液侵入到池底的黏土大磚耐火材料，此時耐火材料的閉氣孔被打開，氣孔中的氣體進(jìn)入玻璃液形成氣泡?；蚴悄突鸩牧系目谆蚪涌p吸入空氣，空氣進(jìn)入玻璃液形成氣泡。由于玻璃液回流的波動，氣泡的位置發(fā)生偏移。

2 解決措施

通過對氣泡成因的判斷分析，針對這類來自于冷卻部池底的氣泡，只有通過冷修的方式才能得以徹底解決，但窯爐冷修還需要等一段時間。通過工況調(diào)整得以有效緩解：降低冷卻部池底溫度，加厚池底玻璃液的不動層。采取以下措施進(jìn)行調(diào)整和控制。

2.1 調(diào)整卡脖水包深度

調(diào)整卡脖水包壓人深度，逐步把壓入深度420 mm調(diào)整到460 mm（卡脖水包深度480 mm），調(diào)整過程中未出現(xiàn)澄清不足導(dǎo)致微氣泡產(chǎn)生的情況。調(diào)整后，冷卻部1#池底溫度從950 ℃降至942 ℃；折回泡出現(xiàn)的頻次減少，由調(diào)整前三兩天出現(xiàn)一次，到調(diào)整后五六天才出現(xiàn)一次。從調(diào)整結(jié)果分析，調(diào)整的方向是正確的。但考慮到繼續(xù)調(diào)整卡脖水包容易造成窯內(nèi)玻璃液流發(fā)生較大變化，從而影響整體熔化工況，導(dǎo)致板面質(zhì)量波動，所以沒有繼續(xù)壓深卡脖水包。

2.2 拆除冷卻部池底保溫磚

從調(diào)整卡脖水包的效果分析，降低冷卻部池底溫度，折回泡出現(xiàn)的頻次可以減少，可以判定折回泡來自冷卻部池底。于是繼續(xù)拆除冷卻部第一排至第五排保溫磚。保溫磚拆除后，冷卻部1#池底溫度從942 ℃降至917 ℃。大幅度的降低冷卻部池底溫度，折回泡出現(xiàn)的頻次也跟著大幅度下降，十天甚至更長時間才出現(xiàn)一次，而且出現(xiàn)的折回泡都是2.0 mm以下偏小的氣泡。通過此次調(diào)整，折回泡得到有效控制，但是還是沒有完全解決。

2.3 提高鐵含量

2.3.1 提高鐵含量，提高澄清效率

浮法玻璃工藝生產(chǎn)中，一定量的鐵含量，對浮法玻璃熔制過程的澄清、氧化還原性能等方面起到一定的作用。一定量的鐵、芒硝和碳粉在高溫下一起發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，為四個階段：

從以上反應(yīng)可以看出，加入一定量的鐵粉產(chǎn)生的FeO有助于芒硝的分解釋放SO2氣體，有利于澄清。

2.3.2 提高鐵含量，降低池底溫度

為增加池底不動層，經(jīng)過技術(shù)論證，將配料中的鐵含量從0.072%逐步提高至0.092%，分三個階段添加鐵粉，進(jìn)一步降低冷卻部池底溫度和提高澄清能力，觀察折回泡的變化。通過加鐵粉提高玻璃鐵含量后，玻璃液的三價鐵離子增多，玻璃液的導(dǎo)熱性下降，減少玻璃的透熱性，加大了上層玻璃液和底層玻璃液的溫差，從而達(dá)到降低池底溫度的目的。冷卻部1#池底溫度從917 ℃降至910 ℃，此后折回泡完全得到有效控制，一個月偶爾出現(xiàn)一兩次，而且出現(xiàn)的時間很短，一兩個小時自動消失。即便一兩個小時沒有消失，流道溫度上下調(diào)整2 ℃后也很快消失，檢測儀檢測一等品率穩(wěn)定在90%以上。另外，折回泡出現(xiàn)的時間主要是晝夜溫差變化大的夜班或者氣溫變化大的時候。雖然提高鐵含量后折回泡得到有效控制，但犧牲了玻璃性能，如玻璃的B值和透光率都有所下降。

3 結(jié)語

浮法玻璃生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生氣泡的原因多種多樣，也是玻璃企業(yè)長期攻關(guān)的難題。因此，掌握氣泡產(chǎn)生的原理與氣泡成分的分析，結(jié)合生產(chǎn)實際工況，可以準(zhǔn)確判斷浮法玻璃氣泡成因與產(chǎn)生位置，對有效控制氣泡和解決氣泡問題起到了事半功倍的效果。通過浮法玻璃生產(chǎn)線產(chǎn)生折回泡原因及解決辦法的實踐，可以推廣應(yīng)用于其他浮法玻璃公司借鑒，為加快消除浮法玻璃板面氣泡，提高玻璃質(zhì)量和成品率，提供寶貴的技術(shù)經(jīng)驗。