关于浮法玻璃锡缺陷产生的原因及治理措施分析

张宝民 李文峰

摘要：浮法玻璃生产中，锡槽作为重要设备，对玻璃质量产生重要的影响。如果锡缺陷出现，必然会造成一系列的不良后果。本文将进行分析，以供参考。

关键词：浮法玻璃;影响;锡缺陷;对策

1.前言

当前，我国对玻璃的需求量在不断提升，加之各种新技术的应用，有效提高了玻璃生产的质量。

2.波纹度影响因素

波纹度是影响超薄浮法玻璃质量和性能的重要因素。需要识别极端波纹样品的来源，并调整工艺参数以快速识别超薄浮法玻璃中的微波纹。但是在浮法玻璃生产中，超薄玻璃板波纹度的影响因素有很多，如锡槽的设计、锡槽内的温度制度、锡液流场、锡槽内的拉边机、锡沟、挡坎等。

2.1锡槽设计

从微观质量控制的角度，例如玻璃表面的微观起伏，超薄浮法玻璃比镜面浮法玻璃具有更高的要求，这是超薄玻璃生产线中锡槽设计的新要求。王晓红指出，设计超薄浮法玻璃的薄化区长度要比普通厚度浮法玻璃长。超薄浮法玻璃的生产需要13-20对拉丝机和锡槽，具体取决于质量和稀释率。它足够长，可以满足拉丝机的布局，锡槽的大小，电加热的分布，保护气体的配置及锡沟、挡坎的布置等对超薄浮法玻璃的微观波纹度均有一定的影响。

2.2锡槽温度制度

熔融玻璃经过扩散，减薄，模制等过程后，从熔化炉的入口端流入锡槽，然后从出口端离开锡槽，熔融玻璃是具有特定厚度和宽度的超薄玻璃板。为了获得具有高表面质量的超薄玻璃板，需要适当的温度系统。入口侧温度系统，出口侧温度系统，玻璃带成型温度系统，锡液温度系统，罐底部的冷却空气温度系统等。超薄玻璃的生产非常重要。与传统的浮法相比，在生产超薄玻璃时，必须适当提高熔融玻璃的温度和锡槽前的热区，以降低熔融玻璃的粘度。这对于表面波衰减是有益的。出口温度是确保成型，退火指标不合理，直接影响表面平整度，使波纹度突高。锡槽中玻璃带处于拉薄成型区间时，玻璃液黏度对温度极其敏感，玻璃液的温度每下降1℃，其黏度就上升4%，若锡槽横向温差或者纵向温度不合理，就会造成玻璃液黏度不均，使玻璃液流产生运动速差，引起玻璃液拉伸不均，使表面产生波纹，造成波纹度过高。

2.3锡液流场

浮法玻璃成形是在锡槽内，熔化好的玻璃液浮在锡液表面上，锡液也并不是静止不动的，其流场对玻璃的质量起着非常重要的作用，由于锡槽中的温差、玻璃液的带动等因素，会造成锡液产生流动，其流动主要有2种：①与玻璃带前进方向相同的前进流，由于玻璃液的带动及其与锡液之间摩擦力的作用，玻璃带前进时会带动上层锡液也向前流动，并且玻璃越薄，其移动速度越快，这种高速移动将锡液带到冷端，而冷端锡液必将回流到热端，从而造成锡液快速对流;②玻璃带下方锡液深层回流及玻璃带两侧锡液裸露部分的回流，均与玻璃前进方向相反，是由于锡槽是密闭的环境，其上层锡液向退火窑方向流动，下层锡液及玻璃带两侧的裸露部分则与玻璃带相反方向回流。锡槽内复杂的锡液对流使得冷热锡液混掺，会造成玻璃带下表面微波纹，主传动引起的锡液强制对流、阶梯锡槽、直线电机、石墨挡坎等辅助设施对薄玻璃表面的微波纹均有明显影响。

