超白浮法玻璃生产的工艺控制
摘要
关键词
超白浮法玻璃;产生环节;存在的问题;措施
正文
前言:超白浮法玻璃属于一种超透明低铁性质的玻璃,具有透热性强、功能多等特征。超白浮法玻璃在生产阶段的难度系数很大,产品的性质会受到多种因素的制约,以至于最终引发玻璃霉变现象的发生,严重影响了企业的生产效益,降低了生产标准。为了从根本上解决这一问题,提升超白浮法玻璃的生产质量,要把关注的焦点聚焦于玻璃在实际生产环节中存在的各种问题,之后根据这些问题提出科学的解决措施,在此基础上从根本上实现超白浮法玻璃生产环节的全面控制目标,促进超白浮法玻璃生产过程的可持续发展。
1超白浮法玻璃的特性简析
1.1超白浮法玻璃的特点
超白浮法玻璃是指超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工的性能,具备极其优秀的物理、机械、光学性能,能够像其他优质浮法玻璃一样,根据需求进行多种深加工。目前已知的深加工适用工艺包含钢化、镀膜、彩釉、热弯、夹胶、中空装配等。超白浮法玻璃应用于现代建筑工程时,具备节能环保的特性,还能够使建筑具备时尚、前卫的特性。超白浮法玻璃本身便是一种具备高透光率的低铁玻璃,透光率达到91.5%以上,含铁量最大值不超过120ppm,因此也被称为低铁玻璃。如表1所示,为超白浮法玻璃与普通浮法玻璃的中各物质占比情况对比。可见,除了三氧化二铁含量之外,其他成分无明显差异。总体而言,超白浮法玻璃是当前市场上流行的一种高档建筑装饰物,目前在太阳能压延光伏玻璃紧缺的情况下已经开始替代压延超白玻璃用作太阳能电池板背板封装材料,今后的主要应用还会朝着薄膜太阳能电池方向发展。
表1两种玻璃各成分含量对比(%)
1.2超白浮法玻璃的生产工艺特性分析
与普通的浮法玻璃相比,超白浮法玻璃的生产工艺较为复杂,生产难度较高,主要体现在两个方面:第一,超白玻璃本身便是低铁玻璃,采用浮法工艺制备时,玻璃中铁的含量更加难以控制;第二,熔化原料的过程中会产生大量气泡,而传统的工艺无法有效清除这些气泡。
2超白浮法玻璃生产的工艺控制措施
2.1原料控制问题
和其他种类的浮法玻璃相比较,超白浮法玻璃的含铁量非常低,透光性极强,是迄今为止生产建设领域经常用到的良性玻璃品种。超白浮法玻璃自身保留了普通浮法玻璃的基本结构,在机械性能、化学稳定性稳定不变的时候,就可以充分激发出浮法玻璃与生俱来的诸多优势和性能。超白浮法玻璃对于原料的选择异常重视,在生产工艺控制工作开启的过程中,操作流程非常丰富,技术工艺复杂而繁琐。如在配料生产工艺中,铁含量要严格符合标准,熔化的气泡不易消除,因此要从根本上重视超白浮法玻璃的原料控制。
2.1.1原料标准及控制要求的设定
超白浮法玻璃中的铁含量非常少,仅仅占据了0.015%的比例,不管是颗粒组合还是原料品种等都需要符合相关的规定和要求,既要控制好生产环节的原料支出,也要控制好生产环节的原料配比。超白浮法玻璃会将当前市面上材质较好的石英砂作为实际选用的石英材料。缺点是原料矿源杂质很多,为了提升超白浮法玻璃生产质量引入国际上通用的先进原材料至关重要,从而科学降低原材料内硅砂的铁含量,适宜的比例约为0.02%。要对引入的每批原材料进行抽样检查,检测项目包括颗粒、水分、原材料内部的成分,直到原材料通过质检标准,之后才可以开始施工。在超白浮法玻璃原料配料技术操作工序比较复杂,且工序繁琐,一般需要很多道工序才能完成。比方说,对于原料的精确称量、对于除铁工序的精打细敲、对于混合搅拌的恰当运用以及各种运输等。想要超白浮法玻璃的各项综合性能达到设计的标准和要求,需要针对原料内部的铁含量进行定时定量的检测工作,使得原料内部的含铁量在科学合理的范围之内。从我国的角度来看,这种原料主要引入的设计技术是一字形布置工艺技术,该技术质量管理难度系数低,占地面积比较大。为了从根本上全面提高超白浮法玻璃原料的控制水平,料仓正在引入塔库式布置技能,可以扩大原料空间的利用效率,减少了原料控制以及后续运输过程中可能较为复杂的环节。
