超白浮法玻璃熔化工艺制度与实践探讨

时间：2024-08-31

秦文生吴杰

河南安彩高科股份有限公司（455000）

超白浮法玻璃熔化工艺制度与实践探讨

秦文生吴杰

河南安彩高科股份有限公司（455000）

制定合理的熔化工艺制度才能熔制出优质的超白玻璃液，并能有效地降低熔窑能耗。结合实际的生产经验，将各项工艺参数具体量化并进行调整，对企业玻璃工艺制度的制定有着指导作用。

超白浮法玻璃；工艺制度；空燃比

超白浮法玻璃具有超透白特性,也称低铁玻璃、高透明玻璃，是一种高品质、多功能的新型高档玻璃，透光率可达91.5%以上，具有晶莹剔透、高档典雅的特性，有玻璃家族“水晶王子”之称。具有优越的物理、机械及光学性能，可像其他优质浮法玻璃一样进行各种深加工。如钢化、镀膜、彩釉、热弯、夹胶、中空装配等，在高档建筑和太阳能利用方面有重要的用途。与普通浮法玻璃相比，超白浮法玻璃成分上的显著特点是铁含量较低，仅为普通浮法玻璃的1/10。铁含量的变化影响着玻璃熔化过程的热传递。因为超白玻璃液的透热性好，玻璃液在水平方向上对流强度大，而在垂直方向上的温度梯度、黏度梯度小。这就要求在由普通白玻改为超白浮法玻璃生产中，要根据超白浮法玻璃的特性，摸索出适应其生产的熔化工艺制度。

1 各小炉天然气比例及空燃比

1.1 小炉的空燃比

空燃比的大小，直接影响着产品质量、数量、燃料消耗量及环境卫生等问题。在保证燃料完全燃烧的条件下,使助燃风空气量超过所需的理论量最少，亦即空气过剩系数最小,则炉内燃烧温度最高，炉膛换热情况改善；相反，空气过剩系数过大或过小，都会使温度降低，使炉内辐射交换状况变坏，最终导致燃料消耗增加。控制小炉烧抢气量的比例，调控玻璃温度高低，同时决定了玻璃熔融速度。如果温度制度不合理或熔窑受到外界干扰而不稳定，就会使一系列的平衡遭到破坏，特别是玻璃液的流动轨迹破坏，严重时会造成泡界线偏移、热点位置及温度的改变、熔化带长短的变化，进而导致结石、气泡、硝水及产品的多种缺陷等。目前，安彩浮法事业部熔窑采用的是“双高”温度曲线，该曲线的核心是减少处在泡沫稠密区的小炉的燃料分配量，降低此处的热负荷。

1.2 小炉的天然气比例分配

通常情况下将1#～6#小炉的天然气分配比例控制在一定的范围内,目的是让料堆充分熔化，保证料山、泡界线稳定，将料山维持在3#小炉以前。在实际操作中，为保证天然气分配比的稳定性，采取加减主天然气的方式，这样能使各小炉的燃料比例保持不变，确保熔化温度制度的稳定。

2 卡脖深层水包的压入深度

生产超白浮法玻璃时，存在的主要问题是玻璃液的澄清。影响澄清的主要因素为超白玻璃的热透性，导致池底处玻璃液温度高，但表层玻璃液的温度低。调整深层水包的目的是调整玻璃液的回流量及整个池窑内玻璃液的流动，以便获得更好的玻璃质量和更低的能耗。深度较小的水包作用不太明显，也不易阻隔表面漂浮物。较大深度的水包还可能会导致涡流的减少及玻璃液温度的变化，不利于澄清和均化。

3 实例分析

3.1 小炉的天然气量及空燃比调整

2014年2月15日开始浮法线生产超白浮法玻璃,自生产以来一段时间内玻璃品质一直不高，一等品维持在60%～70%，调整前小炉天然气分配比例及空燃比见表1，碹顶及池底温度见图1。

表1 调整前小炉天然气量及空燃比

图1 调整前加料端～6#小炉碹顶和池底温度

从图1可以看出,加料端及1#小炉池底温度不够高，对前区熔化不利，温度制度不合理。因此，对小炉天然气量的分配和空燃比进行了调整，并且严格按比例控制小炉的天然气量，确保了熔化温度的稳定,玻璃质量有了较明显的提高,一等品率由60% ～70%逐步上升至80%以上。调整后的小炉天然气量分配及空燃比见表2,碹顶及池底温度见图2。

表2 调整后小炉天然气量及空燃比

图2 调整前加料端～6#小炉碹顶和池底温度

3.2 卡脖深层水包的调整

为了进一步提高一等品率，对卡脖深层水包进行了调整，由压入深度583 mm调整至581 mm。调整后池底温度变化情况见图3。

图3 卡脖深层水包压入前后池底温度对比

卡脖深层水包调整后5#小炉前各池底温度升高2～3℃，5#小炉升高7℃，澄清部降低2℃，冷却部各温度升高2～3℃。调整后影响一等品率的6#、7#缺陷明显减少。

4 结语

超白浮法玻璃液在玻璃熔窑内水平方向上对流强度大，垂直方向上温度梯度、黏度梯度小的特性，决定了其工艺控制上与普通浮法玻璃生产相比，熔化前区的燃料分配比要高。卡脖深层水包的压入深度适当影响到超白玻璃液的澄清难易度。

[1]田瑞平,赵会峰,李福柱,等.超白浮法玻璃生产的工艺控制[J].玻璃,2012,5:32～33.

[2]西北轻工业学院编.玻璃工艺学[M].中国轻工业出版社, 2006,9.

通过COE计算方法论证,并且结合类似工程实例经验，本项目旧水泥混凝土路面加铺设计采用4 cm AC-13(SBS改性)+8 cm AC-25(SBS改性)+满铺玻纤土工格栅+对缝贴聚酯玻纤布。

3.3 加铺沥青层的施工控制

1）沥青原材料的质量影响水泥混凝土路面维修质量,因此应当严格控制施工中原材料的筛选，特别是集料本身的强度以及沥青与骨料之间的黏合性等对沥青路面的最终高温稳定性、水稳性等长期性能具有至关重要的作用。2）沥青混凝土路面的抗渗性。水对沥青混凝土路面的影响是举足轻重的，要保证路面结构的稳定性和耐久性,预防水破坏是其中最重要的关键环节，采用改性沥青、掺加抗剥落剂以提高沥青混合的水稳性。