0 前言

玻璃纤维工业生产制造过程中，拉丝作业的连续稳定性是保障生产效率的重要前提。拉丝作业过程中，除了必要的换筒、维护、检修等需中断生产的操作，断头飞丝是影响连续作业的主要不利因素。因此，在实际生产作业过程中，对连续拉丝作业过程中断头产生的原因进行分析，研究其成形原因，对减少断头产生频率，提高拉丝效率有指导作用［1，2］。

本文对公司山东工厂的ECR玻璃纤维池窑拉丝生产线的拉丝断头样品进行了收集、归类和鉴定，分析各种断头的产生机理，探讨了断头产生的主要原因和尽可能避免的手段。

5.由于国家对无形资产研发支出资本化和费用化的规定不够清晰明确，企业通过将研发支出资本化来平滑企业利润是一种更为隐蔽的手段，既能够保障账面价值的稳定增长，赢得投资者满意，又能够带来一定的利润增长。因此可得出结论，盈余比前一年下降的企业更愿意将研发支出资本化。

1 测试方案

本次研究分析的断头样品来自公司山东工厂的年产5万 t ECR玻璃纤维池窑拉丝生产线，该池窑于2015年6月下旬点火开窑。我们收集了2017年下半年正常拉丝生产作业期间所有炉台约2个月的大部分断头，总样本数量为56个。

当烘丝机前端烟丝检测系统显示来料信号时开始计时，工艺热风风机、出料罩压力控制器关闭。一段延时后，烟丝料头到达滚筒入口，烘丝机由准备状态切换至启动状态，前馈控制程序启动，前馈修正值覆盖准备状态实际值，烘丝机Ⅰ区和Ⅱ区温度控制器启动，筒壁温度急剧上升至前馈控制所修正的温度，滚筒转速升至生产阶段速度，工艺热风风机以设定的风速下限值再次启动，出料罩压力恢复至设定值。当烘丝机出口水分仪检测到烟丝且一段延时后，烘丝机由启动状态切换至生产状态(图2)。

在玻璃纤维拉丝作业过程中，断头的形式主要分为析晶、玻璃体、耐火材料、气泡等。

本次研究中，按照耐火材料、气泡、玻璃体、析晶晶粒形貌，在厂内采用肉眼观察和显微镜观察对断头形式进行初步归类。

显微镜型号：59XC-PC型偏光显微镜；厂家：上海光学仪器厂；放大倍率：40倍。

如前所述，转型升级、知识服务与融合发展之间的关系在于：转型升级是个过程，是个有起点无终点的过程，新闻出版业将处于并将长期处于转型升级的过程中；融合发展是一种状态，是传统媒体与新兴媒体、传统出版与新兴出版、传统业态与新兴技术相互交融、通融、互融、共融的状态；知识服务是目标，是新闻出版业转型升级的最终目标，只有当传统的新闻出版企业由资讯提供商、图书提供商成功转型为全方位、立体化、多层次的知识服务提供商时，转型升级的初衷才会实现，提质增效的目标也才会达成，传统出版与新兴出版、传统媒体与新兴媒体融合发展的状态也才会出现。

对断头进行初步分类后，选取代表性的主要样品，送淄博工陶研发中心，用光学显微镜观察进行进一步观察分类，并采用扫描电子显微镜对典型代表性样品进行元素面分布及区域的化学成分分析，以确定杂质成分种类。

2.2.3 绿色柱状结晶杂质缺陷

此外，图表4中的005区域为特例，其主要成分为75% Cr2O3，19%MgO。应为Cr2O3与Mg离子形成的溶解性很低的MgCr2O4晶相。这也印证了Cr2O3在该类析晶结石中作为杂质晶核的作用。

