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影响玻璃熔制过程的六大要素

      一:玻璃成分

      玻璃的化学组成对玻璃的熔制速度有决定性的影响。不同组成的玻璃,其相应配合料熔化速度不同。一般而言,玻璃中的高熔点组分(SiO2、A12O3等)含量越多,熔化速度越慢;配合料中助熔剂含量越多,熔化速度越快。也就是说,玻璃组成中碱金属氧化物和碱土金属氧化物与高熔点氧化物的比值越高,则相应配合料的熔化速度越快。

      二:原料及配合料的性质

       (1)原料的粒度玻璃形成过程的反应速率和反应表面的大小成正比,原料颗粒越细,反应表面就越大,反应就越快。

      (2)配合料的水分在配合料中加入一定量的水分是必要的,湿物料比干物料有利于减少粉尘,防止分层,提高熔制速度,提高混合的均匀性。

      (3)配合料的气体率为了加速玻璃熔制,要求配合料有一定的气体比,它们在受热分解后所逸出的气体对配合料和玻璃液有搅拌作用,能促进硅酸盐形成和玻璃的均化。对钠钙玻璃而言,配合料的气体率为15%〜20%。气体率过大,容易使玻璃产生气泡;气体率过小,对硅酸盐形成和玻璃的均化均不利。

      (4)配合料的均匀性配合料混合越均匀,越有利于熔制,均匀度的优劣将直接影响玻璃制品的产量和质量。一般玻璃制品要求配合料的均匀度大于95%。

      (5)碎玻璃的影响在配合料中加入一部分碎玻璃,可以防止配合料的分层,促进玻璃熔化。但碎玻璃要保持清洁,剔除有害杂质,其成分与生产玻璃一致,用量一般控制在10%〜30%。长期使用碎玻璃时,要及时检査其中碱性氧化物的烧失和二氧化硅升高等情况,要及时调整补充,确保成分稳定。碎玻璃添加量太多不利于熔化;粒度太细会延长熔体去除可见气泡的时间。

      三:加料方式

      投入熔窑中配合料的料层厚度对其熔化速度及熔窑生产率有重要影响。如果投料间歇时间长,料堆大,势必使料层和火焰接触面积小,使熔化过程变慢,同时表面的配合料熔化后形成一层含碱量低的膜层,黏度极大,气体很难通过,给澄清带来了困难。采用薄层投料法,可使热分解过程大大加速。此外,由于料层薄,玻璃液表面层温度高,黏度小,很有利于气泡的排除,提高澄清速度。

      四:与玻璃熔制制度

      主要是温度制度、压力制度和气氛制度。

      熔制温度决定玻璃的熔化速度。温度越高,硅酸盐生成反应越剧烈,石英颗粒熔解越快,玻璃的形成速度也越快。可见,提高熔制温度是强化玻璃熔制,增加熔窑生产能力的有效措施。但在采用高温熔化时要考虑耐火材料使用温度及其寿命的限制。

      熔窑压力制度直接影响温度制度,故压力制度的准确与稳定对玻璃的熔制起到了一定的保障作用。一般保持微正压或零压。

      窑内的气氛按窑气的性质要分为氧化、中性和还原气氛。气氛的控制要根据配合料和玻璃的组成及各项具体工艺要求而定。

      五:加速剂的应用

      加速剂通常属于化学活性物质,一般不改变熔体的组成和性质,但可以降低熔体表面张力和黏度,增加熔体透热性,有利于熔体气泡消除与化学均化,提高熔体质量。所以,加速剂往往也是澄清剂。此类物质主要有硝酸盐、硫酸盐、氟化物、变价氧化物等。

      六:辅助电熔和搅拌

      在用燃料加热的熔窑作业中,同时向玻璃液通入电流使其增加一部分热量,从而可以在不增加熔窑容量的情况下增加产量,这种熔制方式称为辅助电熔。一般分别设在熔窑的熔化部、加料口和作业部。在熔窑内进行机械搅拌或鼓泡是提高玻璃液澄清速度和均化速度的有效措施。

 
 


 

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