郭美華
摘 要:通過高比例碎玻璃使用不當(dāng)造成玻璃液報廢事故典型案例的介紹,探索了玻璃液報廢的機(jī)理,總結(jié)了實際生產(chǎn)中造成高比例玻璃使用報廢的原因,并提出預(yù)防和解決方法,使高比例碎玻璃使用在實際生產(chǎn)中成為可能。
關(guān)鍵詞:高比例碎玻璃使用;色條;泡沫層;質(zhì)量
1 高比例碎玻璃生產(chǎn)的慘痛經(jīng)歷
據(jù)筆者了解,現(xiàn)在我國翠綠色瓶罐玻璃生產(chǎn)中,很多公司碎玻璃摻用比例控制在50%-60%,有的公司碎玻璃比例控制的高,通常也是在80%左右。而我們公司現(xiàn)在則是長期穩(wěn)定在96%,有時甚至高達(dá)97%,且產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定??墒窃?009到2010年兩年中,因為對高比例碎玻璃的生產(chǎn)沒有經(jīng)驗,公司為此付出了慘重代價。在2010年,我們集團(tuán)都在推行節(jié)能降耗活動,筆者所在的分公司把提高碎玻璃使用比例擺在節(jié)能降耗的首位,在實際生產(chǎn)中,碎玻璃使用比例不斷提高,在85%的基礎(chǔ)上,逐步提高到96%。由于當(dāng)時的實際生產(chǎn)經(jīng)驗不足,每個月都有3-5百噸的玻璃液報廢,這里簡單介紹一個由于高比例碎玻璃使用不當(dāng)造成玻璃液報廢的案例。
2010年8月6日的生產(chǎn)報廢事故發(fā)生在公司2號爐,當(dāng)天16:00開始,2號機(jī)產(chǎn)品開始不定時的出現(xiàn)大量黃色色條、氣泡,色條嚴(yán)重的產(chǎn)品直接報廢,到了晚上23:30左右,另兩條生產(chǎn)線的產(chǎn)品同樣地出現(xiàn)了大量的色條和氣泡,至此,整個窯爐生產(chǎn)的產(chǎn)品都帶有黃色條紋和氣泡,產(chǎn)品全部報廢。7日00:00起,1號機(jī)和2號機(jī)停機(jī)放料,3號機(jī)繼續(xù)打瓶,產(chǎn)品全部報廢,直至8日17:20,三臺機(jī)的產(chǎn)品黃色條紋逐漸減少,生產(chǎn)逐步恢復(fù)正常。此次事故,共計報廢產(chǎn)量400多噸。
8月1日-10日CC2爐窯爐溫度控制情況及熔化質(zhì)量數(shù)據(jù)如下:
2 高碎玻璃比例生產(chǎn)失敗的探索
自2008年以來,本集團(tuán)EG料生產(chǎn),碎玻璃摻率達(dá)到84%以上,產(chǎn)品就有可能出現(xiàn)色條和氣泡而報廢,這引起了公司領(lǐng)導(dǎo)的極大重視。
(1)把高碎玻璃使用比例而報廢的樣品寄到日本山川進(jìn)行分析。下面為日本的技術(shù)報告書內(nèi)容:
①EG瓶中出現(xiàn)了茶色條紋。受委托進(jìn)行茶色條紋分析,在此進(jìn)行結(jié)果報告。提供是華興公司制造的EG瓶一只。
②結(jié)果。
樣品瓶的茶色條紋,存在于瓶頸部至瓶身下部全體,有2、3處出現(xiàn)氣泡。根據(jù)EDX的元素分析顯示,檢測出從外表面進(jìn)入內(nèi)面約0.2mm處有一點Fe.
