熔融的玻璃經(jīng)流道、流槽進(jìn)入錫槽，在錫槽中成形后由 過(guò)渡輥臺進(jìn)入退火窯，在這一過(guò)程中玻璃液 （板）要與閘板、唇磚、錫液、拉邊機、保護氣體過(guò)渡輥臺等直接接觸，同時(shí)與錫槽水包、頂蓋磚、底磚等密切相關(guān)，很容易形成與成形相關(guān)的各種缺點(diǎn)，包括錫 石、錫點(diǎn)（頂錫）、光畸變點(diǎn)（脫落物）、粘錫、虹彩、霧點(diǎn)、氣泡等，除氣泡之外的可統稱(chēng)為錫缺點(diǎn)，這些成形缺點(diǎn)嚴重制約著(zhù)玻璃的質(zhì)量等級與加工性能。本文 對其成因及防止措施作些探討，以期有助于改善浮法玻璃質(zhì)量。

1錫缺點(diǎn)的成因分析
1.1錫與錫槽中錫化合物的性質(zhì)
純凈的錫的熔點(diǎn)是232℃，沸點(diǎn)為2271℃，在600～1050℃的溫度范圍內錫具有較低的熔點(diǎn)和較高的沸點(diǎn)，較低的飽和蒸汽壓，同時(shí)還具有非常大的密 度和容易還原的性質(zhì)，以及錫液與玻璃液之間具有非常大的浸潤角（175°）幾乎完全不浸潤等性質(zhì)，錫用來(lái)作為玻璃成形的良好載體。
氧化錫 SnO2，密度6.7～7.0g/cm3，熔點(diǎn)2000℃，高溫時(shí)的蒸汽壓非常小，不溶于錫液，正常生產(chǎn)時(shí)在錫槽的溫度條件下為固體，往往以浮渣形式出現 在低溫區的液面上，通常浮渣都聚集在靠近出口端。如果氧化嚴重，浮渣會(huì )延伸很長(cháng)，容易形成玻璃板下表面劃傷。
氧化亞錫SnO，熔點(diǎn)為 1040℃，沸點(diǎn)為1425℃，固體為藍黑色粉末，能溶解于錫液中，SnO的分子一般為其聚合物（SnO）x形式。在中性氣氛中SnO只有在1040℃以 上才是穩定的，1040℃以下會(huì )發(fā)生分解反應。在錫槽的還原性氣氛中SnO可以存在，它往往溶解于錫液中和以蒸汽形式存在于氣氛中。
硫化亞錫SnS，密度5.27g/cm3，固體為藍色晶體，熔點(diǎn)為865℃，沸點(diǎn)為1280℃，具有非常大的蒸汽壓，800℃時(shí)為81.3Pa，正常生產(chǎn)時(shí)，在高溫區易揮發(fā)進(jìn)入氣氛，低溫區易凝聚滴落。
1.2錫槽中的硫、氧污染循環(huán)
氧的污染主要來(lái)源于氣氛中的微量氧和水蒸汽以及從錫槽縫隙漏入和擴散的氧。在錫槽工況下，它們使錫氧化成SnO和SnO2浮渣，SnO溶解于錫液和揮發(fā) 進(jìn)入氣氛，并在頂蓋、水包處冷凝、聚集而落到玻璃表面。另外，玻璃本身也是一個(gè)污染源，玻璃中的氧部分進(jìn)入錫液，同樣會(huì )使錫氧化，玻璃的上表面會(huì )有水蒸汽 進(jìn)入氣氛，增加了氣氛中的氧化氣氛。
硫的污染在使用氮、氫保護氣體時(shí)主要由玻璃帶入，一是來(lái)源于玻璃組分及熔窯氣氛，再者來(lái)源于錫槽出口處 的二氧化硫處理玻璃下表面技術(shù)。在錫槽工況下，玻璃的上表面以H2S形式釋放進(jìn)入氣氛，在玻璃下表面硫進(jìn)入錫液被氧化成SnS，氣氛中的H2S與錫反應生 成SnS，這些SnS溶于錫液并部分揮發(fā)進(jìn)入氣氛中，SnS蒸汽同樣使玻璃產(chǎn)生錫缺點(diǎn)。這是硫的污染循環(huán)，如圖2所示。其中主要化學(xué)反應為：（略）
