气泡是玻璃中的气体以可见形态存在的形式,在浮法玻璃中是一种较难判断和解决的缺陷。它的存在,严重影响玻璃质量的提高
浮法玻璃中的气泡基本上可分为 3 类。
① 初熔和澄清之后残存在玻璃中的澄清气泡。
② 因条件发生变化,又从玻璃中析出来的再生气泡,也叫二次气泡。
③ 外界加入到玻璃中的污染气泡,它的初态可能是气体、液体或固体,但最终以气泡形成玻璃缺陷。浮法玻璃形成的气泡根据其直径的不同又可分为气泡和微气泡,一般来说,将直径在毫米范围的称为气泡,直径在0.1mm 范围之内的称为微气泡。
澄清泡
澄清过程就是在熔化结束后,使玻璃内的大气泡大量释放,这种气体的释放有很快的上升速度,这样在上升尾流中又带动小气泡上升,而这种小气泡只有在经过很长一段时间后才能达到表面。澄清过程就是消除玻璃液中存在的可见气泡,而没有被消除的便形成澄清泡残留在玻璃中。
微气泡通常产生于澄清不良,它由几个零点几毫米的小气泡组成。这经常是一些因澄清剂用量偏少、澄清温度低或澄清时间不足而在澄清过程中未被排除的因碳酸钠的分解而产生的CO2气泡。
解决措施 增强热障,将最后一对小炉调节成强氧化火焰,改 善澄清条件,提高澄清温度或调整澄清剂的用量。
气泡中的气体 存在于玻璃气泡内的气体种类主要有CO2、CO、SO2、O2、N2、氮氧化物和水蒸气。CO2通常主要是由配合料中的碳酸钠(盐)产生的;氮气和氧气产生于投料颗粒中夹杂的空气;SO2产生于硫酸钠;水蒸气来自于原料或某些组成部分中的化合
水。
二次气泡
二次气泡也称为重沸泡,该类泡是由于物理的原因(热重沸、机械重沸)和化学的原因(气体溶解度的变化),使溶于玻璃液中的气体重新析出而形成的气泡。解决的方式是尽可能避免或减少玻璃在澄清后的温度和机械作用的波动。
芒硝泡
一般为长形的、内部带有发亮芒硝沉淀物的气体类夹杂物。在薄玻璃中,该缺陷表现为一条亮线道。该类泡大多呈枣核形状,里面充满白色晶体,通常在玻璃板的上表面,泡周围有波纹。有的呈不规则颗粒状,浮在玻璃上表面,呈白色或乳白色,颗粒旁有波纹。
来源 未熔化好的玻璃液、小炉下面的配合料料毯位置调整不好、燃烧不充分、熔窑进口端的1# 小炉为氧化气氛。
解决措施 调解熔化、调整油枪和风油比、适当增加配合料中碳粉的比例或调整1#小炉为还原气氛
耐火材料形成的杂质泡
来源 由于该类泡产生的位置复杂,大小、形状及在玻璃板中的位置没有规律性,一般来说越往后区泡径较大,规律性逐渐变强,显微镜下泡壁有液珠的痕迹。大部分由耐火材料孔洞中气体排出形成的泡,泡内气体成分接近空气成分
搅拌泡
该类泡泡径较大,一般都在1.0mm 以上,位于玻璃板的上表面,有波纹,气泡位置较为固定。泡内气体成分接近空气成分。一般由于搅拌杆入玻璃液面太浅或不动层太厚,造成在搅拌过程中把空气裹入玻璃液而形成的泡。采取改变脚板转速的方式或调整液流状态进行解决。
原料大颗粒引起的缺陷
硅质原料大颗粒 硅质原料是玻璃配合料中较难熔化的物料,在玻璃中完全熔化和充分扩散需要较长的时间,通常把粒径大于原料粒度标准上限的颗粒称之为大颗粒。一旦大颗粒原料进入熔窑,几乎来不及熔化或没有时间充分扩散就被带入成型流,往往在玻璃中形成结石或条纹