2.1.2在控制设计中降低二次污染
在超白浮法玻璃生产过程中原材料非常容易受到污染,因此在控制设计中要降低二次污染,提升玻璃的生产工艺,做好超白玻璃原料进料、输送等工作至关重要,只有这样才可以有效杜绝任意形式的二次污染。当超白浮法玻璃原料处于运输的状态时,吨袋包装技术经常是首选,这为后来的原料运输等相关工作提供了有力的技术支持。并且,使得原料的运输供给始终处于稳定的状态,实现燃料运输成本长期处于较低的水平。此外,想要玻璃原料尽可能不被污染,需要使用足够数量的砂岩粉,加之灵活使用散装运输技术,在运输车辆的底部以及车帮附近铺设好PE板或不锈钢衬,使得车辆内部保持干净整洁,这样能够有效防止污染的发生。当然,想要获得更高的砂粉岩铲车运输效率,需要做到运输车辆的单一化使用,这样一来,砂粉岩在运输期间就不会与其他含铁发生接触,这对于有效降低二次污染来说十分有益。超白浮法玻璃原料需要非常讲究运输线路的布局并在合理的布局工作完成之后,对粉料库以及提升机等多个设备进行优化和升级,认真细致地选用运输原料,这同样对有效降低二次污染来说非常奏效。想要超白浮法玻璃的生产原材料达到一定的控制标准,需要选择达标的不锈钢设备,以此来优化原料运输环节中的各类工艺设备。
2.2澄清质量控制
2.2.1澄清控制困难
在超白浮法玻璃的生产环节,澄清控制环节作为玻璃生产环节的重要步骤,如果稍有差池,会让超白浮法玻璃的生产,质量大不如前。超白浮法玻璃有着非常高的铁含量控制工艺要求,为融合过程中的澄清控制带来了一定的困难,气泡不会按照正常的步骤有序排出。由于超白浮法玻璃的透气性能非常强劲,加之玻璃液的温度非常高,所以能够自由地在水平方向上进行流动,但不会在澄清区域环形流上持续过长的时间。超白浮法玻璃不具有较高的铁含量,因此自身向池深方向也不会有太高的垂直温度梯度,自然池底中的温度也要远远低于普通浮法玻璃,并且前者只能占据后者的6%附近,这也从一定程度上表明不利于气泡的有效排出。成环流下方回流玻璃液会在前进的过程中慢慢升温,而被玻璃液所吸收的微气泡会重新释放到玻璃液内。该原理所引入的是热化学效应。玻璃液的黏度呈现出降低的趋势,微细胞向表面流的方向上升,这时玻璃内的气泡含量会大幅度增加,使得生产效果离预期目标越来越远。在超白浮法玻璃天然气燃烧的过程当中,会有很多的全氧熔窑水蒸气产生,这时火焰空间气体的比例就会在30%到60%之内,并且其对应的热点处含量也会达到50%。当发现水分含量一直处于增加的状态时,玻璃液的澄清工作要比以往更为复杂,而微气泡数量也呈现增加的趋势。
2.2.2解决措施
如果对超白浮法玻璃进行熔制,那么一定要选用质量过关的规范材料,这样可以更好地实现高温熔化,进而生成澄清、均匀的玻璃液。同时,这一过程中能够看到物理和化学综合反应,能够看到配合料在熔窑内需要经过反复多样的步骤和环节,比方说玻璃液澄清以及玻璃液冷却等相关工艺。此外,它的技术难点也是切实存在的,所以需要对其工序中的重难点进行重点突破。超白玻璃液具有非常强的导热性能,因而产生的气泡数量非常多,不容易轻易被排出。想要玻璃液澄清工序更为完善优化,需要在熔化回路的热负荷值上下更多的功夫。比方说从刚开始的小炉窑炉,要针对不同的小炉窑炉进行不同的热负荷值控制,将热负荷处于一个均衡发展的范畴之内,可以实现澄清气泡含量的大幅度降低。超白浮法玻璃还具有非常好的透热性能,并且能够在最短的时间内将那些配合料熔化,因而它的回路热负荷值会较之以往有明显的降低。调整小炉窑炉热负荷值的工作环节同样重要,在具体的操作过程中要杜绝热负荷值过高现象的发生。当进行超白浮法玻璃澄清控制工作时,要切实保障相关工作符合国家的规定和要求,在其生产过程中灵活引入池底鼓泡技术,并且适当加入复合澄清剂等相关原料,这样对于玻璃液内的气泡含量控制可以起到良好的效果。同时,如果能较好地使用池底鼓泡技术,那么消泡液可以直接喷入到窑内,使其与泡沫层发生一些化学反应,从而起到抑制破泡的功能和效果。此外,它对于控制板的面气泡可以起到有效地降低作用,因此可以提升生产质量和效率。