③觀察,分析儀器。
a.實體顯微鏡(SM)
根據(jù)影象微測儀(VMS)觀察
b.掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察
能量分散型X線分析儀(EDX):Na以上的重元素作為前處理,蒸鍍Au,加速電壓為15KV。
④觀察,分析結(jié)果
a.根據(jù)SM以及VMS觀察
樣品瓶的茶色條紋,存在于瓶頸部至身下部全體,2、3處出現(xiàn)氣泡。如下圖如示VMS所觀察圖片。
觀察試樣品,提供分析試樣。
如下所示,SEM觀察圖片(上側(cè)全是外表面?zhèn)龋?。還有圖片-5 及6的兩端黑色部位是用鋼筆記下的印記,這個范圍內(nèi)側(cè)仍然存在茶色條紋。
從外表面?zhèn)龋▓D片上側(cè))進(jìn)入約0.2mm處,看得出有微量的Fe。
茶色條紋部(瓶剖面)的二次電子圖像(×50)(SEI) 同左構(gòu)成圖像(COMPO)
曲線圖為不同的波長透過率
從上圖曲線看,很明顯,EG3曲線玻璃移動到了還原側(cè),相對于Cr6+,Cr3+的量增加了。(Cr3+的吸收是600nm—800nm,比起EG1下降了),另外,F(xiàn)e3+變?yōu)镕e2+(Fe2+在600nm—800nm是強(qiáng)吸收范圍)。
3 高碎玻璃比例產(chǎn)品報廢的原因分析
根據(jù)日本山川和公司內(nèi)部的分析,通過這幾年的翠綠料玻璃生產(chǎn)實踐的總結(jié),我們對高比例碎玻璃生產(chǎn)造成玻璃液報廢的原因也有了一定的認(rèn)識。使用高碎玻璃比例(85%以上),如果控制不好,產(chǎn)品就會出現(xiàn)黃色色紋,通過以上的分析研究,出現(xiàn)黃色條紋主要的機(jī)理之一是窯爐內(nèi)部產(chǎn)生了硫碳著色,其產(chǎn)生的黃色在產(chǎn)品上呈現(xiàn)黃色條紋。產(chǎn)生黃色條紋的原因主要有以下幾點:
3.1 池底溫度大幅波動
由于池底溫度的大幅波動,導(dǎo)致池底沉積的死料流出,池底料本身由于配合料中混入鐵件沉積而帶有黃色。
3.2 轉(zhuǎn)料不徹底
如茶料轉(zhuǎn)綠料轉(zhuǎn)料不徹底時舊的茶料流出時會產(chǎn)生黃色條紋。
3.3 配料出現(xiàn)嚴(yán)重錯誤
配料車間中小料碳粉成倍的增加,使配合料氣氛呈明顯還原氣氛,導(dǎo)致窯爐內(nèi)玻璃液顏色不均勻并產(chǎn)生黃色條紋。
3.4 入爐碎玻璃質(zhì)量差
當(dāng)入爐碎玻璃中含有大量雜色料(氣氛性質(zhì)不同),如綠料中含有大量茶料時,使得配合料氣氛偏還原性,導(dǎo)致產(chǎn)生黃色條紋?;蛘哂捎谒椴Aе泻写罅康募埿己陀袡C(jī)物,相當(dāng)于配料中多加了碳粉,也會導(dǎo)致產(chǎn)生黃色條紋。
3.5 窯爐燃燒氣氛影響
如燃料是油、煤、石油焦粉時,當(dāng)燃料質(zhì)量出現(xiàn)問題或操作不當(dāng)導(dǎo)致燃燒不良時,燃料中的碳(灰)會掉進(jìn)窯爐內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛,并最終導(dǎo)致產(chǎn)品上出現(xiàn)黃色條紋。
4 黃色條紋的表現(xiàn)特征、預(yù)防和糾正措施
經(jīng)過幾年的生產(chǎn)摸索,我司現(xiàn)在翠綠色瓶罐的生產(chǎn),碎玻璃使用比例長期穩(wěn)定在96%,現(xiàn)在生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,幾乎不出料液報廢事故。為我司節(jié)能降耗增效益做出了非常重要的貢獻(xiàn)。我們對高碎玻璃比例的生產(chǎn)已總結(jié)了成熟的生產(chǎn)經(jīng)驗。
下面對高比例碎玻璃生產(chǎn)出現(xiàn)玻璃液報廢即出現(xiàn)黃色條紋和氣泡進(jìn)行總結(jié),總結(jié)它們因不同原因?qū)е虏Aб簣髲U時的表現(xiàn)特征、預(yù)防措施和糾正措施,詳細(xì)總結(jié)如下:
4.1 碎玻璃質(zhì)量
4.1.1 碎玻璃質(zhì)量的原因有兩點:
(1)碎玻璃中含有大量雜色料(如綠料中含有超過10%的茶色料或墨綠料);
(2)碎玻璃中含有大量有機(jī)物、紙屑、水分。
4.1.2 黃色條紋特征
出現(xiàn)有黃色條紋,常常周圍伴有薄皮氣泡。
