超白浮法玻璃生产需要解决的问题

　　摘要：随着科技水平的不断发展，我国玻璃的生产技术不断提高。超白浮法玻璃的出现相比于传统的普通玻璃具有显著优点。但是，超白浮法玻璃的工艺要求更高。本文将对超白浮法玻璃的生产相关内容进行分析。

　　关键词：超白浮法玻璃;问题;质量控制

　　1.前言

　　超白玻璃具有很强的透白性，而且透光程度高，能达到91.5%以上，在生产生活中已经逐步替代普通玻璃而广泛应用。

　　2.超白浮法玻璃概述

　　超白玻璃又叫作低铁高透明玻璃，这类玻璃的铁含量较低且质地透明，是一种多功能的新型高品质玻璃，透光率极大，透明度极高。和普通的浮法玻璃比较，超白浮法玻璃因为铁含量较低，所以玻璃液的透热性较好，玻璃液对流强度较大且具有温度梯度和黏度梯度较小的特点，在该类玻璃生产时，必须加强工艺控制，严格按照超白浮法玻璃的特征采取合适的生产工艺方法。

　　3.超白浮法玻璃生产存在的问题

　　现阶段，关于超白浮法玻璃的生产，主要存在的问题是关于玻璃液的澄清，因为超白浮法玻璃的透热性较好，使得生产池底部的玻璃液温度较高，但表层玻璃液温度较低，极大的温度差对于玻璃液的澄清带来不利影响。超白浮法玻璃生产池内玻璃液的特点具有以下特点：

　　第一，玻璃液的平均温度相对较高，因而玻璃液的黏度小、在水平方向上玻璃液的流动性较强，在澄清区域停留时间较短，故而影响了玻璃液的澄清效果。

　　第二，在超白浮法玻璃生产池内，整个垂直方向上的温度梯度和黏度梯度都要比普通浮法玻璃的小，池底部温度和普通浮法玻璃相比要高。因为垂直方向上温度变化较小，所以垂直上的对流强度下降，气泡难以排出。

　　此外，成形流下的回流玻璃液在行进时温度在逐渐上升，使得这些无法被及时排出的气泡重新在热化学的作用下回到了玻璃液中，加上玻璃液的铁浓度和黏度都较低，导致气泡上升到表面流中。随着池底温度的上升，水平方向上玻璃液流动速度的增加，使得耐火材料本来封闭的气孔打开，玻璃液被吸入气孔中，气孔中的气体又被排入玻璃液中，两相作用产生了耐火材料气泡。因为超白浮法玻璃液的流动特征，一方面影响了玻璃生产的澄清环节，另一方面会产生耐火材料气泡从而影响该类玻璃的质量。为保证超白浮法玻璃的生产质量，就必须加强对生产工艺的控制，尤其应根据该类玻璃的工艺特征控制相应的工艺参数，对池底的耐火材料进行控制，保证超白浮法玻璃的稳定生产。

　　4.澄清质量控制

　　4.1澄清困难的原因

　　生产超白浮法玻璃的主要问题是玻璃液的澄清。超白浮玻璃具有低铁含量和高导热率，是普通玻璃的3-4倍，这使得超白浮玻璃很难融化，难以澄清玻璃液且气泡难以排出：

　　(1)低铁含量导致超级浮法玻璃具有优异的熱导率，高玻璃温度，低粘度，较大的水平对流强度和较短的环形流在澄清区停留时间。

　　(2)由于铁含量低，整个池深度方向的垂直温度梯度明显小于普通浮法玻璃，池底温度比普通浮法玻璃高约6%，玻璃液上部与常规浮法玻璃相比，底部的温差相对较小，对流减少，气泡更难以排出。

　　(3)由于在上升过程中循环流的回流玻璃液的温度持续上升，因此吸收在玻璃液中的微气泡通过热化学作用再次释放到玻璃液中。低微气泡很容易上升到表面流，并显着提高玻璃液体中的气泡。

