CN115417598A - 一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，所述光伏玻璃中各原料的总体重量为100％，且光伏玻璃包括以下原料：石英砂44.8w.％‑49wt％、氧化铝0.5wt％‑2.0wt％、石灰石3.1wt％‑4.2wt％、白云石11.2wt％‑12wt％、纯碱14.1wt％‑15.9wt％、硝酸钠0.6wt％‑0.7wt％、三氧化二锑0.1wt％‑0.2wt％、硫酸钠3wt％‑5wt％、碎玻璃10wt％‑24wt％。本发明由氧化铝替代氢氧化铝来生产光伏玻璃，氧化铝熔化时无水份生成，且氧化铝纯度高，引入等量的氧化铝时，氧化铝用量少,氧化铝取代氢氧化铝可有效降低成本。

Description

一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺
技术领域
本发明涉及光伏玻璃生产技术领域，尤其涉及一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺。
背景技术
光伏玻璃是指应用于太阳能电池组件上对太阳光具有较普通玻璃有更高透过率的玻璃，直接用于太阳能光伏发电和太阳能光热发电系统组件上起到传递和控制光线的作用。光伏玻璃又称太阳能超白压延玻璃，采用低铁配方和压延成型技术，压制带有特定花纹的平板玻璃，减小太阳光的反射，最大程度提高玻璃透过率。随着光伏产业的不断发展，光伏玻璃作为光伏太阳能电池的盖板玻璃，其应用市场逐渐扩大，对生产成本及技术有更新更高的要求。
普通建筑玻璃通常以天然矿物原料如:长石、瓷土、蜡石引入Al2O3，其价格低，但成分波动大，杂质多。光学玻璃、仪器玻璃、高级器皿玻璃等高品质要求的玻璃产品高纯度的化工产品引入Al2O3，目前光伏玻璃中引入Al2O3的原料主要是氢氧化铝。
氢氧化铝具有两种电离形式：Al3++3OH-≒Al(OH)3≒H++AlO2 -+H2O，其高温分解出34.6％的水份不利于熔化，全氧窑更是如此。使用氢氧化铝会增加烟气中的水份和玻璃液中的OH-离子，一方面玻璃液排泡难度增加，耐火材料侵蚀加快，另一方面烟气中的水份增加，这样会加速耐火材料侵蚀及引起烟道积灰增加，堵塞加快。
发明内容
本发明旨在提供一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明的提供了一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，所述光伏玻璃中各原料的总体重量为100％，且光伏玻璃包括以下原料：石英砂 44.8w.％-49wt％、氧化铝0.5wt％-2.0wt％、石灰石3.1wt％-4.2wt％、白云石 11.2wt％-12wt％、纯碱14.1wt％-15.9wt％、硝酸钠0.6wt％-0.7wt％、三氧化二锑 0.1wt％-0.2wt％、硫酸钠3wt％-5wt％、碎玻璃10wt％-24wt％。
且其生产工艺包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、石灰石、白云石、纯碱经斗式提升机提升到粉料仓中，其余原料用载货电梯运到粉料仓仓顶，人工拆包后倒入粉料仓中。
步骤二：按照设定的干基量对各原料进行称量，且称量后的各原料经称量皮带输送至混合机内混合搅拌，加料顺序依次为：石灰石、白云石、纯碱、硅砂、氧化铝、芒硝、硝酸钠、三氧化二锑，配合料在进行混合时，其石英砂、氧化铝、石灰石、白云石、纯碱、硝酸钠、三氧化二锑的摩尔比为：448：5：31：112： 141：6：1：30。
步骤三：混合均匀后的配合料经原熔皮带输送、同时将称量好的碎玻璃均匀的铺洒在其上方，一起输送到窑头料仓供熔化使用。
步骤四：窑头料仓内混合均匀的配合料由加料机投入熔窑内，窑炉热点温度按照1450-1650℃控制，在燃料燃烧产生的热量下将配合料加热熔化，经熔化、澄清、均化、冷却制得化学成分均匀的玻璃液，然后合格的玻璃液从溢流口流出，并进入压延设备供成型使用。
