锡槽氧、硫污染物的控制
（秦皇岛—付沛）
摘要：讲述了锡槽氧、硫污染的机理，控制的基本方法，当槽内保护气被污染后的补救 措施。
关键词：锡槽 氧 硫 污染 密封 控制
纯锡对玻璃是不污染的，而造成污染物是金属锡的氧化物，控制锡的氧化、减少玻璃锡缺陷的关键。从目前玻璃生产看，氧、硫的污染是造成锡氧化产生缺陷的主要原因。 一：锡污染所造成的缺陷种类
锡缺陷的种类：有渗锡、光畸变、雾点、板下开口小气泡等缺陷。 二：氧、硫的来源及污染机理
目前从保护气的生产控制水平看，以达到较高的水平，一般都控制在3PPM，露点在-50以下。对玻璃质量的影响很小，不在考虑范围以内，但氧到底来自于什么地方：分析主要来自于锡槽的密封和玻璃液的本身。
氧的来源：一是锡槽的密封性，在密封不良的情况下，外界空气就会渗入锡槽，造成锡液氧化。二是成型玻璃液也会带入部分氧气。
硫的来源：一是采用芒硝澄清的熔窑产出的玻璃液还有部分未分解的芒硝，在锡槽内进一步分解产生SO2气。二是部分厂家在使用SO2气体时，共气系统设计不合理，从过渡辊台带入。 1：氧污染造成的后果
氧的带入是因锡槽密封不严，由于外界空气氧分压远远大于锡槽内的氧分压，随锡槽压力远远大于外界压力，氧还会渗入锡槽，造成锡液氧化。 Sn+1/2O → SnO 锡槽进入氧气后，锡液被氧化成氧化亚锡，部分进入锡液，在成型时氧化亚锡会渗入到玻璃下表面微裂纹中，如玻璃长期暴露在空气中或在加工时，氧化亚锡会进一步氧化成氧化锡，分子直径增大，微裂纹被扩张，在阳光下玻璃会出现光的干涉条纹，此条纹为刚化彩虹。 SnO+1/2O→SnO2
部分产生的氧化亚锡漂浮在锡槽空间，一部分会沉积在温度较低的槽顶上，被保护气中的氢气还原成锡，当达到一定的数量时，在重力的作用下低落在未硬化的玻璃板上，产生板面变形，此变形称为光畸变点。
SnO+H2→Sn+H2O
漂浮在槽内空间的氧化亚锡当遇到保护气中的氢气时，会被还原成金属锡，飘落在玻璃板上，此时在玻璃板面上用肉眼观察是看不到的小的变形，但在做高级制镜时会出现一片一片的暗区，在显微镜下观察，有细小的金属微粒，此现象称为雾点。
玻璃中的三氧化二铁，被金属锡争夺出一个氧，形成氧化亚铁，锡被氧化成氧化亚锡，渗透到玻璃中，也会出现氧污染。
Fa2O3+Sn→FaO+SnO 2：硫污染
硫的带入是由硫澄清玻璃生产中的玻璃液带入，硫澄清的玻璃液都会带入部分的芒硝水进入锡槽，当芒硝水进入锡槽在还原状态下会发生以下反应：
Na2SO4+H2→Na2O+H2O+SO
2Na2SO4+SnO→SnO2+SO2+Na2O
S02+Sn+H2→SnS+H2O 芒硝分解产生的Na2O溶解在玻璃液中，产生的二氧化硫又与锡发生反应，产生硫化锡，硫化锡蒸汽压较高，漂浮在锡槽空间，并沉积在锡槽较低温度的部位，槽顶、水包等处，成黑色粉末状，当锡槽工旷发生变化时，脱落掉在未硬化的玻璃带上，造成光畸变点。对于硫污染，保护气中的氢起到了反面作用。
过渡辊台不合理使用二氧化硫也会发生硫化反应。如使用在唇砖与第一道棍之间或使用在很容易进入锡槽，出现SO2污染。
对于玻璃板下开口小气泡的产生也是氧、氢和硫的污染造成，其产生的原因是锡液内渗入此气体后，由于锡液对流不和理或锡槽工况发生变化，低温锡液回流到热端，含有气体的锡液出现过饱和析出，把未完全硬化的玻璃带顶成小的开口泡，此泡直径较小，成雾状。 三：污染物的控制
污染物的控制是根据缺陷产生的原因来解决，氧的控制，主要从锡槽的密封入手，密封好了，一是可提高锡槽压力。二是可有效的阻隔氧气的进入，从而减少锡液污染。
1：流道：采用耐高温的密封泥料密封所有砖缝，燕尾砖间首先用硅线石砖盖严，在用耐高温的密封泥料封严（不能用普通边封泥料和保温棉密封）。闸板砖缝隙用L型硅线石砖盖严。个别厂家有采用纯氮气密封闸板砖缝，效果较好。
2：边封的密封，首先用硅酸铝保温棉塞严，然后用边封泥料抹严，不得有裂纹。也有用钢板焊死的，效果较好，但出现事故时操作不方便。
