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1、优质浮法玻璃生产过程的原料质量控制2011-07-22近年来，随着人们质量意识的深人，对平板玻璃质量的要求越来越高，生产优质浮法玻璃成为各浮法玻璃生产厂家的追求。同时现代管理理念的引人，尤其是ISO质量体系在企业的推广，人们更清楚地认识到：要想生产优质的浮法玻璃，抓好原料质量控制无疑是最关键的一个环节。本文结合某600t/d生产线（以下简称A厂）的生产实际，论述生产优质浮法玻璃过程中的原料质量控制。 原料质量控制整体可分为：进场原料质量控制、原料制备过程中质量控制和配合料质量监控等3项主要内容。1进场原料质量控制 A厂生产透明浮法玻璃所使用原料共有8种，它们分别是硅砂、白云石、石灰石、长石、纯
2、碱、芒硝、铝粉和碳粉。这8种原料均以合格粉料进厂，在实际生产过程中生产管理人员和技术人员（A厂设有原料经理和原料工程师）对每一种原料均进行严格、规范、合理的质量控制。 11质量标准为了控制进厂原料的质量，所有的浮法玻璃厂家对进厂原料都制订有质量标准，内容包括各种原料的化学成分要求、粒度要求等指标。A厂同样也不例外，表1为A厂进厂原料质量标准中硅砂、白云石、石灰石、长石和纯碱的化学成分要求，表2为A厂进厂原料质量标准中硅砂、白云石、石灰石、长石和纯碱的粒度要求。 1 2确立主要原料的重要指标进行控制 硅砂：在A厂生产实际操作中将SiO299%、Fe2O3 - 0: 04%及大于30目颗粒1作为重
3、要的控制指标，严格执行，不可予以丝毫放宽。原因：Si02在硅砂中几乎为全量，在玻璃中也为主要成分，占72.5%左右。它丝毫的变化都将对玻璃生产产生巨大的影响。Fe2O3含量的变化将直接影响玻璃成分中Fe2O3含量的波动，从而导致玻璃透光率的波动，产生色差，使玻璃进行镀膜深加工时产生反射率和颜色的差异。要想在镀膜工艺中弥补就必须调整膜层厚度，重新调制色板，这显然是不合适的。甚者，玻璃成分中Fe203含量的波动造成玻璃液接受辐射和对流传热的效果不同，从而必须适当调整熔化作业制度，给生产稳定增加操作负担。大于30目颗粒度1的控制是因为硅质大颗粒增多，其难熔性将有可能是玻璃成品中产生大量结石。 白云石
4、石灰石：白云石中Fez03 0. 18%，CaO含量为30.0一310%，Mg0含量为210一22.0%，这3项为主要控制指标；石灰石中Fe2O30. 15%，CaO52.0%，这2项为主要控制指标。而粒度指标对白云石、石灰石而言，并不是非常严格控制。原因Fe2O3含量指标的严格控制原因在前面硅砂中已解释。白云石中CaO含量的控制是鉴于A厂原料工艺实际情况出发，A厂原料工艺中石灰石没有储库，是由矿山直接罐车运输进厂，然后气力输送直接进日仓，因此石灰石的化验有时不能在使用前很早的事先预知。如有波动时来不及及时调整，使之与白云石调配，从而稳定配合料中的CaO。而玻璃成分中CaO含量波动将引起玻璃料
5、性发生变化，影响成形退火作业，直接影响生产稳定。由于白云石是大料，其引人了玻璃中相当部分的CaO量，为此，我们可通过严格控制白云石中CaO含量。来减弱石灰石中CaO量波动对玻璃中CaO的冲击，稳定了生产。从A厂生产实践证明：此法确实起到了很好的效果。当然Mg0、CaO分别作为白云石、石灰石的代表成分，作为主要控制指标进行关注也是理所当然的。 长石：A厂在生产实际操作中将长石中Fe2O30.3%，AL2O3:15.0%，R20 11.0%其中的K2O8.0%，颗粒度）30目为0作为长石的关键控制。原因：Fe2O3、AL2O3在此不予论述，重点谈一下R2O指标中K2O 8. 0%。A厂目前所用的长
6、石为钾长石，K2O含量远远大于Na2O含量，化验结果统计：K20一般在8.0一9.8之间，Na20在2.0一4.2之间。根据以前的经验，K20、Na20含量较接近的长石，通常伴生有霞石，或在条件具备的情况下易转型为霞石。而霞石是很难熔化的，在玻璃成品中表现为结石。因此必须注意K20与Na2O含量的差距。A厂在第一年使用的另一长石矿源的长石中K20与Na20含量均为6.0一7.0%，使用结果：玻璃中霞石始终消除不了。其次颗粒度30目为0的指标，是因为粗颗粒长石，熔化困难，易在玻璃中产生线道缺陷。 纯碱：通常将NaCl 0. 3及细粉小于140目15作为主要控制指标。原因：NaCl对熔窑耐火材料侵
