流量控制闸板砖导流槽对浮法玻璃生产质量的影响_易云.pdf

年第 卷第期 ：收稿日期：；收到修改稿日期：作者简介：易云（），男 ：流量控制闸板砖导流槽对浮法玻璃生产质量的影响易云，李梦杰，刘宜忠（东莞南玻太阳能玻璃有限公司，东莞 ）摘要：为提升浮法玻璃原片的成品率及品质，对比分析了带导流槽与不带导流槽的流量闸板砖对浮法玻璃生产过程中玻璃缺陷的影响，发现不带导流槽的流量闸板砖有助于减少产生于流道环节的玻璃缺陷。关键词：流量闸板砖；玻璃缺陷；导流槽；浮法玻璃中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，）：，：；在浮法玻璃生产线中，流量闸板砖设置在熔窑与锡槽之间的流道流槽上方，是调节玻璃液日拉引量的关键设备，其下端长期浸入高温熔融态的玻璃液中。流道流槽是熔窑与锡槽连接“脖子”缩径位置，属长期高温密封区域的特殊部位。在使用流量闸板砖截流玻璃液调节控制拉引量时，稍有疏忽便会产生大量不可控的玻璃缺陷，影响产品质量，导致良品率严重下降。因此，要严控各种工况状态及环境。为了提高浮法玻璃产品的品质，减少流道流槽端可能产生的玻璃缺陷，本工作对流量闸板砖的材质及规格进行了研究，提出了设计理念及应用实例，对保证玻璃质量、提升生产线的产能具有重要意义。流量闸板砖的使用现状流量闸板砖位于熔窑与锡槽的连接端，其下端长期浸入流道流槽内，在约 工况下对玻璃液进行阻隔截流，起调节玻璃液流量的作用。在浮法玻璃的持续性生产时，流量闸板砖长期受到高温熔融玻璃液的第 卷第期玻璃搪瓷与眼镜冲刷腐蚀，受熔窑内碱性气体、锡槽含锡废气的侵蚀。因此，流量闸板砖需满足耐高温、耐侵蚀的性能。现流量闸板砖的主要材质为高纯熔融石英陶瓷，通过浇铸法制备。若流量闸板砖使用不当，便会产生大量不可控的浮法玻璃缺陷。法国 公司于上世纪 年代提出了在流量闸板砖面向锡槽端面（以下统一简称“背面”）增加导流槽的设计方案，即在流量闸板砖背面玻璃液面线正中央往下方两侧设计一个规则的“”型沟槽。此后，国际上浮法玻璃产线专业设计单位及具备自主知识产权设计的浮法玻璃行业各大厂家，大多采用法国 公司带导流槽的设计方案。流量闸板砖导流槽的作用 导流槽结构图图为 年某公司根据特定流道流槽宽度，采用法国 公司设计理念，为产量 的浮法玻璃生产线设计的带导流槽流量闸板砖的结构图。图某司设计的带导流槽流量闸板砖示意图 闸板砖导流槽的设计理念流量闸板砖导流槽的设计理念为：玻璃液通过流道流槽、流经流量闸板砖时，玻璃液内还未被吸收的气体将会通过导流槽由下往上聚集，逐渐变成大气泡，有利于气泡的排出，减少玻璃液中气泡总量；同时玻璃液中未熔融的异物杂质，通过重力的作用从导流槽由上往下聚集到闸板两侧，被导流至玻璃液（带）两侧部流入锡槽，尽可能让玻璃缺陷物成型在玻璃液（带）合格净板之外的拉边机压痕与光边上。这样不仅减少了生产过程中的玻璃缺陷，提高了玻璃整体质量，而且有利于提高玻璃产品的产量。闸板砖导流槽可解决的主要问题根据导流槽的设计理念，在熔窑玻璃液流入锡槽过程中，应在玻璃液途经流道流槽时让玻璃液中的气体部分聚集至导流槽内向上排出，同时聚集的玻璃液中未熔融固态异物杂质可通过导流槽从上往下流往闸板两侧后进入锡槽。该设计解决的主要问题是排除气体和未熔融固态异物杂质。（）气态气体部分：气泡是玻璃生产中的主要缺陷之一，不仅影响玻璃制品的外观质量，而且影响玻璃的光学性能和机械强度。玻璃中的气泡按其来源可分为一次气泡、二次气泡、外界空气泡和杂质泡等，而大部分气泡主要来源于玻璃液的熔制过程。设计导流槽是为了减少玻璃中的气泡缺陷，含有气泡的玻璃液在经过流道闸板导流槽时，因流道口截流，小气泡积聚变大，在玻璃液中呈上浮趋势，最终会积聚并通过导流槽引导上浮排出，从而减少气泡类缺陷对玻璃制品质量的影响。图为导流槽排出气泡工作原理示意图。（）未熔融固态异物杂质部分：在浮法玻璃生产中，将玻璃中各种固体夹杂物统称为结石类杂质，其主要来源为配合料结石、耐火材料结石、结晶结石和碹滴结石等。原料中未熔化的配合料或随着配合料进入的难玻璃搪瓷与眼镜 年月图导流槽排出气泡工作原理示意图熔物质可形成配合料结石，熔窑耐火材料受侵蚀冲刷进入玻璃液可形成耐火材料结石，玻璃液异常析晶可产生析晶结石，冷却部碹顶掉落物和锡槽成型腔室锡缺陷掉落物可形成碹滴结石。玻璃液从熔窑进入锡槽时，此类结石夹杂物通过流道闸板导流槽流向玻璃板两侧，结石类杂质在流道闸板前积聚，因其密度大于玻璃液密度，在玻璃液中呈下沉趋势，导流槽就可将此类杂质自上而下导流至玻璃板两侧流出。图为导流槽排出未熔融固态杂质工作原理示意图。