2.3玻璃霉变问题
众所周知,超白浮法玻璃的具有导热性良好、铁含量低的特性,因此非常容易引发霉变现象,影响玻璃的生产环节。
2.3.1超白浮法玻璃易霉变机制
(1)高碱量的影响。之所以玻璃会发生霉变,一方面原因是碱金属离子R+的扩散,另一方面原因是离子与外界的交换。特别是前者的不断扩散,会有大概率引发霉变产生。同时,超白浮法玻璃的碱金属氧化物含量达到了15%,而普通的浮法玻璃这一数值在14%附近,别看只有1%左右的差距,这足以说明前者的碱金属氧化物含量非常高,因此更为容易出现霉变。由此可以说明,在超白浮法玻璃的生产进程中,玻璃生产质量非常容易受到高碱量等因素的影响。超白浮法玻璃发霉的诱因主要在于碱金属离子扩散与外界离子结合,在碱金属离子含量增多的背景之下,玻璃非常容易霉变。因此要引入适宜的措施解决这一问题。(2)二价金属氧化物的影响。超白浮法玻璃自身所具有的二价金属氧化物,非常容易发生霉变,引发霉变现象有两种因素,第一种因素为附近的环境情况,第二种因素为内部的元素情况。由于超白浮法玻璃中含有的二价金属氧化物越来越少,加之自身会对碱性金属的离子的压制力不断下降,因而霉变的出现几率将会大大增加。同时,二价金属氧化物的置换原理与玻璃压制原理之间交相呼应,并且前者能对玻璃网络结构的空隙进行很好的填充,不仅可以有效控制碱金属离子的扩散,而且对于一价碱金属离子能够形成强有力的压制。超白浮法玻璃发霉与同热历史效应有着直接相关的关系,因而超玻璃生产炉退火炉在设计期间主要考虑的是普通浮法玻璃,因而并不具有非常明显的退火效应,所以在玻璃的内部结构的紧密度会越来越低,并在投入使用过程中极易受到外界的影响而发生侵蚀现象,由此导致霉变问题的发生。
2.3.2超白玻璃防霉对策
(1)调整退火制度。为了避免或者是降低超白浮法玻璃发霉发生概率,需要对玻璃内部的氧化钙及氧化镁含量展开科学的控制,使二价金属氧化物的压制工艺可以顺利完成。而且在玻璃的生产阶段,要建立退火机制,实践证明,适当调整退火制度,可以获取非常好的退火性能。(2)选用超白玻璃防霉粉。由于超白浮法玻璃有着非常高的生产工艺要求,因此在玻璃防霉粉的选择上要格外地注意。考虑到超白浮法玻璃内部的结构是相对稳定的,因此必须选用性能良好的防霉粉。要对酸性材料以及玻璃外部特征等进行科学合理的研究,然后研制出一款对其务实管用的防霉隔离粉,从而有效提升玻璃的防霉效果,实现玻璃生产预期目标,促进玻璃生产经济效益。(3)抽真空包装。同食品真空包装的原理相类似,即使不能达到很高的真空度也同样具备一定的效果。该技能在具体操作的过程中表现为:在包装过程中通常要加厚塑料薄膜或铝箔包裹玻璃,抽取内部空气使其保持真空状态,最终封口。为了从根本上杜绝由于气体泄漏而引发的不良影响,密封之前要在真空袋内置入一定量的干燥剂。在超白浮法玻璃生产工序完成之后,可以利用抽去真空包装的技术避免发霉现象。这种技术可以使玻璃在长期存放的过程中不发生霉变,从根本上提升超白浮法玻璃生产工艺,实现经济价值。国内外无数研究实践表明,该技术模式的引入对于玻璃防霉的效果非常明显,该技术在国内的普及率较高,国内的公司利用了这种技能,其超白玻璃防止一年后之后没有发生霉变。由此可以知悉,该技术方案可以广泛应用于防腐技术中。
结语
综上所述,本文主要立足于原料控制问题、澄清质量控制、玻璃霉变问题来展开分析,采用相宜的技术手段解决这些问题,以期为该领域的研究提供一定的理论参考依据,丰富该选题的研究内容。
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