太陽能玻璃生(shēng)產綫(xiàn)原料車間設計生產(chǎn)要(yào)點(diǎn)
1 ，前(qián)言
在能源危(wēi)機日(rì)漸(jiàn)突(tū)出的今(jīn)天
，太(tài)陽能作(zuò)為一種(zhǒng)取之(zhī)不盡(jìn)無(wú)汙染(rǎn)的(dí)真正綠色能(néng)源
，被(bèi)認(rèn)為(wéi)是(shì)21世紀(jì)新型(xíng)能源的重要來(lái)源(yuán)
，正被(bèi)越來越多的國家(jiā)所重(zhòng)視(shì)。與太陽(yáng)能開發和利(lì)用(yòng)有關的技(jì)術(shù)和產品發展(zhǎn)迅猛(měng)
，太陽能光(guāng)熱(rè)發電(diàn)，光伏發(fā)電，太陽(yáng)能(néng)建(jiàn)材(cái)化(huà)，太(tài)陽能建築一體化，產(chǎn)品化的技術不(bù)斷(duàn)發(fā)展進步
，相關(guān)產(chǎn)品不斷(duàn)被開發(fā)和(hé)*
，市場(cháng)前(qián)景(jǐng)廣(guǎng)闊。
太陽(yáng)能玻(bō)璃(lí)基(jī)片(piàn)
，也稱低鐵玻(bō)璃或超白玻(bō)璃
，作為一種太(tài)陽能產業(yè)的基(jī)礎產(chǎn)品
，要求(qiú)其(qí)能zui大(dà)限度地讓(ràng)太陽光和(hé)熱(rè)透(tòu)射
，以提(tí)高(gāo)矽(guī)晶(jīng)片的光(guāng)電轉換(huàn)率。其作為一(yī)種高(gāo)附(fù)加(jiā)值的(dí)產品(pǐn)
，這幾(jī)年國內發展較快
，有(yǒu)新(xīn)設計(jì)建(jiàn)綫的
，有在原(yuán)普通(tōng)平(píng)板玻璃生產綫基(jī)礎上改(gǎi)造的(dí)。改造(zào)的首要和絕大(dà)部分(fēn)工作(zuò)是(shì)在(zài)原料(liào)車間進行的(dí)
，改(gǎi)造的(dí)目(mù)的(dí)就是要嚴(yán)格控(kòng)製(zhì)和減少(shǎo)原料(liào)中的鐵(tiě)等使玻璃著色(sè)金屬氧(yǎng)化物(wù)的(dí)含(hán)量
，使(shǐ)玻璃(lí)中Fe2O3控(kòng)製在0.015%以下
，zui終提高(gāo)玻璃的透(tòu)光率(shuài)和(hé)透(tòu)熱率(shuài)
，均(jūn)達(dá)到(dào)90%以上。
2 ，原料(liào)的選擇與質(zhì)量(liáng)控製(zhì)
太陽能(néng)玻璃(lí)的(dí)化學組成(chéng)與普通平(píng)板玻璃(lí)沒有太大(dà)的(dí)區(qū)別
，屬於(yú)鈉鈣矽(guī)玻璃。但(dàn)對引(yǐn)入各(gè)種氧化物的(dí)原(yuán)料(liào)選(xuǎn)擇更(gēng)嚴格
，尤其是矽(guī)質原料。SiO2是形(xíng)成玻(bō)璃(lí)骨架的主(zhǔ)體
，引入(rù)的(dí)SiO2矽質原料是(shì)玻璃(lí)生(shēng)產中(zhōng)zui主要(yào)和用(yòng)量zui大的原(yuán)料(liào)
，也(yě)是太陽能玻璃(lí)生(shēng)產中首(shǒu)先要解(jiě)決和控(kòng)製的(dí)。要求其化學成分中(zhōng)SiO2>99%，Fe2O3≤0.01%，TiO2≤0.02%。其(qí)來(lái)源主要(yào)有(yǒu)兩種(zhǒng)。一種是的(dí)石(shí)英岩(yán)
，其本身(shēn)的品(pǐn)位(wèi)就滿(mǎn)足低(dī)鐵(tiě)玻璃生產的要(yào)求(qiú)
，在加工過(guò)程中(zhōng)要盡量減少(shǎo)鐵(tiě)的混入
，磨礦不(bù)能(néng)采(cǎi)用常(cháng)用的棒磨
，可以采(cǎi)用傳統的(dí)石碾
，這種礦的儲量(liáng)不(bù)大(dà)
，並且(qiě)分布(bù)的礦點(diǎn)很少
