锡槽化学和气氛课件.ppt

1、浮法锡槽的横剖面浮法锡槽的横剖面 在槽内各种物质之间界面上，存在一系列复杂的反应：在槽内各种物质之间界面上，存在一系列复杂的反应：-动态的物理和化学反应动态的物理和化学反应SSNaO2Na槽底砖槽底砖耐火材料耐火材料氧化铝氧化铝/氧化硅氧化硅底壳底壳低碳钢低碳钢边封边封保护气体气氛保护气体气氛氮气氮气/氢气氢气边封边封槽顶槽顶耐火材料耐火材料玻璃玻璃锡液锡液氧氧 在在 锡锡 液液 中中 的的 溶溶 解解 度度温度温度OC氧的浓度氧的浓度(ppm)锡液中氧的浓度锡液中氧的浓度氧在锡液中的溶解度氧在锡液中的溶解度下下 表表 面面 缺缺 陷陷所有的缺陷都是由氧化锡污染造成所有的缺陷都是由氧化锡污染造

2、成.热端灰渣热端灰渣斑点泡斑点泡冷端斑点或灰渣冷端斑点或灰渣粘锡粘锡污染的锡粘附污染的锡粘附在板带上在板带上吸附在表面上的氧化锡微吸附在表面上的氧化锡微粒粒.在边光下可见到非常细小在边光下可见到非常细小的亮点的亮点.一般都与投产引头子或较一般都与投产引头子或较大规模的划送玻璃有关大规模的划送玻璃有关很小的开口泡或颗粒很小的开口泡或颗粒.常可在墙灯下看见常可在墙灯下看见由锡的污染物造成由锡的污染物造成,一般都是一般都是氧氧,有时候也可能是铁等气体有时候也可能是铁等气体物质物质.一般都是由于向锡槽一般都是由于向锡槽加锡锭加锡锭.看起来像是非常细小的氧看起来像是非常细小的氧化锡颗粒污点或斑点化锡颗粒

3、污点或斑点.在边光下可以看见在边光下可以看见,严重严重时在墙灯下可见时在墙灯下可见.是由于污染物颗粒的附着是由于污染物颗粒的附着，通常都是氧化锡，通常都是氧化锡.Tin Profile Through Bottom Surface of Glass025507510012515017520005101520Glass Depth/umTin mg/cm3锡通过玻璃下表面的渗入曲线锡通过玻璃下表面的渗入曲线玻璃深度玻璃深度(纳米纳米)锡锡 (毫克毫克/cm3)化学活性化学活性 Otin 锡液中氧的浓度锡液中氧的浓度锡液中氧的溶解度锡液中氧的溶解度锡渗入玻璃下表面的分布曲线锡渗入玻璃下表面的分布曲

4、线1.21.251.3 1.351.41.451.51.551.6锡中氧浓度(ppm)0 5 10 15 20 25 30 35时间(小时)H25%10%槽顶吹扫 H210%5%保护气体中氢气含量对锡中氧浓度的影响保护气体中氢气含量对锡中氧浓度的影响3.532.521.51O2 ppm(锡液中锡液中)0 10 20 30 40 50 60时间时间(分钟分钟)100012001400160018002000H2Oppm(气氛中气氛中)Bay 17Bay 10Bay 10锡液中的探测头锡液中的探测头 气氛中的探测头气氛中的探测头某一厂的污染事故某一厂的污染事故1000110012001300140

5、015001600170018001900200011.21.41.61.822.22.42.6H2 10%8%7%6%5%锡记数锡液中氧浓度ppm锡记数和锡记数和锡液中氧锡液中氧浓度之间浓度之间的精确关的精确关系，随不系，随不同的锡槽同的锡槽而变化，而变化，而且取决而且取决于退火窑于退火窑的拉引速的拉引速度度.浮法锡槽系统中的氧浮法锡槽系统中的氧来自板带的硫酸根、水分等来自板带的硫酸根、水分等 保护气体中的水保护气体中的水分分漏入锡槽的氧漏入锡槽的氧锡槽气氛中的水分锡槽气氛中的水分一氧化碳气泡一氧化碳气泡 耐火材料上的釉膜耐火材料上的釉膜玻璃中的锡玻璃中的锡氧化亚锡蒸汽氧化亚锡蒸汽氧化锡氧化

