浮法玻璃的浮托介質及保護氣體

【中玻網】浮托托介質的選擇必須具有以下幾個條件：

　　1、在錫槽適用溫度范圍（1100-600℃）內密度大于玻璃液密度（一般取浮法玻璃的密度為2.5×103kg/m3）。

　　2、熔點低于錫槽較低溫度一般要求小于600℃。

　　3、沸點越高，蒸汽壓越小，金屬溶液就不容易蒸發，產生消耗。同時在低溫部位冷凝的可能性也減少。

　　4、與玻璃液完全不浸潤。

　　5、與玻璃液不發生化學反應。

　　6、使用時沒有毒副作用。

　　7、容易得到，價格不能太高。

　　在眾多的金屬和合金里，只有錫較適合作為浮法玻璃成型的承托介質。所以浮法生產線上就有了錫槽這座熱工設備。

　　錫的性質

　　1、錫的物理性質

　　錫屬多晶形，錫在1100℃的密度為6.368×103kg/m3，在550℃的密度為6.746×103kg/m3，熔點為232℃，沸點達到2623℃。1027℃時的蒸汽壓僅為1.9×10-4mmHg，在幾乎不蒸發。液態錫與玻璃體完全不浸潤，也不發生化學反應。錫及其化合物均無害，且容易得到。

　　2、錫的化學性質

　　錫在常溫下氧化形成致密的SnO2薄膜，能阻止錫進一步氧化。在錫槽中常見錫的化合物有氧化錫、氧化亞錫、硫化錫、硫化亞錫。錫的氧化物和硫化物可以被C、CO和H2還原。但是錫在高溫下較易與空氣中的氧氣反應，生成氧化錫或氧化亞錫，所以錫槽內必須保持還原性氣氛，通常采用N2+H2作為錫槽的保護氣體。

　　保護氣體

　　光亮潔凈的錫液面是制造性能優良的浮法玻璃必要條件。錫在高溫下較易被氧化，會污染玻璃表面，造成質量缺點，所以考慮采用惰性或還原性氣體。國內外都采用N2+H2(N2 92％～96％，H2 4％～8％)作為錫槽用保護氣體，以防止錫的氧化。

　　1、保護氣體的主要技術參數

　　就國內浮法玻璃企業而言，目前大多采用N2+H2作保護氣體，供氣設備的壓力一般維持在0.03MPa左右，流量(標準狀態)維持在1400～1500m/h，其中氮氣(標準狀態)為1300～1400m/h;氫氣(標準狀態)為90～110m/h(約占混合氣的5％～8％)。在錫槽內的分布多采用首部為5％～6％;中部為2％～4％;尾部為4％～6％。保護氣體的質量控制指標:氮氣≤10ppm，露點≤-60℃。

　　2、保護氣體的壓力波動對錫槽工況的影響

　　在浮法玻璃正常生產過程中，錫槽內氣氛是比較穩定的。錫在錫槽的溫度區域內，揮發性甚微，不會影響玻璃生產。但是當保護氣體壓力出現波動時，往往使錫槽內混入氧、硫成分，致使錫槽內的氣氛發生非常大的變化。在錫槽內，SnS和SnO是較易揮發的物質，由于它們的存在，使錫液的揮發度大大提高，這時SnO又很快氧化為SnO2，從而造成純錫和錫槽空間的污染。同時，SnS的沉落及錫液中SnS的過飽和析出，都黏結在熔融玻璃帶的上下表面，使玻璃產生“斑點”，降溫后形成凹坑，引起光畸變點。SnO則會使玻璃產生“霜花”。

　　3、造成錫液污染途徑

　　(1)玻璃液本身帶入的污染，即從熔窯流來的玻璃液中，含有溶解的硫、氧成分。

　　(2)由于錫槽受到密封條件的限制，O2和SO2、SO3可通過密封閘板等侵入錫槽。

　　(3)N2、H2中都殘留有微量的氧、硫成分，這些成分使錫槽內形成SnO、SnO2、SnS等氣氛，影響玻璃的成板質量。

　　而在上述各影響因素中，保護氣體的波動造成的危害非常大，更易反映出玻璃質量變差和沾錫、光畸變點缺點。這時往往需較長時間的調整方能恢復生產，所以在日常生產時，防止保護氣體的壓力波動，是一個非常重要的環節。