　　(4)在燃烧天然气的氧气炉中，水蒸气的量相对较大，为火焰空间中气体成分的1/3至2/3，并且玻璃表面上的热点的量为最高的1/2。含水量越高，澄清玻璃液体越困难，并且微气泡越多。

　　4.2解决方法

　　(1)调整热负荷

　　为了减少熔炼回路的热负荷，以6台小型炉为例，减少1“-3#小炉的热负荷，增加4”-5“小炉，6#小炉的热负荷。添加一些炉子以符合白浮式玻璃要求。超浮玻璃液具有良好的导热性，批料易于熔融，并且降低了熔融回路的热负荷。澄清回路上的热负荷会相应增加，因为很难弄清，尤其是微泡，微泡不应吸收太多，但小型熔炉的增加不应过高。否则，被玻璃吸收并在成型流下返回玻璃液体的微气泡将很容易上升到表面在流中形成二次气泡。

　　(2)采取补充措施

　　与其他先进的熔融澄清技术结合使用，例如使用罐底鼓泡技术，向批料中添加复杂的澄清剂，添加消泡剂等，可减少玻璃中的气泡数量。我们公司同时在熔融部件的底部采用了发泡技术和消泡技术，将消泡液喷入窑中，并与玻璃泡沫层相互作用，显着降低并显着提高了质量。

　　5.玻璃霉变问题

　　由于超白玻璃的组成和热历史的特点，它比普通浮法玻璃更易霉变。

　　5.1超白浮法玻璃易霉变机理

　　(1)高碱量影响

　　玻璃霉菌是碱金属离子扩散和外部离子交换的结果。含量越高，发霉趋势越严重。由于超级白浮法玻璃中碱金属氧化物的含量高达15%，而普通浮法玻璃的含量约为14%，因此与普通浮法玻璃相比，超级白浮法玻璃更容易发霉。

　　(2)超白玻璃二价金属氧化物的影响

　　如果超级白玻璃的二价金属氧化物的RO降低，则碱金属离子的抑制减弱并且成型变得容易。根据玻璃抑制效果的理论，当用二价金属氧化物RO代替RO-SiO2二元玻璃的一部分SiO时，碱金属离子R+的扩散系数由二价金属离子RZ引起。该间隙具有抑制碱金属离子R+的扩散运动并抑制一价碱金属离子R+的作用。在普通浮法玻璃中，二价金属氧化物Ca0和Mg0的总和占玻璃含量的12%至15%，而在超浮法玻璃组合物中，Ca0和Mg0的总和仅占约11%。金属氧化物被还原。

　　5.2超白玻璃防霉对策

　　(1)在配合设计中尽可能地减少CaO和MgO的量，以不增强抑制二价金属氧化物的效果。但是，应从整体上考虑方程式设计，以防止相互损失。

　　(2)适当调整退火系统以获得适当的退火性能。

　　(3)选择适用于超级白玻璃的防霉粉。对于现有的超高白玻璃，其组成和结构性能无法改变，抗真菌材料的有效性是降低发霉风险的关键。由于超级自上光容易形成霉菌，因此仅使用普通浮法玻璃防霉粉作为超级自玻璃是不够的，并且必须选择具有高防霉效率的防霉粉。南京格瑞尔公司专门研究了酸性粉末与玻璃的相容性以及超级白玻璃的表面形态，并在此基础上开发了一种超级白玻璃专用防霉粉。经过两年多的客户应用，该产品在市场上得到普遍认可。

　　6.结束语

　　推荐阅读：

　　综上所述，进行超白浮法玻璃生产，针对其常见的质量控制问题要做好生产的过程控制，保证生产质量。

　　参考文献

　　[1]田瑞平，赵会峰，李福柱，等.超白浮法玻璃生产的工艺控制[J].玻璃，2019，5：32～33.

　　[2]西北轻工业学院编.玻璃工艺学[M].中国轻工业出版社，2018，9.

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