6、锡(灰渣灰渣)表面霜雾表面霜雾上表面斑点上表面斑点下表面缺陷下表面缺陷锡液中的氧锡液中的氧上表面 +H2+H2下表面 +Sn+Sn+石墨(碳)+Na+耐火材料 饱和 +H2锡锡 石石+O2下表面雾浊下表面雾浊+Fe(锡液中的铁)上上 表表 面面 污污 物物所有的缺陷都是由硫和氧对锡的污染所致所有的缺陷都是由硫和氧对锡的污染所致.硫化锡和氧化锡都能挥发而进入锡槽硫化锡和氧化锡都能挥发而进入锡槽的气氛中，而且最终会冷凝在温度较低的部位，例如水包、摄像头、拉边机、的气氛中，而且最终会冷凝在温度较低的部位，例如水包、摄像头、拉边机、挡边器上和槽顶上挡边器上和槽顶上.当这些冷凝物掉落到玻璃板带上时就成了

7、缺陷当这些冷凝物掉落到玻璃板带上时就成了缺陷.上表面斑点上表面斑点凹坑形滴落物凹坑形滴落物上表面锡上表面锡渗透入玻璃很深渗透入玻璃很深很深的兰很深的兰/绿色绿色反应晕环反应晕环渗透入玻璃较深渗透入玻璃较深很深的红很深的红/橙色橙色反应晕环反应晕环中等或偏亮的黄中等或偏亮的黄白色反应晕环白色反应晕环中等程度的渗入中等程度的渗入表浅的渗入表浅的渗入无反应晕环无反应晕环无反应晕环无反应晕环没有渗入玻璃没有渗入玻璃1.还原反应还原反应.如果硫化锡和如果硫化锡和/或氧化锡被氢还原或氧化锡被氢还原(加热，也就是再热区的加热、拆除水加热，也就是再热区的加热、拆除水包等都有助于还原包等都有助于还原)则元素锡的

8、颗粒就会掉落到玻璃带上则元素锡的颗粒就会掉落到玻璃带上.2.物理因素物理因素.也就是如果水包被冲撞，则其上的硫化锡和也就是如果水包被冲撞，则其上的硫化锡和/或氧化锡就会掉落到板带上或氧化锡就会掉落到板带上.玻璃中的硫化合物玻璃中的硫化合物燃料里的燃料里的“硫硫”配合料里的配合料里的Na2SO4锡液中的锡液中的SnS沉积在槽顶、水沉积在槽顶、水包等上面包等上面气氛中的硫化亚锡气氛中的硫化亚锡(SnS)锡槽气氛中的锡槽气氛中的H2S板带上的锡板带上的锡(上表面斑点上表面斑点)+Sn下表面+H2上表面+H2+Sn冷凝+H2物理机械作用锡石锡石O2 玻璃中的含钠化合物玻璃中的含钠化合物锡液中的钠锡液中

9、的钠(金属金属)耐火材料上含耐火材料上含Na2O的釉的釉锡槽气氛中的锡槽气氛中的钠化合物钠化合物板带上表面含板带上表面含Na2O量量减少的层减少的层变变 形形沉积在水包上沉积在水包上板带上的盐类滴落物板带上的盐类滴落物置换置换 2Na/Sn?锡液中的氧锡液中的氧挥发挥发冷凝冷凝浮浮 法法 锡锡 槽槽 系系 统统 里里 的的 氢氢 锡槽气氛中的锡槽气氛中的H2 锡槽气氛中的锡槽气氛中的H2O 板带中的板带中的H2O锡液中的氢锡液中的氢上表面的斑点上表面的斑点槽底砖里的槽底砖里的H2 气泡气泡变变 形形板带下表面的气泡板带下表面的气泡+SnSnS 沉积物沉积物含钠化合物的挥发含钠化合物的挥发污染物

10、污染物来来 源源产产 物物产生缺陷产生缺陷处理和控制处理和控制氧氧(1)漏入漏入(2)随玻璃带入随玻璃带入(3)随保护气体进入随保护气体进入锡液中的氧锡液中的氧(SnO)SnO的挥发物的挥发物下表面缺陷下表面缺陷：热端锡灰热端锡灰 斑点斑点气泡气泡 冷端斑点冷端斑点 粘锡粘锡 表面霜雾表面霜雾 下表面雾浊下表面雾浊 一氧化碳一氧化碳(CO)气泡气泡上表面缺陷上表面缺陷：上表面斑点上表面斑点 锡石锡石改善并达到锡槽的改善并达到锡槽的良好密封，并按照良好密封，并按照锡槽的最低压力要锡槽的最低压力要求向锡槽供给保护求向锡槽供给保护气体气体2H2+O2 2H2O表面霜雾试验和锡记数可以衡量锡液中的氧的