4.1.3 窯爐內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)象
泡沫層厚,料堆多,池底溫度下降。
4.1.4 預(yù)防措施
(1)控制入爐碎玻璃質(zhì)量(雜色料、有機(jī)物、紙屑、水分),使用前需確認(rèn)質(zhì)量。
(2)根據(jù)碎玻璃質(zhì)量狀況搭配使用。
4.1.5 出現(xiàn)后解決辦法
(1)更換質(zhì)量符合要求的入爐碎玻璃;
(2)降低出料量;
(3)配方中停用碳粉,增加使用硝酸鈉。
4.2 配料
4.2.1 配料引起報廢的原因
加入過量的碳粉(秤不準(zhǔn)、漏料等)。
4.2.2 黃色條紋特征
剛開始出現(xiàn)黃色條紋,之后整個瓶子出現(xiàn)棕黃色,可能伴有薄皮氣泡(情況嚴(yán)重時才有),之后薄皮氣泡減少消失。
4.2.3 窯爐內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)象
泡沫層厚,料堆多,池底溫度下降。
4.2.4 預(yù)防措施
(1)嚴(yán)格執(zhí)行配料作業(yè)制度和配方;
(2)管理好小料(預(yù)混、料倉保管和小料稱)。
4.2.5 出現(xiàn)后解決辦法
(1)重新配制小料;
(2)配方中停用碳粉、增加使用硝酸鈉;
(3)必要時將窯頭料倉內(nèi)的配合料放出來;
(4)降低出料量。
4.3 燃燒氣氛
4.3.1 燃燒氣氛的原因
(1)燃料燃燒不完全,火焰渾濁;
(2)火焰嚴(yán)重伸縮,火星大;
(3)燃料(如石油焦粉)顆粒過大、灰分大等導(dǎo)致燃料中的碳掉入窯爐內(nèi)。
4.3.2 黃色條紋特征
黃色條紋,常常并伴有薄皮氣泡(情況嚴(yán)重時)。嚴(yán)重時整個瓶子會變棕黃色。
4.3.3 窯爐內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)象
泡沫層厚,料堆多,池底溫度下降。
4.3.4 預(yù)防措施
(1)燃燒系統(tǒng)工藝參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)化;
(2)燃料質(zhì)量控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。
4.3.5 出現(xiàn)后解決辦法
(1)配方中使用硝酸鈉;
(2)調(diào)整噴槍角度、加大二次風(fēng)量;
(3)更換燃料(如燒焦粉改為燒油)
(4)降低出料量
4.4 池底溫度
4.4.1 池底溫度的原因
池底溫度大幅波動(超過10度/天)。
4.4.2 黃色條紋特征
黃色條紋,可能伴有貓爪紋和氣泡,一般在出現(xiàn)量大的機(jī)臺出現(xiàn)。
4.4.3 窯爐內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)象
泡沫層變化不明顯。
4.4.4 預(yù)防措施
(1)嚴(yán)格控制、防止鐵件入爐;
(2)池底溫度控制要穩(wěn)定;
(3)鼓泡大小合適(不相連、不要過?。?。
4.4.5 出現(xiàn)后解決辦法
(1)穩(wěn)定池底溫度;
(2)電助熔功率不隨意大幅度調(diào)整。
4.5 轉(zhuǎn)料不徹底
4.5.1 轉(zhuǎn)料不徹底的原因
轉(zhuǎn)料時轉(zhuǎn)料不徹底。
4.5.2 黃色條紋特征
出現(xiàn)顏色條紋(前一種料色條紋,帶有氣泡,一般出現(xiàn)在轉(zhuǎn)料后初期。
4.5.3 窯爐內(nèi)表現(xiàn)現(xiàn)象
泡沫層變化不明顯。
4.5.4 預(yù)防措施
轉(zhuǎn)料時要做到轉(zhuǎn)料徹底(包括工作池和料道)。
4.5.5 出現(xiàn)后解決辦法
提高池底溫度,盡快讓舊的料流出。
5 結(jié)語
生產(chǎn)中要使用高比例碎玻璃,要抓住兩重點,一是入爐碎玻璃質(zhì)量要達(dá)到一定的要求,二是生產(chǎn)過程要密切注意爐內(nèi)泡沫層變化,監(jiān)控產(chǎn)品顏色的變化,綠料中T1000要控制在2.0這個標(biāo)準(zhǔn)以上。如發(fā)現(xiàn)異常,要及時采取相對應(yīng)的措施。只要抓住了工作重點,碎玻璃使用比例達(dá)到96%是完全可能的。
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