谈浮法玻璃生产中上表白斑的产生与预防处理

谈浮法玻璃生产中上表白斑的产生与预防处理

朱勤濮声刚强兵刚

中国南玻集团深圳市518000

摘要：浮法玻璃生产中，成型过程是最为重要的环节。熔融的玻璃液经过流道流槽进入锡槽进行成型，在成型过程中浮托介质锡液和保护气受到污染而使玻璃产生了与锡有关的缺陷。主要有白斑、光畸变点、锡石、沾锡和钢化彩虹等，严重地影响了浮法玻璃的质量和成品率的提高，对企业的利润和声誉构成很大的威胁。因此，进行有效的对浮法玻璃锡缺陷的预防和控制就显得尤为必要，而“白斑”做为最醒目的影响因素在我司曾经多次出现过，经过工程技术人员坚持不懈的努力和探索，现在得到了非常有效的控制，在此做以分析与大家共勉。

一、白斑的形成原理

浮法玻璃成型过程是一个动态平衡，由锡槽结构（入口端、出口端和本体）、锡液、保护气体、玻璃带等几个因素构成。理论上讲，由于纯锡和保护气的存在就不会产生污染，但时间上污染是时刻存在的，只是污染程度轻一些，速度慢一些，随着时间的推移，累积污染就造成了锡缺陷的产生，究其原因就是这些构成因素也处于一个动态的过程，并不断地引入了水、氧和硫这些危害因素。

首先是水的污染。保护气中的氢气可以与出现的任何氧发生反应生成水；锡槽操作过程中如清洁水包等带入水；边部密封泥料中的水分，冷却设备如水包、拉边机等漏水。这些不断产生的水与锡槽内的污染物一起混合凝聚在冷却设备和顶盖砖、出口挡帘上，随着槽内气流的波动而不断掉落，呈白色斑点。

其次是氧的污染。保护气体纯度不够带入氧气；玻璃本体中的氧化物与界面的锡发生反应：FeO+Sn→Fe+SnO；氧气与锡液发生反应形成氧化亚锡，一部分以蒸汽的状态悬浮在保护气中但其是很不稳定的，继续与氧气反应生成氧化锡凝聚在耐火材料的表面和出口挡帘上，同样受到槽内气流的波动而不断掉落在玻璃板上。

最后是硫的污染，浮法玻璃原料中使用了芒硝做为澄清剂和助熔剂，导致玻璃成分中含有0.2%~0.3%的SO3，熔融玻璃液中的硫既可以以硫化物形式挥发到锡槽保护气内，又可以从玻璃下表进入到锡液中：SO3+H2→H2O+SO2SO2+3Sn→2SnO+SnS；锡槽入口和引入氧气一样的原理引入熔窑废气中的硫；锡槽出口使用的二氧化硫在浓度差和压力差的作用下也会进入锡槽并与锡液进行反应：SO2+3Sn→2SnO+SnS。这些硫化锡在870℃时就直接由气相转化为固相，会在水包、顶盖砖缝隙等低温处凝结，最终在温度、压力、气流冲击震动下掉落在玻璃板上。

二、浮法线白斑缺陷的产生和处理过程

集团某550吨浮法线前些年投产后，由于操作上的不熟练、改扩缩板的频繁动作和各项工艺制度的逐渐摸索并存在诸多不合理性，锡槽污染逐渐加重，主要体现在玻璃上表白斑缺陷的增多。为了消除这一缺陷，生产部门采取了许多相应措施，现从以下两个阶段进行分析说明。

第一阶段：摸索处理阶段

（一）、用高压氮气对锡槽进行吹扫。吹扫范围从收缩段开始到出口挡帘。吹扫位置为锡槽顶盖砖、硅碳棒、侧边封口、水包、四道出口挡帘等，耗时50~60分钟左右。受清出口影响板下会出现短时点状或条状沾锡，经取样确认正常后进入正常优化生产。经过这种操作，白斑基本消失，但仍有零星出现，而且只能坚持1个月左右白斑就由开始增多，不得已再次进行锡槽吹扫。

（二）、为解决屡次吹扫锡槽但未能彻底解决白斑的问题，开始对锡槽工况进行分析，从保护气入手，进行分区调整保护气用量。但这一操作危险性很大，由于玻璃转子流量计使用当中不很稳定，跳动比较大，在对单个流量计进行调整时会出现很多掉落物，呈黑色点团状，大的如指甲盖般，小的如米粒般，在生产薄玻璃时很容易造成炸板，进一步加大了产质量损失，于是该操作也就再未进行。