3.浮法玻璃锡缺陷类型

3.1钢化彩虹

当浮法玻璃形成并加强或弯曲时，锡表面会穿透氧化亚锡，并且在强化过程中，氧化锡会氧化成二氧化锡，从而扩大其体积。由于在照射下发生光干涉现象，因此，当光与锡液的表面接触时，会产生干涉色，从而引起光的衍射和干涉效应而产生彩虹。建议选择高质量的原始胶片，升高温度，然后用精细的抛光粉进行抛光。

3.2锡石

日常我们所见的锡石其外观的白色和玻璃顶板极为相似，。如果钙铝石被玻璃覆盖并且在显微镜下看起来像针，它来自浇口上游的流道区域。锡石顶和滴落的形成机理是相同的。锡槽热端门的密封性不好，当氧化锡沉积并从保护气体泄漏时，锡槽的温度发生变化，锡石会导致锡缺陷[1]。最好的预防措施是注意密封的加强。

3.3沾锡

浸锡是指玻璃底面上的锡灰或锡。玻璃锡会损坏退火炉中提升辊或滚筒的表面。锡槽出口处的锡灰会污染锡的玻璃底面。这不仅会导致玻璃外观变差，还会影响浮法玻璃的质量。

3.4光畸变点

玻璃表面上的小孔具有光滑的圆形形状，这是光学畸变点的结果。众所周知，浮法玻璃成型是在锡槽中完成的。当重量轻或施加外力（例如气流波动或熔池压力变化）时，锡熔池中的二氧化锡，氧化亚锡和锡会掉落，光斑变形，导致锡缺陷。

4.锡缺陷治理的进展

4.1锡槽设计改进

在玻璃生产的过程中，针对浮法生产，可以改进锡槽的结构。针对传统浮法玻璃生产线锡槽入口端的结构特点，王小红提出了一种新型的0槽密封结构，以提高密封性能。该结构在锡浴的前端装有保护性气体系统，该系统中含有微量的氢气，形成高压气幕以增加锡浴的前端压力。这将减少锡液的污染，并进一步降低锡缺陷的发生。新的结构使锡槽前端的清洁从每月一次改为每2-3个月一次，从而减少了人工并改善了锡槽的工作条件。

4.2锡液覆盖技术的应用

锡罐中的锡罐被玻璃带覆盖，其余的则暴露于高温锡罐中，从而减少了锡罐与罐中保护气体之间的接触，并减少了与氧气和硫的反应，并减少錫缺陷的发生。为了解决锡罐中的挥发性氧化锡掉落在玻璃上表面并影响玻璃板质量的问题，使用了将没有被玻璃板覆盖的熔融锡上方的空间分成多个隔板的隔墙。通过在熔融锡液的暴露部分中的挥发性锡蒸气的氧化而生成的氧化锡颗粒聚集在分离空间中并且不会落在熔融玻璃的上表面上，从而提高了平板玻璃的产品质量[2]。

4.3模拟技术的应用

近年来，对锡在浮法玻璃中的渗透量的研究正在逐步进行。基于浮法玻璃制造过程中锡的渗透机理，张琴建立了锡离子氧化模型，并对锡离子和锡颗粒的扩散过程进行了耦合数值模拟。这表明锡浴温度系统会影响锡的渗透。分布影响很大，并且可以通过优化温度系统来控制锡渗透的量和深度。

5.结束语

总之，针对浮法玻璃的锡缺陷的问题，我们要引起足够重视，并采取有效的解决措施，降低锡缺陷的产生，提高浮法玻璃的生产质量，满足对浮法玻璃生产的需要。

参考文献

[1]邵宏根，毛清华，庞世红，方刚，杜凤山.浮法玻璃成型过程的数值模拟[J].硅酸盐学报.2019（08）：28

[2]禚明，梁忠友，宋秀霞.浮法玻璃特有缺陷及其预防措施[J].山东轻工业学院学报（自然科学版）.2019（01）：66