淺議超白玻璃的生產(chǎn)與質(zhì)量要求

齊建黨 賈鶴 楊紅巖

河北南玻玻璃有限公司 河北廊坊 065600

當前自然界不可再生資源的不斷減少，使得能源危機問題變得日益嚴重。超白玻璃有著鐵含量低、透光率高等的特點，作為太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中的材料，其存在有效提升到光電轉(zhuǎn)換的效率，為我國的太陽能技術(shù)的發(fā)展奠定了良好的基礎。

1 超白玻璃的應用與發(fā)展

超白玻璃是他國和我國開發(fā)的新品種。主要生產(chǎn)方法包括超骨膜壓力玻璃和超級白色浮法玻璃[1]。其優(yōu)越的光學性能充分利用太陽能和光滑；特別是在施工領域，超白色玻璃不僅節(jié)省了能源和環(huán)保，而且還將建筑設計集成到時尚和前衛(wèi)建筑風格和設計理念中。它可以使用太陽能來強制工作。它采用太陽能超白色壓力玻璃，屬于低鐵超白色應力玻璃，也稱為超白布。優(yōu)異的性能，透光率超過91.6%，太陽能透光率高，鐵含量低且其的強度高。它可以有效地保護太陽能電池免受雨，雪和冰雹的影響，提高光電轉(zhuǎn)換率。它是太陽能光熱和光電模塊的理想包裝材料[2]。通過浮法法生產(chǎn)的超白色玻璃具有超白色和透明的特點。它是一種新的各種高檔玻璃，具有高質(zhì)量和多功能。透射率達到91.5%以上。它具有晶體清晰，高檔優(yōu)雅的特點。它被稱為玻璃家族的水晶王子，具有優(yōu)異的物理，機械和光學性質(zhì)。與其他優(yōu)質(zhì)浮法玻璃一樣，它可以進行各種深層加工，如回火，涂層，彩色釉料，熱彎曲，膠水層，中空組裝等。它在高端建筑和太陽能利用中有著十分重要的應用。

1.1 超白壓延玻璃

超白色應力玻璃主要用于太陽能電池的包裝板，也稱為太陽能襯底玻璃。壓延工藝是由特殊壓延輥形成的圖案，其被壓出玻璃表面并在兩側(cè)綁定。采用獨特的低鐵組成和專業(yè)的成型設計，它具有高太陽透射率，低吸收，高紅外反射率，可抵抗太陽能紫外線輻射，太陽能超白色壓力延遲玻璃通過高質(zhì)量的回火處理提高了玻璃強度，提高了機械和物理性質(zhì)，并且可以抵抗船體攻擊和溫度差，高達200℃。太陽能超白玻璃的前表面經(jīng)過不同程度的無壓處理，以減少光線的反射，后表面大大提高了玻璃對陽光的穿透力[3]。另外，產(chǎn)品本體的高透射率使得太陽能超白應力玻璃具有良好的透射率和在長期陽光下的透射率，太陽能電池組件具有較高的光能轉(zhuǎn)換率。超白玻璃貼片與薄膜連接或在線，可將玻璃的透光率提高到3%，有效的提高到了電池的轉(zhuǎn)換效率。當前光伏超白玻璃的快速發(fā)展，它與傳統(tǒng)的嵌縫生產(chǎn)工藝一起重生。當前國際太陽能電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對超白玻璃的需求也在增加。2001年，三戈壁和韓國玻璃公司在南京建成了國內(nèi)第一條超白玻璃生產(chǎn)線[4]。隨后，深圳CSG在2006年的生產(chǎn)線上建成，同時，SYP和新沂也建成了一條勢不可擋的超白生產(chǎn)線，目前國內(nèi)有10家技術(shù)成熟的企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模為100-500噸/天。自2010年歐洲光伏需求爆發(fā)以來，中國的超白玻璃一直處在供不應求的情況，玻璃價格上漲至70元/平方米。許多公司的毛利率超過55%。由于高利潤刺激，國內(nèi)廠商熱衷于產(chǎn)能擴張。按照不完整的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國計劃建立約28個超白色洞穴生產(chǎn)線，設計等級為5340噸/天。截至2010年底，它每天投入2400噸，在世界上排名第一，世界的太陽能玻璃制造商逐漸轉(zhuǎn)移到中國。

