玻璃成型缺陷

《玻璃成型缺陷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、玻璃成型缺陷程狄哲玻璃带锡槽壁冷却水包扒灰箱25ft18ft1050oC热端850oC再加热593oC出口端750oC锡槽中段锡的物理性质纯净的锡的熔点是232℃，沸点为2270℃，在600～1050℃的温度范围内锡具有较低的熔点和较高的沸点，较低的饱和蒸汽压，同时还具有较大的密度和容易还原的性质，以及锡液与玻璃液之间具有较大的浸润角（175°）几乎完全不浸润等性质，锡用来作为玻璃成形的良好载体。锡的化学性质锡有三种晶形：正方晶格的α晶形和β晶形，六方晶格的γ晶形。温度和杂质的影响都会促使晶形的转变，最终有可能造成锡液的进一步恶化，从而给玻璃带来更大的污染。锡的晶形转变如下：α-S

2、n＝β-Sn＝r-Sn通常，锡以β晶形存在，外观呈银白色，常温密度7.3g/cm3。锡的原子序数50，其外层有四个电子，可以形成稳定的四价化合物和不稳定的二价化合物。锡槽中两大污染循环和三种化合物三种化合物：氧化亚锡（SnO）、氧化锡（SnO2）和硫化亚锡（SnS）两大污染循环：1、氧污染循环2、硫污染循环锡槽中锡化合物的性质1、氧化锡SnO2，密度6.7～7.0g/cm3，熔点2000℃，高温时的蒸汽压非常小，不溶于锡液，正常生产时在锡槽的温度条件下为固体，往往以浮渣形式出现在低温区的液面上，通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化严重，浮渣会延伸很长，容易形成玻璃板下表面划伤。2、

3、氧化亚锡SnO，熔点为1040℃，沸点为1425℃，固体为蓝黑色粉末，能溶解于锡液中，SnO的分子一般为其聚合物（SnO）x形式。在中性气氛中SnO只有在1040℃以上才是稳定的，1040℃以下会发生分解反应。在锡槽的还原性气氛中SnO可以存在，它往往溶解于锡液中和以蒸汽形式存在于气氛中。3、硫化亚锡SnS，密度5.27g/cm3，固体为蓝色晶体，熔点为865℃，沸点为1280℃，具有较大的蒸汽压，800℃时为81.3Pa，正常生产时，在高温区易挥发进入气氛，低温区易凝聚滴落。锡槽中的氧污染循环氧的污染主要来源于气氛中的微量氧和水蒸汽以及从锡槽缝隙漏入和扩散的氧。在锡槽工况下，它们

4、使锡氧化成SnO和SnO2浮渣，SnO溶解于锡液和挥发进入气氛，并在顶盖、水包处冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外，玻璃本身也是一个污染源，玻璃中的氧部分进入锡液，同样会使锡氧化，玻璃的上表面会有水蒸汽进入气氛，增加了气氛中的氧化气氛。浮法锡槽系统中的氧来自板带的硫酸根、水分等保护气体中的水分漏入锡槽的氧锡槽气氛中的水分一氧化碳气泡玻璃中的锡氧化亚锡蒸汽氧化锡(灰渣)表面霜雾上表面斑点下表面缺陷锡液中的氧上表面+H2+H2下表面+Sn+Sn+石墨(碳)+Na+耐火材料饱和+H2锡石+O2下表面雾浊+Fe(锡液中的铁))耐火材料上的釉膜锡槽中的氧污染循环锡液锡灰SnO(g)+H2=Sn+

5、H2O锡槽N2+H2作用heatDH10500C5900C出气孔氧在锡液中的溶解DatatakenfromT.N.BelfordandC.BAlcock1101001000100011001200130014001500160017001800T温度oC百万分之（体积）氧的浓度(ppm)温度OC氧在锡液中不同温度下溶解度氧在锡液中的溶解度随温度而改变，其关系见表：从上表中可以看出，高温时氧的溶解度很大，低温时氧的溶解度急剧减少。如果在高温区一旦漏入过多氧气，氧溶解于锡液中与锡反应生成氧化亚锡（存在4SnO==Sn+Sn3O4的平衡，1040℃以下SnO不稳定），这样就极易造成锡液的

6、大面积污染。锡槽中的硫污染循环硫的污染主要由玻璃带入，一是来源于玻璃组分及熔窑气氛，再者来源于锡槽出口处的二氧化硫处理玻璃下表面技术。在锡槽工况下，玻璃的上表面以H2S形式释放进入气氛，在玻璃下表面硫进入锡液被氧化成SnS，气氛中的H2S与锡反应生成SnS，这些SnS溶于锡液并部分挥发进入气氛中，SnS蒸汽同样使玻璃产生锡缺陷。这是硫的污染循环在浮法锡槽系统里的硫锡槽气氛中的H2S板带上的锡(上表面斑点)+H2冷凝沉积在槽顶、水包等上面物理机械作用+Sn+H2+H2上表面配合料里的Na2SO4玻璃中的硫化合物下表面+Sn燃料里的“硫”锡液中的SnS气氛中的硫化亚锡(SnS)O2锡石

7、锡槽中的硫污染循环锡液硫磺SnS(g)+H2=Sn+H2S锡槽N2+H2作用heatDH10500C5900C出气孔不同温度的SnS蒸汽压力从SnS的蒸汽压力表中可以看出，SnS在锡槽玻璃成型温度下极易挥发。且在温度低于870℃时，其挥发物就冷凝为黑色固体,在锡槽内冷端面处聚集。在锡槽还原气氛下，SnS和H2易发生如下反应：SnS+H2==Sn（液）+H2S污染物来源锡槽内通过一定数量的N2+H2保护气体以保证锡液免受污染，然而锡液受污染是不可能被完全消除的。这是由于