11、水表面霜雾试验和锡记数可以衡量锡液中的氧的水平，但锡液中的氧探测头提供了最可靠的监测手段平，但锡液中的氧探测头提供了最可靠的监测手段污污 染染 物物来来 源源产产 物物产生的缺陷产生的缺陷处理和控制处理和控制硫硫随玻璃带入随玻璃带入(SO4-2 硫硫酸根酸根)锡液中的硫锡液中的硫 SnSSnS的挥发物的挥发物上表面缺陷上表面缺陷：上表面斑点上表面斑点凹坑状滴落物凹坑状滴落物上表面锡上表面锡薄片状赃物薄片状赃物锡石锡石(1)定期清理全部可定期清理全部可 移动的设备和水移动的设备和水 包包(2)槽顶吹扫槽顶吹扫(3)用氯气处理用氯气处理(4)热端排气热端排气闸板、平碹和该区闸板、平碹和该区域的密封

12、条砖等相域的密封条砖等相互间必须良好贴合互间必须良好贴合污染物污染物来来 源源产产 物物产生的缺陷产生的缺陷处理和控制处理和控制钠钠随玻璃带入随玻璃带入(Na2O)锡液中的钠锡液中的钠钠从玻璃带的上钠从玻璃带的上表面挥发进入气表面挥发进入气氛中氛中由于锡液中氧由于锡液中氧的存在的存在 把钠把钠传送到底砖耐传送到底砖耐火材料中火材料中(形成形成玻璃相玻璃相),从而从而引起底砖起皮引起底砖起皮和底砖边部翘和底砖边部翘起起下表面变形？下表面变形？控制锡液中的氧控制锡液中的氧确保底砖的技术特性确保底砖的技术特性合乎要求合乎要求污染物污染物来来 源源产产 物物产生的缺陷产生的缺陷处理和控制处理和控制氢氢

13、(1)随玻璃带入随玻璃带入 (H2O)(2)由锡槽保护由锡槽保护 气体带入气体带入锡槽气氛中的氢锡槽气氛中的氢锡液中的氢锡液中的氢(1)上表面斑点上表面斑点 (氧化锡和硫氧化锡和硫 化锡被还原化锡被还原)(2)会增加钠从板会增加钠从板 带上表面的挥带上表面的挥 发发,从而产生从而产生 变形变形(3)氢的再次气化氢的再次气化下表面的氢气泡下表面的氢气泡按照最低槽压要求进行按照最低槽压要求进行良好的密封作业和控制良好的密封作业和控制保护气体流量保护气体流量闸板的良好密封闸板的良好密封用公式用公式1根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压关掉排气测量锡槽压力，

14、与目标值比较达到锡槽密封的要求锡槽密封未达要求根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气检查锡槽密封不把排气作为选择方案把排作为一种选择气方案选定相应的锡槽压力（0.12毫巴)调整排气装置的抽气速率按照公式1调整氮气流量选定相应的锡槽压力（0.3毫巴)按照公式1计算氮气流量，再把加上排气量锡槽压力下限锡槽压力下限(mm水柱水柱)=体积流量体积流量(m3/小时小时)x 0.8锡槽面积锡槽面积(m2)0.2+用公式1根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压关掉排气测量锡槽压力，与目标值比较关掉排气测量锡槽压力，与目标值比较达到锡槽密封的要求锡槽密封未达要求根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相

15、应的排气检查锡槽密封不把排气作为选择方案把排作为一种选择气方案选定相应的锡槽压力（0.3毫巴)调整排气装置的抽气速率按照公式1调整氮气流量选定相应的锡槽压力（0.3毫巴)按照公式1计算氮气流量，再把加上排气量1.52.02.53.03.5锡槽压力(mm水柱)每单位面积的体积流量(m3/小时/m2)1.04.000.51.01.52.02.53.03.5锡槽最低压力目标值区域用公式1根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压关掉排气测量锡槽压力，与目标值比较达到锡槽密封的要求锡槽密封未达要求锡槽密封未达要求根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气检查锡槽密封检查锡槽密封不把排气作为选择方案把

16、排作为一种选择气方案选定相应的锡槽压力（0.12毫巴)调整排气装置的抽气速率按照公式1调整氮气流量选定相应的锡槽压力（0.3毫巴)按照公式1计算氮气流量，再把加上排气量用公式1根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压关掉排气测量锡槽压力，与目标值比较达到锡槽密封的要求达到锡槽密封的要求锡槽密封未达要求根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气检查锡槽密封不把排气作为选择方案不把排气作为选择方案把排作为一种选择气方案选定相应的锡槽压力（选定相应的锡槽压力（0.12毫巴毫巴)调整排气装置的抽气速率按照公式按照公式1调整氮气流量调整氮气流量选定相应的

