探究浮法玻璃原料质量控制

杨曲仲　周帅

摘要：优质玻璃生产环节，浮法玻璃为重要内容。本文对浮法玻璃的优点以及制作工艺进行简单介绍，分别从其原料的进场、制备、配料三方面对质量控制措施加以说明。

关键词：浮法玻璃;质量控制;原料

引言：在各个领域发展过程，玻璃材料应用范围越来越广，对其生产品质要求较高。浮法玻璃以其高透性和平滑性而被广泛应用。浮法玻璃制备环节，需要的原料种类较多，因此，为保证其制造质量，需要对原料质量科学控制。

一、浮法玻璃概述

浮法玻璃均匀性良好、透明度高、平整度高，可应用在多个领域当中。其制造原理为在氮气或者氢气作为保护气体条件下，在锡槽当中成型。熔融玻璃可在液态锡表面上漂浮，受到外表张力以及重力等作用，使玻璃液逐渐摊铺在锡液表面之上，待其形成表面平整的玻璃，并且冷却之后，在退火窑当中退火和裁切，即可获得浮法玻璃。

二、浮法玻璃原料的质量控制措施

（一）控制进场原料

制造浮法玻璃时，需要做好进场原料的质控工作。制作环节各种原料按照含量由多到少的比重为硅砂60%，白云石17%，纯碱16%，长石4%，石灰石2%，芒硝1%。除了纯碱和芒硝属于化工产品之外，其他原料均源自民矿，可能受到生产设备、工艺等影响，致使原料品质难以保证。故此，为确保厂家生产浮法玻璃质量，需要对上述原料展开质控工作。

硅砂作为浮法玻璃制作过程的主要原料，需要做好其质控工作。因为硅砂成分主要为二氧化硅，质控过程需保证二氧化硅含量≥99%，氧化铁含量≤0.04%。由于氧化铁的含量可影响玻璃实际透光性能，含量过高可能导致玻璃存在色差，同时，还能影响玻璃液的流动性，干扰其传热、接收辐射等效果。硅砂的粒径需要合理控制，其中不可含有粒径过大的材料，防止对其熔融性造成影响，致使玻璃产品当中存在较多含量的结石[1]。

对于白云石的质控方面，其在浮法玻璃当中占据比例仅次于硅砂，主要成分为碳酸钙。质控环节，需要控制其中氧化铁成分含量≤0.18%，氧化钙成分含量处于30～31%之间，氧化镁成分含量控制21%左右。

纯碱的质控指标为，氯化钠成分<0.3%，细粉的含量≤15%。明确氯化钠含量要求主要目的为其可腐蚀熔窑当中的耐火材料，若其含量过高，就会缩短熔窑使用年限。控制其中细粉量主要原因为，当细粉量过高时，可能导致其分散量较大，对其他配料造成影响，在制作过程可能落入其他设备当中，腐蚀设备。

在浮法玻璃制造过程当中，石灰石的用量较小，但是也要注意其质量控制，其中氧化钙的成分含量≥52%，氧化铁的成分含量≤0.15%。控制氧化钙含量主要目的为保证玻璃退火流程顺利，防止对玻璃质量造成影响。

（二）原料制备过程

原料制备环节的质控需要从如下四方面入手：

首先，把控不同原料的质量为控制称量环节产生的累计误差，可提前对电子称展开设定，为规避称量误差高于累计误差，可借助人工挑出这种方法，控制各付配料的误差处于准许范围之内。称量环节，硅砂材料的最大允许误差为0.5kg;白云石、纯碱、石灰石、长石和芒硝等材料的最大允许误差均为0.2kg;铝粉和煤粉的材料的最大允许误差为15g。

其次，还需重点对原料水分合理控制。各种原料当中，水分含量可呈现出较大波动。以硅砂为例，其含水量可达约7%，由于其水分量较多，可能导致原料整体水分过高，进而对玻璃制造质量产生影响。制造企业长使用实验室方法完成原料取样环节的水分测定。但是，此方法需要經过一段时间才能测定出结果，导致结果和实际之间存在滞后性，出现误差较大。对此，可转变控制方式，将供料方和生产企业等作为原料水分的管理主体，采取控制措施。如：供料企业可设置大容量仓库，将原料的储存周期延长，保证存储时间充分，实现将水分沉积滤出。玻璃生产企业若实力允许，可建立在线监测系统，对原料中的水分含量展开监测，保证其水分含量5%，降低水分问题导致称量误差，从而影响玻璃产品质量。

还需对原料的粒度展开控制，因为原料粒度对玻璃成型可产生较大影响。浮法玻璃制造过程，使用的硅砂原料约占60%左右，因此，可重点从硅砂原料的粒度展开质控。实践表明，当原料粒径减少1/2时，玻璃熔化时间可缩短约3/4。若原料粒径>0.6mm时，原料熔化较为困难，并且玻璃成型的效果不佳;但是原料粒径<0.1mm时，由于其体积过小，因此，可能产生“静电吸附”，进而产生大量微小的气泡，当气泡排出过程较为困难时，致使玻璃液相对浑浊。此外，粒径超小的材料处于窑内高温气流的冲击下会出现飞散问题，将配料成分改变，大量配料跟随废气被排出，可能导致蓄热室被堵塞，进而缩短熔窑的使用年限。因此，需要控制硅砂粒径范围和质量比的控制，通常粒径0.09mm的硅砂应占据百分比3.0%，粒径处于0.5～0.7之间的硅砂需占据百分比为5.0%，粒径处于0.7～0.9之间的硅砂需占据百分比为0.2%。

最后，控制难熔的重矿物质。浮法玻璃生产过程，需要重点对难溶的重矿物进行测定，为保证玻璃生产质量，切忌将超标矿物应用到生产系统当中，其中硅砂和白云石等天然矿物质当中，含有大量对玻璃质量存在威胁的矿物，这些物质不易熔化。如：部分原料当中含有锆英石、铝镁晶石以及硅线石等，其中锆英石的熔点可达2550℃，硅线石处于1500℃高温环境下可转化成莫来石，当窑内温度高达1800℃时可致使其分解。但是浮法玻璃熔化温度处于1600℃，此时，部分难熔矿物质不能被完全熔化，导致其在玻璃当中残留，使玻璃当中含有结石。对此，需要对难熔矿物进行有效控制[2]。

（三）控制配料质量

浮法玻璃的制造过程，需要保证配料的质量均匀，在实际生产中，可对配料水分展开至少4次测量，若必要时，可增加测量次数，配料水分可控制在4.2～4.6%范围之内。在生产过程，还需对配料质量进行及时反馈，对每付料进行留样，经过化验之后进行反馈，确保原料使用不同环节内容可溯，提升配料的质控质量。

结束语：总之，浮法玻璃的制作环节，原料控制和产品质量息息相关，为保证制作工艺顺利应用，需要从原料进场和制备两个方面对其展开质量控制，从源头消除产品质量隐患，控制生产过程，提高玻璃产品质量。

参考文献：

[1]张东.浮法玻璃原料质量控制[J].山东工业技术，2015（11）：15.

[2]冯冬冬.浮法玻璃制作过程中的原料质量控制研究[J].江西建材，2015（04）：288.