（三）、从降低槽内温度入手，尽量降低高温区和中温区玻璃板温度，分别控制在1020℃和880℃以下，为了达到这一目的，进行了高温区穿水包、中温区多存放拉边机等措施。经过持续观察，这种模式对处理白斑依然没有效果。

第二阶段：有效处理阶段

（一）、白色泛兰圆点状白斑。此类白斑在线可见为很薄，不易擦去，痕迹比较明显，在板宽方向无规律分布，判断为高温区产生。经常与槽压波动有关。于是提出了稳定槽压并改变槽内气流的观点，通过密封和调节挡帘来控制槽压的稳定性，通过设置高温区放散并与中温区放散相配合使用，使得中温区槽压略高于高温区。

（二）、点状突起泛黄白斑。此类白斑在线明显可见其累积较高，用手擦后痕迹很小；在板宽方向无规律分布，判断其为中低温区产生的。由于设计上欠考虑，窄段水包布置过于紧凑，从槽内温度纵向分布上看，在水包区急剧降温，势必会产生大量的冷却面积，包括锡槽顶盖砖面。从观察窗看此处附着冷凝物很多，在重力作用下很容易掉下来。此次我们对水包布置进行调整，将其间距拉开，在吹水包时对顶盖砖进行彻底清理后不再在此位置穿水包，保持水包总数不变情况，让整个窄段呈逐渐降温趋势。这样一来，就不会有过多气流冷凝在水包及顶盖砖上，会顺着压力方向从出口排出，此类白斑再未大量出现过。

（三）、点状突起带尾巴状。呈灰黄色，在线明显可见，手擦后痕迹很小、很模糊，板宽方向有时无规律，有时集中在两侧边部。判断其为出口挡帘上掉落而成。对于无规律的此类白斑，重点从四道挡帘高度设置上考虑，尽可能保持1#挡帘距玻璃板10mm左右（看影像距也就20mm左右），3#稍高些约20~30mm，保持2#和4#为10~20mm之间，既阻止了大量废气对渣箱的污染，又及时地通过4#将其排出锡。在保证槽压稳定的情况下此类白斑亦明显减少。

三、对于浮法玻璃上表面白斑处理的经验总结

诚如上文“一”所述，浮法玻璃成型过程不可避免地会引入那些危害因素，做为生产运营的生产线不可能进行大规模的改造，只能在现有的基础上不断进行优化，减少此类危害的存在和加重。结合本人多年生产经验和本公司处理白斑的经验和教训，认为要从以下几点做起：

（一）、要提高对白斑缺陷的认识水平。白斑缺陷的产生并不可怕，可怕的是不能够认真地分析其产生的原因和位置特点而盲目采取措施。这就要加强对生产线的熟悉程度，从硬件上讲，要了解锡槽内外设备的结构和使用性能，如我司情况，如果早点认识到水包布置上的不合理性，尽快调整窄段玻璃带降温幅度，问题就可以早点解决，如果早点研究出口挡帘的使用方法，也会使问题更加简单明了化。从软件上讲，工作方法非常重要，要从实践出发，对缺陷产生的时机、状态进行理性分析，查清其来龙去脉，明确在设备状况未发生变化下缺陷从无到有并增多的原因，对照查寻工艺制度的变化，做到有的放矢。如果未能认清白斑的各种规律和特点，就不困难做出正确的判断和处理措施。

（二）、处理措施的执行和工艺制度的控制是保证。在明确了白斑产生的原因后就要进行有计划地处理，首先要认真评估白斑的影响程度和处理过程对生产计划的制约，在做出吹锡槽等大规模操作决定后就要进行周密的部署。其次是在操作过程中要进行地彻底，不留后患，不留遗憾，将计划内容和想法彻底实现，所有地方都要清理干净。最后要提醒的是安全第一，不能出现恶性事故。日常工艺制度的稳定控制是维护槽内动态平衡的必然要求，主要体现在保护气分配和玻璃板降温幅度上，在找出最佳平衡点后就要坚决维持下去。当生产运行到一定时间如半年左右就应该对锡槽进行有计划地定期吹扫，至于出口挡帘可以利用改板期间进行快速处理。生产中要维持槽压的稳定，挡帘高度的合理，出口边火的良好燃烧等。