步骤五：合格的玻璃液进入压延机转动的上下辊中间，压延辊中间通冷却水，使流经上下压辊间的玻璃液迅速冷却，由液态变为塑性状态，当玻璃液从正在转动的上下压辊的间隙出来时，就形成了所要求厚度的玻璃板，压延辊与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动，出压延辊的玻璃带经过副辊的冷却和拖动，然后经过过渡辊台进入退火窑进行退火，消除玻璃的内应力，上述过程连续进行，熔融的玻璃液就形成了连续的玻璃带。
步骤六：退火窑退火后的玻璃带经过纵切、横切工序后，就形成了所要求尺寸的玻璃板，在质检人员的检测下，合格的玻璃板进行下片、打包、入库，不合格的玻璃板排至落板仓，当做碎玻璃循环使用。
作为本发明进一步的方案，在步骤二中，所述混合机内部的温度按照28-55℃控制，混合机的转动速度控制在160-300r/min。
作为本发明进一步的方案，在步骤四中，所述熔窑内部分布有多个温度区间，且多个温度区间分别呈低温区间-高温区间-低温区间的形式进行设置。
作为本发明进一步的方案，在步骤五中，所述上压延辊以及下压延辊内部均开设有供冷却水经过的为中空槽，且中空槽两侧分别为进液端以及出液端，所述上压延辊以及下压延辊与外部驱动电机进行连接，且上压延辊以及下压延辊的以 8-12m/min的转动速度对光伏玻璃进行输送。
作为本发明更进一步的方案，在步骤五中，所述上压延辊与下压延辊两侧分别设置有多个鼓风机组，且多个鼓风机组沿着光伏玻璃的移动方向进行对称设置，所述靠近步骤四中的溢流口的鼓风机风量控制在500-900m3/min，且风速在 500-800r/min，用于对光伏玻璃进行缓慢冷却，远离步骤四中的溢流口的鼓风机组风量控制在1100m3/min，风速在900-1500r/min。
作为本发明更进一步的方案，所述上压延辊与下压延辊之间由推动气缸以及连接件进行连接，并通过推动气缸的伸缩来对上压延辊与下压延辊之间的间隙进行调节，且上压延辊与下压延辊之间的间隙控制在1.8-3.5mm。
作为本发明更进一步的方案，所述氧化铝的含水率≤0.40％，粒度上限要求为：+100目筛上物为0％，+120目筛上物≤0.50％。
作为本发明更进一步的方案，所述光伏玻璃中铁含量Fe2O3≤135ppm。
本发明提供了一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，有益效果在于：由氧化铝替代氢氧化铝来生产光伏玻璃时，氧化铝熔化时无水份生成，且氧化铝纯度高，引入等量的氧化铝时，氧化铝用量少，氧化铝取代氢氧化铝可有效降低成本，同时通过氧化铝在玻璃结构中的作用，并对比长石、氢氧化铝，引入氧化铝作光伏玻璃的原料不仅能节约成本提高产能，更能降低污染持续发展，而且氧化铝替代氢氧化铝切入使用期间内，生产工艺保持稳定，原料、燃料、熔制、拉引量、碎玻璃含率等保持稳定不变，同时一方面降低了玻璃液排泡的难度，避免耐火材料侵蚀加快，另一方面也避免了烟气产生水汽，降低了对耐火材料的侵蚀及引起烟道积灰增加，避免堵塞。
具体实施方式
下面将更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，光伏玻璃中各原料的总体重量为100％，且光伏玻璃包括以下原料：石英砂 44.8w.％-49wt％、氧化铝0.5wt％-2.0wt％、石灰石3.1wt％-4.2wt％、白云石 11.2wt％-12wt％、纯碱14.1wt％-15.9wt％、硝酸钠0.6wt％-0.7wt％、三氧化二锑 0.1wt％-0.2wt％、硫酸钠3wt％-5wt％、碎玻璃10wt％-24wt％。
且其生产工艺包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、石灰石、白云石、纯碱经斗式提升机提升到粉料仓中，其余原料用载货电梯运到粉料仓仓顶，人工拆包后倒入粉料仓中。
步骤二：按照设定的干基量对各原料进行称量，且称量后的各原料经称量皮带输送至混合机内混合搅拌，加料顺序依次为：石灰石、白云石、纯碱、硅砂、氧化铝、芒硝、硝酸钠、三氧化二锑，配合料在进行混合时，其石英砂、氧化铝、石灰石、白云石、纯碱、硝酸钠、三氧化二锑、硫酸钠的摩尔比为：448：5：31： 112：141：6：1：30。
