探究浮法玻璃原料質(zhì)量控制

楊曲仲　周帥

摘要：優(yōu)質(zhì)玻璃生產(chǎn)環(huán)節(jié)，浮法玻璃為重要內(nèi)容。本文對浮法玻璃的優(yōu)點以及制作工藝進行簡單介紹，分別從其原料的進場、制備、配料三方面對質(zhì)量控制措施加以說明。

關(guān)鍵詞：浮法玻璃;質(zhì)量控制;原料

引言：在各個領(lǐng)域發(fā)展過程，玻璃材料應(yīng)用范圍越來越廣，對其生產(chǎn)品質(zhì)要求較高。浮法玻璃以其高透性和平滑性而被廣泛應(yīng)用。浮法玻璃制備環(huán)節(jié)，需要的原料種類較多，因此，為保證其制造質(zhì)量，需要對原料質(zhì)量科學(xué)控制。

一、浮法玻璃概述

浮法玻璃均勻性良好、透明度高、平整度高，可應(yīng)用在多個領(lǐng)域當(dāng)中。其制造原理為在氮氣或者氫氣作為保護氣體條件下，在錫槽當(dāng)中成型。熔融玻璃可在液態(tài)錫表面上漂浮，受到外表張力以及重力等作用，使玻璃液逐漸攤鋪在錫液表面之上，待其形成表面平整的玻璃，并且冷卻之后，在退火窯當(dāng)中退火和裁切，即可獲得浮法玻璃。

二、浮法玻璃原料的質(zhì)量控制措施

（一）控制進場原料

制造浮法玻璃時，需要做好進場原料的質(zhì)控工作。制作環(huán)節(jié)各種原料按照含量由多到少的比重為硅砂60%，白云石17%，純堿16%，長石4%，石灰石2%，芒硝1%。除了純堿和芒硝屬于化工產(chǎn)品之外，其他原料均源自民礦，可能受到生產(chǎn)設(shè)備、工藝等影響，致使原料品質(zhì)難以保證。故此，為確保廠家生產(chǎn)浮法玻璃質(zhì)量，需要對上述原料展開質(zhì)控工作。

硅砂作為浮法玻璃制作過程的主要原料，需要做好其質(zhì)控工作。因為硅砂成分主要為二氧化硅，質(zhì)控過程需保證二氧化硅含量≥99%，氧化鐵含量≤0.04%。由于氧化鐵的含量可影響玻璃實際透光性能，含量過高可能導(dǎo)致玻璃存在色差，同時，還能影響玻璃液的流動性，干擾其傳熱、接收輻射等效果。硅砂的粒徑需要合理控制，其中不可含有粒徑過大的材料，防止對其熔融性造成影響，致使玻璃產(chǎn)品當(dāng)中存在較多含量的結(jié)石[1]。

對于白云石的質(zhì)控方面，其在浮法玻璃當(dāng)中占據(jù)比例僅次于硅砂，主要成分為碳酸鈣。質(zhì)控環(huán)節(jié)，需要控制其中氧化鐵成分含量≤0.18%，氧化鈣成分含量處于30～31%之間，氧化鎂成分含量控制21%左右。

純堿的質(zhì)控指標(biāo)為，氯化鈉成分<0.3%，細粉的含量≤15%。明確氯化鈉含量要求主要目的為其可腐蝕熔窯當(dāng)中的耐火材料，若其含量過高，就會縮短熔窯使用年限。控制其中細粉量主要原因為，當(dāng)細粉量過高時，可能導(dǎo)致其分散量較大，對其他配料造成影響，在制作過程可能落入其他設(shè)備當(dāng)中，腐蝕設(shè)備。

在浮法玻璃制造過程當(dāng)中，石灰石的用量較小，但是也要注意其質(zhì)量控制，其中氧化鈣的成分含量≥52%，氧化鐵的成分含量≤0.15%。控制氧化鈣含量主要目的為保證玻璃退火流程順利，防止對玻璃質(zhì)量造成影響。

（二）原料制備過程

原料制備環(huán)節(jié)的質(zhì)控需要從如下四方面入手：

首先，把控不同原料的質(zhì)量為控制稱量環(huán)節(jié)產(chǎn)生的累計誤差，可提前對電子稱展開設(shè)定，為規(guī)避稱量誤差高于累計誤差，可借助人工挑出這種方法，控制各付配料的誤差處于準(zhǔn)許范圍之內(nèi)。稱量環(huán)節(jié)，硅砂材料的最大允許誤差為0.5kg;白云石、純堿、石灰石、長石和芒硝等材料的最大允許誤差均為0.2kg;鋁粉和煤粉的材料的最大允許誤差為15g。

