玻璃結(jié)石缺陷與控制

浮法玻璃的缺陷與控制編輯課件本講重點(diǎn)：1、缺陷定義；2、缺陷的分類；3、了解配合料、耐火材料結(jié)石的形成原因及解決措施；編輯課件需要掌握的知識(shí)：1、玻璃中的缺陷按形成部位分那幾類？2、配合料結(jié)石的形成原因及解決措施是？3、斜鋯石形成原因及解決措施是？4、碹滴形成原因及解決措施是？5、霞石形成原因及解決措施是？6、剛玉結(jié)石形成原因及解決措施是？7、莫來石、黑點(diǎn)形成原因及解決措施是？編輯課件第一節(jié)、概述玻璃體內(nèi)由于存在著各種夾雜物，引起玻璃體均勻性的破壞，從而影響玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量，稱為玻璃體的缺陷。玻璃體的缺陷是在熔化過程中玻璃液的物理化學(xué)均一性受到破壞而發(fā)生的。編輯課件

在浮法玻璃生產(chǎn)過程中，從原料加工到配合料在高溫熔化爐中熔化，再到錫槽中的成型，最后經(jīng)退火到冷端獲得玻璃產(chǎn)品，每一環(huán)節(jié)中的失控都有可能使玻璃產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷。編輯課件實(shí)際上，理想均一的玻璃是不存在的。即是說，玻璃的缺陷如同數(shù)學(xué)誤差一樣，是不可能徹底消除和防止的，我們能做到的只是盡量減少操作失誤出現(xiàn)的缺陷，以及盡最大的努力將各種缺陷降到最底。編輯課件第二節(jié)、缺陷的分類按形成部位分成6大類：〔1〕、原料缺陷由于各種原因，造成原料自身質(zhì)量問題或外來夾雜物引起的缺陷?！?〕、熔化缺陷在熔化部，由于熔化不良引起的缺陷?！?〕、耐火材料缺陷由于耐火材料的熔蝕和其他方式對(duì)耐火材料的侵蝕引起的缺陷。編輯課件〔4〕、成型缺陷在成型部位形成的缺陷?！?〕、退火缺陷退火過程中，由于退火制度不適宜或事故造成的缺陷。〔6〕、冷玻璃加工和儲(chǔ)存缺陷玻璃切裁、包裝和儲(chǔ)存過程中形成的缺陷。編輯課件按在玻璃中的位置分成3大類：〔1〕、玻璃板中的缺陷這是一種由熔化或配合料引起的缺陷，通常以固體夾雜物〔結(jié)石〕和氣體夾雜物〔氣泡〕的形式出現(xiàn)?！?〕、玻璃板上外表的缺陷①結(jié)石這是一種碹頂?shù)温湮铩惨旱?、粉塵〕所造成的缺陷。如缺陷位于玻璃淺表層，這種缺陷往往由熔窯碹頂或錫槽頂?shù)温湮锂a(chǎn)生的固體夾雜物造成。②上外表氣泡這種缺陷往往是閘板部位形成的閘板泡，一般泡徑較大。編輯課件〔3〕、玻璃板下外表的缺陷①類似于玻璃上外表的缺陷，如氣泡〔閉口泡〕、結(jié)石等。②下外表特征缺陷，如沾錫、開口泡等。③產(chǎn)生于流道流槽、唇磚或錫槽的下外表開口泡。④光學(xué)性質(zhì)缺陷，玻璃因化學(xué)和熱均勻性而產(chǎn)生的光學(xué)變形；麻點(diǎn)如壓裂、硌傷等缺陷；由錫槽產(chǎn)生的光畸變等。編輯課件按顯微結(jié)構(gòu)可以分為2大類〔1〕、非晶態(tài)缺陷①氣相缺陷〔氣泡〕②玻璃相夾雜物〔條紋和癤瘤〕③硌傷和壓裂④由不均勻應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷〔2〕、晶態(tài)缺陷①熔化殘留物②侵蝕的耐火材料③玻璃熔體的析晶④錫槽產(chǎn)生的上外表缺陷編輯課件第三節(jié)、原料及熔化部位產(chǎn)生的缺陷Ⅰ、結(jié)石玻璃中各種固體夾雜物無論其來源如何統(tǒng)稱為“結(jié)石〞，其中，有未熔化的配合料以及隨著配合料進(jìn)入熔體中的難熔物質(zhì)形成的配合料結(jié)石；耐火材料未熔化剩余物形成的耐火材料結(jié)石；有從玻璃自身析出的結(jié)晶結(jié)石；有因冷卻部碹頂或錫槽頂?shù)我何镌斐傻?