，國(guó)內隻有安徽風陽(yáng)等(děng)少數幾個地(dì)區有(yǒu)。另外一種是對(duì)普(pǔ)通平(píng)板玻(bō)璃用矽砂(shā)進(jìn)行(háng)浮(fú)選等選(xuǎn)礦處(chǔ)理
，使其(qí)滿(mǎn)足要求(qiú)
，這種砂的成本(běn)相對(duì)較高(gāo)
，是前(qián)述天(tiān)然(rán)石英岩(yán)的2倍以(yǐ)上
，其生(shēng)產過程中排(pái)放(fàng)的尾(wěi)礦和廢水對(duì)環境的(dí)破(pò)壞(huài)較(jiào)大(dà)。
石灰石(shí)是除(chú)矽(guī)砂外另一種主要礦(kuàng)物原料
，其化學成分(fēn)中(zhōng)Fe2O3也要(yào)控製在0.01%以(yǐ)下。普通玻璃製(zhì)品通(tōng)常(cháng)由長石引入(rù)Al2O3
，但天(tiān)然的長石礦一般較(jiào)小(xiǎo)
，伴生礦物多
，不可避免(miǎn)要混進有(yǒu)害(hài)雜質
，zui主要(yào)的(dí)是(shì)氧(yǎng)化鐵
，對(duì)玻璃的(dí)熔化質量和(hé)透(tòu)光(guāng)率都要(yào)造(zào)成(chéng)不(bù)利的影響。因(yīn)此在(zài)太(tài)陽(yáng)能玻(bō)璃生產中用(yòng)氫(qīng)氧化(huà)鋁(lǚ)代替長石引(yǐn)入(rù)Al2O3。 
氧化(huà)鐵有多種存在形式(shì)
，FeO，Fe2O3，Fe3O4
，它(tā)們都會使(shǐ)玻璃著色(sè)
，降低玻璃的(dí)透光度。玻璃中通常(cháng)以FeO和Fe2O3存在
，而FeO的(dí)著(zhuó)色能力比Fe2O3強10倍(bèi)
，因此在(zài)玻璃(lí)配合(hé)料中加(jiā)入(rù)適量(liáng)的氧(yǎng)化劑(jì)
，使其在(zài)熔化過程(chéng)中將FeO氧化成Fe2O3
，從而(ér)降(jiàng)低(dī)鐵的(dí)著(zhuó)色能力(lì)
，提(tí)高玻(bō)璃透光度。 譬如
，可(kě)以同時加入適量硝(xiāo)酸(suān)鈉(nà)和(hé)三氧(yǎng)化二(èr)銻(tī)
，硝(xiāo)酸(suān)鈉(nà)在較低(dī)溫度(dù)（350℃）分解(jiě)放(fàng)出氧(yǎng)
，而三氧(yǎng)化(huà)二銻在低溫階段吸(xī)收氧(yǎng)氣形成高價的(dí)五(wǔ)氧(yǎng)化(huà)二銻
，後者在(zài)高(gāo)溫下（＞1050℃）放(fàng)出氧(yǎng)
，將FeO氧化成Fe2O3。350℃時： 4NaNO 3→ 2Na2O + 4NO + 3O2 
 Sb2O3 + O2 → Sb2O5
＞1050℃時： 2Sb2O5＋8FeO → 2Sb2O3＋ 4Fe2O3
五氧(yǎng)化二(èr)銻放出(chū)的(dí)部分氧氣還能起(qǐ)到澄(chéng)清的作用(yòng)。
3 ，生產過程中減(jiǎn)少(shǎo)鐵的混(hùn)入(rù)
生產(chǎn)普通平(píng)板玻璃(lí)時(shí)
，合格原料(liào)在(zài)儲存，輸送，稱量，混合過(guò)程中(zhōng)由(yóu)於設備，料倉(cāng)等的磨損(sǔn)，鏽蝕(shí)或多(duō)或少會混(hùn)入一些(xiē)鐵(tiě)或氧(yǎng)化鐵(tiě)。在太陽(yáng)能玻(bō)璃的生產(chǎn)中要(yào)采(cǎi)取必要(yào)的(dí)措(cuò)施(shī)
，盡量減少(shǎo)鐵(tiě)的混(hùn)入。
上(shàng)料提(tí)升機料鬥(dǒu)的(dí)磨(mó)損和(hé)殼體(tǐ)的(dí)鏽(xiù)蝕(shí)會帶入(rù)機(jī)械鐵和氧(yǎng)化(huà)鐵。為此殼體可(kě)用(yòng)非(fēi)金屬(shǔ)材料或(huò)在(zài)其(qí)內壁安(ān)裝一(yī)層高(gāo)分子(zǐ)塑料(liào)板等(děng)