與氧、硫污染相關(guān)的化學(xué)反應在錫槽的不同溫度區域保持著(zhù)動(dòng)態(tài)平衡，平
衡狀態(tài)與保護氣體的組成和錫槽工況密切相關(guān)。氧化組分高，則還原組分就低，氧化反應激烈；還原組分高，則氧化組分就低，可避免或降低錫的氧化。

2錫缺點(diǎn)的判別與治理
2.1錫石
錫石的外觀(guān)呈白色或灰白色，在玻璃板中一般偏于上表面，主要成分為SnO2。它往往聚集在流道側壁、閘板前后、橋磚表面等部位，聚集到一定程度或流量、溫度、氣流等變化就會(huì )落在玻璃液面上形成錫石。
錫石的形成數量和周期與錫槽工況密切相關(guān)，錫槽污染嚴重、流道附近密封差，錫石產(chǎn)生的概率大。因此治理錫石缺點(diǎn)首先要保持錫槽、流道的密封良好，保證穩 定的槽壓與熔窯壓力，保證拉引量的穩定，尤其是改板時(shí)流量的穩定；其次定期吹掃流道及閘板周?chē)?，使其附近冷凝物一次性脫落，一般要求一到兩個(gè)月較多不超過(guò) 三個(gè)月用高壓氮氣吹掃流道一次。
2.2錫點(diǎn)（頂錫）、光畸變點(diǎn)（脫落物）
錫點(diǎn)（頂錫）即粘在玻璃板上表面的銀白色或黑色圓 點(diǎn)。根據錫點(diǎn)形狀和嵌入玻璃板的高層度可以判斷其來(lái)源于錫槽的熱端還是冷端。如果錫點(diǎn)呈圓形，嵌入玻璃不深且易剝落，則錫點(diǎn)來(lái)源于冷端槽頂；如果呈橢圓形， 嵌入玻璃較深且不易剝落，即使用力除去也在玻璃表面留下較深的凹坑，則錫點(diǎn)來(lái)源于熱端槽頂。
光畸變點(diǎn)（脫落物）是玻璃板上表面有明顯的變 形，但核心很小或沒(méi)有明顯核心的缺點(diǎn)，從脫落物的顏色和成分能夠判定其來(lái)源于錫槽的熱端還是冷端。如果脫落物呈白色或灰白色，擦拭時(shí)似乎有油膩感，且成分 中含Cl、Sn、Na等元素，則來(lái)源于熱端槽頂或前區水包；如果脫落物呈黑色或棕色，核心略明顯，變形較小，則來(lái)源冷端槽頂或后區水包。
防 止此類(lèi)錫缺點(diǎn)，關(guān)鍵是杜絕氧、硫進(jìn)入錫槽，降低錫液污染。首先，是加強錫槽密封，將密封作為成形工段的日常工作，每天、每班、每時(shí)都要做；定期檢查錫槽進(jìn) 出口端密封氮包情況，確保其阻陋效果；在觀(guān)察孔及活動(dòng)邊封處除用泥料密封外，還要用氮氣氣封，保證氣體用量；還要合理調整槽保護氣體在各區的用量，前后區 槽壓必須高于中區；除了必須用的活動(dòng)邊封外，盡可能使用固定邊封；錫槽出口閘板與過(guò)渡輥臺多層密封擋簾。其次，要穩定錫槽氣流，保持導流管通暢，同時(shí)在錫 槽的入口端設置一到兩對小煙囪，將錫的氧化物、硫化物盡可能地沿氣流排出，減少其凝聚機會(huì )。第三，要定期進(jìn)行錫槽吹掃和水包清理，錫槽吹掃就是用高壓氮氣 吹掃槽頂，包括電加熱元件，尤其是拐角處與水包正上方要仔細吹掃，一般要求一到兩個(gè)月較多不超過(guò)三個(gè)月吹掃一次；水包一般為一到兩周抽出清理一次。
2.3粘錫、虹彩
