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        淺議超白玻璃的生產(chǎn)與質(zhì)量要求

        2021-11-23 11:41:28齊建黨賈鶴楊紅巖
        商品與質(zhì)量 2021年41期

        齊建黨 賈鶴 楊紅巖

        河北南玻玻璃有限公司 河北廊坊 065600

        當(dāng)前自然界不可再生資源的不斷減少,使得能源危機(jī)問題變得日益嚴(yán)重。超白玻璃有著鐵含量低、透光率高等的特點(diǎn),作為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中的材料,其存在有效提升到光電轉(zhuǎn)換的效率,為我國(guó)的太陽能技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

        1 超白玻璃的應(yīng)用與發(fā)展

        超白玻璃是他國(guó)和我國(guó)開發(fā)的新品種。主要生產(chǎn)方法包括超骨膜壓力玻璃和超級(jí)白色浮法玻璃[1]。其優(yōu)越的光學(xué)性能充分利用太陽能和光滑;特別是在施工領(lǐng)域,超白色玻璃不僅節(jié)省了能源和環(huán)保,而且還將建筑設(shè)計(jì)集成到時(shí)尚和前衛(wèi)建筑風(fēng)格和設(shè)計(jì)理念中。它可以使用太陽能來強(qiáng)制工作。它采用太陽能超白色壓力玻璃,屬于低鐵超白色應(yīng)力玻璃,也稱為超白布。優(yōu)異的性能,透光率超過91.6%,太陽能透光率高,鐵含量低且其的強(qiáng)度高。它可以有效地保護(hù)太陽能電池免受雨,雪和冰雹的影響,提高光電轉(zhuǎn)換率。它是太陽能光熱和光電模塊的理想包裝材料[2]。通過浮法法生產(chǎn)的超白色玻璃具有超白色和透明的特點(diǎn)。它是一種新的各種高檔玻璃,具有高質(zhì)量和多功能。透射率達(dá)到91.5%以上。它具有晶體清晰,高檔優(yōu)雅的特點(diǎn)。它被稱為玻璃家族的水晶王子,具有優(yōu)異的物理,機(jī)械和光學(xué)性質(zhì)。與其他優(yōu)質(zhì)浮法玻璃一樣,它可以進(jìn)行各種深層加工,如回火,涂層,彩色釉料,熱彎曲,膠水層,中空組裝等。它在高端建筑和太陽能利用中有著十分重要的應(yīng)用。

        1.1 超白壓延玻璃

        超白色應(yīng)力玻璃主要用于太陽能電池的包裝板,也稱為太陽能襯底玻璃。壓延工藝是由特殊壓延輥形成的圖案,其被壓出玻璃表面并在兩側(cè)綁定。采用獨(dú)特的低鐵組成和專業(yè)的成型設(shè)計(jì),它具有高太陽透射率,低吸收,高紅外反射率,可抵抗太陽能紫外線輻射,太陽能超白色壓力延遲玻璃通過高質(zhì)量的回火處理提高了玻璃強(qiáng)度,提高了機(jī)械和物理性質(zhì),并且可以抵抗船體攻擊和溫度差,高達(dá)200℃。太陽能超白玻璃的前表面經(jīng)過不同程度的無壓處理,以減少光線的反射,后表面大大提高了玻璃對(duì)陽光的穿透力[3]。另外,產(chǎn)品本體的高透射率使得太陽能超白應(yīng)力玻璃具有良好的透射率和在長(zhǎng)期陽光下的透射率,太陽能電池組件具有較高的光能轉(zhuǎn)換率。超白玻璃貼片與薄膜連接或在線,可將玻璃的透光率提高到3%,有效的提高到了電池的轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)前光伏超白玻璃的快速發(fā)展,它與傳統(tǒng)的嵌縫生產(chǎn)工藝一起重生。當(dāng)前國(guó)際太陽能電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)超白玻璃的需求也在增加。2001年,三戈壁和韓國(guó)玻璃公司在南京建成了國(guó)內(nèi)第一條超白玻璃生產(chǎn)線[4]。隨后,深圳CSG在2006年的生產(chǎn)線上建成,同時(shí),SYP和新沂也建成了一條勢(shì)不可擋的超白生產(chǎn)線,目前國(guó)內(nèi)有10家技術(shù)成熟的企業(yè),生產(chǎn)規(guī)模為100-500噸/天。自2010年歐洲光伏需求爆發(fā)以來,中國(guó)的超白玻璃一直處在供不應(yīng)求的情況,玻璃價(jià)格上漲至70元/平方米。許多公司的毛利率超過55%。由于高利潤(rùn)刺激,國(guó)內(nèi)廠商熱衷于產(chǎn)能擴(kuò)張。按照不完整的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國(guó)計(jì)劃建立約28個(gè)超白色洞穴生產(chǎn)線,設(shè)計(jì)等級(jí)為5340噸/天。截至2010年底,它每天投入2400噸,在世界上排名第一,世界的太陽能玻璃制造商逐漸轉(zhuǎn)移到中國(guó)。

