浮法锡槽技术的进展

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1、浮法锡槽技术的进展周天辉(杭州聚能玻璃技术有限公司杭州310014)　摘要:浮法锡槽技术一直处在不断发展中。我国由耐热混凝土槽底发展为粘土砖槽底,目前国外用一种兼具高弹性及低渗透性的粘土砖槽底。锡槽顶盖国内多使用耐热混凝土预制块吊平顶结构，国外则采用硅线石质的烧成砖组合吊顶。国外锡液流动的调控技术已非常成熟，主要有槽底挡坎、侧面挡板、直线电机,国内在这方面探索时间不长。控制硫及氧污染物的最新技术主要采用足量保护气、并加上高温区导流排空技术、同时在锡槽尾部采用直线电机及时排除锡渣。关键词:浮法锡槽，锡液流动，硫污染，氧污染，直线电机，气氛导流　 锡槽是浮法玻璃生产的核心热工设备，国

2、内外都对其严格保密，因此技术进展轨迹也各不相同。回顾进展历程，理解最新进展，对进一步发展我国浮法技术水平、引进吸收国外真正高水平的浮法技术，将起积极的作用。1槽底耐火材料的演变锡槽底砖是用于砌筑锡槽槽体内衬的特殊耐火材料，对其的质量要求着重在尺寸精度、高弹性、低发泡性及低渗透性等方面，对于耐压强度等一些常规的指标则无特殊要求。目前衡量底砖发泡倾向的指标为氢扩散度，一般认为氢扩散度小于150mmH2O即可防止冒泡。透气度则用于判断底砖抗Na2O的渗透能力，从一个侧面间接判断抗霞石化的能力，透气度越小，抗Na2O渗透能力越好。高弹性可防止砖体水平断裂上浮，常用应变率指标恒量弹性--即

3、砖体通过变形释放内应力的能力。1.2国内底砖的进展80年代中期之前，由于早期株洲初步探索试验锡槽漏锡的教训，我国设计的几座锡槽特别强调槽底的密封。当时的洛阳一线、南宁一线、通辽一线、洛阳二线均采用在槽底钢壳内现场捣打大块耐热混凝土的做法，混凝土块与块之间的膨胀缝夹石棉板，缝上部用水玻璃砂浆灌封。此种槽底含有大量水分，槽内温度波动时会大量冒泡，气泡上浮冲击并破坏柔软的玻璃带。槽底中的水分被烘烤升华之后，留下许多贯通气孔，锡槽保护气很容易渗透，也易引起冒泡[1]。洛阳二线因冒泡问题被迫于1986年进行小冷修，首次尝试用粘土砖更换高温区10米左右的混凝土槽底获成功，之后国内开始大量采用

4、粘土砖槽底。　开始时锡槽底砖直接从熔窑专用的底砖中挑选，这些砖基本满足当时的浮法技术要求，但应变率指标不合要求，砖体弹性很差，必须预留足够大的砖缝，以防止砖体相互挤压受损。这种“大砖缝”的做法一直沿用至今。“大砖缝”保证了槽底的安全性，但牺牲了锡槽高温区锡液的温度均匀性。锡液温度的均匀性对于生产优质薄玻璃是极其关键的。大砖缝中贯通到钢壳的锡液成为优良的热导体，在承托玻璃的锡液中形成“冷筋”，最终作用到玻璃上加重了表面变形。采用应变率较大的底砖，能预留较小的砖缝，升温后砖之间相互挤紧，将渗下的锡液量减少到最低程度，有利于锡液中的热均匀。应变率较大的底砖，其砖体弹性较好，受热膨胀产生

5、的较高挤压应力能通过变形得到部分释放，避免了应力蓄积引起砖体断裂浮起。目前国内已有多家专业槽底砖生产厂家，产品的氢扩散度和透气度指标优于国外产品，因此基本没有冒泡和霞石化剥落的问题。但国内底砖生产厂只是通过降低气孔率的办法来获取低氢扩散度和低透气度的产品，生产工艺与其他粘土质产品大同小异，并没有真正掌握锡槽砖的生产技术。由于国内锡槽设计上一直沿用大砖缝的做法，没有对砖材应变率指标提出要求，故底砖生产厂并未刻意控制此指标，生产的底砖在应变率指标方面存在较大差距，无法适应现代浮法的技术要求。应变率与氢扩散度、透气度二指标存在逆向相关关糸[2]，如不考虑前者，后二者是很容易控制的。同时

6、控制三个指标与只控制二个指标，在砖材生产技术上是完全不一样的。1.2国外槽底砖的进展过程从浮法工艺诞生之日起，国外锡槽就一直使用粘土砖槽底[3]。1970年之前，所用的粘土砖的氧化铝含量约25%左右，并富含1.5%的碱金属氧化物。此种砖在吸收从玻璃扩散出的钠后，在砖表面形成含Na2O20%的低共熔物，其低共熔点为732oC。在锡槽作业温度下，砖表面产生大量液相共熔物，它们呈“小蝌蚪”状上浮粘在玻璃上形成缺陷。因此1970-1980年之间，将砖中铝含量增加到38%--40%，砖吸收20%左右的Na2O之后，Na2O-Al2O3-SiO2糸统的低共熔点上升为760oC，大大减少了液相

7、量，很好地解决了“小蝌蚪”问题。但又出现了新问题，这种砖的玻璃相含量高达30%，应变率较低，脆性大、易断裂，导致了多起在砖厚方向的断裂事故，砖上半部分约7英寸厚上浮，俗称“7英寸效应”。继而在1980?990年期间，采用降低碱金属氧化物含量、提高氧化铝含量的办法，将砖体中玻璃相含量降低到15%。这种砖氧化铝含量在43--46%左右，虽然通过降低砖中的玻璃相增加了弹性，但这种砖的抗渗透性能力较差，钠扩散入砖体形成霞石类产物，反应产物因体积膨胀，出现卷曲剥落的问题。1990年之后，国