1． 锡滴
锡滴（英文drip crater）是指掉落到玻璃带上表面含锡的固态或液态物，通常是SnS、SnO2或Sn，也称为“掉锡点”。掉锡点一般很小，粒径约为0.1～0.5㎜，大部分在0.3㎜左右，肉眼很难从运行的玻璃带上发现它。切割之后玻璃板在辊道上输送时，用手触摸会有触感。对静止的玻璃板仔细观察，可发现小黑点。在50倍的显微镜下观察，看得非常清晰，呈现出两种形状：一种是亮晶晶的小珠，不打光是小黑珠；另一种是带网格的薄膜，网线发亮。掉锡点虽小，但能使直径约5～10㎜的周围玻璃表面产生严重的光学扭曲，所以又称“光畸变点”，使玻璃成品成为废品。
掉锡点的形态因在锡槽内所处的温度环境而不同。900℃温度附近区域落下，形成较圆的珠状体，并嵌入玻璃板中，嵌入深度约为其粒径的三分之一左右，冷却后手指甲抠不掉。低于800℃部位落下，嵌入玻璃板中较浅，冷却后能用指甲抠去。低于700℃部位落下在玻璃板上成了边缘体，酷似贴膜，无法抠下来。
产生“掉锡点”要同时具备两个因素，一是锡槽气氛中含有挥发的锡化合物，如氧化锡、硫化亚锡和锡金属的蒸汽等；其二是玻璃带尚未硬化时，其上面空间或锡槽顶盖有低温部位，使含锡及锡化合物的挥发物得以冷凝成液体或固体，然后掉落到玻璃带上表面，从而破坏玻璃的平整度。如果锡液受氧或硫的污染严重，促进锡化合物的大量挥发，再加上锡槽顶盖在高中温区域有许多较冷的砖缝或孔洞（如顶盖支撑砖及组合砖缝、保护气体进气孔、加热元件引出孔、测温元件孔洞等）或水冷却器等，让挥发物得以大量冷凝或沉积，掉锡点就增加。Pilkington提出了锡槽中氧污染的循环图和硫污染的循环图，并认为由于SnS的挥发量比SnO大几十倍，所以掉锡点主要是由于硫的污染而产生的。
预防掉锡点生成，首先是杜绝氧、水汽以及硫等进入锡槽。硫的来源可能是玻璃带本身含有的硫化物，或者使用氨分解法制取氢气时因氨中含有硫，所制得的氢气中也含有硫。降低玻璃原料中含硫原料和使用含硫分低的燃料有助于降低玻璃带本身带入锡槽的硫。而采用电解水的方法制取氢气则可以避免保护气体带入硫。硫的另外一个来源还有可能是在过渡辊台安装的二氧化硫装置过于靠近锡槽，导致硫扩散到锡槽内。对于氧的污染，除了玻璃本身是一个可能的污染源之外，更主要的来源是空气漏入锡槽中。其次，改进锡槽顶盖结构，减少甚至消除局部低温冷却部位，也很有效果。对于使用铁—铬—铝电加热元件的锡槽，减少顶盖砖缝，把砖缝上下堵严，甚至热电偶的插入孔也应该上下堵严，就可以消除砖缝的冷凝作用；采用三相硅碳棒作加热元件的锡槽，顶盖是由小砖拼装而成，有很多孔洞缝隙，给掉锡点的冷凝提供了极多机会。
采用高压纯氮气对缝隙进行吹扫可以有效消除掉锡点。方法是采用脉冲振动原理，使存在于锡槽顶盖或内壁上的凝结物受到震动后自动飘落沉降。具体来说就是利用锡槽保护气体，产生脉冲振动来对锡槽进行吹扫。其方法是，在锡槽密封的状态下，瞬间增大或减少氮气的供应量，达到一定时间后将增供或减少的氮气量突然减少或增加，如此反复而产生脉冲振动，对锡槽进行吹扫。该方法对锡槽的吹扫时间短，吹扫效果好，对生产影响时间短，且对环境没有任何污染。另外，对冷却器进行定期清扫也可以起到预防掉锡点生成的作用。采取加大保护气体量、分比例供氢并在高温区将锡槽内污染的保护气体导流排空，将污染物迅速排出锡槽外，也是有效的办法。但其前提是锡槽气密性要好。