电镜型号：分析型扫描电子显微镜JSM-6360A；厂家：日本电子株式会社；分析状态：加速电压15 kV，工作距离10 mm，束斑尺寸67～71。

2 测试结果及分析

2.1 测试结果

硅灰石晶体化学式为：Ca3（Si3O9），呈细小颗粒、柱状或纤维状集合体，其熔点为1540 ℃。由于该类型析晶中的Cr2O3含量约占四分之一，据此我们可以推断，该析晶应发生在池壁、池底铬砖附近。该池窑池壁、池底温度长期维持在1300 ℃以上，监测到的池底玻璃热点温度达到1460 ℃。池壁、池底铬砖中的Cr2O3受到玻璃液的长期侵蚀，Cr离子侵蚀扩散到玻璃液中，在玻璃液中发生析晶形成初始杂质晶核，降低了硅灰石析晶的液-晶界面自由能，促进了此类析晶形成。该类型的析晶应该就是这样生长成形后，在池窑的池底滞留，再被流动的玻璃液带出。

由断头形式占比可以看出，在本次收集拉丝断头的时间段，该ECR池窑拉丝的断头种类主要为析晶结石和玻璃体。因此，本次研究主要对这两类断头进行分析，并讨论其产生机理和如何避免的工艺手段。

师：拆开容易，拼装难呀！同学们能把拆开的魔方装回去吗？（生纷纷响应）现在就来比一比谁拼得快，完成的同学老师给他戴上一个皇冠。

图1 断头40倍显微照片

试验选取析晶结石和玻璃体两类断头样品，采用光学显微镜进行识别后，将两类断头结石样品进一步分为绿色单颗大结晶、绿色群状小结晶、绿色片状结晶、绿色片状玻璃体、白色大结晶、白色羽毛状结晶、绿色柱状结晶。选取有代表性的样品进行了电镜解析，对比缺陷部位与玻璃基体的结构及成份差别，并对缺陷来源进行推测。

Analyzed the literature,collected the references: Muppala S,Gajeton J,Stenina-Adognravi O

表1为主要杂质缺陷解析结果。结果表明：断头种类中，绿色片状杂质缺陷约占60%，主要成分为Cr2O3，是比例最多的杂质缺陷；其次是绿色晶状杂质缺陷约占30%，含CaO超32%且含Cr2O3；另有4%绿色柱状结晶杂质缺陷、1%无色羽毛状结晶杂质缺陷、1%无色单个结晶类杂质缺陷等。

表1 主要玻璃缺陷测试结果

缺陷名称 绿色片状含CaO约32%、Cr2O3约26%～27%、SiO2约36%～37%样品占比% 34% 29% 10% 21%绿色晶状绿色无结晶 绿色有结晶 绿色大结晶 绿色小结晶缺陷大小 200-1210µm 100-1300µm 400-700µm 400-700µm缺陷形貌 片状，浅绿色，无固定形貌 四方片状，深绿色，一般有不透光的晶骸 深绿色，单个大结晶 深绿色，多个小结晶化学成分 缺陷部位含Cr2O3为43%～92% 缺陷部位含Cr2O3为54%～94% 含CaO约32%、Cr2O3约26%～27%、SiO2约36%～37%缺陷名称 其他类型绿色柱状结晶 无色羽毛状结晶 无色单个结晶缺陷大小 2100～2600µm 约310µm 约1000µm缺陷形貌 柱状绿色结晶 羽毛状透光的颗粒 透光的颗粒化学成分 含MgO为14%～15%，SiO2为50%～55%，CaO为24%～25%含Al2O3为33%～36%，SiO2为43%～46%，CaO为19%～23% 含Al2O3为98%～99%样品占比% 4% 1% 1%

2.2 断头成因分析

2.2.1 绿色片状杂质缺陷

图2、3分别为绿色片状杂质缺陷的代表性分析图片，表2、3分别为对应测试位置的元素组成。

经过分析，绿色片状杂质缺陷部位含Cr2O3为51%～94%。该池窑熔制生产的是无硼无氟的无碱玻璃纤维ECR，玻璃的主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、MgO，其比例在60∶13∶22∶3附近。由此可以看出：缺陷附近部位的成分与ECR玻璃成分相比未有明显变化。

