浮法玻璃生產(chǎn)中的黑色夾雜物缺陷分析

引言浮法玻璃生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的缺陷，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)大量的黑色夾雜物，在國(guó)內(nèi)外的一些玻璃廠都曾發(fā)生過(guò)。這些黑色夾雜物一般直接或間接地來(lái)自于配合料或者配料過(guò)程中的不當(dāng)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(lái)的雜質(zhì)，這種情況生產(chǎn)中要嚴(yán)格控制生產(chǎn)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(diǎn)狀黑色夾雜物，要定期對(duì)錫槽進(jìn)行吹掃。通過(guò)對(duì)某大型生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量的追蹤發(fā)現(xiàn)，該生產(chǎn)線在某段時(shí)期內(nèi)玻璃板面出現(xiàn)大量黑色點(diǎn)狀或絮狀缺陷，持續(xù)一段時(shí)間后慢慢減少然后再重復(fù)出現(xiàn)，嚴(yán)重影響了該生產(chǎn)線的一等品率和產(chǎn)量。已知該生產(chǎn)線并未開啟錫槽電加熱，且進(jìn)行配合料分析發(fā)現(xiàn)原料中并沒有引入雜質(zhì)成分。根據(jù)其外觀不同對(duì)其產(chǎn)生來(lái)源和改善措施進(jìn)行分類討論。黑色點(diǎn)狀缺陷該生產(chǎn)線在某段時(shí)期內(nèi)斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)圖1（a）所示的黑色點(diǎn)狀?yuàn)A雜物，對(duì)其進(jìn)行能譜分析，見圖2（a）。從成分分析表中可以看到，它的雜質(zhì)成分中含量最多的為Cr。2020年該生產(chǎn)線開始熱修蓄熱室格子體。熱修開始后玻璃產(chǎn)品連續(xù)出現(xiàn)大量黑色點(diǎn)狀缺陷，如圖1（b）所示，對(duì)其進(jìn)行能譜分析（圖2（b））發(fā)現(xiàn)，它的外觀形貌及成分都與熱修蓄熱室前出現(xiàn)的黑色點(diǎn)狀缺陷成分一致。該生產(chǎn)線原料分析結(jié)果中不含Cr，那么夾雜物中出現(xiàn)的Cr只能來(lái)自于耐火材料。結(jié)合出現(xiàn)此缺陷前后工況變化推測(cè)，這些黑色點(diǎn)狀缺陷可能來(lái)自于熱修時(shí)蓄熱室鎂鉻磚的粉末飛濺?？偟膩?lái)說(shuō)，如果玻璃樣品中出現(xiàn)上述外觀的黑色點(diǎn)狀缺陷，結(jié)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(diǎn)狀缺陷外觀圖圖2黑色點(diǎn)狀缺陷能譜分析黑色絮狀缺陷除了上述黑色點(diǎn)狀?yuàn)A雜物，該生產(chǎn)線每隔一段時(shí)間總是連續(xù)出現(xiàn)黑色塊狀缺陷。從外觀來(lái)看，黑色夾雜物發(fā)生熔化，形成玻璃體，同時(shí)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(jié)晶現(xiàn)象。對(duì)其進(jìn)行能譜分析，見圖3（a）所示，可以發(fā)現(xiàn)它的成分中含有V和Fe，且Fe含量很高。該生產(chǎn)線的原料和窯內(nèi)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(rèn)為這種黑色夾雜物可能來(lái)自于焦粉。對(duì)焦粉灰分進(jìn)行能譜分析，結(jié)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(dá)7.18%，因此推斷這種黑色絮狀缺陷有極大可能來(lái)源于焦粉。焦粉灰掉落在熔融的玻璃液中，F(xiàn)e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(diǎn)狀缺陷（1）熔窯烤窯時(shí)制定合適的溫度曲線，保證鎂鉻磚的充分膨脹。（2）熱修時(shí)在格子體上方加水排擋住煙氣煙塵出口，并用纖維氈進(jìn)行密封，同時(shí)關(guān)閉總煙道閘板，同樣用纖維氈密封。熱修結(jié)束后，及時(shí)清理煙道內(nèi)灰塵，以免吹入窯內(nèi)。（3）減少石油焦粉的使用。石油焦粉中固體顆粒的燃燒要經(jīng)過(guò)焦粉與高溫助燃風(fēng)混合吸熱著火、揮發(fā)分燃燒、碳黑燃燒、燃燼四個(gè)階段，焦粉得到充分燃燒的時(shí)間較長(zhǎng)，其火焰剛性強(qiáng)，火焰長(zhǎng)，黑心又長(zhǎng)，容易使一部分沒充分燃燒的焦粉沖進(jìn)蓄熱室內(nèi)燃燒，從而侵蝕蓄熱室磚體。（4）投產(chǎn)后盡量保證溫度、氣氛、窯壓的穩(wěn)定，減少溫度波動(dòng)、堿塵、火焰對(duì)鎂鉻磚的沖擊腐蝕。（5）當(dāng)黑色點(diǎn)狀缺陷十分嚴(yán)重時(shí)，除了保證溫度、氣氛、窯壓的穩(wěn)定外，必要時(shí)應(yīng)減少或停止碎玻璃的回爐，待情況好轉(zhuǎn)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(hù)噴槍。結(jié)語(yǔ)通過(guò)以上分析可以得出：如果某條生產(chǎn)線原料分析中不含Cr，且未開啟錫槽電加熱，若玻璃產(chǎn)品中出現(xiàn)本文所述黑色點(diǎn)狀缺陷，且缺陷成分中含有較高的Cr雜質(zhì)，那么可以初步判定此種黑色雜質(zhì)來(lái)自于鎂鉻磚；如果某生產(chǎn)線使用石油焦粉作燃料，玻璃產(chǎn)品中若出現(xiàn)本文所述的黑色絮狀缺陷，且其缺陷成分中含有V和Fe，