7、蚀严重，而目前窑炉的寿命很长，一般设计为10年。因此严格控制NaCl含量。其次，细分的严格控制是因为如细粉太多，飞散量就大，而在一般配料计算中不会考虑飞散率的经常变化，因此很大飞散量的变化将直接影响配合料乃至玻璃成分的变化，从而影响生产。同时细粉的过多，飞散进人小炉、格子体等，对窑体也产生侵蚀作用。 上述内容指出了主要原料的主要控制指标，但并不是表明其他质量指标可以不予考虑，这只是从影响程度上给它们予以区分，以利于工作中抓住重点。其他非重要质量控制指标在实际执行中经常给予一些放宽，也就是一种让步接受，或者是某些指标在配料过程中可以调平，如成分中的CaO、AL2O3等等。多个原料都含有这些成份，
8、在调料中予以配平，不影响玻璃成份，显然是可行的。鉴于此，为了更合理，更实际的进行原料质量控制，对每种原料还需实施综合评定。 补充说明：芒硝、铝粉、碳粉3种原料尽管也有对应的质量控制要求，但常因质量稳定、且用量极少，相对而言生产管理中易于掌控，在此不作描述。 13原料综合评定为了更合理、有效地进行进厂原料质量控制，降低生产成本，对每一种进厂原料质量均需做出综合评定。综合评定从外观、成分、粒度分别对每一种原料的每一项指标视其重要性及达标情况作出该原料是否合格或让步接受使用或退货的结论。 （ 14一微量元素控制 要生产优质浮法玻璃，对进厂原料除按以上控制外，还必须进行微量元素的控制，尤其是Cr, N
9、i两种微量元素。例如在A厂生产历史上曾出现因原料中Cr含量过量而导致玻璃中产生“小黑点”的现象，并持续近一个月时间，造成较大损失。Ni在生产过程中与S结合，形成NiS；而NiS是造成钢化玻璃自炸的原因之一。因此，原料中Cr,Ni的含量必须加以控制。根据当时A厂原料含微量元素的状况和生产实践摸索，该厂只需控制硅砂及长石二种原料中Cr、Ni的含量，即可有效规避微量元素对成品玻璃质量的影响。为此，制定具体控制要求如下： Cr Ni 硅砂12ppm 长石6ppm 10ppm2原料制备过程中的质量控制 在各种原料严格进行质量控制的前提下，如何保证原料在制备过程中的质量就显得极为重要。应从以下几个方面加以
10、控制： 2.1称量精度的控制 电子称 允许动态误差 实际误差 系统自动修正 硅砂 0.5kg 0.4kg 有 白云石 0. 2kg O. 2kg 有 纯碱0.2kg 0.2kg有 石灰石0.2kg 0.2kg无 长石0. 2kg0. 2kg无 芒硝0.2kg 0.2kg无 铝粉15kg 10kg无 煤粉15kg l0kg无 除硅砂以外，其余原料均属2种或3种共用一台电子称，采用增量法称量。这样就涉及累计误差问题，每台（大的）电子称的累计误差,0. 4kg（如白云石、石灰石、芒硝这台称），小的电子称累计误差20g（如铝粉、煤粉这台称）。为让各台电子称均可达此称量精度，我们采用(1)设定较大提前量
11、值；(2)对于偶然出现称量误差超过设定累计误差者，采用人工掏出的办法。以确保每付配合料均达允许误差范围之内。 2.2各种原料在制备过程中的水分控制 由于设计的料单都是以原料干基为依据的，若原料配置过程中的水分跟踪不及时，即使称量精度再高也起不到控制的目的。为此，可采用在线微波测水与人工红外测水仪相结合的办法来解决这一问题。原料工程师必须制订相应的实用有效的人工测水作业文件，包括各种原料不同状态下的人工测水频次、温度、时间等等要求。 对于水分波动比较大的硅砂，在线微波测水仪显示值仅能反映硅砂水分变化的趋势，而不能反映准确的实际值，这样就可根据作业文件依靠红外测水仪人工检测加以修正。对于水分波动较
12、小的矿石粉料及化工原料，则采用定时工人抽检的办法。这样就基本上避免了由于原料水分的变化而导致的原料料性变化。保证进人混合机的原料符合料单要求。 2.3混合均匀度控制 混合均匀度，实际上是由测配合料的含碱量来反映的（在检测上一般不对水不溶物或酸不熔物作定量分析），由于每台混合机在使用前均作过干混、湿混时间的比照试验，因此只要2.1、2.2两项做好，混合机按规定的时间干混和湿混，基本上混合料的质量也就可以得到保证。3配合料质量监控 在生产实际中混和均匀度得到保证的情况下，配合料的质量监控仅表现为配合料水分的质量控制。具体如下： (1)每班测定配合料水分4次，必要时适当多测； (2)配合料水分控制为
13、4.2一4.6%之间，A厂实际值为4.3一4.5之间。 采用每付料留样，化验反馈配合料质量状况，尽可能实现质量管理所要求的可追溯。4结束语 原料工序是浮法玻璃生产的重要环节，抓好原料工序全过程（原料进厂、制备过程、配合料）质量控制，不仅能保障生产稳定，而且为生产优质玻璃奠定了基础。A厂在实施原料质量控制前后，产品质量有明显的提高。因此，生产优质浮法玻璃必须抓好原料质量控制。只有控制原料工序质量，才能把玻璃生产的质量问题极大地消除在萌芽状态，是最经济、最具绩效的生产过程质量控制，是生产出高品质浮法玻璃的必要条件和前提保障。诚然，浮法玻璃生产具有其独特性，每个生产厂家在原料生产工序的质量控制方面也各有各的高招，笔者对A厂原料质量控制的实践体会作一抛砖引玉，不妥之处敬请广大同仁指正。