、輕微暴露在玻璃外表上的碹滴結(jié)石等。該類缺陷通常位于玻璃體內(nèi)，結(jié)石的尺寸可從肉眼能看到極小顆粒到大塊夾雜物，可有不同的形狀和顏色，可以是不透明的或半透明的。由于其組成與周圍玻璃的組成不同，因此他們的膨脹系數(shù)不同，在結(jié)石周圍就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)結(jié)石較大時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力就越大，甚至導(dǎo)致玻璃帶的破裂。編輯課件1、配合料結(jié)石該類缺陷大多在玻璃板的上外表，呈白色小粒狀或多個(gè)顆粒的聚合體。結(jié)石周圍有較寬的擴(kuò)散層，在窯內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)的結(jié)石，外表瓷化，周邊與玻璃界限不清晰?！?〕、形成的原因該類結(jié)石屬于未熔化的殘留物，一般產(chǎn)生的原因?yàn)楣枭邦w粒過大，形成的未熔石英；配合料調(diào)和不均勻，局部形成的硅砂富集；配合料輸送及窯頭料倉貯存過程中的分層；助熔劑過少；熔化時(shí)跑料或邊部切料；熔化溫度過底等過程造成。編輯課件未熔石英結(jié)石：編輯課件〔2〕、解決措施①嚴(yán)格控制各種原料的進(jìn)廠標(biāo)準(zhǔn)，特別要嚴(yán)格控制硅砂、長(zhǎng)石質(zhì)原料的粒度上、下限以及各種原料的有害雜質(zhì)含量；②定期校驗(yàn)稱量系統(tǒng)，杜絕稱量事故；③對(duì)水分波動(dòng)較大的硅質(zhì)原料，采用在線測(cè)水的方式扣除水分；④在混合機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，制定合理的混合工藝參數(shù)〔配合料干、濕混時(shí)間，料溫、含水率等〕，定期對(duì)配合料均勻方差進(jìn)行測(cè)定，保證每副配合料都具備良好的均勻度；⑤加強(qiáng)熔化管理，保證在換火期間，不切料，穩(wěn)定料山及泡界線位置；⑥制定合理的熱負(fù)荷分布，建立合理的溫度曲線，加強(qiáng)前區(qū)熔化能力。編輯課件2、耐火材料結(jié)石耐火材料結(jié)石通常都不是暫時(shí)出現(xiàn)的缺陷，而是一種嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。缺陷一旦出現(xiàn)，消除它往往十分困難，有時(shí)，要完全消除耐火材料產(chǎn)生的結(jié)石，通常要采取一些根本性的改變措施。編輯課件〔1〕、斜鋯石①外觀和形貌特征斜鋯石可分為一次斜鋯石、二次斜鋯石及一二次斜鋯石，三者外觀無大區(qū)別。在玻璃中呈白色及灰白色致密小顆粒狀，與玻璃基體界限清楚，有堅(jiān)硬的瓷質(zhì)感。在顯微鏡下，一次斜鋯石呈細(xì)小顆粒狀或紡錘狀、卵狀分布，二次斜鋯石呈松枝狀。編輯課件初生斜鋯石：鋯英石：編輯課件二次斜鋯石編輯課件