        1.2 超白浮法玻璃

        超白色浮動(dòng)玻璃的厚度在3mm-25mm之間,可按照客戶要求定制,以提高高端建筑裝飾和BIPV的應(yīng)用范圍。光電建筑集成應(yīng)達(dá)到發(fā)電和美容的完美結(jié)合。它必須是透明的,壓花玻璃是不透明的,這是不符合這一要求的不透明。透光率可以滿足電池組的發(fā)電要求,提高陽光的利用率。當(dāng)電池組與建筑物組合時(shí),必須考慮風(fēng)壓和承重等安全性能[5]。壓紋玻璃只能產(chǎn)生3mm-6mm,3mm-25mm可以生產(chǎn)超白色浮法玻璃,以滿足安全性能要求。過去,中國(guó)的超白色浮法玻璃基本上是空白的,年進(jìn)口量約為550萬平方米,逐年顯示出趨勢(shì)。近年來,超白色浮動(dòng)玻璃在中國(guó)發(fā)展迅速。2005年,中國(guó)的第一個(gè)塊浮玻璃從淄博和山東淄博生產(chǎn)線成功出口。采用美國(guó)PPG質(zhì)量控制模式,每日輸出500噸超白色浮法玻璃完成。依托進(jìn)口歷史,2009年12月,中國(guó)獨(dú)立開發(fā)的第一款超白色浮法玻璃生產(chǎn)線在尤內(nèi)德土耳其建材有限公司正式投入運(yùn)營(yíng),每日產(chǎn)量為700噸超白色玻璃。中國(guó)完全取決于外國(guó)技術(shù)超白色浮法玻璃的歷史結(jié)束[6]。目前,超白浮法玻璃最重要的市場(chǎng)是高端建筑及其裝飾。未來,超白浮法玻璃薄膜太陽能電池的應(yīng)用將會(huì)增加。超白浮法玻璃的需求量比普通浮法玻璃高不超過0.015%,生產(chǎn)工藝難度大,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是玻璃中鐵含量難以控制,原料熔化過程中產(chǎn)生的氣泡難以消除。當(dāng)前世界主要供應(yīng)商有朝日鹽、板巖鹽、法國(guó)圣戈賓和英國(guó)。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商有限。只有金晶科技(山東淄博)已形成規(guī)?;a(chǎn)能力并能夠穩(wěn)定[7]。

        2 超白玻璃的成分及生產(chǎn)工藝

        超白色絕緣玻璃的生產(chǎn)線一般為1T/D-500T/D,其中單窯的熔化容量在窯和第一線之間設(shè)計(jì),單個(gè)窯的熔化容量在窯之間設(shè)計(jì)第一線,單窯的熔化容量在250t/d和300t/d之間設(shè)計(jì),單窯內(nèi)的內(nèi)熔煉能力在窯和第一線之間設(shè)計(jì),超白色浮動(dòng)玻璃的生產(chǎn)線是通常300t/d-1000t/d,玻璃組合通常是一個(gè)組[8]。