粘錫是玻璃板下表面粘附的銀白色金屬錫或灰白色的錫灰，嚴重時(shí)除不掉，或除掉后已給玻璃造成凹坑。粘錫是玻璃本身的一種缺點(diǎn)，還會(huì )損壞過(guò)渡輥表面，造成 玻璃劃傷。純凈的錫液與玻璃液幾乎不浸潤，不會(huì )粘在玻璃上的，當錫液中有氧、硫、鎂、鋁等雜質(zhì)元素時(shí)，錫液的表面張力發(fā)生變化，就會(huì )發(fā)生粘錫現象。彩虹是 指浮法玻璃進(jìn)行鋼化或熱彎時(shí)其錫面呈現光的干涉色即彩虹。究其原因主要是錫槽中的微量錫氧化物和錫硫化物滲入玻璃，在鋼化或熱彎時(shí)，其中二價(jià)錫和四價(jià)錫相 互轉換，因四價(jià)錫離子的半徑大于二價(jià)錫離子，在轉換過(guò)程中在玻璃的錫面產(chǎn)生微小裂紋，在光照下形成干涉彩虹。
治理粘錫和虹彩的首要措施仍然 是加強錫槽和流道的密封，防止和減少空氣進(jìn)入錫槽，密封方法如前所述。二是保證錫槽出口處三角區的錫液面干凈，要求此處直線(xiàn)電機正常運轉，同時(shí)要定期清理 三角區液面及沿口積灰，尤其在改板操作、加錫及錫槽事故后必須及時(shí)進(jìn)行清理。三是保證錫液的純度，在錫槽密封良好的情況下，新加進(jìn)的錫必須符合標準，冷修 后重復使用的錫要經(jīng)過(guò)提純，避免其中的鎂、鋁、鉛、鉍、氧、硫等污染；正常生產(chǎn)時(shí)可對錫液進(jìn)行凈化處理，加入比錫更活潑的鈉、鉀、鐵等微量金屬元素，使之 優(yōu)先與氧、硫等雜質(zhì)反應生成浮渣并人工清除。四是提高保護氣體純度，減少O2、NH3、H2O等氣體進(jìn)入槽內，污染氣氛，使槽內氣體露點(diǎn)正常在-50℃以 下，出口端低于-30℃。
2.4霧點(diǎn)
霧點(diǎn)使玻璃下表面發(fā)霧，用肉眼觀(guān)察似乎是一種霧狀的東西，有時(shí)夾雜有可見(jiàn)氣泡；在顯微鏡 下觀(guān)察，則是一種密集的開(kāi)口小泡，因其密集而微小使玻璃呈磨砂狀。霧點(diǎn)的成因與槽內錫液中氣體的溶解、吸附、滲透有關(guān)，而且H2和O2具有高溫溶解度大、 低溫溶解度小的特性。錫槽內含氧量偏高，錫在232℃以上，氧在錫液中以Sn3O4形式存在，由于錫液的對流和溫度波動(dòng)非常大，低溫區的含Sn3O4高的錫 液可能進(jìn)入高溫區，發(fā)生反應，受熱分解放出氧氣，氧氣的逸出破壞了玻璃下表面，可形成小開(kāi)口泡。另外保護氣體中的氫氣也會(huì )溶解于錫液中，當溫度由 1000℃降到800℃時(shí)溶解于錫液中的氫氣會(huì )全部逸出，造成霧點(diǎn)。因此避免霧點(diǎn)產(chǎn)生的靠前要務(wù)是仍是加強錫槽密封和提高保護氣體純度；二是合理調節槽內 各區保護氣體中氫氣的比例，尤其是高溫區H2的比例應不超過(guò)3%；三是要保證槽底耐火材料的氫擴散指標要符合要求，因為槽底耐火材料對H2的擴散與滲透會(huì ) 在其達到臨界狀態(tài)后的平衡遭到破壞時(shí)揮發(fā)逸出而形成霧點(diǎn)。

3成形氣泡
成型氣泡在玻璃板上一般有明顯的特征，在原板的橫向位置相對固定，在原板厚度方向上也容易識別。
3.1槽底開(kāi)口泡
