浮法玻璃中的氣泡分類

浮法玻璃中的氣泡分類

氣泡是玻璃中氣體的一種可見形狀。它不僅破壞了玻璃產(chǎn)品的外觀和光學(xué)均勻性，而且氣泡與周圍玻璃的膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生了應(yīng)力，降低了玻璃產(chǎn)品的機械強度和硬度，導(dǎo)致大量浪費和次級玻璃，嚴重影響了玻璃公司的利益。所以浮法玻璃產(chǎn)品中的氣泡問題一直是困擾著玻璃生產(chǎn)企業(yè)的一大難題,在生產(chǎn)實踐中,氣泡也往往是影響浮法玻璃質(zhì)量的一大缺陷。1玻璃氣泡的分類玻璃制品中的氣泡,常按它們的直徑或單位體積(或重量)內(nèi)的個數(shù)多少來判斷,以此表示玻璃缺陷的程度,并劃分玻璃的等級。因此為了更好地研究玻璃中的氣泡,我們必須把氣泡進行合理的分類。如按照氣泡的尺寸大小可分為灰泡(直徑<0.1mm)和氣泡(直徑>0.1mm);其形狀可呈球形,橢圓形或細長的線形。以氣泡產(chǎn)生的原因來分類又可以分為以下幾種:1.1原料基地的確定當配合料粒度、水分、碎玻璃加入量等不當時,便容易產(chǎn)生空氣氣泡。為有效解決此類問題,需采取以下措施:①玻璃生產(chǎn)企業(yè)最好有自己固定的原料基地,這樣可以保證原料質(zhì)量(化學(xué)組成和顆粒度及水份等)的連續(xù)穩(wěn)定性;②原料的配料要準確;③配合料水分要控制在合理的比例范圍內(nèi),且要穩(wěn)定;④碎玻璃的質(zhì)量加入量控制要合理,且與原料的混和要均勻;⑤如果條件允許,最好測定原料的COD值(氧化還原值),因為它直接影響窯內(nèi)玻璃熔化的氣氛和澄清效果,在選用玻璃原料時,我們選用合適氧化還原值的原料減少氣泡的產(chǎn)生。1.2玻璃液內(nèi)部分殘留于廢氣配合料在熔化過程中,由于各組份之間一系列的物理、化學(xué)及物理化學(xué)反應(yīng)和易揮發(fā)組份的揮發(fā)釋放出大量的氣體。這些氣體一部分隨廢氣排出,另一部分殘留于玻璃液內(nèi)部。雖然通過澄清作用,可以除去玻璃中的氣泡,但實際上,玻璃澄清結(jié)束后,往往有一些氣泡沒有完全逸出,這種氣泡就是一次氣泡或澄清氣泡。它們由熔化、化學(xué)澄清劑不足造成澄清不良,或者受到不利的玻璃液流而產(chǎn)生的。一次氣泡的三個特征是:均勻分布在玻璃中、以小氣泡的形式出現(xiàn)、主要含有O2和SO2。1.3溫度和壓力對玻璃液氣體分離的影響通常指已經(jīng)澄清好的玻璃液又產(chǎn)生的氣泡,這種氣泡直徑小(一般不大于0.1mm)、數(shù)量多且分布勻。由于溫度、壓力的變化,在浮法玻璃生產(chǎn)中,主要是由于溫度、壓力的變化而產(chǎn)生的。降溫后的玻璃液中的氣體由于溫度的升高,引起溶解度的降低,即在澄清溫度下已趨于飽和狀態(tài)后一旦溫度的升高就會析出十分細小的、均勻分布的二次氣泡;若窯內(nèi)壓力發(fā)生波動,壓力減小,已溶解于玻璃液中的氣體再次析出。在玻璃體內(nèi)二次氣泡一般均為密集分布的粒徑小于0.1mm的細小圓形氣泡,它們一經(jīng)出現(xiàn)就難以排除,所以在制造玻璃時,必須嚴格控制溫度壓力制度、防止二次氣泡的產(chǎn)生。1.4解決常用窯內(nèi)納米材料引起的氣泡的措施(1)玻璃液與耐火材料接觸所引起的氣泡:在玻璃窯爐內(nèi),最高溫度有1600℃左右,玻璃液在這樣的高溫下,與熔窯內(nèi)的有缺陷耐火材料會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。玻璃液對耐火材料產(chǎn)生腐蝕,一些腐蝕的后成分進入玻璃液中會產(chǎn)生氣泡,同時由于耐火材料本身的原因也會使熔體產(chǎn)生一些氣泡。例如:耐火材料本身有一定的氣孔率,在高溫下,氣孔里的氣體逸出進入玻璃液里,形成氣泡。耐火材料氣泡一般處在耐火材料結(jié)石附近,亦可出現(xiàn)在玻璃熔窯爐壁附近的玻璃體內(nèi)。