玻璃窑炉铬结石的分析及对策
王将 张文斌 阚正权 周康
（江西彩虹光伏有限公司 上饶 334000）
我司一期窑炉生产光伏压延玻璃，自2019年5月18日白班起，各线板面微泡数量逐步增加，四条线熔解欠点5月18日白班为10.96%，到夜班欠点升高至15.41%，但结石数量基本正常。5月19日早班9:00起结石高发，1#线和2#线居多，其次为4#线和3#线。现场取样结石表现特征为：结石颜色为黑色、大小均匀、独立个体、约1 mm、板面位置不固定等（图1），废弃量较大，最高每小时高达70～80片。结石不良率占据比例较高，其中5月20—22日，1#、 2#线 结石不良高达20%～25%，3#、4#线10%～15%，严重制约热端良品率。
图1 黑色结石样品
5月20日翻检200片，黑色结石56片、白色结石7片、线泡9片，白色结石经检测为含锆结石。
5月23日下午板面质量逐步改善，欠点下降明显，1#、 2#结 石不良下降至7%左右，3#线基本稳定，4#结石不良下降5%左右。
5月20日，为准确判定黑色结石的成分，寻找结石的来源，公司通过借助扫描电镜对黑色结石进行检测，取黑色结石6枚分别送到彩虹股份研究院公司和合肥工业大学做电镜检测，检测结果见表1、表2。
表1 彩虹股份研究院电镜检测结果 质量分数/%
表2 合肥工业大学电镜检测结果 质量分数/%
从电镜检测结果可看出，黑色结石中含有Cr元素，其占比为18%～42%，因铬的熔点为1857 ℃±20 ℃，玻璃窑炉不能将其熔化，为避免碎玻璃二次回炉，公司立即将含铬结石的碎玻璃进行隔离，并分析含铬结石的可能来源为：
（1）天然硅砂中含有一定的铬铁矿颗粒；
（2）购置原料在运输、储存、使用环节混入铬铁矿及其制品等的残渣；
（3）含铬合金的机器设备破损的碎片；
（4）作为着色剂的重铬酸盐与耐火黏土反应形成实际中难以熔化的含铬刚玉，经常使用的铬铁合金耐热金属结构与含氧化铝衬里材料接触的地方就有可能形成含铬刚玉。
根据以上可能来源，逐一进行排查和验证。
（1）首先从设备方面检查：对原料设备、卡脖水包、池炉鼓泡（7#、 9#、 12#为后来换的鼓泡器，其材质为不锈钢）、池炉燃枪、消泡水冷套、助燃风机等设备进行全面排查。
检查结果：
①配料设备未发现异常，因检测结果中含有镁元素，经查阅，所有配料设备中不含镁；
②池炉鼓泡系统进回水DCS显示正常，现场温度计实测各鼓泡回水也显示正常，检测结果中不含镍，排除鼓泡烧损漏水可能性；
③天然气燃枪喷头经现场确认无严重烧损现象，消泡水冷套为锅炉钢材质（不含铬），未发现有烧损漏水；
④卡脖水包材质为20G（不含铬）。
经以上检查基本排除设备问题。
（2）重铬酸盐与黏土反应形成含铬刚玉：原料中有少量的重铬酸盐，含量一般不会超过30×10-6，但是所有接触的设备，包括窑炉耐火材料，都没有黏土砖与原料接触，不可能形成含铬刚玉。
（3）原料储存的仓库没有发现异样；
使用过程中所有的设备、皮带等都不具备含铬的条件，周边也没有含铬的其他物件，排除这项可能，但是运输过程中无法进行监控。
（4）原材料中可能会含有一定的铬铁矿颗粒，对现场所使用原料进行化验。
①首先发现石灰石中含有黑色颗粒，经过现场取样，送理化室化验，直接溶解，并且此批次石灰石二期也在使用，二期未出现铬结石，排除石灰石的可能；
②其他原料，如纯碱、氢氧化铝、芒硝、焦锑酸钠等经检查也没有含铬的成分；
③最后在检查中发现所使用的几家硅砂中都含有黑色颗粒，在显微镜下观察和铬结石相似，化验人员将少许黑色颗粒用盐酸不能溶解，于是将以上几家硅砂中挑出的少许黑色颗粒送至彩虹股份研究院做电镜检测，检测结果见表3。
表3 硅砂中黑色颗粒电镜检测结果 质量分数/%
从表3可以看出，这三家硅砂中的黑色颗粒成分都不含铬矿，但是由于当天、当批次的硅砂已经使用完，没办法进行实时检查化验。
