有关浮法玻璃下表面渗锡的影响因素

1简述

浮法玻璃生产过程主要是在锡槽中完成的，完成的必要条件是锡槽中必须要有保护气体(N2和H2)的通过。浮法玻璃的生产过程是在池槽中放入熔融锡液，并且不断加入玻璃液，由于玻璃液相对于熔融锡液的密度较小，玻璃液会漂浮在熔融锡液的表面，在重力和表面压力的影响下，玻璃液会在熔融锡液表面张开和摊平，进而形成了具有一定的宽度和厚度的玻璃带，并且玻璃带的表面是平滑和整洁的，这种玻璃带是可以和机械打磨的玻璃相媲美的，而且这种玻璃带无论从机械性能还是从化学稳定性等方面来说，都比机械打磨的玻璃更好。 但是由于锡液的极易氧化性，造成了一系列的锡缺陷。锡氧化是浮法玻璃下表面渗锡发生的主要原因，对进行渗锡之后的玻璃进行加热时，玻璃的表面会形成彩状，情况严重时会使玻璃表面变得不平和不透明，严重影响了玻璃的成品率和深加工，使玻璃的应用领域大大降低了，这也是我国的玻璃制品不能往精细方向发展的主要原因之一。目前关于浮法玻璃下表面渗锡的影响因素的研究已经有很多了，但是随着现代生产技术的完善和提升，玻璃表面的渗锡也出现了新的发展，给专家很多新的研究方向。

2浮法玻璃下表面渗锡的影响因素

2. 1温度的影响

根据实验研究表明，在同等生产条件下，渗锡量和锡槽的温度成正比，随着锡槽的温度增加，渗锡量就会增加。这是因为锡槽的温度增加使玻璃液的黏度减少，锡离子的活性增加，离子变化和交换速度也加快了，在一定时间内，渗入到玻璃内的锡量增加，并且渗入的深度也会加深。

2. 2厚度的影响

在渗入的过程中，玻璃带和锡液渗入的时间是由玻璃的厚度决定，随着玻璃的变厚，玻璃带在锡槽中停留的时间就会变长，离子变化和交换反应的时间也会加长，并且渗入在玻璃内的锡离子的数量也会增加。根据实验表明，随着玻璃的加厚，锡离子的数量会增加，但是对深度的扩散是没有影响的。

2. 3 N2和H2的纯度和配比的影响

锡液极易发生氧化，造成一定程度的锡缺陷，为了防止锡氧化的出现，采用的办法是在锡槽中通入N2和H2保护气体。在锡槽中通入氢气是为了消耗掉锡槽中的氧，而微量氧的含量是和锡液的溶解度有关的，两者成正比，随着锡液的溶解度降低，锡槽中的微量氧也会减少。锡槽中高、低温度区域的氧含量是不同的，高温区域的氧含量低于低温区域的氧含量，所以为了保证锡槽中、低温度区域的还原条件，就要在锡槽中加入更多的氢含量。所以在实际生产生活中，为了生产出更高质量的玻璃，控制氢气的含量是关键。其中，浮法玻璃下表面渗锡含量受到保护气体的纯度、含水量等因素的影响，保护气体的纯度越低，锡槽受到污染的儿率就越大，渗锡的现象就会越严重。

2. 4槽压的影响

为了保持锡槽内气氛的纯净程度需要调节好锡槽槽压的大小。为了阻止外部空气的进入和还原气氛，通常要提升锡槽和外部的压差。当槽压降低时，外部的空气和其他杂质气体很容易进入锡槽内，破坏了锡槽内部的条件，使锡槽受到污染，造成了渗锡量的增加。所以，为了减少浮法玻璃表面的渗锡量，增高槽压是其中最有效的手段之一。在实际生产中，人们常常用改变保护气体的含量和调整出口的帘子高度来控制锡槽内部的压力。

2. 5玻璃基本化学成分的影响

浮法玻璃的基本化学成分也会影响到玻璃表面的渗锡量。其中，浮法玻璃中铁元素的含量是最主要的影响因素。依据大量实验表明，铁元素的含量和渗锡量成反比，渗锡量会随着铁元素的增加而减少，所以，增加玻璃中的铁元素是减少渗锡量的有效方案。

2. 6微量氧和水汽等氧化性气体浓度的影响

氧化性气体的进入很容易使锡液发生氧化，但是，在玻璃的生产中阻比微量氧、水汽等氧化性气体的进入是很困难的。渗锡现象发生的主要原因是由于锡氧化，尽管金属锡和玻璃并不会相融，但是，锡离子则会很容易地渗透到玻璃的表面中。通过锡槽中露点的情况，可以观察出锡槽中微量氧、氢和微量水之间的关系，三者中呈现的关系是动态且平衡的，也就是说明，通过降低锡槽内微量氧的含量来降低锡槽内的露点是可行的。在其他条件不改变的情况下，降低露点可以有效降低渗锡量。

2. 7全氧燃烧工艺的影响

全氧燃烧的熔窑中含有高达90%以上的氢气和50%以上的水蒸汽，玻璃液在高温的作用下会和水分子发生一系列的反应，使玻璃中含有的水含量远远高于传统浮法生产中的玻璃。玻璃的茹度受到水分子的作用，使全氧燃烧的熔窑生产出的成品玻璃和传统浮法成品玻璃也不尽相同。有关实验表明，全氧燃烧浮法玻璃的渗锡量要高于一般的浮法玻璃，这主要是因为全氧燃烧中的水分子含量较一般浮法玻璃要高。

3减少浮法玻璃表面渗锡量的方案

为了提高玻璃制品的成品率和玻璃的质量，减少浮法玻璃表面渗锡量，其中，减少锡离子的扩散和保持锡溶液的洁净度是关键。

3. 1保持锡槽的洁净度

为了减少浮法玻璃表面渗锡量，就要减少锡槽的污染。提高锡槽的封闭度、保持好保护气体的含量以及适当的槽压是保持锡槽洁净度的有效方案。在实际生产中要严格要求工作人员按照操作流程进行，尽量不要打开锡槽的边封和避免其他气体的进入。

3. 2加铁还原

在实际生产中为了保证锡液的纯净度，通常会加入一些比锡更活泼的金属元素，例如钠、钾、铁等，锡液首先和氧、硫发生作用，使被氧化的锡元素得到了还原。在锡液加入铁的最佳含量为0. 02%~0. 03%，如果加入的铁元素过高的话，就会在玻璃生产中产生很多的锡灰，尤其是在生产比较厚的玻璃时，锡会很容易在玻璃出口处出现聚集的现象，很多时候由于温度、气体、压力等条件的变化会造成沾锡，对玻璃造成一定程度的磨损。所以，在锡槽中加入铁的时候，一定要注意对锡灰的处理和清洁。

3. 3降低低温区和锡液的温度

玻璃表面的锡离子是造成热弯彩虹的主要因素，尽管高温区的锡离子有着很强的扩散能力，但是仍有很多进入到玻璃内部很深的位置。由于受一些铁离子等氧化性元素的影响，使玻璃表面发生了一系列的氧化反应，而且对热弯时产生的彩虹作用较小。在实际生产中，人们经常通过降低低温区和锡液的温度来减少渗锡量。

3. 4二氧化硫氧化表层二价锡

人们往往会在出口处使用到二氧化硫来减少玻璃表面的渗锡量，这种方法有效地增强了玻璃表面的硬度和防霉能力，也有效减少了表面的沾锡和磨损的程度，但是二氧化硫流入锡槽之后，会对锡槽产生很大的影响，所以为了减轻对工况的影响，应当调节遮挡帘子的高度，并使之呈现梯形的形状。