国外有报道向锡槽内通入一定浓度的氯气，使锡槽内壁上的锡沉积物在短时间内得以清除。氯气处理的作用方式取决于浓度和处理时间的长短，0.07m3/h的给气量足以使小的锡沉积物在与气体接触时流到一起并从顶盖滴落下来。
2．钢化彩虹
浮法玻璃钢化彩虹（国外称为“起霜”，英文tempering bloom），是指浮法玻璃在进行钢化或热弯等热加工时，玻璃下表面（成形时与锡液接触的表面）呈现蓝色的荧光，在显微镜下观察是玻璃表面有微皱纹。它是由玻璃下表面的锡造成的，是一种薄膜干涉现象。所谓薄膜干涉现象，是指从扩散光源发出的光波，在薄膜两表面反射后相互叠加而产生的干涉现象。例如太阳光照在肥皂膜或照在漂浮在水面上的油膜时所观察到的彩色条纹，即是薄膜的干涉。由于微皱纹对光线干涉，反射时呈现蓝色，严重时甚至可使玻璃表面粗糙发毛而不透明。在生产线上有时从退火窑起直到整个冷端长达几百米的玻璃带都呈现此种蓝色虹彩。其原因是锡液受到氧的严重污染后，SnO渗透到玻璃下表面内，形成一层很薄的薄膜。没有钢化时，由于这层膜太薄，在自然光照射下是观察不到彩虹的。当玻璃板在氧化气氛中再被加热时，SnO吸收氧进一步氧化成SnO2，体积膨胀，使玻璃表面形成皱纹。反应过程如下：
在540～750℃之间，在中性气氛下，SnO发生岐化反应，反应较完全：
2SnO=SnO2+Sn
在含氧气氛中：
SnO+ O2=SnO2
由于SnO吸收了空气中的O2，使得局部体积膨胀，薄膜表面产生了折皱，膜厚增加，因而产生干涉，能观察到彩虹。
所以形成皱纹的条件有三个，其一是表面渗入过量的SnO，其二是在氧化气氛中热加工，第三是热处理温度达到玻璃软化的温度。如果钢化时严格控制温度使之接近软化温度但玻璃表面未软化，也不出现皱纹。有试验表明含SnO很少的浮法玻璃，即使加热到软化温度也不出现皱纹。加强锡槽气密性和提高保护气体纯度后，可以保持锡中氧的浓度在一个可以接受的数值。锡的氧化物在玻璃中一般都以非晶态的形式存在。
钢化彩虹的形成及其严重程度与玻璃表面的渗锡量有直接的关系。研究表明，浮法玻璃下表面锡的扩散深度可达12～36μm。随深度增加，渗锡量逐渐变小。我国现阶段浮法玻璃下表面的渗锡量大约为60～95μg/㎝2，高质量的合资生产线玻璃下表面渗锡量仅为5～6μg/㎝2。相应地，钢化彩虹出现的程度要比国内轻微或者根本没有。
要避免玻璃出现热加工彩虹，首先要保证保护气体的供应纯度以及加强锡槽密封，先做到锡槽出口段液面没有SnO2浮渣。另外国外有专利报道用石墨或无定形的碳与锡液和保护气体接触能使保护气体保持还原状态，从而最大限度减少锡液上锡的氧化物含量，可以防止锡被氧化及恢复保护气体的保护性能，因为碳可以先于锡液被氧化，成为一氧化碳，从而不会形成SnO，也就使与锡液接触的玻璃表面不呈现虹彩。
|
自动化资料下载
自动化产品
