陳興孝，陳詩攀，張國禮

重慶萊弗窯爐工程有限公司，重慶  

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摘要：玻璃制品上的條紋，是玻璃制品生產(chǎn)過程中，容易產(chǎn)生的三大缺陷之一。產(chǎn)生條紋的原因較多，大都可以通過攪拌而消失。也有通過常規(guī)攪拌方法解決不了的條紋，本文分析了產(chǎn)生這種條紋的原因，推出一種解決這種條紋的裝置，它能大大減輕或消除這種條紋，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率從而提高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：條紋；攪拌解決不了的條紋；供料道泄料裝置

氣泡、條紋、結(jié)石是玻璃制品生產(chǎn)過程中，容易產(chǎn)生的三大缺陷。特別是條紋，由于其來源較多，條紋的分析、鑒別一般工廠沒有相應(yīng)的設(shè)備及人才，因而解決難度大。在高檔玻璃制品的生產(chǎn)過程中，就因為產(chǎn)品上痕量的條紋，致使產(chǎn)品不合格，造成大量的人力、物力的浪費，嚴重制約生產(chǎn)的發(fā)展。我公司結(jié)合國內(nèi)外經(jīng)驗以及我們近四十年在玻璃工廠工作的體會；并消化、吸收國外的先進窯爐技術(shù)及窯爐結(jié)構(gòu)，就這種在玻璃制品上通過傳統(tǒng)攪拌方法解決不了的條紋，推出供料道泄料裝置，它能有效解決產(chǎn)品上的條紋。

下面就這種條紋產(chǎn)生的原因及解決原理說明如下：現(xiàn)在窯爐壽命要求越來越長，首先在窯爐的設(shè)計選材上，與玻璃液接觸的耐火材料一般都以電熔鋯剛玉磚為主，其次為了使供料道的壽命與窯爐配套，大都采用電熔鋯剛玉磚做供料道的料槽磚。

我們知道，現(xiàn)在許多電熔鋯剛玉磚生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)電熔鋯剛玉磚所用模型，(沈陽剪刀片)是用石英砂加水玻璃作粘接劑固化成型的。石英砂的主要成份是二氧化硅SiO₂，純二氧化硅SiO₂晶體的熔點為1725℃^[1]，模型使用的石英砂含二氧化硅SiO₂在98%左右，那么它的熔點低于1725℃，加上水玻璃(硅酸鈉)混合在石英砂中，形成低共熔點，那么生產(chǎn)電熔鋯剛玉磚砂型的熔化溫度大大低于1725℃。生產(chǎn)電熔鋯剛玉磚時，熔融AZS液體（暫且叫鋼水，）成型澆鑄的溫度（用遠紅外測溫儀測得的溫度），33#電熔鋯剛玉磚鋼水的溫度約為1740℃，36#電熔鋯剛玉磚鋼水的溫度約為1760℃，41#電熔鋯剛玉磚鋼水的溫度約為1780℃，那么在澆鑄的過程中，與鋼水接觸的砂型有少量熔融在電熔鋯剛玉磚表面。這一層所形成的晶型與內(nèi)部的晶型不一樣，抗侵蝕性能要差得多。生產(chǎn)高檔玻璃時，工作池與供料道的電熔鋯剛玉磚與玻璃液的接觸面，最好應(yīng)該加工研磨掉這層變質(zhì)層，這樣投產(chǎn)初期產(chǎn)生條紋的機率就小得多。

電熔熔鑄耐火材料與燒結(jié)耐火材料不一樣，燒結(jié)耐火材料是搗打成型，其表面的致密度要比中間的致密度高得多，在燒結(jié)過程中，磚體表面溫度比中間溫度高，其硅酸鹽反應(yīng)（瓷化或晶化反應(yīng)）要比中間進行得更加完全徹底，因而燒結(jié)材料磚體表面抗侵蝕等性能要比中間好得多，所以燒結(jié)材料最好是保護其表面的完整性。而電熔熔鑄耐火材料在澆鑄成型的過程中，表面溫度比中間融體冷卻快得多，它不利于晶體的形成和生長，因而它抗侵蝕性最好部分是在中間部份。

由于槽型供料道內(nèi)表面加工比較困難，國內(nèi)許多電熔鋯剛玉磚生產(chǎn)廠家還沒有專門的加工設(shè)備，因此電熔鋯剛玉料槽磚內(nèi)表面這層抗侵蝕性能比較差的表面沒有研磨掉，加上內(nèi)表面不平整，接觸面增大，因而侵蝕也加大。雖然供料道溫度較低，侵蝕較輕微，但是這層變質(zhì)層跟基礎(chǔ)玻璃比較其氧化鋁、氧化鋯的含量很高，它們的融體粘度及表面張力很大，而且在供料道停留時間又短、玻璃液溫度較低，腐蝕熔融物擴散不開，它順著供料道的壁（主要是底部）流動。其次，這些變質(zhì)層玻璃密度大于正常玻璃密度，容易在玻璃液流動過程中沉積于料道底部。一旦這層含氧化鋁、氧化鋯量較高的變質(zhì)玻璃進入料盆，就會使產(chǎn)品產(chǎn)生條紋。料道中玻璃液的溫度越低，料滴重量越大，產(chǎn)生條紋的幾率越大。電熔鋯剛玉磚中部也不是不被侵蝕，只是相對說來要輕微一些。

