太陽能玻璃生產線（xiàn）原料車間設計生產要（yào）點

太陽能（néng）玻璃生產線（xiàn）原料車間設計生產要點
1 、前言
在能（néng）源危機日漸突出的今天，太陽能作為一種取之不盡無汙染的真正綠色能源，被認為是（shì）21世紀新型能源的重要來源，正（zhèng）被越來越多的（de）國家所重視。與（yǔ）太（tài）陽能（néng）開發和利用有關的（de）技術和產品發展迅猛，太陽能光熱（rè）發電、光伏發電、太陽能建材化、太（tài）陽能建築一體化、產品化的技術不斷發展進步（bù），相關產（chǎn）品不斷被開發（fā）和*，市場前景廣闊。
太陽（yáng）能玻璃基片，也稱低鐵玻璃或超白玻璃，作為一種太陽能產業（yè）的基礎（chǔ）產品，要求（qiú）其能zui大限度地讓太陽光和熱透射，以（yǐ）提高矽（guī）晶片的光電轉換率。其作為（wéi）一（yī）種高附加值的產品，這（zhè）幾年國內發展較快（kuài），有新設計建線的，有在原（yuán）普通平板玻璃生產線基礎上改造的。改造的首（shǒu）要（yào）和絕大部分工作是在原（yuán）料車間進行的，改造的目的就是要嚴格控（kòng）製和減少原料中的鐵等使玻璃著（zhe）色金屬氧化物的含量，使（shǐ）玻璃中Fe2O3控製在0.015%以下，zui終提高（gāo）玻璃的透光率和透熱率，均達到90%以上。
2 、原料的選擇與（yǔ）質量（liàng）控製
太陽能玻璃（lí）的化學組成與普通平板（bǎn）玻璃沒有太大的區別（bié），屬於鈉鈣矽玻璃。但對引入各種氧化物的原料選（xuǎn）擇更嚴格，尤（yóu）其是（shì）矽質原料。SiO2是形（xíng）成玻璃（lí）骨（gǔ）架的主體（tǐ），引入的SiO2矽（guī）質（zhì）原料是（shì）玻（bō）璃生產中zui主要和用量zui大的原料，也是太陽能玻璃生產中首先要解決和控製的。要求其化學成分中SiO2>99%、Fe2O3≤0.01%、TiO2≤0.02%。其（qí）來源主要有兩種。一種是的石英（yīng）岩，其（qí）本身的品位就（jiù）滿足低鐵玻璃生產的要求，在加工過程中要盡量減少鐵的混入，磨礦不能采用常用的（de）棒磨，可以采用傳統的石碾，這種礦的儲量不大，並且分（fèn）布的礦（kuàng）點（diǎn）很少，國內隻（zhī）有安（ān）徽風陽等少數（shù）幾個地（dì）區有。另外一種是對普通平板玻璃用矽砂進行浮選等選礦處理，使（shǐ）其滿足要（yào）求，這種砂的成（chéng）本相對較高，是前述天然石英岩的2倍以上（shàng），其生產過程中排（pái）放的尾礦和廢水對（duì）環境（jìng）的破壞較（jiào）大。
石灰石是除矽砂外另一種主要礦物原（yuán）料，其化學成分中Fe2O3也要控製在0.01%以下。普（pǔ）通玻璃製品通常由長石引（yǐn）入（rù）Al2O3，但天然的長石礦一般較小（xiǎo），伴生礦物多（duō），不可避免要混（hún）進有害雜質，zui主要的是氧化鐵，對玻（bō）璃的熔化質量和透光率（lǜ）都（dōu）要（yào）造成不利的影響。因此（cǐ）在太陽（yáng）能玻璃（lí）生產中用（yòng）氫氧化鋁代替（tì）長石引入Al2O3。 
氧化鐵有多種存在形式，FeO、Fe2O3、Fe3O4，它們都會使（shǐ）玻璃著色，降低（dī）玻璃的透（tòu）光度。玻璃中通常以FeO和（hé）Fe2O3存在，而（ér）FeO的著色能力比Fe2O3強10倍，因此在玻璃配合料中加入適量（liàng）的氧化劑，使其在熔化過程中將FeO氧化（huà）成（chéng）Fe2O3，從而降低鐵的著色能力，提高玻（bō）璃透光度。 譬如，可以同（tóng）時（shí）加（jiā）入適量硝酸鈉和三氧化二銻，硝（xiāo）酸鈉在較低溫（wēn）度（350℃）分解放出氧，而三氧化二銻在低溫階段吸收氧氣形成高價的五氧化（huà）二（èr）銻，後（hòu）者在高（gāo）溫下（xià）（＞1050℃）放出氧，將FeO氧化成Fe2O3。350℃時： 4NaNO 3→ 2Na2O + 4NO + 3O2 
 Sb2O3 + O2 → Sb2O5
＞1050℃時： 2Sb2O5＋8FeO → 2Sb2O3＋ 4Fe2O3
五氧化二銻放出的（de）部（bù）分氧氣還能起到澄清的作用。
3 、生產過程中減（jiǎn）少鐵的混（hún）入
生（shēng）產普通（tōng）平板玻（bō）璃時，合（hé）格（gé）原料在儲存、輸（shū）送、稱量、混合過（guò）程中由於設備、料倉等的（de）磨損、鏽蝕或多或（huò）少（shǎo）會混入一些鐵或氧化鐵。在太陽能玻璃的生產中要采取必要（yào）的措施，盡量減少鐵（tiě）的混入。