硅砂从料库打料到进入窑炉投料口，玻璃液在窑炉中要经过循环置换等过程，再到压延机玻璃出来需要6～8天，经分析5月10日—17日的硅砂含铬铁矿的嫌疑最大，对近期的硅砂使用情况进行检查，使用情况见表4。
表4 一、二期窑炉硅砂使用情况
从表4可以看出，5月10日—17日厂家4、厂家5和厂家7的硅砂一、二期窑炉都在使用，二期玻璃中未出现黑色结石，可以排除厂家4、厂家5和厂家7硅砂的嫌疑。
结合打料时间—炉前料仓—投入窑炉—各压延机的时间推算，厂家3硅砂的嫌疑最大。
6月10日，一期窑炉再次出现铬结石，通过调查发现之前隔离的碎玻璃未使用，可以排除嫌疑；
窑炉和原料设备运行正常，也可以排除嫌疑。检查硅砂使用情况，见表5。
表5 一、二期窑炉硅砂使用情况
从表5可以看出，6月2日—4日一期窑炉使用的有厂家3的硅砂，并且此次从使用时间到结石出现的时间与上次高度吻合，更能进一步增加了铬结石来源于厂家3硅砂中的嫌疑，公司立即规定禁止使用厂家3的硅砂，自此之后铬结石未再发生。
根据科学分析及现场调查，可确定得出铬结石由5月10日—17日和6月2日—4日投入的厂家3硅砂中带入。
来源可能为：
①原始矿山某块区域含有少量铬铁矿，在开采过程中混入石英砂中；
②车辆在运输过程中接触含铬的杂物；
③车辆在运输硅砂之前可能运输过含铬矿物的材料；
④研磨硅砂使用耐磨钢设备。
4.1 提高对原料管理的重视程度
技术质量部重新修订原料管理制度以及散料、落地料的管理制度等。配料组要分单位、分批次对原料留样至少保存15天以上，设置原材料留样柜，进一步完善原料使用批次台账，做好基础数据积累，确保可追溯性。加强与原料供应商的沟通，提高来料质量。
4.2 对重点原材料供应商安排入厂审核
制定原材料厂家审核计划，并快速进行落实。到供应商现场进行审核，了解原材料的实际制造过程，确保原材料供应质量的稳定性。
4.3 加强对碎玻璃系统的管控
对结石突发时间段的碎玻璃进行隔离，全检后再进行处理；
全面加强对外购碎玻璃质量的管控。
4.4 提高对突发欠点的检测能力
首先要扩大检测范围，原料检测取样、制样要有一定的代表性。其次要对伴随矿物质进行分析，使分析结果更具有全面性。对目前可能影响结石产生的来料供应厂家进行严格检测，做好相关记录。
4.5 全面加强对原材料、碎玻璃质量系统的管控
要加强原料质量的外观管理，重点确定原材料的干净度等，同时加强现场倒料的管理，确保按照工艺技术要求倒料。加强碎玻璃的管理，保证碎玻璃的干净度，存放场所、打料的过程进行监控，确保整个流程、各个环节受控，为窑炉输送合格原料。
玻璃生产中一定要从原料、碎玻璃、设备等基础出发，确保各方面的受控管理。特别是原料入厂的检查、化验和留样，必须按照规章制度严格执行，从源头做好管控，确保窑炉工艺和产品质量的稳定。
猜你喜欢 碎玻璃窑炉厂家 4/5G异厂家多制式协同参数策略研究现代信息科技(2021年21期)2021-05-07河南荥阳市一碳素厂窑炉坍塌 致3人死亡3人受伤消防界(2019年9期)2019-09-10行业首条“负离子生态石”宽体窑在恩平点火佛山陶瓷(2018年2期)2018-03-10小经销商如何选择代理厂家大众投资指南(2017年10期)2017-09-25科达承建561 m最长抛釉砖窑炉顺利投产佛山陶瓷(2017年3期)2017-04-06关于窑炉节能的答疑佛山陶瓷(2017年1期)2017-02-23巴西艺人用碎玻璃“洗脸”中老年健康(2016年7期)2016-07-29巴西艺人用碎玻璃“洗脸”中老年健康(2016年7期)2016-07-29小经销商如何选择代理厂家大众投资指南(2016年1期)2016-01-08都是业务员惹的祸？名人传记·财富人物(2009年3期)2009-05-25