图2 绿色片状结晶杂质

表2 绿色片状结晶杂质样品区域元素组成%

区 域200倍 001 002 003 004 Na2O 0.48 0.37 0.00 0.10 0.11 MgO 2.75 2.52 0.27 0.40 0.61 Al2O3 13.05 12.76 2.72 4.17 5.43 SiO2 59.82 60.51 0.87 8.68 14.76 K2O 0.28 0.36 0.04 0.04 0.06 CaO 22.12 22.32 1.04 4.14 6.90 TiO2 0.42 0.25 0.21 0.17 0.35 Cr2O3 0.72 0.00 93.96 81.60 70.73 Fe2O3 0.00 0.47 0.78 0.71 1.01 ZrO2 0.37 0.43 0.11 0.00 0.03共计 100 100 100 100 100

表3 绿色片状玻璃体杂质样品区域元素组成%

区 域140倍 001 002 003 004 Na2O 0.49 0.36 0.00 0.26 0.34 MgO 2.54 2.66 0.65 0.99 1.44 Al2O3 13.26 13.31 3.95 6.79 7.39 SiO2 59.48 59.76 10.22 22.10 28.35 K2O 0.57 0.26 0.14 0.12 0.24 CaO 22.25 22.46 4.34 9.02 9.82 TiO2 0.05 0.28 0.70 0.09 0.22 Cr2O3 0.87 0.00 78.54 59.29 51.34 Fe2O3 0.49 0.60 1.42 0.97 0.58 ZrO2 0.00 0.30 0.05 0.37 0.29共计 100 100 100 100 100

图3 绿色片状玻璃体杂质

研究组70例患者，15例患者尿蛋白呈阳性，阳性率为21.4%；12例尿胆红素呈阳性，阳性率为17.1%；9例患者尿糖呈阳性，阳性率为12.9%；14例患者尿酮体呈阳性，阳性率为20%。对照组70例健康者，1例患者尿蛋白呈阳性，阳性率为1.4%；0例患者尿胆红素呈阳性，阳性率为0；0例患者尿糖呈阳性，阳性率为0；0例患者尿酮体呈阳性，阳性率为0。两组尿常规检测的阳性率比较，研究组显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

由于玻璃原料中是不含有铬元素的。因此，这类析晶体和玻璃体缺陷中的铬来源应该是：作为池窑池壁及池底的耐火材料铬砖。在窑炉高温环境下，铬砖受到玻璃液的长期侵蚀，Cr离子侵蚀扩散到玻璃液中，在铬砖附近相对静止的区域形成Cr2O3相对富集的玻璃液相区［3-6］。由于Cr离子的6配位体结构，与SiO2、Al2O3、CaO、MgO系统不相容，部分Cr2O3析晶形成氧化铬结晶［7，8］。

2.2.2 绿色晶状杂质缺陷

图4、5分别为绿色晶状大结晶和群状小结晶杂质的代表性分析图片，表4、5分别为对应测试位置的元素组成。

图4 绿色大结晶状杂质

图5 绿色群状小结晶析晶结石

表4 绿色大晶状杂质样品区域元素组成%

区域180倍 001 002 003 004 005 Na2O 0.39 0.47 0.03 0.12 0.43 0.17 MgO 2.46 2.92 1.79 1.55 2.96 18.89 Al2O3 9.46 12.57 2.42 3.03 12.15 2.76 SiO2 52.76 59.91 36.62 36.47 58.52 0.35 K2O 0.04 0.32 0.11 0.00 0.58 0.03 CaO 25.34 22.74 31.58 31.94 23.20 0.67 TiO2 0.32 0.37 0.70 0.63 0.42 0.00 Cr2O3 8.55 0.00 25.51 25.42 1.02 75.64 Fe2O3 0.55 0.36 1.24 0.76 0.65 1.20 ZrO2 0.14 0.34 0.00 0.10 0.07 0.30共计 100 100 100 100 100 100

表5 绿色群状小结晶析晶结石样品区域元素组成%

区 域90倍 001 002 003 004 Na2O 0.00 0.48 0.00 0.00 0.00 MgO 2.51 2.82 1.39 1.42 1.00 Al2O3 12.08 13.45 1.94 2.10 2.42 SiO2 58.70 60.40 36.07 36.84 36.18 K2O 0.44 0.15 0.00 0.00 0.00 CaO 23.84 22.00 32.31 31.57 32.13 TiO2 0.00 0.15 0.39 0.27 0.36 Cr2O3 2.02 0.00 27.27 27.16 27.43 Fe2O3 0.41 0.26 0.40 0.50 0.23 ZrO2 0.00 0.30 0.22 0.15 0.25共计 100 100 100 100 100

