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浅谈石灰石对玻璃质量的影响时间:2021-03-08   编辑:admin
(亿海大玻(大连)玻璃有限公司  王志华)
       摘要:通过实例详细阐述了由于石灰石矿脉中含有硅质夹层,导致玻璃质量直线下降,通过更换新矿脉,板面逐步恢复正常,论证了源头把关、矿脉考察、精细化管理及统筹考虑的重要性。
关键词:石灰石、酸不溶、白色结石、浮法玻璃
0 引言
       石灰石是自然界分布极广的一种沉积岩,外观呈白色、灰色、浅红色或淡黄色,主要化学成分是碳酸钙,主要用于浮法玻璃中引入氧化钙CaO(含量在8-10%之间),在玻璃中主要起稳定剂作用,即提高玻璃化学稳定性和机械强度,高温时它能降低玻璃液粘度,促进玻璃的熔化和澄清,低温时能增加玻璃液粘度,提高硬化速度,为高速拉制创造良好的条件。这有利于提高拉引速度,增加产量。石灰石作为浮法玻璃生产中的一种重要原料,质量的好坏直接影响到玻璃的质量。
1 玻璃生产产生缺陷
       某厂10月1日开始,玻璃板面白色结石明显增多(硅质),缺陷大小在1-5mm,导致板面改刀玻璃直线上升,最高时协议品+改刀玻璃在28%左右(检测仪检测),与正常电脑检测协议品+改刀8%左右相差较多。退火炸板明显增多,每班在10次左右,成品率、一等品率降至70%左右,且持续时间相对较长,从出现到板面最终好转,持续近20多天时间,给企业效益带来重大影响。
2 分析产生原因
       ①在9月份时由于原料其中一种砂不再供货(一直采用高铝砂+砂岩搭配使用),逐步改为砂岩+长石,正好在10月1日开始全部调整到位,初期判断由于全部使用砂岩+长石,因砂岩中含有超细粉料团(超细粉在26%左右),随着用量提升,缺陷会有所增多,但板面质量越来越差,超出预计,立即组织人员对窑头配合料进行过筛发现白色大颗粒,化验室进行酸不溶试验无法溶掉,重点对秤上石灰石进行取样(因其他原料未变,只有石灰石为新厂家,且9月30日开始破碎到正常使用,在时间刚好吻合),挑选白色颗粒进行酸不溶试验,存在白色难溶物,经化验含硅量在90%以上,判定板面急剧增多的白色结石为新换的石灰石带入。
        
              13日秤上样酸不溶残留物                                             18日秤上样酸不溶残留物
       ②因受国家政策的影响,许多自然资源严禁开采,周边地区虽然有许多的石灰石矿脉,但大多数已经不再进行开采,都是以前开采过的剩余石料,且大部分石料为修路及供给钢厂,没有专门针对玻璃厂供货的,导致产品质量很难保证。生产上在判定是石灰石产生的大量白色结石后,但因没有其它替代石灰石,虽然紧急进行了采购,但采购的石灰石无论在块茎及洁净度(混有黄泥)上均不合格,导致没有及时进行更换,最终影响时间较长。
       ③多项调整同时进行,在板面质量变差时,人为主观意识干预了正确判断,初期认为由于砂岩用量上升带来的白色结石缺陷,而忽略了新矿脉石灰石带来的质量波动。
       ④因本厂石灰石一直采用块料进厂(块茎在20-80mm),自行进行破碎,粒度控制在8目全通过。虽然在初期就意识到石灰石可能会出现质量问题(2015年以前石灰石经常不合格,主要为氧化钙经常在47%-53%之间波动,氧化镁在1.5%-8%之间波动,在料方调整上都跟不上波动变化)。投产前在对石灰石矿脉进行考察时,取样为块料,每次分析化验指标能够达到使用要求,但是忽略了矿石中混有山皮、泥土等杂质,取样分析不全面,虽然石灰石在成份上达标,但是含有单质硅,质量异常后,通过对秤上过筛颗粒进行酸不溶试验,取样50kg左右约含10粒左右白色高硅大颗粒,每日石灰石用量在20吨左右,每日因石灰石导致的白色结石在4000-5000之间,可见对板面质量的影响十分巨大。
3 调整措施
