一种超白超厚浮法玻璃及其生产制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃制造领域，具体涉及一种超白超厚浮法玻璃及其生产制备方法。
【背景技术】
[0002]随着地球上不可再生能源的急剧减少，能源危机形势日趋严峻，发展新型能源早已成为一个全球性的课题。在这样的时代背景下，太阳能光伏产业越来越受到了人们更广泛的关注。超白玻璃作为太阳能光伏产业的一种基片材料，以其独特的高透光率，大大提高了光电转换效率，为太阳能技术的发展提供了更为广阔的发展空间。
[0003]超白玻璃以往多由小吨位的超白压延线生产为主，而且随着超白玻璃市场需求量的大幅度增长，也就催生了大吨位的超白浮法玻璃生产线不断地出现。
[0004]由于生产“超白玻璃”的原料含铁量要求非常低、皮带输送系统除铁防护措施要求高，玻璃熔化气泡消除技术水平不够，以及超厚玻璃成型退火切割等技术装备等一系列技术难题，给生产企业带来困难重重。目前有关超白超厚玻璃技术资料比较少，相关报道也比较少，如中航三鑫2012年12月8日报道，由他们自主研发的目前世界上最大的超白超厚浮法玻璃原片正式下线，成功生产18mX3.3mX12mm的世界上最大的超白超厚浮法玻璃特大原片，取得了技术创新成就。
[0005]在目前，随着国家环保节能政策的竭力推广，特别是我国建设太阳能光电幕墙生产线，纷纷选择超白玻璃作为太阳能光热和光电转换的基片应用于光伏电站上，迅即提升了更大的发展空间；同时因超白玻璃含铁量低、光通量大，具有晶莹剔透、高档典雅的特质，广泛应用于建筑装饰(如门窗、隔断、幕墙)等技术领域。
[0006]但是，目前生产超白玻璃的难度大，尤其是生产厚度在15mm以上的大规格的超白超厚玻璃，工业化生产难度更大！
因此，本项目首先从技术上解决玻璃“超白”原料配方、除铁技术、窑炉结构、配料熔化、温度控制，同时要解决“超厚玻璃”的成型、退火和切割等技术难题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了解决目前超白超厚玻璃在制备上存在难度的问题，提供一种超白超厚浮法玻璃及其生产制备方法。
[0008]为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案:
一种超白超厚浮法玻璃，所述玻璃的原料按重量份数计包括以下组分:硅砂:70-80份，其中，铁的含量彡100-120ppm，粒径为0.1-0.7mm的比例彡95 %，粒径〈0.1mm的比例< 5%;白云石:5-10份，其中，氧化钙的含量彡30%，氧化镁的含量彡20%;石灰石:10-15份，其中，氧化钙的含量多54.5%，氧化铁的含量< 0.105% ;氧化铝粉:0.1-1份，其中，Al2O3的含量彡99.5%,Fe2O3的含量彡0.01%;重碱:20-25份，其中，Na2CO3的含量>99.5%,NaCl的含量彡0.5% ,Na2SO4的含量< 0.3% ,Fe2O3的含量彡0.05%;芒硝:0.2-1份，其中，Na2SO^含量彡99% ;炭粉:0.1-0.5份，其中，C的含量>80% ;氧化铈:0.04-0.15份；氧化钴:0.01-0.05 份。
[0009]作为优选，所述玻璃的原料按重量份数计包括以下组分:硅砂70份，白云石8份，石灰石11份，氧化铝粉0.2份，重碱21份，芒硝:0.2份，炭粉0.2份，氧化铈0.3份，氧化钴0.3份，焦锑酸钠2份。
[0010]焦铺酸纳能够提尚玻璃的稳定性和延展性。从而提尚了玻璃的综合性能。
[0011]一种超白超厚浮法玻璃的制备方法，包括前处理、熔化、成型和后处理，具体为:
(1)前处理:将原料与铁质设备隔离，采用加衬板、喷刷高分子漆的方式在设备上设置衬板，减少铁锈与铁肩带来的污染；在倒料仓、皮带机头轮罩、提升机壳体、下料溜子、活化料斗与秤量斗等关键部位，设置衬板；将粉仓内部喷刷高分子漆或者衬木板；在皮带机、下料溜子、料仓底部出口及相关部位，均设置用于去除机械杂质铁的除铁器和金属探测器；
(2)熔化:熔化热点温度保持在1580-1600°C，拉引量由680t/d降至580t/d，将流道温度稳定控制在±1°C范围内，熔化所用熔窑与普通玻璃相比，池底加深100-300mm，池底设置有用于加强玻璃液对流和控制玻璃液回流的多级台阶；熔窑实施电辅助加热的技术，电辅助加热总功率4000kw ；
(3)成型:成型温度选择880-830°C，并通过高温水包冷却控制成型温度；采用8对拉边机，从第一对拉边机到最后一对拉边之间，依靠每对拉边机的速度差及负角度产生向内的分力，速差控制在15-50m/h ;流道温度:1100±1-1105±1°C ;锡槽出口温度625±5°C控制；拉边机拉引量 560-610t/d，板宽:4000-4100mm，内牙:3580-3860mm，V 主=135_165m/h ；
(4)退火:将成型的玻璃进行退火，得到成品。
