【中玻網】利用巖相分析、電子探針和光學顯微鏡，對光伏壓延玻璃生產線產生的玻璃硅珠結石缺點進行分析，鑒別出硅珠類結石為單質硅結石，來源于玻璃液中二氧化硅與雜質鋁反應生成，硅質珠類結石是一種不常見的玻璃缺點，多數持續(xù)時間不長，不足以引起重視，但危害非常大。通過長時間跟進宜興光伏玻璃生產線硅珠結石的情況，對玻璃硅珠結石缺點的化學組成、顯微結構及巖相進行分析，查找和分析硅珠結石來源及形成機理，從根本上解決了該類缺點的產生，提高玻璃質量，同時為國內全氧燃燒窯爐壓延玻璃生產提供了技術參考。

　　結石產生情況：窯爐投產初期，玻璃硅珠結石缺點時間短、數量少，未引起足夠重視。近期，窯爐經修整后硅珠結石缺點持續(xù)性出現，板面位置無規(guī)律，多偏向玻璃上表面，兩條生產線在數量上有明顯差異，一線多于二線。圖1為2018年12月份兩條生產線硅珠結石數量統(tǒng)計圖（2018年12月10日～2019年01月4日）。

圖1一、二線硅珠結石缺點統(tǒng)計

　　缺點特征：長時間跟進觀察，該缺點為黑色球形，如圖2所示，有金屬光澤，直徑為：0.5～2.0 mm，與玻璃液結合較好，周圍伴隨小氣泡，沿拉伸方向部分氣泡附近呈現黃綠和黃褐色。通過對原材料進行排查，發(fā)現各原料質量均無非常大波動，因此，可初步排除原材料的影響。

圖2硅珠結石形貌圖（×10）

　　巖相分析：圖3為硅珠結石巖相圖，圖中黑色球為該缺點，無明顯晶型，在正交鏡下全消光，周圍呈現藍綠干涉色，類似于浮法玻璃錫珠缺點。

圖3硅珠結石巖相圖（×40）

　　圖4為硅珠結石微觀形貌圖，從圖4中可以看出，該缺點為高致密球形缺點，嵌入玻璃內部，成分均勻，周圍黑色為氣泡。

圖4硅珠結石微觀形貌圖

　　表1為硅珠結石成分分析結果，其中，a、b取點分別來自電子圖像1、2。結果顯示結石主要化學組成為單質硅，成分較為單一，含量為97.25%～99.53%，部分球周邊含有少量鐵等雜質，鐵含量為31.2%～34.18%。從硅珠結石均呈圓形這一特點，判斷結石不屬于單質硅的污染，而是反應產物，且反應過程中有氣泡產生，氣泡在拉伸方向上呈線性分布，該缺點產生部位為成型區(qū)及后期。

　　玻璃組成見表2。由表2可知，SiO2在玻璃組成中占比例非常大，它不僅是玻璃組成的高組分，而且也是玻璃中的比較難熔化組分，SiO2通常由硅砂或砂巖引入，推測硅珠結石Si成分來源于SiO2。

　　形成機理：一般而言，原材料引入鋁雜質，一般持續(xù)時間較短，經排查，缺點出現前后原材料使用正常，未摻入其他雜質，而工藝生產中存在鋁金屬使用的隱患，一處為冷端切割使用的鋁板，易產生鋁雜質，隨碎玻璃進入料倉；另一處為投料機料倉內側使用的含鋁金屬板作為內襯，長期生產使用，經混合料的不斷磨蝕，金屬板已出現嚴重的磨損，隨配合料進入窯爐，鋁的熔點為660℃，沸點為2 327℃，進入窯爐易熔化成液態(tài)，其相對密度為2.70 g/cm3，大于壓延玻璃的密度，窯內各工藝制度穩(wěn)定時隨玻璃液的流動不斷沉積于池底，在不動層形成液態(tài)鋁雜質，玻璃液有非常大波動時，熔融的液態(tài)鋁包圍未熔化的石英砂顆粒，形成局部強還原性的環(huán)境，發(fā)生氧化-還原反應生成單質硅，由于表面張力的原因，呈圓形，如式（1）反應中有O2氣體放出，所以結石周圍伴生氣泡。因此，可以判定單質硅結石由二氧化硅被還原性金屬鋁還原產生，同時由于鋁的強還原作用，形成亞鐵硫化物，玻璃顯示黃綠和黃褐色。

　　4SiO2+4Al→2Al2O3+4Si+O2↑（1）

　　結合相關分析手段，分析硅珠結石缺點產生的主要原因為：還原性物質鋁與二氧化硅反應生成，并非常見的錫珠、鐵珠，從機理上分析了該類缺點的產生原因，糾正了技術上的誤區(qū)。

　　為有效減少該類缺點的產生，應嚴格控制原材料中鋁質雜質的摻入；減少工藝操作中鋁金屬材料的使用；減少工藝調整，穩(wěn)定液面；及時采取隔離措施，防止該缺點隨碎玻璃再次進入窯爐，產生二次危害。