1.2 超白浮法玻璃

超白色浮動玻璃的厚度在3mm-25mm之間，可按照客戶要求定制，以提高高端建筑裝飾和BIPV的應用范圍。光電建筑集成應達到發(fā)電和美容的完美結(jié)合。它必須是透明的，壓花玻璃是不透明的，這是不符合這一要求的不透明。透光率可以滿足電池組的發(fā)電要求，提高陽光的利用率。當電池組與建筑物組合時，必須考慮風壓和承重等安全性能[5]。壓紋玻璃只能產(chǎn)生3mm-6mm，3mm-25mm可以生產(chǎn)超白色浮法玻璃，以滿足安全性能要求。過去，中國的超白色浮法玻璃基本上是空白的，年進口量約為550萬平方米，逐年顯示出趨勢。近年來，超白色浮動玻璃在中國發(fā)展迅速。2005年，中國的第一個塊浮玻璃從淄博和山東淄博生產(chǎn)線成功出口。采用美國PPG質(zhì)量控制模式，每日輸出500噸超白色浮法玻璃完成。依托進口歷史，2009年12月，中國獨立開發(fā)的第一款超白色浮法玻璃生產(chǎn)線在尤內(nèi)德土耳其建材有限公司正式投入運營，每日產(chǎn)量為700噸超白色玻璃。中國完全取決于外國技術(shù)超白色浮法玻璃的歷史結(jié)束[6]。目前，超白浮法玻璃最重要的市場是高端建筑及其裝飾。未來，超白浮法玻璃薄膜太陽能電池的應用將會增加。超白浮法玻璃的需求量比普通浮法玻璃高不超過0.015%，生產(chǎn)工藝難度大，主要體現(xiàn)在兩個方面：一是玻璃中鐵含量難以控制，原料熔化過程中產(chǎn)生的氣泡難以消除。當前世界主要供應商有朝日鹽、板巖鹽、法國圣戈賓和英國。國內(nèi)供應商有限。只有金晶科技（山東淄博）已形成規(guī)?；a(chǎn)能力并能夠穩(wěn)定[7]。

2 超白玻璃的成分及生產(chǎn)工藝

超白色絕緣玻璃的生產(chǎn)線一般為1T/D-500T/D，其中單窯的熔化容量在窯和第一線之間設計，單個窯的熔化容量在窯之間設計第一線，單窯的熔化容量在250t/d和300t/d之間設計，單窯內(nèi)的內(nèi)熔煉能力在窯和第一線之間設計，超白色浮動玻璃的生產(chǎn)線是通常300t/d-1000t/d，玻璃組合通常是一個組[8]。

3 超白玻璃生產(chǎn)中的幾個重要環(huán)節(jié)

3.1 原料的質(zhì)量要求

與普通玻璃生產(chǎn)工藝相比，超白玻璃仍然是純堿玻璃，主要原因是Fe2O3的總含量不高于0.015%。因此，對品種、化學成分、顆粒組成、水分含量、稱量精度和混合要求等進行了分析。例如，在材料設計中，由于高速鐵路中白云石的含量，玻璃中所需的MgO沒有被其他礦物材料使用，玻璃成分中的鈣含量也得到了適當?shù)奶岣?。普通浮法玻璃還可以去除普通石材和石灰石，形成方形液態(tài)氫氧化物和化學原料，嚴格控制年鐵含量。硅石原料應為鐵含量不超過0.012%的高精度硅砂。為可以進一步提高玻璃熔融過程的澄清效果，提高玻璃的白度，可在混合物中加入一定量的聚碳酸酯添加劑，每批約3.8kg-4.0kg。嚴格控制機械鐵引進的工藝路線設計和設備選型。

3.2 硅砂加工礦點的考察和供應

硅砂（石英砂）是玻璃中最為重要的主要原材料，其中玻璃混合物中60%硅砂的50%-60%將直接影響液態(tài)玻璃和最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求。硅砂加工場地必須提前研究。當前中國超白玻璃選用的硅石原料基本上是由砂巖礦石加工而成。需要通過石英砂（約0.015%氧化鐵），大規(guī)模工業(yè)浮選處理氧化鐵含量可控制在0.005%-0.008%之間。了解礦山的地理和地貌，政府地質(zhì)和礦物質(zhì)，咨詢相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)，了解交通狀況，采礦權(quán)擁有和環(huán)境友好的礦區(qū)和周邊地區(qū)的治療狀況，并可用于按照年度基本情況，收集不同長度和寬度，礦體地點的變化和砂巖礦石的批準，由政府和主管部門批準，以滿足質(zhì)量要求。基本的礦石條件可以在山腳下收集。二氧化硅運輸條件是合格的，尾部處理方法符合國家環(huán)境保護標準的要求。深刻了解砂巖礦石的加工技術(shù)和設備，以及它們是否滿足超白色玻璃生產(chǎn)的質(zhì)量要求；最好以合同的形式確定硅膠原料的供應。為可以確保礦井中硅砂原料穩(wěn)定供應，可以優(yōu)先的進行考慮，該項目的總投資成本為該礦井提供了一定的保證基金[9]。

