浮法玻璃流道流槽是銜接熔窯和錫槽的重要部位,是玻璃液從熔窯冷卻部流向錫槽的咽喉要道。熔融的玻璃液經過流道、流槽進入錫槽,在錫槽中成形后由過渡輻臺進入退火窯。在這一過程中,玻璃液(板)要與閘板、唇磚、錫液等直接接觸,同時玻璃質量與錫槽底磚等也密切相關,很容易形成與之相關的缺陷。每天有數百噸1100℃左右的玻璃液通過流槽,對流槽磚造成沖刷和侵蝕。流槽磚主要包括側壁槽磚和唇磚,由于唇磚在此處受到玻璃液流的直接沖擊,被玻璃液侵蝕更快一些。一旦唇磚被侵蝕嚴重,就會直接導致玻璃板面上出現線道、玻筋、氣泡等缺陷,嚴重影響玻璃的質量和產量。有時因唇磚問題出現的玻璃氣泡和槽底泡有些接近,不容易判斷,需要仔細觀察和分析。
問題簡述
某熔化量為700t/d的浮法線,因白云石原料運輸中出現問題使庫存告急,計劃先降低玻璃的拉引量。從2019年8月28日一8月31日,玻璃的拉引量從700t/d降至630t/d,2019年8月31日17:00玻璃板下表面開始出現氣泡,氣泡位于距離玻璃板左邊部約800mm的位置,形成約150mm寬的氣泡帶,位置基本固定。如圖1所示。氣泡大小6~10mm(圖2)開口,從錫槽高溫區觀察窗能觀察到。
(b)在線缺陷檢測儀顯示缺陷分布
圖1氣泡位置分布
圖2氣泡外觀及尺寸
由于氣泡較大,嚴重影響玻璃的質量和產量,玻璃的成品率從90%降至43%。
根據氣泡的位置、形狀和大小,初步判斷該氣泡為槽底泡。氣泡的出現與降拉引量有直接關系,可能是高溫區槽底磚縫在降拉引量過程中出現了變化,玻璃液溫度打破了原先磚縫的平衡,磚縫中錫液或順磚縫流向槽底鋼板,將槽底磚殘留水分蒸發逸出的氣體擠岀,隨著氣體的上升造成下表面槽底泡。
槽底泡的解決有升溫排泡法和降溫抑制法,升溫排泡法是先升高槽底溫度,讓殘留氣體盡快排出來,再把溫度降回去,此線不建議采取升溫排泡的方法,主要是考慮升溫后錫液可能會滲漏到槽底磚底部,風險較大,如果溫度超過150滲漏的錫液和鋼板還會形成錫鐵合金,對錫槽結構造成影響。
因此選擇了降溫的方法,采取了以下幾項措施:拉引量不再變動,保持熔窯溫度的穩定;增加槽底高溫區域風量,降溫高溫區槽底溫度;3"槽底風機打開送風到高溫,架設臨時風機和壓縮空氣冷卻左側2bay位置,抽出錫槽高溫區2’水包,進一步降低高溫區域槽底溫度;加錫,中間段錫液面穩定在60mm。但采取一系列措施后,氣泡形狀、大小、位置、數量沒有任何變化。
氣泡來源分析
以上一系列對于錫槽的冷卻措施沒有起到減少氣泡的效果,經過分析得出結論:產生氣泡的原因可能不在錫槽。為此,首先打開Ibay繼續檢查,結果發現Ibay有氣泡從上游下來,進一步打開唇磚下的密封磚,檢查唇磚,發現唇磚有裂縫,在裂縫處有涼玻璃,如圖3所示。經過用鉤子清理和后續驗證,確定產生氣泡的原因為:唇磚裂縫造成。
圖3
唇磚裂縫及涼玻璃
唇磚氣泡是常見的一類成形氣泡。據資料介紹,唇磚的磨損、侵蝕、開裂以及唇磚缺陷所形成的玻璃氣泡,也位于玻璃板下表面,一般為沿玻璃拉引方向的氣泡帶,在玻璃板橫向位置也相對固定,通過調整板寬和原板在錫槽中的位置后氣泡帶的位置一般不會變化。氣泡有大有小,直徑一般為0.05~0.5mm。氣泡有的開口,有的閉口,多為閉口。
這次的唇磚氣泡稍有不同,一是尺寸均偏大,二是均為開口。主要原因是當唇磚出現較大裂縫時,會有玻璃液從裂縫滲入,慢慢下流,這里溫度低,玻璃液的流量又小,只有當達到一定量才滴落下來,滴落的玻璃可能還裹入錫槽氣體形成氣泡;冷熱玻璃相會引起玻璃中氣體溶解度變化,也會析出氣體形成氣泡。滴落的涼玻璃在正常玻璃板根的后部,在由玻璃板帶出時粘附在玻璃板的下表面, 形成下表面開口氣泡。
氣泡的解決
唇磚裂縫已經影響到玻璃板面質量,氣泡、波筋的產生與之有直接關系。為了確保玻璃質量的穩定,最好的辦法是盡快更換唇磚。但暫時沒有備用的唇磚,訂貨至少要3個月以上,因此要采取應急措施,控制氣泡的產生,具體方案為:
(1)流道降溫
逐步將流道溫度降低3~10℃。該項措施實施后,玻璃質量時好時壞,氣泡還是會斷斷續續的出現,出現時持續時間2~14h。
(1)制作水包封堵唇磚裂縫
流道降溫不能完全解決問題,只能從源頭上杜絕氣泡來源。在更換唇磚條件不成熟的條件下,考慮能不能將裂縫堵上,因此設計一個堵縫的水包,如圖4所示。將圖4中部位標注5的堵頭尖頭插入唇磚裂縫中。該措施實施后,直至更換新的唇磚,玻璃氣泡沒有再出現。
圖4 唇磚裂縫封堵水包
結語
成形氣泡是浮法玻璃成形過程中的缺陷。通過對浮法玻璃生產中氣泡來源的分析,在沒有備用唇磚更換的情況下,采取了制作特殊設計的水包,將唇磚裂縫堵上,避免玻璃液從裂縫中通過,使氣泡不再產生,在更換唇磚前的一段時間里保證正常生產,減少了對玻璃質量和產量的影響。