玻璃結(jié)石缺陷與控制（課堂PPT）

1、12本講重點： 1、缺陷定義； 2、缺陷的分類； 3、了解配合料、耐火材料結(jié)石的形成原因了解配合料、耐火材料結(jié)石的形成原因及解決措施；及解決措施；3需要掌握的知識：需要掌握的知識： 1、玻璃中的缺陷按形成部位分那幾類？ 2、配合料結(jié)石的形成原因及解決措施是？ 3、斜鋯石形成原因及解決措施是？ 4、碹滴形成原因及解決措施是？ 5、霞石形成原因及解決措施是？ 6、剛玉結(jié)石形成原因及解決措施是？ 7、莫來石、黑點形成原因及解決措施是？4第一節(jié)、概述 玻璃體內(nèi)由于存在著各種夾雜物，引起玻璃體均勻性的破壞，從而影響玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量，稱為玻璃體的缺陷。 玻璃體的缺陷是在熔化過程中玻璃液的物理化學(xué)均一性受到破

2、壞而發(fā)生的。5 在浮法玻璃生產(chǎn)過程中，從在浮法玻璃生產(chǎn)過程中，從原料加工到配合料在高溫熔化爐原料加工到配合料在高溫熔化爐中熔化，再到錫槽中的成型，最中熔化，再到錫槽中的成型，最后經(jīng)退火到冷端獲得玻璃產(chǎn)品，后經(jīng)退火到冷端獲得玻璃產(chǎn)品，每一環(huán)節(jié)中的失控都有可能使玻每一環(huán)節(jié)中的失控都有可能使玻璃產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷。璃產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷。6 實際上，理想均一的玻璃是不存在的。即是說，玻璃的缺陷如同數(shù)學(xué)誤差一樣，是不可能徹底消除和避免的，我們能做到的只是盡量減少操作失誤出現(xiàn)的缺陷，以及盡最大的努力將各種缺陷降到最底。 7第二節(jié)、 缺陷的分類 按形成部位分成6大類： （1）、原料缺陷 由于各種原因，造成原料自身質(zhì)量問

3、題或外來夾雜物引起的缺陷。 （2）、熔化缺陷 在熔化部，由于熔化不良引起的缺陷。 （3）、耐火材料缺陷 由于耐火材料的熔蝕和其他方式對耐火材料的侵蝕引起的缺陷。8 （4）、成型缺陷 在成型部位形成的缺陷。 （5）、退火缺陷 退火過程中，由于退火制度不合適或事故造成的缺陷。 （6）、冷玻璃加工和儲存缺陷 玻璃切裁、包裝和儲存過程中形成的缺陷。9 按在玻璃中的位置分成3大類： （1）、玻璃板中的缺陷 這是一種由熔化或配合料引起的缺陷，通常以固體夾雜物（結(jié)石）和氣體夾雜物（氣泡）的形式出現(xiàn)。 （2）、玻璃板上表面的缺陷 結(jié)石 這是一種碹頂?shù)温湮铮ㄒ旱巍⒎蹓m）所造成的缺陷。如缺陷位于玻璃淺表層，這種缺

4、陷往往由熔窯碹頂或錫槽頂?shù)温湮锂a(chǎn)生的固體夾雜物造成。 上表面氣泡 這種缺陷往往是閘板部位形成的閘板泡，一般泡徑較大。10 （3）、玻璃板下表面的缺陷 類似于玻璃上表面的缺陷，如氣泡（閉口泡）、結(jié)石等。 下表面特征缺陷，如沾錫、開口泡等。 產(chǎn)生于流道流槽、唇磚或錫槽的下表面開口泡。 光學(xué)性質(zhì)缺陷，玻璃因化學(xué)和熱均勻性而產(chǎn)生的光學(xué)變形；麻點如壓裂、硌傷等缺陷；由錫槽產(chǎn)生的光畸變等。11按顯微結(jié)構(gòu)可以分為2大類 （1）、非晶態(tài)缺陷 氣相缺陷（氣泡） 玻璃相夾雜物（條紋和癤瘤） 硌傷和壓裂 由不均勻應(yīng)力產(chǎn)生的缺陷 （2）、晶態(tài)缺陷 熔化殘留物 侵蝕的耐火材料 玻璃熔體的析晶 錫槽產(chǎn)生的上表面缺陷12第