图导流槽排出未熔融固态杂质工作原理示意图闸板砖导流槽在实际生产中应用情况设计流量闸板砖导流槽的理想情况是提升产品质量，但在工厂的实际生产中，受浮法玻璃产量、质量等众多因素影响，导流槽在实际生产中的功能是否完美体现，未见相关报道。作者早年与日本 公司原厂设计专业人员进行技术交流时，得知近年随着玻璃制造技术的发展，行业内部分生产线已经取消了流道闸板砖导流槽的设计，其中缘由不得其详。因此，作者结合行业信息调查情况和自身工作经验，以某司 浮法玻璃生产线作为研究对象，对比带导流槽和不带导流槽的流量闸板砖在生产应用中的实际情况，分析两种设计的优劣性。此项研究是一项长期持续性的工作，第一阶段为 年的年时间，后续还将持续进行研究，并对比分析。带导流槽流量闸板砖的使用情况统计表为 年月至 年月期间，某司产量 浮法玻璃生产线使用带导流槽的闸板砖的生产实际情况的统计数据。从表中可以看出，该生产线投产后，提升了各方面的工艺技术水平，全年月均成品率明显提高。但是，扣除其他生产条件因素的影响，归因于流量闸板砖的缺陷占比较高，特别是因流量闸板砖造成的边部透明玻筋和边部影像变形（含拉边机成型造成现象）比较严重，制约了玻璃质量的提高。不带导流槽流量闸板砖的使用情况统计为了减少由流量闸板砖产生的玻璃缺陷，改善玻璃的边部玻筋及影像变形等问题，该生产线的工艺技术第 卷第期玻璃搪瓷与眼镜表使用带导流槽流量闸板砖的生产实际情况统计结果使用的流量闸板类型供应商年份边部玻筋边部影像变形全年月均成品率平均每小时产生疵点的个数归因于流量闸板砖缺陷占比（扣除其他因素影响）“”型导流槽日本 公司和法国 公司 年投产首年（约个月数据）全年 全年 年（约个月数据）原板 原板 原板 原板 净板 净板 净板 净板 人员经多方面权衡考量，于 年月使用未设计导流槽的流量闸板砖。表为使用不带导流槽的流量闸板砖期间，根据生产实际情况统计的玻璃产品的各项相关生产指标。通过表与表的对比可以看出，使用 个月的带导流槽流量闸板砖后，玻璃边部玻筋位置最严重时达到原板 ；而 年月到 年 月（共 个月）使用不带导流槽的流量闸板砖，玻璃边部玻筋位置仅仅出现在原板 内，而且该位置处于拉边机压痕之外，不会影响玻璃生产的产量。由统计结果可知，使用不带导流槽的流量闸板砖后，生产归纳于流量闸板砖的缺陷占比（扣除生产其他条件因素）明显下降。表使用不带导流槽流量闸板砖的生产实际情况统计使用的流量闸板类型供应商年份边部玻筋边部影像变形全年月均成品率平均每小时产生疵点的个数归因于流量闸板砖缺陷占比（扣除生产其他因素）未设计“”型导流槽法国 公司和日本 公司 年（约个月数据）全年 年（约个月数据）原板 原板 原板 净板 净板 净板 带导流槽和不带导流槽闸板砖侵蚀情况对比图和图分别为带导流槽和不带导流槽的流量闸板砖使用后的照片。通过分析某司该浮法玻璃生产线 年期间更换的块带导流槽的流量闸板砖使用情况，可以发现闸板砖砖体被冲刷侵蚀的部位主要在两侧，范围在 ，玻璃原片在线品质出现玻璃板边部重筋约 ，变形 。图带导流槽的流量闸板砖使用后照片玻璃搪瓷与眼镜 年月图不带导流槽的流量闸板砖使用后照片 综合数据对比结果结合表与表的生产统计数据，以及对实际使用流量闸板砖情况进行分析对比，可以看出使用不带导流槽的流量闸板砖后，玻璃原片的全年成品率得到了提高，玻璃生产的全年疵点总数、边部玻筋、边部影像变形等影响玻璃质量的缺陷也得到了改善，特别是归纳流量闸板砖的缺陷占比（扣除生产其他因素）明显下降，同时也延长了流量闸板砖的使用寿命。结论近年来，随着浮法玻璃生产技术的迅速发展以及配套的耐火材料及原材料制造技术的进步，在使用流量闸板砖导流槽几十年后的今天，在行业中开始使用不带导流槽的流量闸板砖，通过对比二种不同设计的流量闸板砖的实际生产使用情况发现，不带导流槽的流量闸板砖更有利于玻璃质量及产量的提高。浮法玻璃生产工艺是一个连续性的工艺，生产固有的模式很难被打破，生产过程中需高度稳控，要求原料、熔化、成型和切堆等各个工序紧密配合。本工作是我司对多年的生产数据进行分析总结的结果，后续仍将对此工作进行持续性的研究。通过不断地优化工艺，才能持续提升玻璃产品的质量和性能，改善生产线中的各个工序，达到提高成品产量和品质的目的。参考文献：邝海东流道石英陶瓷闸板砖的侵蚀玻璃，（）：（上接第 页）褚武扬 氢损伤和滞后断裂 北京：冶金工业出版社，：，（）：，张宜，吴红艳，吴桐，等搪瓷烧制工艺对 搪瓷钢组织与性能的影响金属热处理，（）：李德强，叶其斌，周成，等含 低碳钢的析出与细晶强化效应研究鞍钢技术，（）：孙全社，金蕾静电搪瓷用高强度热轧薄钢板的性能钢铁研究学报，（）：，（）：