蘇從含

（海控三鑫（蚌埠）新能源材料有限公司 蚌埠 233000）

0 引言

超白玻璃又稱無色玻璃、高透明玻璃、低鐵玻璃，具有高透光率、高透明性，產(chǎn)品晶瑩剔透、高貴典雅，有玻璃家族“水晶王子”之稱。透光率決定玻璃的品質(zhì)，超白玻璃透光率91.5%以上，而超薄壓延玻璃透光率可達(dá)91.7%以上，主要用于太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱組件的封裝或蓋板玻璃。

太陽能光伏玻璃是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，屬于太陽能電池原材料的范疇，主要依附于太陽能電池的發(fā)展而發(fā)展。太陽能光伏玻璃原片生產(chǎn)的難點(diǎn)主要是成形，由于壓延工藝的特殊性，生產(chǎn)3 mm以下的超薄玻璃時(shí)厚薄差難以控制，同時(shí)板面本來存在的缺陷也會(huì)在生產(chǎn)中被進(jìn)一步放大，通過調(diào)整熔化及成形區(qū)溫度，規(guī)范制定出符合生產(chǎn)超薄壓延玻璃的成形、退火溫度和拉引速度、出口冷卻參數(shù)等，同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的壓延機(jī)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)，調(diào)整控制參數(shù)，從而滿足生產(chǎn)超薄玻璃時(shí)的壓延成形要求。

1 成形

成形是將熔融的玻璃液轉(zhuǎn)變成具有固定形狀的固體制品。成形必須在一定溫度范圍內(nèi)才能進(jìn)行，是一個(gè)冷卻過程，玻璃首先由黏性液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軕B(tài)，再轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。壓延機(jī)由壓制成形裝置、電力系統(tǒng)、可移動(dòng)的底座、輥臺(tái)和控制系統(tǒng)五部分組成。為保證壓延機(jī)能適用于生產(chǎn)不同厚度的玻璃而配置玻璃厚度、設(shè)備高度、上輥水平及副輥斜度等調(diào)整裝置。

壓延機(jī)上輥、下輥在電機(jī)的帶動(dòng)下同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，高溫玻璃經(jīng)過兩根輥?zhàn)拥臐L動(dòng)、碾壓后成形，成形后其溫度較高，經(jīng)冷卻風(fēng)冷卻、輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的摩擦拉伸，使高溫玻璃帶快速定型、平整。在壓延輥的表面可以加工成不同的花紋，在輥壓過程中，可在玻璃帶上壓制出相應(yīng)的花紋。

2 超薄光伏壓延玻璃主要技術(shù)指標(biāo)

通過對(duì)窯爐熔化溫度、窯壓、拉引速度等工藝參數(shù)的研究及優(yōu)化和壓延機(jī)參數(shù)的合理調(diào)整，生產(chǎn)出符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的超薄壓延玻璃原片。超薄光伏壓延玻璃的主要技術(shù)指標(biāo)：①厚度差：±0.15 mm；②透過率：≥91.7%；③氣泡：滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［5］，見表1。

表1 氣泡標(biāo)準(zhǔn)

要完成技術(shù)指標(biāo)，生產(chǎn)上必然要考慮以下幾點(diǎn)：成形玻璃液溫度、壓桿壓力、拉引速度。

2.1 提高成形溫度

成形溢流口的橫向溫差是影響玻璃厚度和厚薄差的重要因素。由于玻璃液邊部熱量相對(duì)中間熱量的損失大，導(dǎo)致溢流口橫向溫差大，易產(chǎn)生玻璃板兩邊厚中間薄現(xiàn)象，影響厚度的控制。降低溢流口的橫向溫差，是減小玻璃板厚薄差的重要途經(jīng)。溢流口邊部溫度低不僅容易導(dǎo)致玻璃板邊部厚，更容易造成邊部析晶的產(chǎn)生，對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量造成影響。溢流口作為整個(gè)超白壓延玻璃成形工藝的關(guān)鍵部位，溫度均勻、穩(wěn)定尤為重要。

大多數(shù)壓延成形玻璃廠家溢流口加熱保溫是采用傳統(tǒng)的天然氣槍進(jìn)行加熱，壓縮空氣和天然氣混合燃燒，從而解決溢流口邊部熱損失大的問題，保持玻璃厚度穩(wěn)定。圖1為支通路改造示意圖。

圖1 支通路改造

為了保持支通路溫度，對(duì)原先觀察孔進(jìn)行密封處理，燒火孔改為可開閉式的圓孔，用孔磚配塞磚封堵，減少熱量散失。當(dāng)成形工序更換壓延機(jī)時(shí)需使用大閘板擋住玻璃溢流口，此時(shí)溢流口玻璃液不流動(dòng)，支通路內(nèi)溫度散失較快，此時(shí)可取下塞磚打開燒火孔，對(duì)內(nèi)進(jìn)行加熱處理，維持支通路溫度。

改造后：（1）支通路尾端溫度高5 ℃左右；（2）支通路封閉，阻擋外來夾雜進(jìn)入；（3）換機(jī)換磚時(shí)，燒火孔打開關(guān)閉方便，燒火保持支通路溫度，觀察孔封閉散熱減少，溫度比改造前提升要快，生產(chǎn)1.5 mm厚度玻璃燒火方便、保溫。

