锡槽氧、硫污染物的控制

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1、锡槽氧、硫污染物的控制 摘要：讲述了锡槽氧、硫污染的机理，控制的基本方法，当槽内 保护气被污染后的补救措施。关键词：锡槽 氧 硫 污染 密封 控制浮法玻璃生产过程中锡槽的纯锡对玻璃是不污染的，而造成 污染物是金属锡的氧化物。控制锡的氧化、减少玻璃锡缺陷的关 键从目前看，氧、硫的污染是造成锡氧化产生缺陷的主要原因。 一：锡污染所造成的缺陷种类锡缺陷的种类：有渗锡、光畸变、雾点、板下开口小气泡等 缺陷。二：氧、硫的来源及污染机理目前从保护气的生产控制水平看，能达到较高的水平，一般 都控制在3PPM，露点在-50以下。对玻璃质量的影响很小，不在 考虑范围以内，但氧到底来自于什么地方：据分析来自于锡槽

2、的 密封和玻璃液的本身。 氧的来源：一是锡槽的密封性，在密封不良的情况下，外界空气 就会渗入锡槽，造成锡液氧化。二是成型玻璃液也会带入部分氧 气。 硫的来源：一是采用芒硝澄清的熔窑产出的玻璃液还有部分未分 解的芒硝，在锡槽内进一步分解产生 SO 气。二是部分厂家在使2用 SO 气体时，共气系统设计不合理，从过渡辊台带入。21：氧污染造成的后果氧的带入是因锡槽密封不严，由于外界空气氧分压远远大于 锡槽内的氧分压，虽锡槽压力远远大于外界压力，氧还会渗入锡 槽，造成锡液氧化。Sn+1/20 f SnO2锡槽进入氧气后，锡液被氧化成氧化亚锡，部分进入锡液，在成 型时氧化亚锡会渗入到玻璃下表面微裂纹中，

3、如玻璃长期暴露在 空气中或在加工时，氧化亚锡会进一步氧化成氧化锡，分子直径 增大，微裂纹被扩张，在阳光下玻璃会出现光的干涉条纹，此条 纹为刚化彩虹。SnO+1/2OfSnO22部分产生的氧化亚锡漂浮在锡槽空间，一部分会沉积在温度 较低的槽顶上，被保护气中的氢气还原成锡，当达到一定的数量 时，在重力的作用下低落在未硬化的玻璃板上，产生板面变形， 此变形称为光畸变点。SnO+H fSn+H O22漂浮在槽内空间的氧化亚锡当遇到保护气中的氢气时，会被还原 成金属锡，飘落在玻璃板上，此时在玻璃板面上用肉眼观察是看 不到的小的变形，但在做高级制镜时会出现一片一片的暗区，在 显微镜下观察，有细小的金属微粒

4、，此现象称为雾点。玻璃中的三氧化二铁，被金属锡争夺出一个氧，形成氧化亚铁， 锡被氧化成氧化亚锡，渗透到玻璃中，也会出现氧污染。FaO+SnfFaO+SnO2：硫污染硫的带入是由硫澄清玻璃生产中的玻璃液带入，硫澄清的玻 璃液都会带入部分的芒硝水进入锡槽，当芒硝水进入锡槽在还原 状态下会发生以下反应：Na SO +H Na 0+H 0+S02 4 2 2 2 2NaSO +SnOSnO +SO+NaO2 4 2 2 2S0+Sn+H SnS+H O2 2 2芒硝分解产生的 NaO 溶解在玻璃液中，产生的二氧化硫又2与锡发生反应，产生硫化锡，硫化锡蒸汽压较高，漂浮在锡槽空 间，并沉积在锡槽较低温度的

5、部位，槽顶、水包等处，成黑色粉 末状，当锡槽工况发生变化时，脱落掉在未硬化的玻璃带上，造 成光畸变点。对于硫污染，保护气中的氢起到了反面作用。过渡辊台不合理使用二氧化硫也会发生硫化反应。如使用在 唇砖与第一道棍之间或使用在很容易进入锡槽，出现 SO 污染。2对于玻璃板下开口小气泡的产生也是氧、氢和硫的污染造成，其 产生的原因是锡液内渗入此气体后，由于锡液对流不合理或锡槽 工况发生变化，低温锡液回流到热端，含有气体的锡液出现过饱 和析出，把未完全硬化的玻璃带顶成小的开口泡，此泡直径较小， 成雾状。三：污染物的控制污染物的控制是根据缺陷产生的原因来解决，氧的控制， 主要从锡槽的密封入手，密封好了，

6、一是可提高锡槽压力。二是 可有效的阻隔氧气的进入，从而减少锡液污染。1 ：流道：采用耐高温的密封泥料密封所有砖缝，燕尾砖间 首先用硅线石砖盖严，在用耐高温的密封泥料封严（不能用普通 边封泥料和保温棉密封）。闸板砖缝隙用L型硅线石砖盖严。个 别厂家有采用纯氮气密封闸板砖缝，效果较好。2：边封的密封，首先用硅酸铝保温棉塞严，然后用边封泥 料抹严，不得有裂纹。也有用钢板焊死的，效果较好，但出现事 故时操作不方便。3：拉边机的密封，目前较多先进厂家普遍采用与拉边机一 体的专用密封边封。密封效果较好，但采用老式拉边机的密封， 边部要用硅酸铝保温棉折叠成块，塞严，后用保温棉按所须形状 剪成块封严，在用密封