步骤三：混合均匀后的配合料经原熔皮带输送、同时将称量好的碎玻璃均匀的铺洒在其上方，一起输送到窑头料仓供熔化使用。
步骤四：窑头料仓内混合均匀的配合料由加料机投入熔窑内，窑炉热点温度按照1450-1650℃控制，在燃料燃烧产生的热量下将配合料加热熔化，经熔化、澄清、均化、冷却制得化学成分均匀的玻璃液，然后合格的玻璃液从溢流口流出，并进入压延设备供成型使用。
步骤五：合格的玻璃液进入压延机转动的上下辊中间，压延辊中间通冷却水，使流经上下压辊间的玻璃液迅速冷却，由液态变为塑性状态，当玻璃液从正在转动的上下压辊的间隙出来时，就形成了所要求厚度的玻璃板，压延辊与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动，出压延辊的玻璃带经过副辊的冷却和拖动，然后经过过渡辊台进入退火窑进行退火，消除玻璃的内应力，上述过程连续进行，熔融的玻璃液就形成了连续的玻璃带。
步骤六：退火窑退火后的玻璃带经过纵切、横切工序后，就形成了所要求尺寸的玻璃板，在质检人员的检测下，合格的玻璃板进行下片、打包、入库，不合格的玻璃板排至落板仓，当做碎玻璃循环使用。
在步骤二中，混合机内部的温度按照28-55℃控制，混合机的转动速度控制在160-300r/min。
在步骤四中，熔窑内部分布有多个温度区间，且多个温度区间分别呈低温区间-高温区间-低温区间的形式进行设置。
在步骤五中，上压延辊以及下压延辊内部均开设有供冷却水经过的为中空槽，且中空槽两侧分别为进液端以及出液端，上压延辊以及下压延辊与外部驱动电机进行连接，且上压延辊以及下压延辊的以8-12m/min的转动速度对光伏玻璃进行输送。
在步骤五中，上压延辊与下压延辊两侧分别设置有多个鼓风机组，且多个鼓风机组沿着光伏玻璃的移动方向进行对称设置，靠近步骤四中的溢流口的鼓风机风量控制在500-900m3/min，且风速在500-800r/min，用于对光伏玻璃进行缓慢冷却，远离步骤四中的溢流口的鼓风机组风量控制在1100m3/min，风速在 900-1500r/min。
上压延辊与下压延辊之间由推动气缸以及连接件进行连接，并通过推动气缸的伸缩来对上压延辊与下压延辊之间的间隙进行调节，且上压延辊与下压延辊之间的间隙控制在1.8-3.5mm。
氧化铝的含水率≤0.40％，粒度上限要求为：+100目筛上物为0％，+120目筛上物≤0.50％。
光伏玻璃中铁含量Fe2O3≤135ppm。
氧化铝为白色结晶粉末，相对密度3.5～4.1g/cm3，熔点2050℃，氢氧化铝也为白色结晶粉末，氢氧化铝理论上含氧化铝：65.4％，水：34.6％，相对密度 2.34g/cm3，加热则失水成为γ-Al2O3。
氧化铝属中间体氧化物，当玻璃中Na2O/Al2O3＞1时(Na2O/Al2O3分别代表氧化钠和氧化铝的分子含量)，形成铝氧四面体并与硅氧四面体形成连续的结构网，在这种情况下，玻璃的密度、弹性模量、折射率等都增加，但当Na2O/Al2O3＜1 时，则形成八面体，为网络外体而处于硅氧结构网的空穴中。
虽然氧化铝在光伏玻璃组成中含量不大，实践告诉我们，在光伏玻璃生产中以0.8％～1.5％Al2O3的引入有利于提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，并有助于提高成型时玻璃的硬化速度，降低玻璃的热膨胀系数、析晶倾向。
低铁玻璃成分决定了其玻璃液在高温状态小的小黏度、易流动的属性，这导致了光伏玻璃在其熔化过程中的化学和热均化能力，我公司在半年多的氧化铝的使用过程中，未见富铝疵点及化学线道产生，实践证明氧化铝在光伏玻璃生产中作为引入Al2O3原料是可行的。
附表1(2.0mm厚度玻璃)
Figure BDA0003835621580000061
附表2
Figure BDA0003835621580000071
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，所述光伏玻璃中各原料的总体重量为100％，且光伏玻璃包括以下原料：石英砂44.8w.％-49wt％、氧化铝0.5wt％-2.0wt％、石灰石3.1wt％-4.2wt％、白云石11.2wt％-12wt％、纯碱14.1wt％-15.9wt％、硝酸钠0.6wt％-0.7wt％、三氧化二锑0.1wt％-0.2wt％、硫酸钠3wt％-5wt％、碎玻璃10wt％-24wt％；