5、三節(jié)、原料及熔化部位產(chǎn)生的缺陷 、結(jié)石 玻璃中各種固體夾雜物無論其來源如何統(tǒng)稱為“結(jié)石”，其中，有未熔化的配合料以及隨著配合料進入熔體中的難熔物質(zhì)形成的配合料結(jié)石配合料結(jié)石；耐火材料未熔化殘余物形成的耐火材料結(jié)石耐火材料結(jié)石；有從玻璃自身析出的結(jié)晶結(jié)石結(jié)晶結(jié)石；有因冷卻部碹頂或錫槽頂?shù)我何镌斐傻摹⑤p微暴露在玻璃表面上的碹滴結(jié)石碹滴結(jié)石等。該類缺陷通常位于玻璃體內(nèi)，結(jié)石的尺寸可從肉眼能看到極小顆粒到大塊夾雜物，可有不同的形狀和顏色，可以是不透明的或半透明的。由于其組成與周圍玻璃的組成不同，因此他們的膨脹系數(shù)不同，在結(jié)石周圍就會產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)結(jié)石較大時，產(chǎn)生的應(yīng)力就越大，甚至導(dǎo)致玻璃帶的破裂。131

6、、配合料結(jié)石 該類缺陷大多在玻璃板的上表面，呈白色小粒狀或多個顆粒的聚合體。結(jié)石周圍有較寬的擴散層，在窯內(nèi)停留時間長的結(jié)石，表面瓷化，周邊與玻璃界限不清晰。 （1）、形成的原因形成的原因 該類結(jié)石屬于未熔化的殘留物，一般產(chǎn)生的原因為硅砂顆粒過大，形成的未熔石英；配合料 調(diào)和不均勻，局部形成的硅砂富集；配合料輸送及窯頭料倉貯存過程中的分層；助熔劑過少；熔化時跑料或邊部切料；熔化溫度過底等過程造成。14 未熔石英結(jié)石：15（2）、解決措施）、解決措施 嚴格控制各種原料的進廠標準，特別要嚴格控制硅砂、長石質(zhì)原料的粒度上、下限以及各種原料的有害雜質(zhì)含量； 定期校驗稱量系統(tǒng)，杜絕稱量事故； 對水分波動水

7、分波動較大的硅質(zhì)原料，采用在線測水的方式扣除水分； 在混合機正常運轉(zhuǎn)的情況下，制定合理的混合工藝參合理的混合工藝參數(shù)數(shù)（配合料干、濕混時間，料溫、含水率等），定期對配合料均勻方差進行測定，保證每副配合料都具備良好的均勻度； 加強熔化管理，保證在換火期間，不切料，穩(wěn)定料山及泡界線位置； 制定合理的熱負荷分布，建立合理的溫度曲線，加強加強前區(qū)熔化能力前區(qū)熔化能力。162、耐火材料結(jié)石 耐火材料結(jié)石通常都不是暫時出現(xiàn)的缺陷，而是一種嚴重的生產(chǎn)事故。 缺陷一旦出現(xiàn)，消除它往往十分困難，有時，要完全消除耐火材料產(chǎn)生的結(jié)石，通常要采取一些根本性的改變措施。17（1）、斜鋯石 外觀和形貌特征 斜鋯石可分為一

8、次斜鋯石、二次斜鋯石及一二次斜鋯石，三者外觀無大區(qū)別。在玻璃中呈白色及灰白色在玻璃中呈白色及灰白色致密小顆粒狀，與玻璃基體界限分明，有致密小顆粒狀，與玻璃基體界限分明，有堅硬的瓷質(zhì)感堅硬的瓷質(zhì)感。在顯微鏡下，一次斜鋯石呈細小顆粒狀或紡錘狀、卵狀分布，二次斜鋯石呈松枝狀。18 初生斜鋯石： 鋯英石：19二次斜鋯石20 可能產(chǎn)生的原因可能產(chǎn)生的原因 主要有3個方面：來自于池壁的電熔AZS磚,由于高溫玻璃液對池壁的化學(xué)侵蝕和對流沖刷作用造成AZS磚的剝落;鋯英石搗打料落入玻璃液,由該原因形成的結(jié)石的結(jié)構(gòu)較疏松;窯底不動層的翻出物(這種晶體往往發(fā)育良好、完整，多為二次斜鋯石）。21、解決措施、解決措施