2.2.4 无色羽毛状结晶杂质缺陷

经过初步观察研究表明：收集的拉丝断头几乎没有气泡类断头，耐火材料类断头3个，占5%；玻璃体类断头18个，占32%；析晶结石类断头35个，占63%。图1为耐火材料类、玻璃体类、析晶结石类断头显微镜照片。

2. As to the skills of a qualified mathematics teacher in community college, what do you think are the core components? Please make a list and explain it briefly.

显微镜型号：超景深三维显微镜VHX-2000；厂家：日本基恩士有限公司；放大倍率：透射光200倍。

图6为绿色柱状结晶杂质的代表性分析图片，表6为对应测试位置的元素组成。根据主要成分SiO2、CaO、MgO的含量比例，可以看出，此类析晶属于透辉石类。典型透辉石熔融温度为1390 ℃、软化温度为1280 ℃，斜方柱晶类。缺陷点中Cr2O3含量明显高于其他区域。可以判断，Cr2O3应作为成核剂促进此类析晶的生成。此外，析晶体附近区域的元素组成没有明显变化，且柱状晶粒形貌完整。因此，此透辉石类析晶应该是在池壁及池底铬砖附近的低温区缓慢生长而成，并在池窑的池底滞留，再被流动的玻璃液带出。

图6 绿色柱状结晶杂质

表6 绿色柱状结晶杂质样品区域元素组成

区 域110倍 001 002 003 004 005 006 007 Na2O 0.28 0.35 0.02 0.00 0.12 0.00 0.29 0.00 MgO 4.50 2.68 14.32 15.67 3.48 14.19 13.94 15.69 Al2O3 11.87 13.01 4.93 2.41 12.16 4.93 4.29 1.84 SiO2 59.26 59.87 50.78 53.80 59.77 50.63 50.50 54.71 K2O 0.08 0.39 0.00 0.27 0.45 0.00 0.06 0.00 CaO 22.44 22.05 23.87 24.80 22.10 24.06 24.98 24.75 TiO2 0.11 0.49 0.00 0.17 0.16 0.04 0.10 0.00 Cr2O3 0.85 0.28 5.83 2.59 0.86 5.87 5.50 2.47 Fe2O3 0.43 0.43 0.26 0.28 0.65 0.18 0.17 0.34 ZrO2 0.17 0.45 0.00 0.00 0.23 0.08 0.17 0.19共计 100 100 100 100 100 100 100 100

如图所示，这类析晶结石呈明显颗粒状，且杂质缺陷周围玻璃体成分未受影响。结晶体的化学成分相对固定，主要成分为CaO约32%、Cr2O3约26%～27%、SiO2约36%～37%，析晶类型应该为硅灰石类析晶［9］。

图7为无色羽毛状结晶杂质的代表性分析图片，表7为对应测试位置的元素组成。综合缺陷区域元素组成比等因素判断该类缺陷为钙长石类析晶。

DDS信号发生器的设计由电源模块、控制模块、DDS信号产生模块、放大电路（NE5532）、按键电路和显示电路组成。利用DDS产生正弦波、方波、三角波等三种波形信号，经过单片机控制波形的输出，系统原理框图如图1所示。

此类钙长石类析晶可能是由前面所述的透辉石析晶而产生，因为透辉石析晶在1000～1100 ℃特别易熔解于碱金属的铝硅酸盐熔剂，并析出钙长石晶体。而此类钙长石类晶体中所含的较高氧化铝比例，应该来源于玻璃熔体中形成的氧化铝局部富集区域。其铝元素来源可能是原料或者碹顶的刚玉滴落物［10］。

该类缺陷呈白色羽毛状，应该是透辉石析晶在流动状态下熔解于碱金属的铝硅酸盐熔剂，而析出的钙长石晶体。

图7 无色羽毛状结晶杂质

表7 无色羽毛状结晶杂质样品区域元素组成

区 域250倍 001 002 003 004 005 006 Na2O 0.40 0.59 0.45 0.34 0.46 0.22 0.40 MgO 2.20 2.68 0.26 0.33 0.00 2.10 2.68 Al2O3 16.89 12.50 33.14 36.10 35.39 19.10 17.36