通常是孤立存在的,而且在氣泡周圍的玻璃中常存在與耐火磚有關(guān)的雜質(zhì)或顏色。在玻璃窯爐內(nèi)使用的耐火材料量很大,要盡量減少耐火材料對玻璃中氣泡量的影響,最好的方法是在針對窯內(nèi)的不同部位采用相應(yīng)的高質(zhì)量的耐火料材料。但如果發(fā)生了耐火材料氣泡,則在玻璃液面與窯內(nèi)耐火材料接觸的界面上,一般會采取一些強制的冷卻風(fēng)和冷卻水包措施,冷卻窯體耐火材料,防止玻璃液對耐火材料的侵蝕加劇,這樣可以減少耐火材料因侵蝕嚴重而放出的氣體量。新使用的耐火材料一定要經(jīng)過高溫烘烤才能使用,讓耐火材料內(nèi)的水分和開口氣孔內(nèi)的氣體逸出,不烘烤就使用的耐火材料會使玻璃液中產(chǎn)生大量氣泡。(2)混入雜質(zhì)所引起的氣泡:在配合料中混入金屬等雜物或由于操作當將金屬器件或耐火膠泥等落入玻璃液中時,便產(chǎn)生氣泡。金屬器件通常是鐵,當它落入玻璃液中被氧化溶解其中的碳被氧化成CO2,亦會產(chǎn)生少量氣體引起氣泡。鐵泡的形狀比較肥大,一般為無色泡,也有時呈棕黃色,往往集中在某一部位成群地連續(xù)產(chǎn)生,影響原板的產(chǎn)量和質(zhì)量。解決這種氣泡的方法是攪拌玻璃液時要嚴格檢查工具,防止殘損工具落入玻璃液中;同時對原料的加工與輸送也要嚴格檢查控制。(3)錫槽氣泡:在正常生產(chǎn)工藝制度下,玻璃板下表面,不斷地出現(xiàn)玻璃板下形成開口泡,即可明確判定為“錫槽氣泡”。錫槽氣泡是浮法玻璃所特有的氣泡。產(chǎn)生錫槽氣泡的原因主要有以下幾個:①錫槽槽底因素。如果錫槽槽底耐火材料用現(xiàn)場搗打的耐火混凝土,厚度大多在500mm以上,由于該槽底耐火材料水分多,厚度大,即使烘烤時間較長,耐火混凝土的水分仍然無法全部排除,所以在投產(chǎn)后,當錫槽內(nèi)溫度變化時,耐熱混凝土中殘留水分不斷地蒸發(fā)逸出,形成錫槽氣泡。在錫槽槽底耐火材料施工中,如果出現(xiàn)錫槽槽底磚預(yù)留脹縫過大、石墨粉搗打不實、錫槽底磚與槽底鋼板間間隙過大等問題,在加錫投產(chǎn)后,會出現(xiàn)錫槽槽底鋼板局部溫度過高,錫液不斷地向槽底耐火材料的空隙中滲透,將空隙中的氣體排擠出來,形成錫槽氣泡;②錫槽烘烤因素:錫槽烘烤過程中,如果錫槽槽底鋼板溫度太低,槽底磚和磚縫下部的易揮發(fā)性物質(zhì)(如水分,油污,有機物雜質(zhì)等)難以在短時間內(nèi)完全排除,回錫投產(chǎn)后,當錫槽槽底溫度升高時,這些易揮發(fā)性物質(zhì)繼續(xù)揮發(fā)而形成錫槽氣泡。③錫槽保護氣體是氮氣和一定量氫氣組成的混合氣體。保護氣體的作用是避免錫槽中的錫液氧化。當錫槽因密封不是很好,而進入外界空氣時,氧氣與錫液反應(yīng)產(chǎn)生:而這時氫氣會與氧化錫SnO2化合,產(chǎn)生下述反應(yīng):SnO2+2H2→Sn+2H2O↑這是一個可逆的反應(yīng),但是在70℃以上,只要有較小百分比的氫,就很易使反應(yīng)向右進行。這樣生成的水蒸汽在玻璃板下方被玻璃板所阻攔不能逸出,于是就在玻璃板下表面形成了較大的開口氣泡。1.5全消光鏡下水織物形態(tài)觀察有的氣泡內(nèi)壁還附著固相物質(zhì)如芒硝,稱為白泡、堿泡或芒硝泡。它是乳白色或淡灰色氣泡,形狀細長。正交偏光下觀察為全消光,單偏光鏡下為水花樣形態(tài)。因為它內(nèi)含的氣體是因芒硝量過?；蜻€原劑不足,使部分芒硝沒有很好分解而造成的。消除這種氣泡的方法是調(diào)整熔化帶的火焰氣氛或增加還原劑碳粉,對配合料更均勻地混合,保證芒硝大部分分解成SO2和氧化鈉。2開發(fā)規(guī)范材料(1)設(shè)計合理的窯爐結(jié)構(gòu),包括熔化池長、寬(含澄清部);玻璃液深度、投料池面積及池底、卡脖冷卻部等結(jié)構(gòu)。(2)針對窯內(nèi)的不同部位選取相應(yīng)的高質(zhì)量的耐火材料。(3)提高保護氣體的純度,改善錫槽前端的密封程度,烤好槽底。(4)生產(chǎn)中堅持原料、燃料、熔化