通常以白色小粒状或多个颗粒的聚合体出现在板面上,分布无规律,结石周围有一定宽度的扩散层
长石大颗粒
外观在板面上分布同硅质原料大颗粒表现相同,仅成分和显微结构不同
其他原料大颗粒
纯碱、白云石、石灰石粒度过大,往往以气泡的形式出现玻璃板上。白云石、石灰石大颗粒一般指粒径大于2.5mm 的颗粒,这种大颗粒使玻璃的熔制、澄清、均化质量明显变差,严重时以析晶形式出现在玻璃板上
解决措施 严格控制纯碱、白云石和石灰石粒度,颗粒尺寸与硅质原料的粒度要相匹配;加强与供应商的沟通,定期到矿山了解开采、挑选情况,严格各种原料过程质量检验
原料细粉过多引起的缺陷
硅质原料细粉过多会造成细粉结团和配合料分层现象,结团的细粉内部与助熔剂的接触机会少难熔化,将会形成结石缺陷
分层的配合料造成熔化不均匀,形成局部富硅质或富铝质熔体,产生化学不均,引起条纹、疖瘤或析晶
硅质原料结团细粉经过熔化以后在玻璃板面上会出现蛋形浮渣,疏松易碎
解决措施 严格控制硅质原料细粉含量,减少配合料在窑内的飞散;加强原料管理严格执行进厂原料标准
配合料工艺参数不合理及其引起的缺陷
常指碳粉含率、芒硝含率、碎玻璃加入量、配合料水分含量、配合料均匀度偏差、碎玻璃与生料混合不均、料温偏低等配合料工艺参数不合理及工艺操作不当等,这些现象多数情况下都会造成玻璃缺陷
碳粉含率 在芒硝含率一定的情况下,如果碳粉含率过高,在熔化初期,大量的碳粉与芒硝反应,使芒硝提前分解过多,造成后期澄渣不良,产生澄清气泡或液珠泡
解决措施适当调整碳粉含率,结合碳粉合率,调整火焰气氛,控制燃料中硫含量,使玻璃成品中SO3含量保持在控制范围内。
如果碳粉含率过低,碳粉过快的烧去,造成芒硝过剩,形成“硝水”造成玻璃表面芒硝斑和玻璃中芒硝结石及澄清不良
芒硝含率 芒硝含率过高与碳粉含率过低对玻璃的影响相近。在玻璃板面产生白色实心“芒硝泡”
碎玻璃 过多使玻璃成品发脆,玻璃原板微泡增多
配合料水分 含量高时,粉料黏结成团,不利于熔化,易在玻璃中形成未熔物结石和条纹。
配合料均匀度偏差 致使玻璃性能、质量发生变化,造成玻璃结石、条纹、气泡、斑马角低等缺陷
料温偏低 配合料到达窑头料仓合适的温度一般应为37℃。若低于这个温度,则配合料中的水由游离水变为纯碱和芒硝的结晶水,造成配合料偏干,形成分层和飞料。与配合料水分含量低造成的缺陷一样,在玻璃中产生条纹,平整度差以及其他缺陷
原料引入杂质形成的缺陷
生料引入的杂质
原料生料中最容易混入的外来杂质有铁屑、铁锈渣、锆英石、锆质耐火材料、刚玉、霞石、镁铬砖等,这些杂质将在玻璃中产生棕色的条纹、黑色或具有金属光泽的结石,以及耐材结石等,同时并伴随有较大气泡的产生。
碎玻璃引入的杂质
在储存堆放过程中混入的耐火材料废砖渣、板面存在结石的碎玻璃重复使用,都会引起玻璃结石。堆放时混入的塑料布、废纸屑、灰尘等,将会引起配合料氧化还原性变化。
解决措施 严禁碎玻璃中有机物的混入。加强碎玻璃管理,防止耐火材料混入,把有油品污染的碎玻璃清理出去,剔除碎玻璃中的杂质及细粉,保证碎玻璃均匀加入;若玻璃中有大杂物,小的锆质夹杂物应切除后再进入碎玻璃循环’系统。
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