浮法玻璃生产线产生折回泡原因及解决办法

谢庆添

（漳州旗滨玻璃有限公司 漳州 363401）

0 引言

我司800 t/d浮法玻璃生产线点火投产后，主要生产厚度4～15 mm、合格板宽为4 880 mm的优质浮法玻璃。然而，投产3个月，板面出现连续性气泡。因形状像椭圆形或者圆形，而且在玻璃板面纵向位置来回折叠出现，因而称作“折回泡”。折回泡偶尔出现、突然爆发，隔三差五频繁出现，其直径大小不定，横向位置不定，气泡都在玻璃上表面，手触摸有明显的凹凸感，用指甲轻轻扣一下上表面破裂后能听到清脆的响声。折回泡影响时间长短不定，短的0.5 h消失，长的24 h以上；核心直径有小至1.0 mm的，也有大至5 mm的，甚至一个板面横向区域同时出现三条以上折回泡的情况。表1是某年6月份的折回泡统计表。针对折回泡，在工艺上进行全方位对比分析，制定一系列解决措施，解决折回泡。

表1 折回泡统计

续表1

1 折回泡产生原因判定

根据折回泡的特性初步判定气泡产生在浮法熔窑的中低温区。由此，对以下位置展开有针对性地调整排查，并根据调整情况观察气泡变化规律，以帮助进一步确诊产生成因和位置。

1.1 流道闸板砖的排查

折回泡每次出现时，通过大幅度快速升降流道温度的调整办法，折回泡可以暂时消失。结合以上特性，初步判断折回泡产生位置有可能是流道闸板。更换流道陶瓷闸板，流道闸板更换后，折回泡没有消失，确定折回泡不是产生于流道闸板位置。

1.2 流道流槽的排查

因企业变电所变压器一次故障导致长时间停电，对窑炉、流液道等结构造成严重性破坏。打开回流区密封发现唇砖有四处开裂，开裂处唇砖底部漏玻璃水，其中有两处漏玻璃液较严重。于是判断流道和流槽缝隙可能被进一步拉开以及流槽砖材侵蚀严重，导致折回泡的产生。此外，唇砖漏玻璃水严重，玻璃板面也出现板下析晶和板下泡等缺陷，于是决定更换唇砖。开始更换唇砖，历经19 h后成功引头子，但是折回泡仍未消失，说明折回泡产生的位置不在流道流槽。

1.3 通过调整卡脖搅拌器进一步排查

排除流道闸板和流槽位置产生折回泡后，把目标转移到冷却部。因折回泡直径均在1.0 mm以上，而且都是板上椭圆形泡，破裂时能发出清脆的响声，说明折回泡来自澄清部以后的区域。针对卡脖区域长时间观察，均未发现有气泡浮起，因此初步判断气泡来自冷却部。

首先，当折回泡出现时，把水平搅拌器从3圈/min调整为5圈/min，试图通过调整搅拌器的搅拌速度改变冷却部的玻璃液流。5 h后发现，搅拌器的搅拌速度变化后，折回泡在板面横向位置明显发生变化。然后把搅拌器速度恢复到3圈/min，5 h后，折回泡又回到调整前板面出现的位置。为了确定折回泡就来自冷却部，调整水平搅拌器的不同圈数观察折回泡的变化，都能发现折回泡的变化和搅拌器调整的时间吻合，进一步验证折回泡有可能来自于冷却部池底。

1.4 分析气泡成分

为了进一步验证折回泡是否产生于冷却部，对折回泡进行了泡内气体成分分析。切裁直径大小不同的三块100 mm×100 mm的折回泡样品送沙河市玻璃研究院分析气泡成分，分析设备为GIA 522 气泡分析质谱仪，检测结果见表2。