②可能產(chǎn)生的原因主要有3個(gè)方面：來自于池壁的電熔AZS磚,由于高溫玻璃液對(duì)池壁的化學(xué)侵蝕和對(duì)流沖刷作用造成AZS磚的剝落;鋯英石搗打料落入玻璃液,由該原因形成的結(jié)石的結(jié)構(gòu)較疏松;窯底不動(dòng)層的翻出物(這種晶體往往發(fā)育良好、完整，多為二次斜鋯石〕。編輯課件③、解決措施ⅰ、加強(qiáng)池壁保護(hù)，防止配合料接觸池壁；ⅱ、控制火焰的角度及長(zhǎng)度，防止火焰空間的AZS磚及鋯石英搗打料落入玻璃液；ⅲ、加強(qiáng)熔化操作，減少玻璃液流的波動(dòng)，防止對(duì)池壁的嚴(yán)重沖刷及池底涼玻璃液上翻；ⅳ、剔除原板中這種結(jié)石顆粒，因?yàn)檫@種結(jié)石隨碎玻璃重新入窯后，大結(jié)石較難熔掉，小結(jié)石繼續(xù)析晶或形成條紋或癤瘤。編輯課件〔2〕、碹滴①、外觀和形貌特征該類結(jié)石呈尺寸大小不等的不透明或半透明狀，顏色為白色、灰色、深色、淺黑色等。結(jié)石中央呈原磚狀，邊部有溶解蝕變和析晶。結(jié)石旁涉及較大，常常還伴隨有裂紋。在顯微鏡下呈方石英、鱗石英晶體，晶體粗大的鱗石英多呈矛頭狀雙晶，單偏光下，呈淺黃色，突起較底，正交光下，有灰白、淺黃的干預(yù)色。編輯課件編輯課件②、產(chǎn)生原因和部位熔化部碹頂硅磚的剝落物，產(chǎn)生部位從前區(qū)L型吊墻至熔化部后山墻都有。產(chǎn)生部位不同，其化學(xué)組成及物相組成都有所不同。產(chǎn)生于前區(qū)L型吊墻的晶型排列不整齊；產(chǎn)生于前區(qū)碹頂?shù)闹胁空呔w排列整齊，呈玉黍狀或團(tuán)粒狀；產(chǎn)生于前區(qū)碹頂邊部的晶型排列同產(chǎn)生于前區(qū)L吊墻；產(chǎn)生于熱點(diǎn)后部碹頂者晶型排列整齊，這個(gè)部位溫度相對(duì)較底，堿性組分、芒硝分解產(chǎn)物易在此處凝聚，侵蝕較嚴(yán)重；產(chǎn)生于熔化部后山墻者晶體中含有硫元素，呈鐘乳石狀的熔融凝聚物，還可能有殘磚存在。編輯課件③、解決措施設(shè)計(jì)合理的窯爐結(jié)構(gòu)，在砌筑大碹時(shí)，一定要執(zhí)行砌筑標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，盡量減少磚縫，投產(chǎn)初期嚴(yán)格制定烤窯工藝制度。經(jīng)常對(duì)熔窯進(jìn)行熱工標(biāo)定，建立定期的查窯制度，用紅外測(cè)溫儀定期監(jiān)測(cè)大碹外表溫度并做記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)大碹外表某點(diǎn)溫度超過300℃時(shí)，就要每天對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行跟蹤溫度測(cè)量，當(dāng)溫度超過600℃時(shí)，就要翻開保溫層進(jìn)行維修，針對(duì)出現(xiàn)的侵蝕空洞，及時(shí)修補(bǔ)，防止大碹硅磚及保溫層進(jìn)一步受侵蝕。調(diào)整火焰角度，減少火焰對(duì)碹頂?shù)纳蠐P(yáng)燒損；在不影響熔化的前提下，適當(dāng)降低熔窯溫度；在滿足澄清的前提下，盡量減少澄清劑芒硝的用量；定期處理后山墻的掛簾子。