上料提升機料鬥的（de）磨損和殼體的鏽蝕（shí）會（huì）帶（dài）入機械鐵和氧化鐵。為此殼體（tǐ）可用非金屬材料或（huò）在其內壁安裝一層高分子塑（sù）料板等，以防止生（shēng）鏽或鏽渣落入原料中（zhōng）。用於生料的料鬥可采用高分子塑料鬥，用於碎玻璃的料鬥可采用硫化工藝襯耐磨（mó）橡膠的（de）料鬥（dòu），取代（dài）普通（tōng）的鋼（gāng）鬥，這（zhè）樣還可以解決鬥內粘料、掛料的現象。底部的弧形（xíng）板也要進（jìn）行防鐵處理。
上料鬥、配料儲倉和設備之間連接（jiē）溜（liū）管內（nèi）壁的磨損（sǔn）和鏽蝕（shí）也是鐵汙染的重要來源之一，為此在生（shēng）料的料倉和溜管內壁安裝一（yī）種超高分子量的耐磨聚乙烯板（bǎn）（簡稱UHMWPE板），這是一種分（fèn）子量在200萬以上的線性結構聚乙烯材料，由於其分子量*，具有*的耐磨損、耐壓、耐衝擊、耐低溫、自潤滑（huá）、抗結垢等優異性能，比不鏽鋼、黃銅等還耐磨數倍。使用這種板材還可以很好地解決料倉和溜管（guǎn）內的粘料和堵料（liào）現象，既經濟又實用。由於碎玻璃棱（léng）角銳利，具有很強的劃傷性，在料（liào）倉和溜管內壁不能采用上述（shù）UHMWPE板。可以采（cǎi）用（yòng）一種複合耐磨合金（jīn）板（bǎn）製作，它由二層熔融（róng）複合（hé）而成，背麵基板（bǎn）為（wéi）普（pǔ）通的鋼材，工作麵（miàn）為一（yī）層鎳、鉻、鉬合金。其洛氏硬度63～65HRC。這種材料由法國zui先開發，現在國內也有生產（chǎn）。一般以板（bǎn）材出廠，也可以根據使用（yòng）要求加工成各種異形，如可以用於製造碎玻璃給料機的槽體。
電子秤是配料的關鍵設備，在振動料鬥內壁和電磁振動給料機槽（cáo）體內表麵塗一（yī）層防鏽耐磨（mó）塗層，防止生鏽。由（yóu）於物（wù）料在（zài）給料機槽體內是作拋物線運動的（de），對槽（cáo）體的磨損本來就少，這（zhè）樣帶來的鐵汙染（rǎn）就很少。在秤量鬥內壁內及其它可能接觸物料（liào）的地方安裝前述UHMWPE材料。
普通的混（hún）合機（jī）在混合過（guò）程（chéng）中也會帶入較大量的鐵，主要來（lái）自襯板、刮板、鏟片等的磨損，因此要對混合機進（jìn）行（háng）改（gǎi）造。內外筒壁襯板、底襯（chèn）板改用耐磨的UPE板或複合耐（nài）磨合金板；在刮板、鏟片表麵嵌焊耐磨合金或噴塗碳化物；加水、加氣裝置，采用不鏽鋼管材並在管材表麵噴塗耐磨塗層，噴嘴采用銅材。混合過程中鐵含量增加控製在8ppm以下。對運送散狀原料（如砂和碎玻璃）的車輛，也要進行防鐵處理（lǐ）。
4、 除（chú）鐵
 即使采取了上述措施仍難免會有少量的鐵雜質混入（rù），為此要采取除鐵措施。由於剛磨損下來的基本上是鐵，尚未被氧化，可以采用磁力吸除。在入庫的溜管（guǎn）上安裝管道除鐵（tiě）器，在物料處於半失重狀態下，更容易將鐵吸除，以碎玻璃（lí）為例，吸除前後通過化驗分析比較Fe2O3相差達110ppm。在（zài）輸送皮帶機（jī）適當位置的上方安裝懸掛（guà）式除（chú）鐵器，除去料層（céng）上部的鐵；小功率皮帶機的頭輪可采用電磁滾筒，除去料層下部的鐵。 碎玻璃磨損下來的鐵基本都在（zài）細粉當中（zhōng），可（kě）以（yǐ）增加（jiā）一套篩分係統，對篩下來的（de）細粉除鐵後再投入使（shǐ）用。
5 、結語
某項目改（gǎi）造前成品玻璃中（zhōng）的Fe2O3與各種原料中的Fe2O3加權值和相比增加了400～500ppm，而改造（zào）後隻增加了（le）不到40ppm，效果明（míng）顯（xiǎn）。改造後玻璃（lí）的透光率和透熱率都達到了92％以上，產品附加值（zhí）大幅提高，大部分出口國（guó）外，市（shì）場供不應（yīng）求。在（zài）防鐵方麵，除碎玻璃外，應（yīng）盡（jìn）量采用類（lèi）似UHMWPE等高分子材料，雖然複合耐磨合（hé）金（jīn）板的耐磨（mó）性、穩定性強（qiáng），但其含鉻、鎳、鉬等（děng）對玻璃有害的元素；另外其成本很高（是普通鋼材的7倍以上），且安（ān）裝及附材費用也很高。 除要防鐵外，與物料接觸的部分盡量不用含鎳（niè）的材（cái）料（安裝UHMWPE板時用的不鏽鋼螺栓和壓板），以免造成玻璃在後期鋼化時和鋼化後自爆。