浮法玻璃表面顆粒污染原因及治理措施研究

付少飛 張磊

摘? ?要：浮法玻璃制備環節往往會受到污染物的干擾，導致玻璃質量下降，甚至無法正常使用。浮法玻璃表面顆粒污染主要是由錫槽錫液在生產環節產生的。生產人員如果對工藝把控不準確就會導致玻璃表面顆粒物聚集，形成黑點甚至造成玻璃破裂問題。這類浮法玻璃制備的常見問題嚴重影響了所制備玻璃的質量。文章結合現場生產經驗對顆粒物污染成因進行了分析，提出了具體解決措施，對玻璃生產單位具有借鑒意義。

關鍵詞：浮法玻璃;表面顆粒;污染原因;解決措施

浮法制備玻璃時，技術人員需要從降低表面顆粒侵入玻璃的概率來降低玻璃的受污染程度，這是玻璃生產人員需要精研的關鍵技術。表面顆粒的形成往往受生產環境影響，這就要求玻璃生產單位從環境入手對其質量進行嚴格把控。與內部污染不同，玻璃的表面污染往往是在其成型、退火等工藝流程中形成的。例如錫槽中的錫液會將成型階段的玻璃表面污染，導致各類顆粒物聚集，影響玻璃的正常使用。

1? ? 浮法玻璃表面污染物產生原因

浮法玻璃生產中出現的表面顆粒其組成主要包含硫化亞錫（SnS）、氧化亞錫（SnO）以及各類氣體揮發冷凝物質。顆粒物起始階段并非直接凝聚在玻璃表面，而是在生產環節中受力或揮發至冷卻設備以及錫槽頂部，這類區域的保護氣含量高，更容易產生顆粒或氣體冷凝聚集問題，隨著生產時間的延長，這部分聚集產生的顆粒物往往會因外界氣流或設備振動等影響逐漸掉落至玻璃表面形成顆粒污染。另一種顆粒產生的方式主要與氧化亞錫和硫化亞錫的化學反應有關，玻璃生產制備設備中，逐漸與玻璃上方或附近設備器具集聚的錫氧化物等發生還原反應，形成錫單質而滴落至玻璃表面，形成嚴重的顆粒污染物，對玻璃表面清潔度甚至是質量產生危害[1]。

各類揮發冷凝產生的顆粒物沉淀到玻璃不同的位置會形成不同程度的污染，如果沉淀深度較淺或者停留在表面就形成了玻璃表面的顆粒污染。這些顆粒物質最終沉積在玻璃的位置與其所處的溫度有關，溫度越高則顆粒物更加深入玻璃內部。如果揮發冷凝的顆粒物質聚集在高溫區域，就會受溫度影響，掉落到玻璃深處，形成無法處理的污染。隨著成型過程中玻璃溫度的逐漸降低，污染物不再深入玻璃而是在其表面聚集凝固，形成表面污染。對于玻璃的表面污染問題，生產現場往往是通過對工藝及技術措施進行優化，將玻璃制備環節產生的錫氧化物和硫化物產生和沉降的概率降低，避免后續各類化學物因物理或化學還原反應掉落在玻璃表面，形成污染。玻璃生產單位可以從錫槽密封環節入手，控制錫槽中的氣體壓力，避免外界氧氣等影響玻璃制備的氣體進行錫槽內部;也可以嚴格按照標準要求對通入的保護氣狀態進如檢測和控制;需要對水冷設備加強維護、保養，避免出現結構滲漏問題;還可以對錫槽內部進行合理的規劃，確保各分區布置合理，避免產生污染氣體揮發凝聚現象，將氣體更快地排至外界。依靠以上幾種措施，玻璃生產質量可以得到有效提升，避免再出現表面大量顆粒污染問題。

浮法玻璃表面顆粒污染的另一個來源是運輸輥道，結合現場制備玻璃表面顆粒的分布情況及其特征形態，可以將之分為兩類：一類是玻璃表面形成的印記，這類印記往往會導致玻璃成型后表面出現部分透明的坑洼點，這些點位的形成與機械外力無關，與位于退火窯加熱端的輸送輥道有關。另一類則是玻璃的下表面顆粒物堆積，在生產制備過程中，往往會發現玻璃下表面的顆粒存在一定的擦傷痕跡，這些污染物主要是由礦渣等物質形成的。

2? ? 浮法玻璃表面污染治理措施

對于玻璃生產過程中形成的表面污染物，根據上文以及結合現場實際施工情況對其原因進行了分析，后面結合原因針對這些表面污染情況提出合理的解決措施，具體體現在以下幾個方面。

（1）浮法玻璃生產過程中，生產制備人員需要避免錫液與空氣過度接觸，合理控制其暴露邊界，降低生產玻璃時外界物質污染玻璃的概率。實際生產環節可以通過在錫液表面覆蓋保護裝置的方式，降低其裸露面積，最大限度地降低錫液的揮發、冷凝數量，避免在生產時形成大量的錫液滴落在玻璃表面[2]。

（2）浮法玻璃生產技術人員可以通過將揮發物排除的方式降低表面污染程度。具體操作過程中可以在錫槽上方設置強對流氣體，將生產時因為高溫產生的各類揮發物吹到錫槽外部。氣體對流的方式需要注意一定的操作方法，在生產過程中，技術人員可以通過放散排放的方式提升錫槽內部氣體及揮發物與新鮮保護氣體的交換頻率，快速降低錫液蒸發的數量，避免其在錫槽上方冷凝后滴落到玻璃表面，形成污染聚集物。在具體操作環節，技術人員需要對錫槽中的氣流流向進行合理控制，確保高溫區得到有效的保護，避免有害的揮發性氣體進入槽內，對玻璃產生污染。同時，技術人員也需要對氧化亞錫和硫化亞錫的形成規模進行嚴格控制，對于已形成的錫化學物也需要避免其在錫槽的高溫區域揮發，有效降低污染的形成概率。

（3）浮法生產玻璃時需要盡可能降低強制冷卻設備在錫槽中的使用概率，甚至在進行電子級玻璃生產時應該取消冷卻器的應用，這樣可以避免出現蒸發錫液在錫槽快速冷凝聚集的情況，同時也需要加強對冷卻設備以及錫槽的清潔，避免積累大量的污染物。

（4）浮法玻璃制備單位可以采用針對性的措施對表面污染進行預防和處理。例如玻璃制備過程會在錫槽中不斷累積大量的錫化合物或者錫，其在上部聚集且難以清除，在后續生產玻璃時會發生滴落現象，影響玻璃質量。如果將氯氣通過導管輸入到錫槽之中，按照140 L/h的速度連續通入2 h，可以將黏附在錫槽中的錫化合物或錫液聚集并滴落，便于將其及時清理，避免影響后續玻璃的生產和制備。

3? ? 結語

文章通過對浮法玻璃制備環節產生的表面污染成型原因的分析，確認其主要與錫槽中錫液蒸發后滴落至玻璃表面有關。為了強化生產玻璃的質量，玻璃制備單位需要加強對于材料質量和制備環節的控制，避免因為材料質量問題或者流程問題導致表面污染物聚集，影響玻璃質量。

[參考文獻]

[1]王建聰，魯耀，張亞男，等.浮法玻璃表面顆粒污染原因及治理措施研究[J].商品與質量，2019（1）：253.

[2]郭衛，郭曉麗，王艷霞.浮法玻璃表面錫類顆粒污染物起源及治理措施分析[J].玻璃，2019（1）：41-45.