[0012]为尽可能减少原料加工、皮带机输送过程中，铁质设备引入的杂质铁，对所有与原料接触的地方进行低铁处理。将原料与铁质设备隔离，采用加衬板、喷刷高分子漆等方式。如倒料仓、皮带机头轮罩、提升机壳体、下料溜子、活化料斗与秤量斗等关键部位，设置衬板，减少铁锈与铁肩带来的污染；而粉仓内部，则需要根据所储存粉料的不同性质，喷刷高分子漆或者是衬木板。另外，提升机料斗、下料溜子等部位，尽量使用高分子材料或者不锈钢。磨损比较严重的部位，则需要使用耐磨钢板或其他耐磨复合材料。生料的料仓和溜管内壁安装一种超尚分子量的耐磨聚乙稀板(中文简称UPE板)，这是一种分子量在200万以上的线性结构聚乙烯材料，由于分子量极高，具有极强的耐磨性、耐压、耐冲击、耐低温、自润滑、抗结垢等优异性能，比不锈钢、黄铜等还耐磨数倍。除铁主要是设置悬挂式除铁器。在皮带机、下料溜子、料仓底部出口等部位，均设置除铁器和金属探测器，用于去除机械杂质铁。
[0013]与普通浮法玻璃相比，超白浮法玻璃因含铁量低，在原料熔化过程中，熔化温度难以控制，产生大量气泡难以消除。超白玻璃熔化热点温度应保持在1580-1600°C。热点的位置控制应在4#小炉稍前的位置，以保证玻璃有足够的熔化时间和稳定性，保持在熔窑前段有较强的对流，防止“跑料”。热点与I小炉的温差一般应保持在100°C左右(如1480 )。防止大量的气泡析出，拉引量由680t/d降至580t/d，使得熔化温度降低，有效控制玻璃的熔化工艺制度。同时正确使用冷却部稀释风，将流道温度稳定控制在±1°C范围内。流道温度稳定关系到流量的稳定和玻璃液带入锡槽总热量的平衡。
[0014]①在玻璃液熔化质量好、流道温度稳定、玻璃液流量稳定的前提条件下，才能使^ 15 mm超厚浮法玻璃生产得到稳定。
[0015]②超白超厚玻璃锡槽成型温度选择880-830°C，通过高温水包冷却控制成型温度。
[0016]③本发明采用8对拉边机，从第一对拉边机到最后一对拉边之间，依靠每对拉边机的速度差及负角度产生向内的分力，速差不宜太大，一般控制在15-50m/h范围内。在玻璃液自身重力、张力，拉边机堆厚作用力和主传动拉引的作用下，逐渐堆累形成超厚玻璃。
[0017]④在成型的过程中通过挡边器控制玻璃带的走向，使之处在锡槽中间位置，为后续退火提供更有利的条件。整个生产过程中保持稳定。
[0018](I)超白玻璃退火冷却技术
超厚浮法玻璃退火有2个难题，第一，由于玻璃是热的不良导体，在超厚玻璃冷却过程中必然存在板芯与玻璃板表面温差大，玻璃带的芯部难以冷却的问题。具体表现在实际生产操作中辐射冷却区(即保温区:A、B、C三区)玻璃带冷不下来，冷风强制冷却区的F区，因板芯与玻璃板表面温差大而不敢以大风量强冷。结果造成玻璃的永久应力过大不利二次加工、出退火窑温度高，装箱后，而产生自爆现象。第二，用拉边机法生产超厚玻璃，完全依靠拉边机来积厚，使得拉边机的角度、速度和压入玻璃的深度增加；齿印外的玻璃边较宽，玻璃边较凉，使得边部压应力增加；最后造成纵炸、劈边、清边困难；简单的说就是玻璃带横向温差过大带来的问题。
[0019]退火:改善超厚浮法玻璃退火的措施:
①降低残余应力的关键是降低B区的冷却速率G，而G与B区进出口的温差Λ T及拉引速度有关。由于B区的长度已经固定，因此降低A区出口温度使之提前进入退火温度范围就是延长了 B区的长度，也就使得冷却速率G降低了。
[0020]②拉引速度和原板宽度及拉引量有关，为了达到降低冷却速率G的目的。采用宽板慢速的方法无疑是正确的。降低拉引量，也是降低拉引速度的有效措施。
[0021]③减少横向温差是改善玻璃板宽度方向内应力的最好措施，加强退火窑外壳的保温。辊子轴头和掏碎玻璃孔处的密封，特别是活动辊台两侧的保温及密封显得尤为重要。退火前期适当开边部电加热，适当调整F区边部挡风板，减小横向温差。
[0022]④A区进口的上下挡帘及C区D区的挡帘是分隔退火窑各区的有效手段，如果分隔不好，形成了过堂风，对超厚浮法玻璃的退火是一个致命的打击。
[0023]⑤在活动辊台与退火窑之间、D区出口、F区出口各采用液化气烧一对边火，来改善超厚浮法玻璃边部温度偏低的情况。
[0024]⑥在锡槽的低温段两侧，适当开启电加热来改善玻璃带两侧的温差，使得进入退火窑以前玻璃板的横向温差减少。
[0025]采用本发明的工艺制备的超白超厚浮法玻璃，玻璃透过率好均达到90%以上，白度高，色差小。此光学变形角度均在55度以上，生产出来的玻璃板宽、厚度、内牙均较稳定。本发明制备的超白超厚浮法玻璃的厚度能达到15mm以上，最高可达到19mm以上。
【具体实施方式】
[0026]下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
[0027]如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
[0028]实施例1:
一种超白超厚浮法玻璃的原料，规格为15mm*3660的超白超厚玻璃，所述玻璃的原料按重量份数计(每份为1kg计)包括以下组分:娃砂:70份，其中，铁的含量< lOOppm，粒径为0.1-0.7mm的比例彡95%，粒径〈0.1mm的比例< 5% ;白云石:10份，其中，氧化妈的含量多30%，氧化镁的含量多20%;石灰石:10份，其中，氧化钙的含量多54.5%，氧化铁的含量彡0.105%;氧化铝粉:1份，其中，Al2O3的含