，以(yǐ)防(fáng)止(zhǐ)生鏽(xiù)或(huò)鏽(xiù)渣(zhā)落入原料中(zhōng)。用於生(shēng)料(liào)的料鬥可采用(yòng)高(gāo)分(fēn)子(zǐ)塑料鬥(dǒu)
，用於(yú)碎(suì)玻璃(lí)的料鬥可采(cǎi)用(yòng)硫化(huà)工(gōng)藝(yì)襯(chèn)耐磨橡(xiàng)膠(jiāo)的(dí)料鬥(dǒu)
，取代普通(tōng)的(dí)鋼(gāng)鬥
，這樣還可以解(jiě)決(jué)鬥(dǒu)內粘料，掛(guà)料(liào)的現(xiàn)象(xiàng)。底(dǐ)部的(dí)弧(hú)形(xíng)板也(yě)要(yào)進行防(fáng)鐵處理(lǐ)。
上料鬥，配(pèi)料(liào)儲倉(cāng)和設(shè)備(bèi)之間連接(jiē)溜(liū)管(guǎn)內(nèi)壁的(dí)磨(mó)損和(hé)鏽蝕也是(shì)鐵(tiě)汙染的重要來源之(zhī)一
，為此在生料的料(liào)倉和溜管內(nèi)壁安(ān)裝一種(zhǒng)超高分子(zǐ)量(liáng)的耐(nài)磨(mó)聚乙烯(xī)板（簡稱UHMWPE板）
，這(zhè)是一(yī)種分(fēn)子量在200萬以上的綫(xiàn)性結構(gòu)聚乙(yǐ)烯材料(liào)
，由於其分子量(liáng)*
，具有*的(dí)耐(nài)磨損(sǔn)，耐壓(yā)，耐衝(chōng)擊(jī)，耐低(dī)溫，自潤滑(huá)，抗結垢等優(yōu)異性能(néng)
，比不(bù)鏽鋼，黃(huáng)銅等還耐(nài)磨數倍。使用(yòng)這種(zhǒng)板(bǎn)材還可以很(hěn)好地解(jiě)決料倉(cāng)和溜(liū)管內(nèi)的(dí)粘(nián)料和(hé)堵(dǔ)料現象
，既經(jīng)濟又實用。由(yóu)於(yú)碎(suì)玻璃(lí)棱角(jiǎo)銳利
，具有很強(qiáng)的劃傷(shāng)性(xìng)
，在料倉和(hé)溜(liū)管內壁(bì)不(bù)能(néng)采(cǎi)用上述UHMWPE板。可(kě)以(yǐ)采用(yòng)一種復(fù)合耐磨合金(jīn)板(bǎn)製(zhì)作(zuò)
，它由(yóu)二層(céng)熔(róng)融(róng)復合(hé)而成(chéng)
，背麵(miàn)基(jī)板為普(pǔ)通(tōng)的鋼(gāng)材
，工作(zuò)麵為(wéi)一層鎳(niè)，鉻，鉬(mù)合金。其(qí)洛氏硬(yìng)度63～65HRC。這種材(cái)料由法(fǎ)國(guó)zui先(xiān)開發
，現(xiàn)在國內也有生(shēng)產。一般以板(bǎn)材(cái)出(chū)廠(chǎng)
，也(yě)可以(yǐ)根據(jù)使(shǐ)用(yòng)要求(qiú)加工(gōng)成各種異(yì)形
，如可以用於製(zhì)造碎玻璃(lí)給料(liào)機的槽體(tǐ)。
電(diàn)子秤是配(pèi)料的關鍵(jiàn)設(shè)備(bèi)
，在振(zhèn)動(dòng)料(liào)鬥內壁(bì)和電(diàn)磁振(zhèn)動給(gěi)料機槽體內表麵(miàn)塗一層防(fáng)鏽耐磨塗層(céng)
，防(fáng)止生鏽(xiù)。由(yóu)於物料在(zài)給(gěi)料機(jī)槽體內是(shì)作拋物(wù)綫(xiàn)運動的
，對(duì)槽體的磨損(sǔn)本(běn)來(lái)就少
，這(zhè)樣(yàng)帶來(lái)的(dí)鐵汙(wū)染就(jiù)很少(shǎo)。在(zài)秤量鬥內壁內及其(qí)它(tā)可能接觸物料(liào)的(dí)地(dì)方安裝前述UHMWPE材(cái)料。
普(pǔ)通的混合機在(zài)混(hùn)合過程(chéng)中(zhōng)也(yě)會帶入較(jiào)大量(liáng)的鐵(tiě)
，主(zhǔ)要來自(zì)襯板，刮板(bǎn)，鏟片(piàn)等的磨(mó)損