其次，還需重點對原料水分合理控制。各種原料當(dāng)中，水分含量可呈現(xiàn)出較大波動。以硅砂為例，其含水量可達約7%，由于其水分量較多，可能導(dǎo)致原料整體水分過高，進而對玻璃制造質(zhì)量產(chǎn)生影響。制造企業(yè)長使用實驗室方法完成原料取樣環(huán)節(jié)的水分測定。但是，此方法需要經(jīng)過一段時間才能測定出結(jié)果，導(dǎo)致結(jié)果和實際之間存在滯后性，出現(xiàn)誤差較大。對此，可轉(zhuǎn)變控制方式，將供料方和生產(chǎn)企業(yè)等作為原料水分的管理主體，采取控制措施。如：供料企業(yè)可設(shè)置大容量倉庫，將原料的儲存周期延長，保證存儲時間充分，實現(xiàn)將水分沉積濾出。玻璃生產(chǎn)企業(yè)若實力允許，可建立在線監(jiān)測系統(tǒng)，對原料中的水分含量展開監(jiān)測，保證其水分含量5%，降低水分問題導(dǎo)致稱量誤差，從而影響玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。

還需對原料的粒度展開控制，因為原料粒度對玻璃成型可產(chǎn)生較大影響。浮法玻璃制造過程，使用的硅砂原料約占60%左右，因此，可重點從硅砂原料的粒度展開質(zhì)控。實踐表明，當(dāng)原料粒徑減少1/2時，玻璃熔化時間可縮短約3/4。若原料粒徑>0.6mm時，原料熔化較為困難，并且玻璃成型的效果不佳;但是原料粒徑<0.1mm時，由于其體積過小，因此，可能產(chǎn)生“靜電吸附”，進而產(chǎn)生大量微小的氣泡，當(dāng)氣泡排出過程較為困難時，致使玻璃液相對渾濁。此外，粒徑超小的材料處于窯內(nèi)高溫氣流的沖擊下會出現(xiàn)飛散問題，將配料成分改變，大量配料跟隨廢氣被排出，可能導(dǎo)致蓄熱室被堵塞，進而縮短熔窯的使用年限。因此，需要控制硅砂粒徑范圍和質(zhì)量比的控制，通常粒徑0.09mm的硅砂應(yīng)占據(jù)百分比3.0%，粒徑處于0.5～0.7之間的硅砂需占據(jù)百分比為5.0%，粒徑處于0.7～0.9之間的硅砂需占據(jù)百分比為0.2%。

最后，控制難熔的重礦物質(zhì)。浮法玻璃生產(chǎn)過程，需要重點對難溶的重礦物進行測定，為保證玻璃生產(chǎn)質(zhì)量，切忌將超標(biāo)礦物應(yīng)用到生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中，其中硅砂和白云石等天然礦物質(zhì)當(dāng)中，含有大量對玻璃質(zhì)量存在威脅的礦物，這些物質(zhì)不易熔化。如：部分原料當(dāng)中含有鋯英石、鋁鎂晶石以及硅線石等，其中鋯英石的熔點可達2550℃，硅線石處于1500℃高溫環(huán)境下可轉(zhuǎn)化成莫來石，當(dāng)窯內(nèi)溫度高達1800℃時可致使其分解。但是浮法玻璃熔化溫度處于1600℃，此時，部分難熔礦物質(zhì)不能被完全熔化，導(dǎo)致其在玻璃當(dāng)中殘留，使玻璃當(dāng)中含有結(jié)石。對此，需要對難熔礦物進行有效控制[2]。

（三）控制配料質(zhì)量

浮法玻璃的制造過程，需要保證配料的質(zhì)量均勻，在實際生產(chǎn)中，可對配料水分展開至少4次測量，若必要時，可增加測量次數(shù)，配料水分可控制在4.2～4.6%范圍之內(nèi)。在生產(chǎn)過程，還需對配料質(zhì)量進行及時反饋，對每付料進行留樣，經(jīng)過化驗之后進行反饋，確保原料使用不同環(huán)節(jié)內(nèi)容可溯，提升配料的質(zhì)控質(zhì)量。

結(jié)束語：總之，浮法玻璃的制作環(huán)節(jié)，原料控制和產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān)，為保證制作工藝順利應(yīng)用，需要從原料進場和制備兩個方面對其展開質(zhì)量控制，從源頭消除產(chǎn)品質(zhì)量隱患，控制生產(chǎn)過程，提高玻璃產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1]張東.浮法玻璃原料質(zhì)量控制[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（11）：15.

[2]馮冬冬.浮法玻璃制作過程中的原料質(zhì)量控制研究[J].江西建材，2015（04）：288.