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耐火材料行業(yè)知識

浮法玻璃流道唇磚引起氣泡的原因及解決措施

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(jīng)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(zhì)量與錫槽底磚等也密切相關(guān),很容易形成與之相關(guān)的缺陷。每天有數(shù)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(cè)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(dǎo)致玻璃板面上出現(xiàn)線道、玻筋、氣泡等缺陷,嚴重影響玻璃的質(zhì)量和產(chǎn)量。有時因唇磚問題出現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(qū)觀察窗能觀察到。

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(b)在線缺陷檢測儀顯示缺陷分布

圖1氣泡位置分布

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圖2氣泡外觀及尺寸

由于氣泡較大,嚴重影響玻璃的質(zhì)量和產(chǎn)量,玻璃的成品率從90%降至43%。

根據(jù)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(xiàn)與降拉引量有直接關(guān)系,可能是高溫區(qū)槽底磚縫在降拉引量過程中出現(xiàn)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(fā)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(fēng)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(jié)構(gòu)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(wěn)定;增加槽底高溫區(qū)域風(fēng)量,降溫高溫區(qū)槽底溫度;3"槽底風(fēng)機打開送風(fēng)到高溫,架設(shè)臨時風(fēng)機和壓縮空氣冷卻左側(cè)2bay位置,抽出錫槽高溫區(qū)2’水包,進一步降低高溫區(qū)域槽底溫度;加錫,中間段錫液面穩(wěn)定在60mm。但采取一系列措施后,氣泡形狀、大小、位置、數(shù)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(jīng)過分析得出結(jié)論:產(chǎn)生氣泡的原因可能不在錫槽。為此,首先打開Ibay繼續(xù)檢查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)唇磚有裂縫,在裂縫處有涼玻璃,如圖3所示。經(jīng)過用鉤子清理和后續(xù)驗證,確定產(chǎn)生氣泡的原因為:唇磚裂縫造成。

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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(jù)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(diào)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(dāng)唇磚出現(xiàn)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(dāng)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(jīng)影響到玻璃板面質(zhì)量,氣泡、波筋的產(chǎn)生與之有直接關(guān)系。為了確保玻璃質(zhì)量的穩(wěn)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(yīng)急措施,控制氣泡的產(chǎn)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(zhì)量時好時壞,氣泡還是會斷斷續(xù)續(xù)的出現(xiàn),出現(xiàn)時持續(xù)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(shè)計一個堵縫的水包,如圖4所示。將圖4中部位標(biāo)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(xiàn)。

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圖4  唇磚裂縫封堵水包

結(jié)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(chǎn)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(shè)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(chǎn)生,在更換唇磚前的一段時間里保證正常生產(chǎn),減少了對玻璃質(zhì)量和產(chǎn)量的影響。


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