且其生产工艺包括以下步骤：
步骤一：将石英砂、石灰石、白云石、纯碱经斗式提升机提升到粉料仓中，其余原料用载货电梯运到粉料仓仓顶，人工拆包后倒入粉料仓中；
步骤二：按照设定的干基量对各原料进行称量，且称量后的各原料经称量皮带输送至混合机内混合搅拌，加料顺序依次为：石灰石、白云石、纯碱、硅砂、氧化铝、芒硝、硝酸钠、三氧化二锑，配合料在进行混合时，其石英砂、氧化铝、石灰石、白云石、纯碱、硝酸钠、三氧化二锑的摩尔比为：448：5：31：112：141：6：1：30；
步骤三：混合均匀后的配合料经原熔皮带输送、同时将称量好的碎玻璃均匀的铺洒在其上方，一起输送到窑头料仓供熔化使用；
步骤四：窑头料仓内混合均匀的配合料由加料机投入熔窑内，窑炉热点温度按照1450-1650℃控制，在燃料燃烧产生的热量下将配合料加热熔化，经熔化、澄清、均化、冷却制得化学成分均匀的玻璃液，然后合格的玻璃液从溢流口流出，并进入压延设备供成型使用；
步骤五：合格的玻璃液进入压延机转动的上下辊中间，压延辊中间通冷却水，使流经上下压辊间的玻璃液迅速冷却，由液态变为塑性状态，当玻璃液从正在转动的上下压辊的间隙出来时，就形成了所要求厚度的玻璃板，压延辊与玻璃带之间的摩擦力使玻璃带运动，出压延辊的玻璃带经过副辊的冷却和拖动，然后经过过渡辊台进入退火窑进行退火，消除玻璃的内应力，上述过程连续进行，熔融的玻璃液就形成了连续的玻璃带；
步骤六：退火窑退火后的玻璃带经过纵切、横切工序后，就形成了所要求尺寸的玻璃板，在质检人员的检测下，合格的玻璃板进行下片、打包、入库，不合格的玻璃板排至落板仓，当做碎玻璃循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，在步骤二中，所述混合机内部的温度按照28-55℃控制，混合机的转动速度控制在160-300r/min。
3.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，在步骤四中，所述熔窑内部分布有多个温度区间，且多个温度区间分别呈低温区间-高温区间-低温区间的形式进行设置。
4.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，在步骤五中，所述上压延辊以及下压延辊内部均开设有供冷却水经过的为中空槽，且中空槽两侧分别为进液端以及出液端，所述上压延辊以及下压延辊与外部驱动电机进行连接，且上压延辊以及下压延辊的以8-12m/min的转动速度对光伏玻璃进行输送。
5.根据权利要求4所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，在步骤五中，所述上压延辊与下压延辊两侧分别设置有多个鼓风机组，且多个鼓风机组沿着光伏玻璃的移动方向进行对称设置，所述靠近步骤四中的溢流口的鼓风机风量控制在500-900m3/min，且风速在500-800r/min，用于对光伏玻璃进行缓慢冷却，远离步骤四中的溢流口的鼓风机组风量控制在1100m3/min，风速在900-1500r/min。
6.根据权利要求5所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，所述上压延辊与下压延辊之间由推动气缸以及连接件进行连接，并通过推动气缸的伸缩来对上压延辊与下压延辊之间的间隙进行调节，且上压延辊与下压延辊之间的间隙控制在1.8-3.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，所述氧化铝的含水率≤0.40％，粒度上限要求为：+100目筛上物为0％，+120目筛上物≤0.50％。
8.根据权利要求1所述的一种光伏玻璃生产中氧化铝替代氢氧化铝的生产工艺，其特征在于，所述光伏玻璃中铁含量Fe2O3≤135ppm。
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