       ①在确定板面突然增多的白色结石为石灰石带入后,第一时间通知采购部门进行紧急采购,同时组织生产人员对厂内不合格石灰石进行挑拣,降低进一步恶化趋势,至19日新石灰石进厂,经化验,虽然钙镁成份稍不合格,但产品外观及进行酸不溶试验,均达到使用要求,通过对料方进行修正,开始使用新石灰石,板面质量逐步好转。
      ②生产上根据缺陷大小,判断部分尺寸偏小的可以通过熔化温度的增强可以变小、甚至化掉,故在确保窑炉安全的前提下,适当对1-3#小炉能耗进行上调,整体温度上升5℃左右,调整后,小的白色结石有所减少,大的白色结石相对变小,玻璃炸板由每班10次左右降低至5次左右。
4 实施后效果
       通过以上调整,板面质量从20日开始,白色结石明显变少,板面逐步恢复正常。21日成品率88.95%,一等品率80.99%。
缺陷检测仪检测前后数据对比:
日期 优等品% 一等品% 合格品% 协议品% 改切片%
出事前 60.23 28.92 4.43 3.64 2.17
板面差时 30.62 31.79 11.95 12.43 13.21
恢复正常时 58.45 32.4 4.33 2.64 2.18
5 结论
       此次质量波动为石灰石质量不合格引起,在前期对石灰石实地考察存在不足,未能发现矿脉中含有硅质夹层,且主要原料采购渠道单一,未有备用供货商,以至于影响时间较长,在今后规避类似问题再次发生:
       ①充分吸取此次经验教训,对每种原材料进厂前充分考察,进厂后严把质量关,特别是在矿脉变化或更换新的供货单位时,必须多次进行实地考察,确保供货质量合格。
       ②针对石灰石易出现质量问题,对每一批次的石灰石进行取样,并在破碎时第一时间从提升机下料口取样送化验室进行酸不溶试验,确认合格后方可继续破碎使用。
       ③从目前情况看,随着矿产资源的逐步减少,必须加大采购力度,对于满足使用要求的原材料,第一时间进行采购,并不定期对主要供货单位进行实地考察,观察矿脉变化,且供货单位不能单一,多手准备,防止类似问题再次发生时,在原材料出现问题时无替代产品。
结后语:
       ①浮法玻璃生产工艺因其具有复杂多变性,哪一环节出现异常均会对板面质量造成影响,一旦出现问题,往往很难准确就判断出是什么原因直接导致的,这时就需要逐一对每一工序进行排查(特别有些看着不可能会出现的小事,往往不被重视,但往往都是由于其引起的),根据排查结果,大家一起进行探讨,最终判断出问题所在,制定解决措施,并密切关注板面变化情况,防止其他问题出现。很多从事玻璃行业的人都知道,在解决单一问题时,往往是这个问题刚刚解决好或未处理好时,另一个问题就出现了,这时就需要在每一次调整时,集大家的智慧,对每次调整可能会导致的其它变化逐一进行分析,并最终确认调整措施,把潜在问题尽量做到最低。
如某厂在2015年,氮站在启动1#空压机时,基本上每次都会导致所在的上级变压器跳电,对生产造成一定的影响。设备团队人员从空压机、电缆、变压器等地方进行排查,未能发现异常,最终怀疑由于变压器负荷偏多,在空压机启动瞬间,由于电流瞬时增大,导致变压器跳电,针对该问题,设备部门专门制定了应对措施,每次氮站在启动空压机时,全厂各部门对讲机全开,在跳电后按照变电所统一指挥分批次启动设备,杜绝二次跳电发生,该现象持续了半年之久,后在一次日常检修时发现配电柜内的一交流接触器因其线圈接线松动不动作,导致每次空压机在启动时相当于直接启动(设计是星角启动),更换新交流接触器后,故障排除,在日后启动空压机时均未出现变压器跳电事故发生。事后进行分析,主要原因为当时人员离职率相对较大,特别是在车间电工离职后,一直未配电工,由变电所人员监管,导致电工对车间设备不熟悉,未能及时发现线头松动,导致启动空压机时经常性跳电。
       ②浮法玻璃工艺管理在实行精细化管理的同事还必须实行统筹考虑,如在工艺调整时,尽量避免在同一时间段内进行多项调整,以便在板面出现异常时,第一时间能够判断出是什么原因引起的,减少走弯路的过程,缩短问题处理时间,给企业减少损失!