3.3 進廠原料的運輸方式

在運輸過程中，超白色玻璃原料易于污染，特別是在鐵路運輸過程中，因此他們需要在包裝袋中運輸?shù)焦S中。目前，使用噸袋包裝可以達到方便，靈活的運輸和裝卸，原料不易被污染。然而，在工廠中，必須通過叉車或起重機堆疊和運輸噸袋包裝。由于提升高度的限制，由于大的堆疊和存儲區(qū)域，難以堆疊。使用拖車倉庫方法加載，卸載和硅砂儲存更合理。二氧化硅砂均勻分布并通過起重機抓取均勻化，使二氧化硅砂組合物和濕潤均勻。雖然建造硅砂機庫的投資成本相對較高，但硅砂起重機確保了原材料的質(zhì)量，降低了袋損和袋周轉(zhuǎn)的成本。因此，補償了投資成本，并考慮了純堿、龍石、石灰石、白云石等其他原材料的運輸和儲存形式（噸）；如果條件允許，儲存純堿，圓形筒倉（中間筒倉）。由于超白玻璃含量較低，火焰熱輻射能力強，火焰和液態(tài)玻璃的強滲透性強，熔渣溫度小，液態(tài)玻璃中的熔池是玻璃熔窯的方向，部分熔池的深度，超白玻璃爐的爐底溫度比普通玻璃爐的爐底溫度高，容易對玻璃質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，因此應增加罐數(shù)，在窯體材料的選擇上應采取一定的措施，應采用冷卻方式，以滿足窯的整體使用壽命。

3.4 配合料制備系統(tǒng)的工藝要求

當前的超白色浮法玻璃生產(chǎn)線的原料工藝布局基本上是線性倉庫布局。各種稱重進料器通過聚合帶式輸送機輸送到混合器，并且工藝布局覆蓋大面積。皮帶輸送機上的粘合劑，原料的稱重精度和普通刮刀的處理或清潔方法并不完全令人滿意。采用集中式筒倉布局，配料刻度緊湊，該面積小且相對集中。各種稱重材料直接進入混合器，減少了帶式輸送機運輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，簡化了工藝并減少了工作人員。先進的稱重系統(tǒng)反映在各種原料中，并且必須滿足相應的稱重精度。因此，傳感器精度和設備在工藝，安裝位置，安裝規(guī)模和結(jié)構(gòu)設計允許的條件下與批量符合配料，例如，螺旋饋線，振動饋線等的螺旋饋線等，按順序等為可以體現(xiàn)原料系統(tǒng)的可靠性和先進性，確保連續(xù)供應和連續(xù)正常生產(chǎn)熔體灌裝，光伏超白玻璃生產(chǎn)線是進口混合設備中重要的組成部分。當前國內(nèi)很多玻璃企業(yè)忽視了破碎玻璃的管理，將破碎玻璃與大氣角集中存放，這些玻璃因質(zhì)量缺陷應報廢，造成破碎玻璃二次污染嚴重，因此影響玻璃質(zhì)量。建議在室內(nèi)設置碎玻璃庭院，庭院地面及圍墻應與混凝土分離，防止雜質(zhì)混合，滾筒破碎機相對穩(wěn)定，金屬鐵小，設備小，易于維護，碎玻璃均勻。超白玻璃批次應按工藝要求配制，在運輸過程中易造成二次鐵污染，鐵污染的優(yōu)化設計可以防止鐵污染控制過程和操作過程中的鐵污染和生產(chǎn)過程。例如，在設計中，工程塑料平板起重機采用各粉料倉及工藝槽的料倉及工藝罐，料斗材料為聚乙烯，鑰匙殼的外殼，采用不銹鋼或熱浸鍍鋅板原材料，每個環(huán)節(jié)采用高場強鐵拆裝機或懸掛式換鐵切割機，有效去除鐵文件和雜質(zhì)，優(yōu)化工藝布局，減少原材料運輸，避免污染。

4 結(jié)語

由上可知，超白玻璃生產(chǎn)線的主要任務是要處理好各個環(huán)節(jié)的設計和操作，同時重點控制好鐵的含量，同時超白玻璃生產(chǎn)線的建造應當嚴格依照設計的相關(guān)規(guī)范，每個環(huán)節(jié)都要嚴格把關(guān)，才可以有效確保到生產(chǎn)的質(zhì)量。