17、锡槽压力（0.3毫巴)按照公式1计算氮气流量，再把加上排气量用公式1根据锡槽面积和氮气流量计算锡槽的目标槽压关掉排气测量锡槽压力，与目标值比较达到锡槽密封的要求达到锡槽密封的要求锡槽密封未达要求根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气根据质量和成本上的考虑，决定是否使用相应的排气检查锡槽密封不把排气作为选择方案把排作为一种选择气方案把排作为一种选择气方案选定相应的锡槽压力（0.3毫巴)调整排气装置的抽气速率调整排气装置的抽气速率按照公式1调整氮气流量选定相应的锡槽压力（选定相应的锡槽压力（0.3毫巴毫巴)按照公式按照公式1计算氮气流量，再把加上排气量计算氮气流量，再把加上排气量用公式用公

18、式2计算氢气的需要量计算氢气的需要量用图2核查锡液中含氧量水平是否合乎要求锡液中含氧量水平比要求高检查是否有其它的来源，即是否有漏水等锡液中含氧量符合要求不考虑锡记数和表面霜雾用公式2调整氢气量使锡液中含氧量水平1.8ppm若使用排气，则氢气的用量应当少于期望值继续通常的那样监控锡液中的含氧量水平和检查锡槽考虑锡记数和表面霜雾在实际范围内，把锡液中含氧量水平和锡记数连系起来选择相应的锡液中含氧量水平用图2来决定氢气的需要量吨位(吨/日)x 7 x“A”氢气流量(m3/Hr)=锡槽面积(m2)公式(2)是用来计算：把锡液中的氧保持在可以接受的水平的前提下所必需的氢气流量:-常数“A”取决于锡槽的

19、参数.通常为 7,但需根据下列表格变化:“A”毛 宽Bay 2光学高温读数 玻璃的类型 6窄板 2540mm 温度低 透明白玻璃 73210mm透明白玻璃 8宽板 3680mm 温度高着色玻璃用公式2计算氢气的需要量用图用图2核查锡液中含氧量水平是否合乎要求核查锡液中含氧量水平是否合乎要求锡液中含氧量水平比要求高检查是否有其它的来源，即是否有漏水等锡液中含氧量符合要求不考虑锡记数和表面霜雾用公式2调整氢气量使锡液中含氧量水平1.8ppm若使用排气，则氢气的用量应当少于期望值继续通常的那样监控锡液中的含氧量水平和检查锡槽考虑锡记数和表面霜雾在实际范围内，把锡液中含氧量水平和锡记数连系起来选择相应

20、的锡液中含氧量水平用图2来决定氢气的需要量锡液中的氧锡液中的氧(ppm)2.32.81.81.30.83.3实际实际/预期的氢气用量预期的氢气用量00.20.40.60.81.01.21.41.6安全操作水平安全操作水平用公式2计算氢气的需要量用图2核查锡液中含氧量水平是否合乎要求锡液中含氧量水平比要求高锡液中含氧量水平比要求高检查是否有其它的来源，即是否有漏水等检查是否有其它的来源，即是否有漏水等锡液中含氧量符合要求锡液中含氧量符合要求不考虑锡记数和表面霜雾用公式2调整氢气量使锡液中含氧量水平1.8ppm若使用排气，则氢气的用量应当少于期望值继续通常的那样监控锡液中的含氧量水平和检查锡槽考虑

21、锡记数和表面霜雾在实际范围内，把锡液中含氧量水平和锡记数连系起来选择相应的锡液中含氧量水平用图2来决定氢气的需要量%Atmosphere Input removed%Volatile Mass removed%Atmosphere Moisture removed 20%60%55%25%70%65%30%80%75%排出气氛中的水分排出气氛中的水分的百分比的百分比排出的挥发物量排出的挥发物量的百分比的百分比排气量占进气排气量占进气量的百分比量的百分比流量流量M3/小时分节序号达到锡槽的目标槽压达到锡槽的目标槽压确保良好的密封确保良好的密封有排气装置有排气装置设定氮气目标流量设定氮气目标流量设定氢气目标流量设定氢气目标流量用锡液中的氧探测头监测氧含量用锡液中的氧探测头监测氧含量没有排气装置没有排气装置设定氮气目标流量设定氮气目标流量设定氢气目标流量设定氢气目标流量用锡液中的氧探测头监测氧含量用锡液中的氧探测头监测氧含量设定保护气体流量分配成设定保护气体流量分配成能使氢气的活性最大的：能使氢气的活性最大的：15%:70%:15%打开排气装置打开排气装置设定保护气体流量分配成设定保护气体流量分配成能使氢气的活性最大的：能使氢气的活性最大的：45%:40%:15%如果有可能的话：如果有可能的话：氢气按曲线分配氢气按曲线分配如果有可能的话：如果有可能的话：氢气按曲线分配氢气按曲线分配