表2 4 #线折回泡检测结果

由分析结果可以看出，气泡中SO2的成分小于0.003%，几乎没有，可以判断气泡不是来自熔化部的澄清泡，也不是卡脖或者冷却部的冷凝物掉落产生。另外，三个折回泡样品的气体成分基本相近，而且折回泡的气体成分跟空气的成分非常接近（空气成分中氮气含量约78%，氧气含量约21%，稀有气体约0.93%）。而且气泡泡径较大，证明气泡在窑内经历的热历史较短，进一步证实折回泡位于熔窑的中低温区域，因部分气泡分布在玻璃板的中下部，确诊此类泡可能来自冷却部池底的铺面砖缝隙。因冷却部池底的个别铺面砖被玻璃液侵蚀后或铺面砖烤窑时拉开缝隙，玻璃液侵入到池底的黏土大砖耐火材料，此时耐火材料的闭气孔被打开，气孔中的气体进入玻璃液形成气泡。或是耐火材料的孔或接缝吸入空气，空气进入玻璃液形成气泡。由于玻璃液回流的波动，气泡的位置发生偏移。

2 解决措施

通过对气泡成因的判断分析，针对这类来自于冷却部池底的气泡，只有通过冷修的方式才能得以彻底解决，但窑炉冷修还需要等一段时间。通过工况调整得以有效缓解：降低冷却部池底温度，加厚池底玻璃液的不动层。采取以下措施进行调整和控制。

2.1 调整卡脖水包深度

调整卡脖水包压人深度，逐步把压入深度420 mm调整到460 mm（卡脖水包深度480 mm），调整过程中未出现澄清不足导致微气泡产生的情况。调整后，冷却部1#池底温度从950 ℃降至942 ℃；折回泡出现的频次减少，由调整前三两天出现一次，到调整后五六天才出现一次。从调整结果分析，调整的方向是正确的。但考虑到继续调整卡脖水包容易造成窑内玻璃液流发生较大变化，从而影响整体熔化工况，导致板面质量波动，所以没有继续压深卡脖水包。

2.2 拆除冷却部池底保温砖

从调整卡脖水包的效果分析，降低冷却部池底温度，折回泡出现的频次可以减少，可以判定折回泡来自冷却部池底。于是继续拆除冷却部第一排至第五排保温砖。保温砖拆除后，冷却部1#池底温度从942 ℃降至917 ℃。大幅度的降低冷却部池底温度，折回泡出现的频次也跟着大幅度下降，十天甚至更长时间才出现一次，而且出现的折回泡都是2.0 mm以下偏小的气泡。通过此次调整，折回泡得到有效控制，但是还是没有完全解决。

2.3 提高铁含量

2.3.1 提高铁含量，提高澄清效率

浮法玻璃工艺生产中，一定量的铁含量，对浮法玻璃熔制过程的澄清、氧化还原性能等方面起到一定的作用。一定量的铁、芒硝和碳粉在高温下一起发生一系列复杂的化学反应，为四个阶段：

从以上反应可以看出，加入一定量的铁粉产生的FeO有助于芒硝的分解释放SO2气体，有利于澄清。

2.3.2 提高铁含量，降低池底温度

为增加池底不动层，经过技术论证，将配料中的铁含量从0.072%逐步提高至0.092%，分三个阶段添加铁粉，进一步降低冷却部池底温度和提高澄清能力，观察折回泡的变化。通过加铁粉提高玻璃铁含量后，玻璃液的三价铁离子增多，玻璃液的导热性下降，减少玻璃的透热性，加大了上层玻璃液和底层玻璃液的温差，从而达到降低池底温度的目的。冷却部1#池底温度从917 ℃降至910 ℃，此后折回泡完全得到有效控制，一个月偶尔出现一两次，而且出现的时间很短，一两个小时自动消失。即便一两个小时没有消失，流道温度上下调整2 ℃后也很快消失，检测仪检测一等品率稳定在90%以上。另外，折回泡出现的时间主要是昼夜温差变化大的夜班或者气温变化大的时候。虽然提高铁含量后折回泡得到有效控制，但牺牲了玻璃性能，如玻璃的B值和透光率都有所下降。

3 结语

浮法玻璃生产过程中，产生气泡的原因多种多样，也是玻璃企业长期攻关的难题。因此，掌握气泡产生的原理与气泡成分的分析，结合生产实际工况，可以准确判断浮法玻璃气泡成因与产生位置，对有效控制气泡和解决气泡问题起到了事半功倍的效果。通过浮法玻璃生产线产生折回泡原因及解决办法的实践，可以推广应用于其他浮法玻璃公司借鉴，为加快消除浮法玻璃板面气泡，提高玻璃质量和成品率，提供宝贵的技术经验。