9、 、加強池壁保護，避免配合料接觸池壁； 、控制火焰的角度及長度，避免火焰空間的AZS磚及鋯石英搗打料落入玻璃液； 、加強熔化操作，減少玻璃液流的波動，防止對池壁的嚴重沖刷及池底涼玻璃液上翻； 、剔除原板中這種結(jié)石顆粒，因為這種結(jié)石隨碎玻璃重新入窯后，大結(jié)石較難熔掉，小結(jié)石繼續(xù)析晶或形成條紋或癤瘤。22（2）、碹滴 、外觀和形貌特征 該類結(jié)石呈尺寸大該類結(jié)石呈尺寸大小不等的不透明或半透明狀，顏色為白色、小不等的不透明或半透明狀，顏色為白色、灰色、深色、淺黑色等。結(jié)石中央呈原磚灰色、深色、淺黑色等。結(jié)石中央呈原磚狀，邊部有溶解蝕變和析晶。結(jié)石旁波及狀，邊部有溶解蝕變和析晶。結(jié)石旁波及較大，常常還伴

10、隨有裂紋。較大，常常還伴隨有裂紋。在顯微鏡下呈方石英、鱗石英晶體，晶體粗大的鱗石英多呈矛頭狀雙晶，單偏光下，呈淺黃色，突起較底，正交光下，有灰白、淺黃的干涉色。2324 、產(chǎn)生原因和部位產(chǎn)生原因和部位 熔化部碹頂硅磚的剝落物，產(chǎn)生部位從前區(qū)L型吊墻至熔化部后山墻都有。產(chǎn)生部位不同，其化學(xué)組成及物相組成都有所不同。產(chǎn)生于前區(qū)L型吊墻的晶型排列不整齊；產(chǎn)生于前區(qū)碹頂?shù)闹胁空呔w排列整齊，呈玉黍狀或團粒狀；產(chǎn)生于前區(qū)碹頂邊部的晶型排列同產(chǎn)生于前區(qū)L吊墻；產(chǎn)生于熱點后部碹頂者晶型排列整齊，這個部位溫度相對較底，堿性組分、芒硝分解產(chǎn)物易在此處凝聚，侵蝕較嚴重；產(chǎn)生于熔化部后山墻者晶體中含有硫元素，呈鐘乳

11、石狀的熔融凝聚物，還可能有殘磚存在。25、解決措施、解決措施 設(shè)計 合理的窯爐結(jié)構(gòu)，在砌筑大碹時，一定要執(zhí)行砌筑標準，嚴把質(zhì)量關(guān)，盡量減少磚縫，投產(chǎn)初期嚴格制定烤烤窯工藝制度。窯工藝制度。 經(jīng)常對熔窯進行熱工標定，建立定期的查窯制度，用紅外測溫儀定期監(jiān)測大碹表面溫度并做記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)大碹表面某點溫度超過300時，就要每天對該點進行跟蹤溫度測量，當(dāng)溫度超過600時，就要打開保溫層進行維修，針對出現(xiàn)的侵蝕空洞，及時修補，防止大碹硅磚及保溫層進一步受侵蝕。 調(diào)整火焰角度調(diào)整火焰角度，減少火焰對碹頂?shù)纳蠐P燒損； 在不影響熔化的前提下，適當(dāng)降低熔窯溫度； 在滿足澄清的前提下，盡量減少澄清劑芒硝的用量； 定