续表

区 域250倍 001 002 003 004 005 006 SiO2 57.38 61.32 46.30 43.78 44.54 54.86 55.79 K2O 0.33 0.25 0.00 0.00 0.00 0.39 0.25 CaO 22.02 22.03 19.72 18.64 19.03 22.62 22.87 TiO2 0.22 0.34 0.09 0.58 0.12 0.25 0.20 Cr2O3 0.24 0.26 0.00 0.00 0.00 0.22 0.09 Fe2O3 0.21 0.04 0.00 0.23 0.00 0.23 0.00 ZrO2 0.10 0.00 0.05 0.00 0.46 0.03 0.35共计 100 100 100 100 100 100 100

2.2.5 无色单个结晶类杂质缺陷

图8为无色单个结晶的代表性分析图片，表8为对应测试位置的元素组成。可看出结石主体Al2O3为98%～99%，属于Al2O3质结石，边缘有Al2O3溶蚀后形成的钙长石。单个晶粒较大，且纯度很高，可以判断其来源可能是窑炉碹顶等部位的莫来石中刚玉相的熔体再结晶。

从表3可看出，集中决策下，系统的总利润、物流服务水平以及销售量等均远大于分散决策下的总利润、物流服务水平和销售量。这是由于在分散决策下，系统内的产品供应链与物流服务供应链存在较强的竞争关系，且产品供应链内部、物流服务供应链内部同样存在竞争关系，导致系统内各决策主体的竞争大于合作，系统内耗严重，总利润微薄。

图8 无色单个结晶类杂质

表8 无色单个结晶类杂质样品区域元素组成%

区 域180倍 001 002 003 004 005 Na2O 0.28 0.43 0.00 0.24 0.00 0.01 MgO 2.17 2.82 0.12 1.93 0.00 0.00 Al2O3 24.03 12.77 98.49 30.90 98.83 99.09 SiO2 52.47 60.88 0.62 42.06 0.31 0.42 K2O 0.23 0.17 0.00 0.06 0.12 0.00 CaO 20.07 22.17 0.06 23.91 0.00 0.00 TiO2 0.00 0.28 0.19 0.15 0.16 0.02 Cr2O3 0.00 0.00 0.00 0.03 0.58 0.24 Fe2O3 0.32 0.39 0.12 0.69 0.00 0.09 ZrO2 0.43 0.10 0.39 0.05 0.00 0.14共计 100 100 100 100 100 100

3 总结和讨论

通过对公司山东工厂ECR池窑在点火两年后的一段时间的拉丝断头进行收集、归类和分析，拉丝断头缺陷主要为铬砖附近产生的氧化铬类析晶结石和异质玻璃相杂质缺陷、硅灰石析晶结石、透辉石析晶结石、钙长石类析晶结石等。

这几类析晶类结石的形成，都与铬砖长期与玻璃液接触、被侵蚀产生的Cr离子有关，且大都在池壁池底相对静止区域内形成（钙长石类析晶结石除外）。而钙长石类析晶结石也是由透辉石析晶在流动状态下熔解于碱金属的铝硅酸盐熔剂而析出产生。

在玻纤池窑的投产使用过程中，铬砖是与玻璃液接触的耐火材料，一定会逐渐受到侵蚀，因此这些析晶类结石在池窑池底的产生聚积也是不可避免的、是客观存在的。在正常的拉丝生产过程中，应该非常注重玻璃的温度制度的稳定、玻璃化学成分的稳定、玻璃电助熔参数的稳定、池窑出料量的稳定等，尽可能地不搅动池底玻璃，让底部及拐角处的玻璃流速尽可能地相对静止，尽量不搅动底层和拐角处的析晶结石。这样才可以尽可能地保持玻璃液的流速稳定、保持玻璃液温度的稳定、保持玻璃液粘度的稳定，最终保证池底状态的相对稳定，从而避免池底的析晶结石断头被频繁带出而对稳定的拉丝作业产生影响。

参考文献

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