編輯課件〔3〕、霞石①、外觀和形貌特征為白色顆粒結(jié)石，有時(shí)在癤瘤內(nèi)呈半透明析晶狀。顯微鏡單偏光下呈羽毛狀或階梯狀，正交光下，有鮮明的干預(yù)色。②、產(chǎn)生的原因和部位鋁硅質(zhì)原料中有大顆粒；鉀長(zhǎng)石水分偏大、細(xì)粉過多造成結(jié)團(tuán)；原料加工、運(yùn)輸、貯存的過程中引入了鋁硅質(zhì)、高鋁質(zhì)夾雜，如黏土質(zhì)、莫來石、剛玉及耐火磚磚屑等；池壁鋯剛玉磚的沖刷、熔蝕形成的大黏度玻璃液進(jìn)入主體玻璃液后的析晶；剛玉磚的熔蝕所形成。斜坡碹上保溫所用的高鋁質(zhì)黏土泥，一般在剛投產(chǎn)時(shí)也會(huì)發(fā)生。編輯課件編輯課件編輯課件③、解決措施嚴(yán)格控制鉀長(zhǎng)石上、下限顆粒組成；保證配合料調(diào)和均勻；保證玻璃液的對(duì)流、液面、料堆、溫度穩(wěn)定，嚴(yán)禁液面的大起大落，減輕對(duì)池壁的嚴(yán)重沖刷；假設(shè)玻璃中有大的夾雜物，應(yīng)切除后再進(jìn)入碎玻璃循環(huán)系統(tǒng)。編輯課件〔4〕、剛玉①、外觀和形貌特征在玻璃板面呈白色致密顆粒狀，顆粒較小，結(jié)石與玻璃界限較清晰。顯微鏡下觀察，結(jié)石中心呈致密原磚結(jié)構(gòu)，結(jié)石旁邊有粒狀、柱狀、板狀剛玉顆粒析出或剛玉周圍有二次莫來石、霞石伴生。編輯課件編輯課件②、產(chǎn)生原因和部位AZS磚侵蝕剝落的蝕變產(chǎn)物；莫來石磚的侵蝕后產(chǎn)生結(jié)石的伴生物；黏土磚侵蝕后所形成結(jié)石的伴生物；剛玉磚的剝落物；原料中有鋯鋁質(zhì)、鋁硅質(zhì)、鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)等夾雜物。編輯課件③、解決措施嚴(yán)格控制原料質(zhì)量，杜絕含鋯鋁質(zhì)、鋁硅質(zhì)、鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)等夾雜物的引入；嚴(yán)禁溫度大幅度的變化；嚴(yán)禁液面的頻繁起落，防止對(duì)池壁造成嚴(yán)重沖刷；選用高質(zhì)量的鋁硅質(zhì)耐火材料及剛玉磚。編輯課件〔5〕、莫來石①、外觀和形貌特征在玻璃板面呈白色或淺黃色顆粒狀，與玻璃液界限較清楚。在顯微鏡下觀察，中心為莫來石原磚結(jié)構(gòu)，邊部有剛玉、針狀莫來石及霞石析出，假設(shè)是鋯莫來磚還伴隨有斜鋯石析晶。②、產(chǎn)生原因和部位莫來石磚的剝落物，原料中夾雜有莫來石磚顆粒。編輯課件編輯課件③、解決措施嚴(yán)格控制原料的質(zhì)量，杜絕莫來石磚顆粒夾雜物的引入；減少投料時(shí)配合料細(xì)粉的飛揚(yáng)，減少對(duì)L型吊墻的侵蝕；窯爐到后期時(shí)，假設(shè)L型吊墻出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞，可采取熱修的方式進(jìn)行熱補(bǔ)。編輯課件〔6〕、黑點(diǎn)①、外觀和形貌特征一般分布在玻璃板中，顆粒直徑約在1㎜左右，也有直徑在5㎜左右的大顆粒，顏色多為黑色、墨綠，也有棕黑色、灰黑色等。在顯微鏡下觀察，中心為黑色，邊部呈綠色，為俗稱的鉻點(diǎn)。結(jié)石呈棕黑色片狀的一般為掉入玻璃液中的氧化鐵