12、期處理后山墻的掛簾子。26（3）、霞石 、外觀和形貌特征 為白色顆粒結(jié)石，有時在白色顆粒結(jié)石，有時在癤瘤內(nèi)呈半透明析晶狀癤瘤內(nèi)呈半透明析晶狀。顯微鏡單偏光下呈羽毛狀或階梯狀，正交光下，有鮮明的干涉色。 、產(chǎn)生的原因和部位產(chǎn)生的原因和部位 鋁硅質(zhì)原料中有大顆粒；鉀長石水分偏大、細粉過多造成結(jié)團；原料加工、運輸、貯存的過程中引入了鋁硅質(zhì)、高鋁質(zhì)夾雜，如黏土質(zhì)、莫來石、剛玉及耐火磚磚屑等；池壁鋯剛玉磚的沖刷、熔蝕形成的大黏度玻璃液進入主體玻璃液后的析晶；剛玉磚的熔蝕所形成。斜坡碹上保溫所用的高鋁質(zhì)黏土泥，一般在剛投產(chǎn)時也會發(fā)生。272829、解決措施、解決措施 嚴格控制鉀長石上、下限顆粒組成； 保證

13、配合料調(diào)和均勻； 保證玻璃液的對流、液面、料堆、溫度穩(wěn)玻璃液的對流、液面、料堆、溫度穩(wěn)定，嚴禁液面的大起大落定，嚴禁液面的大起大落，減輕對池壁的嚴重沖刷； 若玻璃中有大的夾雜物，應(yīng)切除后再進入碎玻璃循環(huán)系統(tǒng)。30（4）、剛玉 、外觀和形貌特征 在玻璃板面呈白在玻璃板面呈白色致密顆粒狀，顆粒較小，結(jié)石與玻璃界色致密顆粒狀，顆粒較小，結(jié)石與玻璃界限較清晰。限較清晰。顯微鏡下觀察，結(jié)石中心呈致密原磚結(jié)構(gòu)，結(jié)石旁邊有粒狀、柱狀、板狀剛玉顆粒析出或剛玉周圍有二次莫來石、霞石伴生。3132 、產(chǎn)生原因和部位產(chǎn)生原因和部位 AZS磚侵蝕剝落的蝕變產(chǎn)物；莫來石磚的侵蝕后產(chǎn)生結(jié)石的伴生物；黏土磚侵蝕后所形成結(jié)石

14、的伴生物；剛玉磚的剝落物；原料中有鋯鋁質(zhì)、鋁硅質(zhì)、鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)等夾雜物。33、解決措施、解決措施 嚴格控制原料質(zhì)量，杜絕含鋯鋁質(zhì)、鋁硅質(zhì)、鋁質(zhì)、高鋁質(zhì)等夾雜物的引入； 嚴禁溫度大幅度的變化； 嚴禁液面的頻繁起落，防止對池壁造成嚴重沖刷； 選用高質(zhì)量的鋁硅質(zhì)耐火材料及剛玉磚。34（5）、莫來石 、外觀和形貌特征 在玻璃板面呈白色在玻璃板面呈白色或淺黃色顆粒狀，與玻璃液界限較分明或淺黃色顆粒狀，與玻璃液界限較分明。在顯微鏡下觀察，中心為莫來石原磚結(jié)構(gòu)，邊部有剛玉、針狀莫來石及霞石析出，若是鋯莫來磚還伴隨有斜鋯石析晶。 、產(chǎn)生原因和部位產(chǎn)生原因和部位 莫來石磚的剝落物，原料中夾雜有莫來石磚顆粒。3536、解決措施、解決措施 嚴格控制原料的質(zhì)量，杜絕莫來石磚顆粒夾雜物的引入； 減少投料時配合料細粉的飛揚，減少對L型吊墻的侵蝕； 窯爐到后期時，若L型吊墻出現(xiàn)嚴重的損壞，可采取熱修的方式進行熱補。37（6）、黑點 、外觀和形貌特征 一般分布在玻璃板一般分布在玻璃板中，顆粒直徑約在中，顆粒直徑約在1左右，也有直徑在左右，也有直徑在5左右的大顆粒，顏色多為黑色、墨綠，左右的大顆粒，顏色多為黑色、墨綠，也有棕黑色、灰黑色等也有棕黑色、灰黑色等。在顯微鏡下觀察，中心為黑色，邊部呈綠色，為俗稱的鉻點。結(jié)石呈棕黑