浮法玻璃成型过程中产生的锡缺陷

浮法玻璃成型过程中产生的锡缺陷

王晶

关键词：浮法玻璃锡缺陷原因治理措施分析

引言：浮法玻璃生产工艺是将熔化、澄清的玻璃液在锡槽中熔融锡液面上进行摊平、抛光成形的工艺，而相较于其他品类的玻璃来讲，浮法玻璃具有较高的平整度以及很好的抛光效果，并且这种工艺没有规模、规格、厚度（0.3-25mm）等方面的生产限制。目前玻璃的发展领域迅速扩张，其中在电子信息、太阳能等行业的应用，对玻璃的质量缺陷要求越来越高，然而通过对浮法电子玻璃的检测，发现由于锡缺陷导致的不合格玻璃问题严重。由于锡槽是生产浮法玻璃成型的重要设备，因此当玻璃与锡液融合时难免会产生缺陷，所以加强对浮法玻璃的锡缺陷进行严格的治理，才能生产出更多高质量的产品。

一、浮法玻璃成型过程中锡缺陷的成因

在浮法玻璃生产过程中，锡槽是玻璃成型的关键环节，锡槽中熔融状态的玻璃液、锡液和保护气体结合成为了一个多相的复杂系统。在锡槽中，其各相组分各有不同，而系统则一直处于高温状态，肯定会使各相之间产生氧化还原等作用力。由于各相之间的反应而导致了各种锡缺陷的产生，同时也就导致了浮法玻璃出现了严重的质量问题。纠其产生缺陷的主要原因在于都是由锡污染所造成的。而造成锡污染的主要有害气体包括二氧化硫及氧气。二氧化硫来源于玻璃自身和过渡辊台处通入的二氧化硫向锡槽的渗入(以电解氨产生的氢气，氨原料中可能带入杂质硫；而氧气主要源自于玻璃本身及应为锡槽密封不严所进入锡槽的氧气。当有害气体会与锡液反应生成SnO2、SnS2、SnO及SnS等，还有锡被氧化后又被部分还原成的单质锡。大部分的反应产生物会凝结在锡槽顶盖下表面，一旦锡槽环境发生变化，如机械振动、温度、压力等变化，就会掉落在玻璃带上，形成玻璃带上表面的锡缺陷。溶解在锡液中的O2和S会造成锡液污染，从而形成玻璃带下表面的锡缺陷。

二、浮法玻璃锡缺陷类型

（一）钢化彩虹

氧化亚锡会在浮法玻璃成型钢化或者热弯时由锡面渗入，并在钢化过程中被氧化为二氧化碳吸，同时体积膨胀，玻璃表面受压出现略微褶皱，玻璃表面会产生细小裂纹，在光照下出现光干涉现象，从而光线与锡液表面接触时产生干涉色，出现光学衍射和干涉效应，产生彩虹。如果采用优质原片，加热温度后用细抛光粉进行抛光是一个不错的解决方案。

（二）锡石

锡石的外部颜色为白色或浅灰色，与玻璃板表面紧密贴合，主要成分为二氧化锡。当流液道附近的氧化锡掉落到玻璃上聚焦，如果锡石上存在玻璃覆盖，那么在显微镜下观察则成针状，则来自闸板的上游，流液道区域。而锡石、顶锡与掉落所形成的机理是相同的。如果锡槽热端闸板附近的密封性不好，锡的氧化物就会出现下沉，在积累后会从保护气体泄露，如若锡槽温度发生变化锡石就会产生锡缺陷，所以需要注重预防及做好密封工作。

（三）沾锡

沾锡是指沾在玻璃下表面的锡灰或锡，沾在玻璃上的锡损坏了提升辊或退火窑辊子的表面，当锡槽出口端存在锡灰时，玻璃的下表面将沾有锡灰。它不仅仅造成玻璃外观缺陷，还影响着浮法玻璃的质量。沾锡产生的原理如下，纯净锡液对玻璃液的浸润角为175°，当锡中有铝、镁、氧、硫等杂质时，锡的表面张力或润湿性发生改变，便产生了沾锡现象。

（四）光畸变点

玻璃表面上的微小凹坑，形状呈平滑的圆形，这就是光畸变点产生的结果。众所周知，浮法玻璃的成型是在锡槽内完成，锡槽内的二氧化锡，氧化亚锡，锡在较低的位置自重或受到气流波动、槽压变化等外力作用时会落下，从而产生了光畸变点，造成锡缺陷。

三、治理浮法玻璃锡缺陷措施

众所周知，锡槽累积污染达到一定程度，锡缺陷会严重影响到实物的质量，导致质量下降，产量降低。所以，及时有效地采取治理措施至关重要。主要治理浮法玻璃锡缺陷的方法有以下几个方面：

众所周知，当锡槽内所积累的污染过多时就会产生锡缺陷，从而严重影响到玻璃的质量，导致产量降低。所以，需要采用积极有效的治理措施，及时做好防御工作非常重要，而治理浮法玻璃锡缺陷的主要方法可以通过以下几个方面进行：

（一）控制锡的氧化和硫化

锡的化合物是西缺陷的主要污染源，而锡的化合物是在锡液受到污染时才产生的，因此只有通过合理的控制锡的氧化和硫化，才能有效提升玻璃的生产质量。保护气体的纯度能够控制氧和硫的含量，防止了锡的氧化与硫化，从很大程度上确保了玻璃的质量，因此必须提升保护气体中还原气体的含量比例，同时也要降低氧化气体的含量比列，进而有效控制锡液的氧化反应，从而达到锡缺陷的有效治理。此外，想要确保保护气体纯度的稳定性，必须要将锡槽严格控制在密封状态，严格对锡槽压力等指标进行监测，以此来对锡槽内部保护气体的纯度做出正确的判断，便于及时调整。

（二）提高槽压

提升槽压的主要目的在于有效预防外界气体进入锡槽中，同时实现对保护气体纯度的控制作用，从很大程度上解决锡缺陷问题。但是由于目前的技术水平有限，最佳槽压值还不够明确，再加上企业对锡槽槽压方面缺乏重视，空压机设备的老化、技术设备的缺少等多种因素导致生产过程中各种故障层出不穷，严重影响了保护气体的纯度，因此只有合理的提升锡槽才可以更好地解决锡缺陷的问题。

（三）定期排气和清扫

锡槽中的气流结构是由热梯度气体量形成的，无论哪种工作程序都会导致热梯度及气体量的变化，进而致使气流结构受到影响，常规的保护气体都是从冷端流向热端，安装排气孔并定期排气的目的是加快气体流动的速度，在极短的时间去除保护气体中的杂质，以此降低锡槽中保护气体的污染程度。定期对玻璃成形的各区域进行清扫和净化锡液，一方面有助于减少凝结物，另一方面可以保持锡液纯度。

结束语：总之，随着新技术、新工艺的不断应用，浮法玻璃成型过程中的锡缺陷已经在可控范围内，并且在浮法玻璃自身的优势基础上一定会具备较强的市场竞争力，得到有效的发展。

参考文献：

[1]陈正树.浮法玻璃工艺[M].化学工业出版社，2006.

[2]王承遇.玻璃制造工艺[M].化学工业出版社，2006.

[3]汤舟犬.浮法玻璃边部线道成因分析及对策[J].玻璃与搪瓷,2013(4).