除此之外，窯爐和工作池與玻璃液接觸的電熔鋯剛玉磚被腐蝕后，也有一部分沉積于窯爐底部。特別是熔化部，由于溫度高，而且與配合料接觸，池壁磚的侵蝕腐蝕十分強烈，3～4年池壁磚厚度就腐蝕掉約2/3（初期侵蝕腐蝕快，后期由于冷卻的原因，侵蝕腐蝕物粘度大，附著在池壁磚上流動得緩慢，因而侵蝕腐蝕速度較慢一些），由于腐蝕物粘度大，體積密度大，因而絕大部分沉積于窯爐底部。隨著這種腐蝕物的富集累積，或池底溫度變化，這層變質(zhì)玻璃也會隨著玻璃液流，進入到供料道中，造成產(chǎn)品條紋。(沈陽玻璃剪刀片)

由于電熔鋯剛玉料槽磚表面腐蝕物是順著料槽底部流動的，所以一般的攪拌方法是解決不了的，因為攪拌器很難作用到料道底部，不可能充分攪動料道底部的玻璃液^[2]。如何鑒別這種條紋呢？如果同一組機器或同一工號的產(chǎn)品，其條紋所在部位和形狀都一樣，勻料筒左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)都解決不了，就是這種由于電熔鋯剛玉磚被腐蝕所產(chǎn)生的條紋。

國外發(fā)明了一種供料道底部泄料裝置，它在供料道底部有一道槽溝，槽溝中央有一個泄料孔，見圖一，或在供料道底部有一道弧形裝置，弧形裝置頂端有一個泄料孔見圖二。不管是圖一還是圖二中的料槽磚，其內(nèi)側(cè)底角不要形成直角，最好是弧形斜面。這樣可以去除死角，使料道底部的臟玻璃移至放料點^[3]。變質(zhì)或被腐蝕物污染的玻璃流進料盆之前，先進入這道槽溝里從泄料孔底部排泄掉，從而有效解決因侵蝕物進入料盆而產(chǎn)生的條紋。其詳細機理，請參照華東理工大學(xué)博士生導(dǎo)師孫承緒教授寫的“料道電加熱放料機構(gòu)”一文。

圖 1

圖 2

有人認為這種條紋是工作池、料道溫度不均造成的，試想在直徑30～50mm的玻璃料滴上，條紋只有幾十絲或1mm左右，它們的溫度會差幾十上百度嗎？它們的表面張力、粘度差別會如此之大嗎？顯然不可能。料滴溫度不均只會產(chǎn)生厚薄不均，即便產(chǎn)生條紋也是較寬的板狀條紋（其實質(zhì)也還是玻璃成份不均質(zhì)造成的）。(整體剪刀片)

該供料道泄料裝置為電加熱裝置，它由兩根電極或一個電加熱筒來控制該處玻璃液溫度，若發(fā)現(xiàn)條紋，將控制柜上的電源開關(guān)打開，然后通過可控硅控制電流大小，從而控制溫度高低，很快就達到玻璃液軟化流動溫度，底部就開始泄料。若沒有條紋時，電源開關(guān)關(guān)閉，泄料孔的玻璃液就逐漸冷卻，不再流動，操作十分簡便，不影響生產(chǎn)。

該供料道泄料裝置完全可以取代攪拌裝置，電熔鋯剛玉攪拌槳每5～6個月要換一次，換時要緩慢烘烤，以防炸裂。燒結(jié)材料做的攪拌槳，雖然熱穩(wěn)定性好一些，但抗磨損侵蝕性能差一些，一般3個月?lián)Q一次。攪拌槳剛放入供料道時在玻璃液中要產(chǎn)生氣泡，從而影響生產(chǎn)。另外攪拌槳被磨損腐蝕下來的物質(zhì)也還是進入玻璃液中了，只是量少被攪散了，不易被發(fā)現(xiàn)而已。而泄料裝置安裝上去，使用方便，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品條紋，通電就可泄料，不用時將電源關(guān)掉即可，基本上可以用一個窯期，中途僅換泄料電極板就行了，方便快捷，不影響生產(chǎn)，綜合成本要比攪拌裝置低，效益要好得多。(焊接剪刀片)

下面就傳統(tǒng)攪拌和供料道泄料做成本比較：

傳統(tǒng)攪拌裝置                          

1、機械傳動裝置（雙攪拌）：40000.00元

2、攪拌槳（按電熔AZS，一年換兩次）材料費：10000.00元/年

3、換攪拌槳影響生產(chǎn)：按6組單滴行列機計算，每次影響5小時，為14040只瓶子，一年換兩次，少收28080只瓶子，每只單價平均為1.8元（高白料酒瓶），其產(chǎn)值為：50544.00元。

4、另有占總產(chǎn)量5%因攪拌槳解決不了的條紋所造成產(chǎn)品減產(chǎn)，其數(shù)量為（按6組單滴行列機，每年按330天計算）926640只/年，產(chǎn)值為1667952.00元

供料道泄料只是一次性投資，中途維護對生產(chǎn)沒有影響，直接效益是十分可觀的，再加上對產(chǎn)品質(zhì)量提升所產(chǎn)生的間接效益，使用泄料裝置的優(yōu)勢就顯得十分明顯。(金銳三環(huán)剪刀片)

參考文獻：[1] [日]素木詳一，《硅酸鹽手冊》，輕工業(yè)出版社1980。

[2]［3］ 孫承緒 “玻璃池窯的進展”[J]，玻璃與搪瓷2009.37卷（第5期），33～34頁。