锡槽耗锡量问题研究与分析

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引言

浮法玻璃成形工艺是玻璃液在锡槽中的熔融锡液表面上，在自身重力及表面张力的作用下摊开成玻璃带，经抛光、拉薄、冷却后进入退火窑退火。在浮法玻璃生产过程中，锡槽中的液态单质锡会因为锡槽的污染或者与玻璃本体中带有的一些元素发生一系列物理化学反应从而对玻璃的生产质量造成一定的影响，通过对国内某生产线生产6mm玻璃一段时期生产运行的观察，在相同拉引量及相同厚度规格的前提条件下，玻璃的成品率随着锡耗的逐步减少稳步提高，为生产出高档的浮法玻璃，有必要对锡槽内的锡耗问题进行更深入的研究。1锡耗及相关影响因素分析（1）渗锡量与锡耗的关系表1为国内某生产线生产6mm玻璃时渗锡量与锡耗之间的关系。表1渗锡量与锡耗之间的关系从表1中可以看出，锡耗随着渗锡量的降低3月开始逐渐下降。虽然玻璃渗锡带走的锡只占锡耗中的一部分，但是渗锡量的多少直接反映了锡槽内工况的整体状态，锡槽密封越好，流道温度和成形温度越低，保护气体越纯净，配置越合理，玻璃渗锡量越低，锡氧化和挥发的量就越少，锡耗就越少。（2）流道温度与锡耗的关系表2为国内某生产线生产6mm玻璃时流道温度与锡耗之间的关系。从3月开始降低流道温度，到8月共降低了25℃，锡槽成形温度也同步下降，成形温度的下降大大减少了锡及其氧化物、硫化物的挥发，由于锡槽内的空间气氛通过锡槽放散管大量的排出锡槽，所以当挥发物中锡的氧化物及硫化物含量减少时，整体锡槽的锡耗也会显著降低。表2流道温度与锡耗之间的关系（3）锡槽保护气体氢气使用量与锡耗的关系表3为国内某生产线生产6mm玻璃时保护气体氢气使用量与锡耗之间的关系。在N2和H2纯度比较稳定的情况下，N2用量恒定维持在1500Nm3/h左右，对保护气体氢气使用量由3月的155Nm3/h逐步上调到8月的180Nm3/h，随着H2用量的增加，保护气体中氢气的浓度会逐渐上升，使得保护气体的还原性加强，对锡液起到更好的保护作用，可以减少锡与氧、硫等元素的反应，达到降低锡耗的目的。表3H2使用量与锡耗之间的关系（4）锡槽出口渣箱SO2使用量与锡耗的关系表4为国内某生产线生产6mm玻璃时锡槽出口渣箱SO2使用量与锡耗之间的关系。锡槽出口的SO2使用量在4月由400L/h减少到了150L/h，大幅度减少了从出口进入锡槽的SO2量，从而减少了SnS的产生，大大地降低了锡及其化合物的挥发，从而有利于降低锡耗。表4SO2使用量与锡耗之间的关系2锡耗的理论计算（1）表面渗锡量的计算假设条件：月拉引量17000t，玻璃规格6mm厚。渗锡量一般按照20～50

µg/cm2来计算。通常根据生产经验认为渗锡量低于30

µg/cm2时，可以生产出优质的浮法玻璃，玻璃下表面在后加工处理时不会产生钢化彩虹缺陷。按照以上条件计算一个月玻璃表面渗锡总量，求得：S＝1.13×106

m2，计算可得每个月玻璃下表面的渗锡量为340kg。（2）通过保护气体排出锡槽的锡量计算目前拉引量约600t/d的锡槽内保护气体用量约1500Nm3/h，而锡槽空间中蒸汽的杂质主要成分为SnO、SnS和Sn（三种物质均为气态），这些锡及锡的氧化物随着保护气体一起排出到锡槽外。通过理论分析计算出随保护气排出的锡氧化物量如表5所示。根据文献[1]研究，在1027℃时蒸汽中锡和氧化亚锡的含量极少，其中的主要成分是SnS，其他成分忽略不计不会影响整体的计算结果，所以假定蒸汽中所有成分为SnS。表5锡中杂质含量与挥发率的关系由于在1027℃时饱和蒸汽中SnS含量为100mg/m3，取保护气的温度约为800℃，目前通过现有的资料只能查到1027℃时饱和蒸汽中硫化亚锡含量资料，按照此值直观地计算量级。随着温度的降低饱和蒸汽压是逐渐降低的，并且在正常的锡槽生产状态下，锡槽内的各种挥发物也并未达到饱和状态，实际上SnS的含量应该要远＜100mg/m3，所以通过保护气排出的锡量也不会有335kg/月，要远少于这个量。4结语锡耗主要由渗锡量＋锡槽排放量＋锡灰量组成。根据目前国内优质浮法线的生产情况来看，在稳定生产工况下，由于锡槽内有大量的氮氢保护气体存在，锡槽内产生的锡灰量极少，几乎可以忽略不计。而根据目前的实际统计情况来看，锡槽平均每个月的耗锡量为400～500kg，渗锡量约为300kg/月，所以通过挥发排放出锡槽的锡为100～200kg/月。当锡槽内污染较少时，玻璃渗锡带走的锡占锡耗中的比例远比挥发物带走的要多，从渗锡量上可以看出锡槽工况是否处于良好状态。通过以上分析可以看出，锡槽密封得越好，锡槽压力越高的情况下，空气进入锡槽的量就越少，锡液污染就越少；保护气体越纯净，氢气含量越高，锡槽出口SO2用量越低的情况下，锡