浮法玻璃流道唇磚引起氣泡的原因及解決措施

浮法玻璃流道流槽是銜接熔窯和錫槽的重要部位，是玻璃液從熔窯冷卻部流向錫槽的咽喉要道。熔融的玻璃液經(jīng)過(guò)流道、流槽進(jìn)入錫槽，在錫槽中成形后由過(guò)渡輻臺(tái)進(jìn)入退火窯。在這一過(guò)程中，玻璃液(板)要與閘板、唇磚、錫液等直接接觸，同時(shí)玻璃質(zhì)量與錫槽底磚等也密切相關(guān)，很容易形成與之相關(guān)的缺陷。每天有數(shù)百噸1100℃左右的玻璃液通過(guò)流槽，對(duì)流槽磚造成沖刷和侵蝕。流槽磚主要包括側(cè)壁槽磚和唇磚，由于唇磚在此處受到玻璃液流的直接沖擊，被玻璃液侵蝕更快一些。一旦唇磚被侵蝕嚴(yán)重，就會(huì)直接導(dǎo)致玻璃板面上出現(xiàn)線道、玻筋、氣泡等缺陷，嚴(yán)重影響玻璃的質(zhì)量和產(chǎn)量。有時(shí)因唇磚問(wèn)題出現(xiàn)的玻璃氣泡和槽底泡有些接近，不容易判斷，需要仔細(xì)觀察和分析。

問(wèn)題簡(jiǎn)述

某熔化量為700t/d的浮法線，因白云石原料運(yùn)輸中出現(xiàn)問(wèn)題使庫(kù)存告急，計(jì)劃先降低玻璃的拉引量。從2019年8月28日一8月31日，玻璃的拉引量從700t/d降至630t/d，2019年8月31日17:00玻璃板下表面開(kāi)始出現(xiàn)氣泡，氣泡位于距離玻璃板左邊部約800mm的位置，形成約150mm寬的氣泡帶，位置基本固定。如圖1所示。氣泡大小6~10mm(圖2)開(kāi)口，從錫槽高溫區(qū)觀察窗能觀察到。
 

（b）在線缺陷檢測(cè)儀顯示缺陷分布

圖1氣泡位置分布

圖2氣泡外觀及尺寸

由于氣泡較大，嚴(yán)重影響玻璃的質(zhì)量和產(chǎn)量，玻璃的成品率從90％降至43％。

根據(jù)氣泡的位置、形狀和大小，初步判斷該氣泡為槽底泡。氣泡的出現(xiàn)與降拉引量有直接關(guān)系，可能是高溫區(qū)槽底磚縫在降拉引量過(guò)程中出現(xiàn)了變化，玻璃液溫度打破了原先磚縫的平衡，磚縫中錫液或順磚縫流向槽底鋼板，將槽底磚殘留水分蒸發(fā)逸出的氣體擠岀，隨著氣體的上升造成下表面槽底泡。

槽底泡的解決有升溫排泡法和降溫抑制法，升溫排泡法是先升高槽底溫度，讓殘留氣體盡快排出來(lái)，再把溫度降回去，此線不建議采取升溫排泡的方法，主要是考慮升溫后錫液可能會(huì)滲漏到槽底磚底部，風(fēng)險(xiǎn)較大，如果溫度超過(guò)150滲漏的錫液和鋼板還會(huì)形成錫鐵合金，對(duì)錫槽結(jié)構(gòu)造成影響。

因此選擇了降溫的方法，采取了以下幾項(xiàng)措施：拉引量不再變動(dòng)，保持熔窯溫度的穩(wěn)定;增加槽底高溫區(qū)域風(fēng)量，降溫高溫區(qū)槽底溫度;3"槽底風(fēng)機(jī)打開(kāi)送風(fēng)到高溫，架設(shè)臨時(shí)風(fēng)機(jī)和壓縮空氣冷卻左側(cè)2bay位置，抽出錫槽高溫區(qū)2’水包，進(jìn)一步降低高溫區(qū)域槽底溫度;加錫，中間段錫液面穩(wěn)定在60mm。但采取一系列措施后，氣泡形狀、大小、位置、數(shù)量沒(méi)有任何變化。