3：拉边机的密封，目前较多先进厂家普遍采用与拉边机一体的专用密封边封。密封效果较好，但采用老式拉边机的密封，边部要用硅酸铝保温棉折叠成块，塞严，后用保温棉按所须形状剪成块封严，在用密封泥料抹严。
4 ：出口密封：现在都采用石英或碳纤维布作为上布空间密封，下部用石墨擦锡装置，内部充有氮气形成较大的正压阻止外来空气进入，过渡辊台与退火窑完全分开，减少退火窑对锡槽的干扰。
硫污染的主要来源是玻璃液本身带来，在控制硫污染的方法是采用COD控制技术，控制原料和熔化的氧化还原态，在玻璃得到澄清的情况下，尽可能减少玻璃澄清剂芒硝的用量，减少玻璃液带入锡槽的芒硝量。
对于过渡辊台二氧化硫的用法，应控制在二号辊以后使用，出口唇砖与第一道过渡辊间要充有纯氮气，保证其压力大于
二、三道棍间的压力，防止二氧化硫起进入锡槽。 四：被污染后的补救措施
氧、硫的污染不可能完全控制到理想状态，总要被氧、硫污染，只是轻重的问题，被污染后如何补救，在个玻璃厂分别采用了不同的方法。
1：直线电机，直线电机在锡槽以得到了广泛的采用，安装在不同的位置，控制锡液的对流，典型的安装方法如下图：
⑴控制了锡液对流，有效的防止了低温锡液向高温区对流，区域内锡液温差小，不会因锡液温度变化而出现锡液内含有的氧、硫和氢饱合蒸汽压的变化而形成小的下开口泡。同时也减少了氧化锡向槽内空间的挥发污染。
⑵有利于玻璃的成型和冷却。
⑶出口直线电机同时具有清理锡灰的作用，被污染的锡灰，被积攒在灰池内，及时清理出去，减少锡槽污染。
2：锡槽排气装置的设置，可通过不同位置的气体排放，及时排除锡槽空间以被污染的保护气，提高空间的气体纯度。
3：在锡液内加入比锡更易氧化的金属，使之先被氧化，浮于锡液表面（此金属或金属氧化物不得对玻璃有害），及时清理出去，从而减少锡液污染。
在锡液补救措施中，还有许多的方法，各玻璃厂采用的方法也个不相同，但都得到了一定的效果。
总的来说，锡槽的氧、硫污染的控制是一个较为复杂的控制过程，在实际操作中，要根据生产实际情况而定，不能盲目，以减少副做用的产生。[attach]2571[/attach] 为什么硫污染主要来自玻璃液: 1.在玻璃生产一线干过的都知道,流道在没有特殊密封装置的情况下,定期要进行清扫,附着物主要是芒硝和锡石.有兴趣可以到自己的生产线测量一下,如果说芒硝在热点高温下全部分解,此处芒硝来于何处,如果说是从空间而来,卡脖目前一般采用全分割,冷却部一般采用稀释风,保证冷却部的压力并微调流道温度,压力控制一般大于熔化部.所以说流道处的芒硝是玻璃液本身带来,能到流道也能到锡槽.2.过渡滚台处的SO2装置,许多玻璃生产线以不在过渡滚台使用,移至退火窑,过渡滚台与退火窑又是分割的,SO2进入锡槽的量可以说是微乎其微.3.大家可能有一个体验,如果我们用钩子把闸板附着物滴落在流道玻璃液中,再到出口看玻璃板面看,你会看到芒硝泡和结石在版面,从此说明,芒硝在流道和锡槽的环境下,还会继续分解.
说明一点:氧化锡为白色.硫化锡为黑色粉沫.清扫锡槽时一般黑色粉末较多,说明锡槽硫污染要比氧污染严重.
氧、硫的来源主要是玻璃液，控制玻璃液的氧化还原性是控制锡液污染最关键的地方，目前一些玻璃厂还没有认真的控制。
例如一些玻璃厂，再使用芒硝、碳粉时，不加控制，随意使用，认为多加一些芒硝就可以促进玻璃熔化的澄清和均化，对造成的影响确不加考虑。 锡槽内的离子交换
玻璃液从流道流入锡槽锡液表面，在锡液表面成型，此时，玻璃液与锡液间存在者离子浓度差，浓度差，造成了玻璃和锡液离子间的扩散，
离子扩散主要表现在，锡液中的氧化亚锡和玻璃中的碱金属、碱土金属的置换，这在玻璃板检测中以得到了验证，玻璃表面层中氧化锡含量增加，碱金属和碱土金属含量降低。这在玻璃的上下表面检测中也可以看出变化，接触锡液的下表面氧化锡含量多，上表面少。 离子交换带来的质量缺陷：
氧化锡与玻璃中的碱金属、碱土金属发生置换后，氧化锡进入到玻璃体内，碱金属、碱土金属进入到锡液中，锡液中碱金属、碱土金属又会渗入到槽底耐火材料中，发生反应，形成釉面层和霞石化，造成底砖的表层和深层成分不同，在锡槽温度等发生变化时，由于膨胀系数不同而出现脱层，影响玻璃质量。
