浮法玻璃生產中的黑色夾雜物缺陷分析

引言浮法玻璃生產過程中會出現各種各樣的缺陷，有時會發(fā)現大量的黑色夾雜物，在國內外的一些玻璃廠都曾發(fā)生過。這些黑色夾雜物一般直接或間接地來自于配合料或者配料過程中的不當操作。如果這些夾雜物沒有充分在玻璃液中溶解或溶解較少，沒有形成特殊的溶液圈，且顏色呈墨綠色或黑色，那么這種夾雜物可能是含Cr的原料或操作不慎帶來的雜質，這種情況生產中要嚴格控制生產操作和原料中硅砂含鉻氧化物；還有一些黑色夾雜物是由錫槽電加熱絲引起的，電加熱絲表面被氧化脫落，掉落至玻璃板上即形成點狀黑色夾雜物，要定期對錫槽進行吹掃。通過對某大型生產線產品質量的追蹤發(fā)現，該生產線在某段時期內玻璃板面出現大量黑色點狀或絮狀缺陷，持續(xù)一段時間后慢慢減少然后再重復出現，嚴重影響了該生產線的一等品率和產量。已知該生產線并未開啟錫槽電加熱，且進行配合料分析發(fā)現原料中并沒有引入雜質成分。根據其外觀不同對其產生來源和改善措施進行分類討論。黑色點狀缺陷該生產線在某段時期內斷斷續(xù)續(xù)出現圖1（a）所示的黑色點狀夾雜物，對其進行能譜分析，見圖2（a）。從成分分析表中可以看到，它的雜質成分中含量最多的為Cr。2020年該生產線開始熱修蓄熱室格子體。熱修開始后玻璃產品連續(xù)出現大量黑色點狀缺陷，如圖1（b）所示，對其進行能譜分析（圖2（b））發(fā)現，它的外觀形貌及成分都與熱修蓄熱室前出現的黑色點狀缺陷成分一致。該生產線原料分析結果中不含Cr，那么夾雜物中出現的Cr只能來自于耐火材料。結合出現此缺陷前后工況變化推測，這些黑色點狀缺陷可能來自于熱修時蓄熱室鎂鉻磚的粉末飛濺。總的來說，如果玻璃樣品中出現上述外觀的黑色點狀缺陷，結合能譜分析可初步推斷其為蓄熱室鎂鉻磚引起的缺陷。圖1黑色點狀缺陷外觀圖圖2黑色點狀缺陷能譜分析黑色絮狀缺陷除了上述黑色點狀夾雜物，該生產線每隔一段時間總是連續(xù)出現黑色塊狀缺陷。從外觀來看，黑色夾雜物發(fā)生熔化，形成玻璃體，同時伴隨有大尺寸裂紋。將玻璃樣品切開，露出里面黑色玻璃體，缺陷呈黑色絮狀，沒有明顯的結晶現象。對其進行能譜分析，見圖3（a）所示，可以發(fā)現它的成分中含有V和Fe，且Fe含量很高。該生產線的原料和窯內耐火材料中均不含釩，而燃料使用的有石油焦粉，石油焦在冶煉工藝中要添加催化劑V2O5，石油焦中不可避免地存在釩。因此認為這種黑色夾雜物可能來自于焦粉。對焦粉灰分進行能譜分析，結果如圖3（b）所示。焦粉灰分的成分中也含有V和Fe，且Fe含量高達7.18%，因此推斷這種黑色絮狀缺陷有極大可能來源于焦粉。焦粉灰掉落在熔融的玻璃液中，Fe富集致使玻璃著色呈黑色，形成黑色塊狀缺陷。圖3黑色絮狀缺陷和石油焦粉能譜分析減少黑色夾雜物的途徑黑色點狀缺陷（1）熔窯烤窯時制定合適的溫度曲線，保證鎂鉻磚的充分膨脹。（2）熱修時在格子體上方加水排擋住煙氣煙塵出口，并用纖維氈進行密封，同時關閉總煙道閘板，同樣用纖維氈密封。熱修結束后，及時清理煙道內灰塵，以免吹入窯內。（3）減少石油焦粉的使用。石油焦粉中固體顆粒的燃燒要經過焦粉與高溫助燃風混合吸熱著火、揮發(fā)分燃燒、碳黑燃燒、燃燼四個階段，焦粉得到充分燃燒的時間較長，其火焰剛性強，火焰長，黑心又長，容易使一部分沒充分燃燒的焦粉沖進蓄熱室內燃燒，從而侵蝕蓄熱室磚體。（4）投產后盡量保證溫度、氣氛、窯壓的穩(wěn)定，減少溫度波動、堿塵、火焰對鎂鉻磚的沖擊腐蝕。（5）當黑色點狀缺陷十分嚴重時，除了保證溫度、氣氛、窯壓的穩(wěn)定外，必要時應減少或停止碎玻璃的回爐，待情況好轉后逐漸摻用。黑色絮狀缺陷（1）盡可能少地使用石油焦粉燃料。（2）定期換槍、洗槍、維護噴槍。結語通過以上分析可以得出：如果某條生產線原料分析中不含Cr，且未開啟錫槽電加熱，若玻璃產品中出現本文所述黑色點狀缺陷，且缺陷成分中含有較高的Cr雜質，那么可以初步判定此種黑色雜質來自于鎂鉻磚；如果某生產線使用石油焦粉作燃料，玻璃產品中若出現本文所述的黑色絮狀缺陷，且其缺陷成分中含有V和Fe，