在正常生產(chǎn)工藝條件下，玻璃板下表面不間斷出現開(kāi)口氣泡，投產(chǎn)初期的生產(chǎn)線(xiàn)氣泡在原板的橫向位置有時(shí)不太固定，有時(shí)帶有較為明顯規律；投產(chǎn)較長(cháng)時(shí)間后的 生產(chǎn)線(xiàn)不間斷出現板底開(kāi)口氣泡，在玻璃板橫向位置相對固定，通過(guò)調整板寬和原板在錫槽中的位置后氣泡的位置會(huì )出現相對變化。這些特征可判定為槽底泡。
防止槽底泡的主要措施一是在錫槽的設計和施工方面對槽底底磚預留脹縫的計算力求準確可靠，對槽底磚的的質(zhì)量要經(jīng)過(guò)嚴格檢驗，保證符合標準，施工時(shí)對脹縫 進(jìn)行校對和調整，嚴格按要求施工，對槽底螺栓的石墨封口料要嚴密搗實(shí)，同時(shí)完全清理封口和磚縫。二是在錫槽烘烤過(guò)程中應根據槽底耐火材料和錫槽安裝的實(shí)際 情況，調整錫槽烘烤升溫曲線(xiàn)，并采取相應措施，盡量使槽底易揮發(fā)物揮發(fā)完全。三是保持錫工況的穩定，尤其要保持槽底溫度的穩定，各區槽底溫度的波動(dòng)要小于 5℃，同時(shí)槽底較高溫度要低于120℃，嚴格按照工藝制度要求檢查槽底風(fēng)機的運行情況，注意槽底各點(diǎn)溫度變化。四是減弱錫槽高溫區與低溫區間的錫液對流， 可通過(guò)在收縮段和拉邊機后增設擋坎以及在適當位置增加石墨擋堰來(lái)實(shí)現。
3.2唇磚氣泡
唇磚氣泡是另一類(lèi)成型氣泡，它也位于玻 璃板下表面，一般為沿玻璃拉引方向的氣泡帶，有大有小，有的開(kāi)口，有的閉口，在玻璃板橫向位置相對固定，通過(guò)調整板寬和原板在錫槽中的位置后氣泡帶的位置 一般不會(huì )變化。這些特征可判定為唇磚氣泡，嚴重時(shí)通過(guò)扒開(kāi)錫槽八字磚外側邊封可以看見(jiàn)唇磚相應位置的侵蝕。唇磚氣泡的處理措施為降低拉引量，降低流道溫 度，可減輕氣泡的危害但不能完全根除，要一體解決必須更換唇磚，這需要一個(gè)準備的過(guò)程，可能要進(jìn)一步影響質(zhì)量幾天。根據筆者的經(jīng)驗，當熔窯運行到其壽命的 70%～80%，即使沒(méi)有明顯的唇磚氣泡，較好也要有計劃地更換，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩定。
3.3雜質(zhì)氣泡
這里討論的雜質(zhì)氣泡 是指位于玻璃板上表面、直徑大于1cm的非常大氣泡，在玻璃板的橫位置相對固定。熔窯熱修掉入窯內的耐火材料、碎玻璃帶入的雜質(zhì)、原料中聚集的難熔礦物匯聚 在閘板和流道側壁處玻璃液面，流道處熱電偶、電加熱元件插入玻璃液，都會(huì )形成雜質(zhì)氣泡。處理該類(lèi)缺點(diǎn)是詳細檢查流道處玻璃液質(zhì)量，用鉤子鉤出此處雜物，檢 查此處熱電偶及電加熱元件狀況，同時(shí)要保證熱修質(zhì)量，保證使用符合質(zhì)量要求的原料及碎玻璃。

4結束語(yǔ)
錫缺點(diǎn)和成形氣泡是浮法玻璃成形過(guò)程中不可避免的一類(lèi)缺點(diǎn)，浮法玻璃行業(yè)的技術(shù)人員只有通過(guò)準確設計、準確施工、精心操作，結合成形缺點(diǎn)的形成機理與缺點(diǎn)性狀特征，采取相應的措施，減少其對質(zhì)量的影響，才能取得較為滿(mǎn)意的效果