第一道擋焰磚加頂鐵，擋焰磚兩邊用壓鐵螺絲固定松緊，減少擋焰磚中間的縫隙，減少散熱和夾雜。增加第二道擋焰磚到溢流口，進(jìn)行溢流口保溫。

邊部玻璃液溫度相對(duì)較低，為了維持玻璃液溫度，首先對(duì)邊磚進(jìn)行改造。邊磚的改造主要有兩個(gè)方面，一是前嘴增加下斜面和卡槽，卡槽貼合唇磚前沿如圖2所示。

圖2 玻璃溢流口結(jié)構(gòu)及溢流口邊磚形狀

改造后的邊磚能夠縮小壓延機(jī)下輥和唇磚間隙的大小，減少環(huán)境溫度對(duì)邊部玻璃液溫度的影響；二是將邊磚接觸玻璃液的側(cè)面切割成一個(gè)倒流斜面，形成前窄后寬的形狀（沿玻璃液流動(dòng)方向），這樣可以避免邊磚超出八字磚導(dǎo)致玻璃液流受阻形成死角而產(chǎn)生大量析晶；三是調(diào)節(jié)邊火火焰大小及槍口位置，使得火焰噴到液面后形成類似蘑菇云的形狀且盡量覆蓋整個(gè)邊部液面，槍口靠近邊磚，加熱邊磚，通過邊磚的溫度提升玻璃液溫度。

2.2 壓延機(jī)系統(tǒng)改造

壓力系統(tǒng)改造：生產(chǎn)厚度為2 mm玻璃時(shí)，老式壓延機(jī)自身設(shè)計(jì)影響壓力為40000 N，需要人工加壓達(dá)到要求，長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)壓桿容易變形。改造壓延機(jī)系統(tǒng)后，壓力增加為90000 N，壓桿材質(zhì)更好，尺寸更大。

大輥徑：生產(chǎn)薄玻璃時(shí)直徑小的壓延輥轉(zhuǎn)速較快，玻璃壓延時(shí)帶出熱量多，使壓延輥的表面溫度增高，增大了玻璃板面發(fā)熱和卷輥等危險(xiǎn)。直徑300 mm的壓延輥和直徑260 mm的壓延輥在玻璃液壓延拉引出同等長(zhǎng)度玻璃的情況下，前者比后者要轉(zhuǎn)的圈數(shù)少，故大輥徑壓延輥可有效減少壓延輥轉(zhuǎn)速過快造成的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)為保護(hù)壓延輥、保障成形玻璃板面質(zhì)量，需加大壓延輥內(nèi)冷卻水進(jìn)水量，將壓延輥內(nèi)冷卻水通水內(nèi)徑160 mm改為205 mm，通水內(nèi)徑增大20%，達(dá)到成形工藝要求。

2.3 拉引速度

生產(chǎn)薄玻璃時(shí)，在保證溫度的情況下速度和壓力尤其重要，如生產(chǎn)1.8 mm厚度玻璃，速度滿足要求，壓力不足時(shí)，玻璃厚度厚，因速度快玻璃厚帶出熱能多，玻璃液容易粘輥?zhàn)?。?dāng)壓力滿足要求，速度不足時(shí)，會(huì)造成中間厚兩邊薄。生產(chǎn)1.8 mm厚度玻璃時(shí)壓力初始目標(biāo)值70000 N，拉引速度10.5 m/min，可再微調(diào)，拉引量在200 t/d。為了保證超薄玻璃厚度（1.5 mm～2.0 mm），壓延速比一定要合適，一般要達(dá)到40以上。

2.4 退火窯

因拉引速度快，退火功率達(dá)不到，因此需要更換退火窯風(fēng)機(jī)電機(jī)。A區(qū)風(fēng)機(jī)功率由11 kW改為15 kW，B區(qū)風(fēng)機(jī)功率由11 kW改為15 kW，C區(qū)風(fēng)機(jī)功率由4 kW改為11 kW。生產(chǎn)薄玻璃時(shí)，玻璃退火實(shí)施分階段控溫，A區(qū)控制在560～570 ℃；B區(qū)控制在465 ℃左右；C區(qū)控制在350 ℃；RET區(qū)控制在105 ℃，并在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行微調(diào)。

3 結(jié)語

超薄壓延玻璃的成形工藝，需要保證玻璃溢流口的溫度穩(wěn)定，減少橫向溫差，再經(jīng)過速比和壓延輥壓力的調(diào)整，來保證玻璃的厚度。通過退火消除臨時(shí)應(yīng)力，避免原片切割時(shí)的缺陷問題，從而生產(chǎn)出符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)且滿足客戶需求的超薄玻璃。在實(shí)際生產(chǎn)過程中影響超薄壓延光伏玻璃質(zhì)量問題的相關(guān)工藝參數(shù)較多，需要不斷摸索、總結(jié)，匹配各工序最佳工藝參數(shù)，完善質(zhì)量管理體系，追求更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。