7、泥料抹严。4：出口密封：现在都采用石英或碳纤维布作为上布空间密 封，下部用石墨擦锡装置，内部充有氮气形成较大的正压阻止外 来空气进入，过渡辊台与退火窑完全分开，减少退火窑对锡槽的 干扰。硫污染的主要来源是玻璃液本身带来，在控制硫污染的方法 是采用 COD 控制技术，控制原料和熔化的氧化还原态，在玻璃得 到澄清的情况下，尽可能减少玻璃澄清剂芒硝的用量，减少玻璃 液带入锡槽的芒硝量。对于过渡辊台二氧化硫的用法，应控制在二号辊以后使用， 出口唇砖与第一道过渡辊间要充有纯氮气，保证其压力大于二、 三道棍间的压力，防止二氧化硫起进入锡槽。 四：被污染后的补救措施氧、硫的污染不可能完全控制到理想状态，总要

8、被氧、硫污 染，只是轻重的问题，被污染后如何补救，在个别玻璃厂分别采 用了不同的方法。1 ：直线电机，直线电机在锡槽以得到了广泛的采用，安装 在不同的位置，控制锡液的对流，典型的安装方法如下图：控制了锡液对流，有效的防止了低温锡液向高温区对流， 区域内锡液温差小，不会因锡液温度变化而出现锡液内含有的 氧、硫和氢饱合蒸汽压的变化而形成小的下开口泡。同时也减少 了氧化锡向槽内空间的挥发污染。有利于玻璃的成型和冷却。出口直线电机同时具有清理锡灰的作用，被污染的锡灰，被积 攒在灰池内，及时清理出去，减少锡槽污染。2：锡槽排气装置的设置，可通过不同位置的气体排放，及 时排除锡槽空间以被污染的保护气，提高

9、空间的气体纯度。3：在锡液内加入比锡更易氧化的金属，使之先被氧化，浮 于锡液表面（此金属或金属氧化物不得对玻璃有害），及时清理 出去，从而减少锡液污染。在锡液补救措施中，还有许多的方法，各玻璃厂采用的方 法也个不相同，但都得到了一定的效果。总的来说，锡槽的氧、硫污染的控制是一个较为复杂的控 制过程，在实际操作中，要根据生产实际情况而定，不能盲目， 以减少副作用的产生。为什么硫污染主要来自玻璃液:1. 在玻璃生产一线干过的都知道,流道在没有特殊密封装置的情 况下,定期要进行清扫,附着物主要是芒硝和锡石.有兴趣可以到 自己的生产线测量一下,如果说芒硝在热点高温下全部分解,此 处芒硝来于何处,如果说

10、是从空间而来,卡脖目前一般采用全分 割,冷却部一般采用稀释风,保证冷却部的压力并微调流道温度, 压力控制一般大于熔化部.所以说流道处的芒硝是玻璃液本身带 来,能到流道也能到锡槽.2. 过渡滚台处的SO装置，许多玻璃生产线已不在过渡滚台使用，2移至退火窑，过渡滚台与退火窑又是分割的,so进入锡槽的量可2以说是微乎其微.3. 大家可能有一个体验， 如果我们用钩子把闸板附着物滴落在流 道玻璃液中， 再到出口看玻璃板面看， 你会看到芒硝泡和结石在 版面，从此说明，芒硝在流道和锡槽的环境下，还会继续分解.说明一点:氧化锡为白色. 硫化锡为黑色粉沫. 清扫锡槽时一般黑 色粉末较多，说明锡槽硫污染要比氧污染

11、严重.氧、硫的来源主要是玻璃液，控制玻璃液的氧化还原性是控 制锡液污染最关键的地方，目前一些玻璃厂还没有认真的控制。 例如一些玻璃厂，在使用芒硝、碳粉时，不加控制，随意使用， 认为多加一些芒硝就可以促进玻璃熔化的澄清和均化，对造成的 影响确不加考虑。锡槽内的离子交换：玻璃液从流道流入锡槽锡液表面，在锡 液表面成型，此时，玻璃液与锡液间存在者离子浓度差，浓度差， 造成了玻璃和锡液离子间的扩散， 离子扩散主要表现在，锡液中的氧化亚锡和玻璃中的碱金属、碱 土金属的置换，这在玻璃板检测中以得到了验证，玻璃表面层中 氧化锡含量增加，碱金属和碱土金属含量降低。这在玻璃的上下 表面检测中也可以看出变化，接触锡液的下表面氧化锡含量多， 上表面少。 离子交换带来的质量缺陷：氧化锡与玻璃中的碱金属、碱土金属 发生置换后，氧化锡进入到玻璃体内，碱金属、碱土金属进入到 锡液中，锡液中碱金属、碱土金属又会渗入到槽底耐火材料中， 发生反应，形成釉面层和霞石化，造成底砖的表层和深层成分不 同，在锡槽温度等发生变化时，由于膨胀系数不同而出现脱层， 影响玻璃质量。