，因此要對(duì)混(hùn)合(hé)機進(jìn)行改造。內外筒(tǒng)壁襯板，底(dǐ)襯板改用(yòng)耐磨的UPE板或(huò)復合耐磨(mó)合(hé)金板(bǎn)；在刮(guā)板，鏟(chǎn)片表(biǎo)麵(miàn)嵌(qiàn)焊耐磨合金或噴塗(tú)碳(tàn)化物(wù)；加(jiā)水，加氣(qì)裝(zhuāng)置
，采(cǎi)用不(bù)鏽鋼管材並在(zài)管材表(biǎo)麵(miàn)噴(pēn)塗耐磨塗層(céng)
，噴(pēn)嘴(zuǐ)采用(yòng)銅材。混合過程中鐵含(hán)量(liáng)增(zēng)加控(kòng)製(zhì)在(zài)8ppm以下。對運(yùn)送(sòng)散狀(zhuàng)原(yuán)料（如砂和碎玻璃）的(dí)車(chē)輛(liàng)
，也(yě)要(yào)進行(háng)防鐵(tiě)處理(lǐ)。
4， 除鐵
 即使采(cǎi)取(qǔ)了上述(shù)措(cuò)施(shī)仍難(nán)免(miǎn)會有(yǒu)少(shǎo)量(liáng)的(dí)鐵雜質(zhì)混入
，為此(cǐ)要采取(qǔ)除鐵(tiě)措施。由於(yú)剛磨損下來的(dí)基本(běn)上(shàng)是(shì)鐵
，尚(shàng)未被氧(yǎng)化
，可(kě)以采用(yòng)磁(cí)力(lì)吸(xī)除。在入(rù)庫的(dí)溜管上(shàng)安裝(zhuāng)管道除鐵(tiě)器(qì)
，在物(wù)料(liào)處(chǔ)於半失(shī)重(zhòng)狀(zhuàng)態下
，更容易將(jiāng)鐵(tiě)吸(xī)除
，以(yǐ)碎玻璃(lí)為(wéi)例
，吸(xī)除前後通過(guò)化驗(yàn)分析(xī)比(bǐ)較Fe2O3相差達110ppm。在輸送(sòng)皮帶(dài)機(jī)適當位置(zhì)的上(shàng)方安裝懸(xuán)掛式除(chú)鐵器
，除去(qù)料層(céng)上部(bù)的鐵；小(xiǎo)功率皮帶機的頭輪可采(cǎi)用電磁滾(gǔn)筒
，除(chú)去料(liào)層(céng)下部的(dí)鐵。 碎玻璃磨(mó)損下來的(dí)鐵(tiě)基本(běn)都在細粉(fěn)當(dāng)中
，可以增(zēng)加一套篩分(fēn)係統(tǒng)
，對篩下來(lái)的細(xì)粉除(chú)鐵後(hòu)再(zài)投入使用。
5 ，結語(yǔ)
某項目(mù)改造(zào)前成品玻璃中的(dí)Fe2O3與(yǔ)各種原(yuán)料(liào)中(zhōng)的Fe2O3加(jiā)權值和(hé)相(xiāng)比增加(jiā)了(liǎo)400～500ppm
，而(ér)改造後隻增加(jiā)了不(bù)到(dào)40ppm
，效(xiào)果(guǒ)明顯。改造後(hòu)玻(bō)璃(lí)的(dí)透光率(shuài)和透(tòu)熱(rè)率(shuài)都達到了92％以上
，產品附(fù)加值(zhí)大(dà)幅提(tí)高(gāo)
，大部分出(chū)口(kǒu)國(guó)外
，市(shì)場供(gōng)不(bù)應(yīng)求(qiú)。在(zài)防鐵方麵
，除(chú)碎玻璃外
，應盡量采(cǎi)用(yòng)類似(sì)UHMWPE等高分(fēn)子(zǐ)材料(liào)
，雖(suī)然復合(hé)耐(nài)磨合金板(bǎn)的(dí)耐磨(mó)性(xìng)，穩(wěn)定(dìng)性(xìng)強
，但其含(hán)鉻(gè)，鎳(niè)，鉬等對玻(bō)璃(lí)有(yǒu)害的(dí)元素；另外其(qí)成(chéng)本(běn)很高（是普通鋼材的(dí)7倍(bèi)以(yǐ)上(shàng)）
，且(qiě)安裝及附(fù)材(cái)費用(yòng)也很(hěn)高(gāo)。 除要防鐵外(wài)
，與(yǔ)物料(liào)接觸(chù)的部分(fēn)盡量(liáng)不(bù)用含鎳的材料（安裝UHMWPE板(bǎn)時用(yòng)的不(bù)鏽鋼(gāng)螺栓和壓(yā)板(bǎn)）
，以免(miǎn)造成玻璃(lí)在(zài)後期鋼化時(shí)和鋼(gāng)化後自(zì)爆。