        3 超白玻璃生產(chǎn)中的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)

        3.1 原料的質(zhì)量要求

        與普通玻璃生產(chǎn)工藝相比,超白玻璃仍然是純堿玻璃,主要原因是Fe2O3的總含量不高于0.015%。因此,對(duì)品種、化學(xué)成分、顆粒組成、水分含量、稱量精度和混合要求等進(jìn)行了分析。例如,在材料設(shè)計(jì)中,由于高速鐵路中白云石的含量,玻璃中所需的MgO沒有被其他礦物材料使用,玻璃成分中的鈣含量也得到了適當(dāng)?shù)奶岣摺F胀ǜ》úAн€可以去除普通石材和石灰石,形成方形液態(tài)氫氧化物和化學(xué)原料,嚴(yán)格控制年鐵含量。硅石原料應(yīng)為鐵含量不超過0.012%的高精度硅砂。為可以進(jìn)一步提高玻璃熔融過程的澄清效果,提高玻璃的白度,可在混合物中加入一定量的聚碳酸酯添加劑,每批約3.8kg-4.0kg。嚴(yán)格控制機(jī)械鐵引進(jìn)的工藝路線設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。

        3.2 硅砂加工礦點(diǎn)的考察和供應(yīng)

        硅砂(石英砂)是玻璃中最為重要的主要原材料,其中玻璃混合物中60%硅砂的50%-60%將直接影響液態(tài)玻璃和最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求。硅砂加工場(chǎng)地必須提前研究。當(dāng)前中國(guó)超白玻璃選用的硅石原料基本上是由砂巖礦石加工而成。需要通過石英砂(約0.015%氧化鐵),大規(guī)模工業(yè)浮選處理氧化鐵含量可控制在0.005%-0.008%之間。了解礦山的地理和地貌,政府地質(zhì)和礦物質(zhì),咨詢相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù),了解交通狀況,采礦權(quán)擁有和環(huán)境友好的礦區(qū)和周邊地區(qū)的治療狀況,并可用于按照年度基本情況,收集不同長(zhǎng)度和寬度,礦體地點(diǎn)的變化和砂巖礦石的批準(zhǔn),由政府和主管部門批準(zhǔn),以滿足質(zhì)量要求。基本的礦石條件可以在山腳下收集。二氧化硅運(yùn)輸條件是合格的,尾部處理方法符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。深刻了解砂巖礦石的加工技術(shù)和設(shè)備,以及它們是否滿足超白色玻璃生產(chǎn)的質(zhì)量要求;最好以合同的形式確定硅膠原料的供應(yīng)。為可以確保礦井中硅砂原料穩(wěn)定供應(yīng),可以優(yōu)先的進(jìn)行考慮,該項(xiàng)目的總投資成本為該礦井提供了一定的保證基金[9]。

        3.3 進(jìn)廠原料的運(yùn)輸方式

        在運(yùn)輸過程中,超白色玻璃原料易于污染,特別是在鐵路運(yùn)輸過程中,因此他們需要在包裝袋中運(yùn)輸?shù)焦S中。目前,使用噸袋包裝可以達(dá)到方便,靈活的運(yùn)輸和裝卸,原料不易被污染。然而,在工廠中,必須通過叉車或起重機(jī)堆疊和運(yùn)輸噸袋包裝。由于提升高度的限制,由于大的堆疊和存儲(chǔ)區(qū)域,難以堆疊。使用拖車倉(cāng)庫(kù)方法加載,卸載和硅砂儲(chǔ)存更合理。二氧化硅砂均勻分布并通過起重機(jī)抓取均勻化,使二氧化硅砂組合物和濕潤(rùn)均勻。雖然建造硅砂機(jī)庫(kù)的投資成本相對(duì)較高,但硅砂起重機(jī)確保了原材料的質(zhì)量,降低了袋損和袋周轉(zhuǎn)的成本。因此,補(bǔ)償了投資成本,并考慮了純堿、龍石、石灰石、白云石等其他原材料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存形式(噸);如果條件允許,儲(chǔ)存純堿,圓形筒倉(cāng)(中間筒倉(cāng))。由于超白玻璃含量較低,火焰熱輻射能力強(qiáng),火焰和液態(tài)玻璃的強(qiáng)滲透性強(qiáng),熔渣溫度小,液態(tài)玻璃中的熔池是玻璃熔窯的方向,部分熔池的深度,超白玻璃爐的爐底溫度比普通玻璃爐的爐底溫度高,容易對(duì)玻璃質(zhì)量產(chǎn)生重大影響,因此應(yīng)增加罐數(shù),在窯體材料的選擇上應(yīng)采取一定的措施,應(yīng)采用冷卻方式,以滿足窯的整體使用壽命。