氣泡來(lái)源分析

以上一系列對(duì)于錫槽的冷卻措施沒(méi)有起到減少氣泡的效果，經(jīng)過(guò)分析得出結(jié)論：產(chǎn)生氣泡的原因可能不在錫槽。為此，首先打開(kāi)Ibay繼續(xù)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ibay有氣泡從上游下來(lái)，進(jìn)一步打開(kāi)唇磚下的密封磚，檢查唇磚，發(fā)現(xiàn)唇磚有裂縫，在裂縫處有涼玻璃，如圖3所示。經(jīng)過(guò)用鉤子清理和后續(xù)驗(yàn)證，確定產(chǎn)生氣泡的原因?yàn)椋捍酱u裂縫造成。

圖3  唇磚裂縫及涼玻璃
 

唇磚氣泡是常見(jiàn)的一類成形氣泡。據(jù)資料介紹，唇磚的磨損、侵蝕、開(kāi)裂以及唇磚缺陷所形成的玻璃氣泡，也位于玻璃板下表面，一般為沿玻璃拉引方向的氣泡帶，在玻璃板橫向位置也相對(duì)固定，通過(guò)調(diào)整板寬和原板在錫槽中的位置后氣泡帶的位置一般不會(huì)變化。氣泡有大有小，直徑一般為0.05~0.5mm。氣泡有的開(kāi)口，有的閉口，多為閉口。

這次的唇磚氣泡稍有不同，一是尺寸均偏大，二是均為開(kāi)口。主要原因是當(dāng)唇磚出現(xiàn)較大裂縫時(shí)，會(huì)有玻璃液從裂縫滲入，慢慢下流，這里溫度低，玻璃液的流量又小，只有當(dāng)達(dá)到一定量才滴落下來(lái)，滴落的玻璃可能還裹入錫槽氣體形成氣泡;冷熱玻璃相會(huì)引起玻璃中氣體溶解度變化，也會(huì)析出氣體形成氣泡。滴落的涼玻璃在正常玻璃板根的后部，在由玻璃板帶出時(shí)粘附在玻璃板的下表面，形成下表面開(kāi)口氣泡。

氣泡的解決

唇磚裂縫已經(jīng)影響到玻璃板面質(zhì)量，氣泡、波筋的產(chǎn)生與之有直接關(guān)系。為了確保玻璃質(zhì)量的穩(wěn)定，最好的辦法是盡快更換唇磚。但暫時(shí)沒(méi)有備用的唇磚，訂貨至少要3個(gè)月以上，因此要采取應(yīng)急措施，控制氣泡的產(chǎn)生，具體方案為：
 

(1)流道降溫

逐步將流道溫度降低3~10℃。該項(xiàng)措施實(shí)施后，玻璃質(zhì)量時(shí)好時(shí)壞，氣泡還是會(huì)斷斷續(xù)續(xù)的出現(xiàn)，出現(xiàn)時(shí)持續(xù)時(shí)間2~14h。

(1)制作水包封堵唇磚裂縫

流道降溫不能完全解決問(wèn)題，只能從源頭上杜絕氣泡來(lái)源。在更換唇磚條件不成熟的條件下，考慮能不能將裂縫堵上，因此設(shè)計(jì)一個(gè)堵縫的水包，如圖4所示。將圖4中部位標(biāo)注5的堵頭尖頭插入唇磚裂縫中。該措施實(shí)施后，直至更換新的唇磚，玻璃氣泡沒(méi)有再出現(xiàn)。

圖4  唇磚裂縫封堵水包

結(jié)語(yǔ)

成形氣泡是浮法玻璃成形過(guò)程中的缺陷。通過(guò)對(duì)浮法玻璃生產(chǎn)中氣泡來(lái)源的分析，在沒(méi)有備用唇磚更換的情況下，采取了制作特殊設(shè)計(jì)的水包，將唇磚裂縫堵上，避免玻璃液從裂縫中通過(guò)，使氣泡不再產(chǎn)生，在更換唇磚前的一段時(shí)間里保證正常生產(chǎn)，減少了對(duì)玻璃質(zhì)量和產(chǎn)量的影響。