        3.4 配合料制備系統(tǒng)的工藝要求

        當(dāng)前的超白色浮法玻璃生產(chǎn)線的原料工藝布局基本上是線性倉(cāng)庫(kù)布局。各種稱重進(jìn)料器通過聚合帶式輸送機(jī)輸送到混合器,并且工藝布局覆蓋大面積。皮帶輸送機(jī)上的粘合劑,原料的稱重精度和普通刮刀的處理或清潔方法并不完全令人滿意。采用集中式筒倉(cāng)布局,配料刻度緊湊,該面積小且相對(duì)集中。各種稱重材料直接進(jìn)入混合器,減少了帶式輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化了工藝并減少了工作人員。先進(jìn)的稱重系統(tǒng)反映在各種原料中,并且必須滿足相應(yīng)的稱重精度。因此,傳感器精度和設(shè)備在工藝,安裝位置,安裝規(guī)模和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許的條件下與批量符合配料,例如,螺旋饋線,振動(dòng)饋線等的螺旋饋線等,按順序等為可以體現(xiàn)原料系統(tǒng)的可靠性和先進(jìn)性,確保連續(xù)供應(yīng)和連續(xù)正常生產(chǎn)熔體灌裝,光伏超白玻璃生產(chǎn)線是進(jìn)口混合設(shè)備中重要的組成部分。當(dāng)前國(guó)內(nèi)很多玻璃企業(yè)忽視了破碎玻璃的管理,將破碎玻璃與大氣角集中存放,這些玻璃因質(zhì)量缺陷應(yīng)報(bào)廢,造成破碎玻璃二次污染嚴(yán)重,因此影響玻璃質(zhì)量。建議在室內(nèi)設(shè)置碎玻璃庭院,庭院地面及圍墻應(yīng)與混凝土分離,防止雜質(zhì)混合,滾筒破碎機(jī)相對(duì)穩(wěn)定,金屬鐵小,設(shè)備小,易于維護(hù),碎玻璃均勻。超白玻璃批次應(yīng)按工藝要求配制,在運(yùn)輸過程中易造成二次鐵污染,鐵污染的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以防止鐵污染控制過程和操作過程中的鐵污染和生產(chǎn)過程。例如,在設(shè)計(jì)中,工程塑料平板起重機(jī)采用各粉料倉(cāng)及工藝槽的料倉(cāng)及工藝罐,料斗材料為聚乙烯,鑰匙殼的外殼,采用不銹鋼或熱浸鍍鋅板原材料,每個(gè)環(huán)節(jié)采用高場(chǎng)強(qiáng)鐵拆裝機(jī)或懸掛式換鐵切割機(jī),有效去除鐵文件和雜質(zhì),優(yōu)化工藝布局,減少原材料運(yùn)輸,避免污染。

        4 結(jié)語

        由上可知,超白玻璃生產(chǎn)線的主要任務(wù)是要處理好各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和操作,同時(shí)重點(diǎn)控制好鐵的含量,同時(shí)超白玻璃生產(chǎn)線的建造應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范,每個(gè)環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格把關(guān),才可以有效確保到生產(chǎn)的質(zhì)量。

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