第三章玻璃生產(chǎn)工藝

1、第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 玻璃生產(chǎn)基本流程：成 分 設(shè) 計(jì)原 料 加 工配 合 料 制 備熔 化成 型退 火缺 陷 檢 驗(yàn)一次 制 品深 加 工檢 驗(yàn)二 次 制 品種類種類 主要原料：主要原料：在一般玻璃中，它的主要成分有SiO2、Na2O、CaO、Al203、MgO等五種成分，為引入上述成分而使用的原料稱主要原料。 輔助原料：輔助原料：為使玻璃獲得某種必要的性質(zhì)，或?yàn)榧铀俨Ａ壑七^(guò)程而引入的原料通稱為輔助原料。 (1) 原料的質(zhì)量應(yīng)符合玻璃制品的技術(shù)要求，其中包括 化學(xué)成分穩(wěn)定、含水量穩(wěn)定、顆粒組成穩(wěn)定、有害雜質(zhì)少(主要指Fe2O3)等。 (2) 便于在日常生產(chǎn)中調(diào)整成分； (3) 適于熔化與

2、澄清，揮發(fā)與分解的氣體無(wú)毒性； (4) 對(duì)耐火材料的侵蝕要??； (5) 原料應(yīng)易加工、礦藏量大、分布廣、運(yùn)輸方便、價(jià) 格低等。 作用：作用： SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化學(xué)穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電學(xué)性能、熱學(xué)性能，但含量過(guò)多時(shí)使熔制的玻璃液粘度過(guò)大。 （一）硅砂（一）硅砂 常用硅砂純凈硅砂硅砂礦硅砂顆粒放大圖1、外觀：、外觀：質(zhì)地純凈的硅砂為白色，一般硅砂因含有鐵的氧化物和有機(jī)質(zhì)而呈淡黃色、紅褐色。 2、化學(xué)組成：、化學(xué)組成：它的主要成分是SiO2，另含有少量的Al2O3、Na2O、K2O、CaO等無(wú)害雜質(zhì)。主要的有害雜質(zhì)為氧化鐵，它能使玻璃著成藍(lán)綠色而影響玻璃透明度。有些硅砂

3、中尚含有Cr203，它的著色能力比Fe2O3大3-5倍，使玻璃著成綠色；TiO2使玻璃著成黃色，若與氧化鐵同時(shí)存在可使玻璃著成黃褐色。 3、顆粒組成、顆粒組成：通常顆粒度越細(xì)，其鋁鐵含量也越大，玻璃生產(chǎn)要求的粒徑應(yīng)在0.15O.8mm之間。 4、礦物組成：、礦物組成：與其伴生的無(wú)害礦物有長(zhǎng)石、高嶺石、白云石、方解石等；與其伴生的有害礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦等。 是由石英顆粒和粘性物質(zhì)在地質(zhì)高壓下膠結(jié)而成的堅(jiān)實(shí)致密的巖石。根據(jù)粘性物質(zhì)的性質(zhì)可分為粘土質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石質(zhì)砂巖和鈣質(zhì)砂巖。所以砂巖成分不僅取決于石英顆粒，而且與粘性物質(zhì)的種類和含量有關(guān)。砂巖中的有害雜質(zhì)是氧化鐵。 硅質(zhì)原料的成分范圍

4、硅質(zhì)原料的成分范圍( () ) SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOH2O硅砂90-981-50.1-0.20.1-10-0.21-3砂巖95-980.3-0.50.1-0.30.05-0.150.1-0.150.2-0.51 1長(zhǎng)石長(zhǎng)石 質(zhì)量要求是：A12O316；Fe2030.3；R2012 鈉長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石鈣長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石礦鉀長(zhǎng)石礦鈉長(zhǎng)石礦鈉長(zhǎng)石礦質(zhì)量要求是：A120325；Fe2O3O.4。高嶺土高嶺土煅燒高嶺土煅燒高嶺土高嶺土粉高嶺土粉SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O長(zhǎng)石55-6518-210.15-0.40.15-0.8-13-16高嶺土40-6030-

5、400.15-0.450.15-0.80.05-0.50.1-1.35 表表2-3-2 長(zhǎng)石和高嶺土的成分范圍長(zhǎng)石和高嶺土的成分范圍葉臘石葉臘石葉臘石葉臘石葉臘石葉臘石黃臘石黃臘石彩臘石彩臘石（一）純堿（一）純堿 純堿是微細(xì)白色粉末，易溶于水，它是一種含雜質(zhì)少的工業(yè)產(chǎn)品，主要雜質(zhì)有NaCl(不大于1)。 純堿易潮解、結(jié)塊，它的水含量通常波動(dòng)在910之間，應(yīng)儲(chǔ)存在通風(fēng)干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)。 質(zhì)量要求：Na2C0398；NaCl1；Na2SO40.1；Fe203O.1。 純堿純堿純堿庫(kù)純堿庫(kù)重堿重堿輕堿輕堿2芒硝芒硝(Na2SO4) 有無(wú)水芒硝有無(wú)水芒硝和含水芒硝含水芒硝(Na2SO410H20)兩類。

6、使用芒硝不僅可以代堿，而且又是常用的澄清劑，為降低芒硝的分解溫度常加入還原劑(主要為碳粉、煤粉等)。 使用芒硝缺點(diǎn)使用芒硝缺點(diǎn)：熱耗大、對(duì)耐火材料的侵蝕大、易產(chǎn)生芒硝泡，當(dāng)還原劑使用過(guò)多時(shí)，F(xiàn)e2O3還原成FeS而使玻璃著成棕色。 質(zhì)量要求是：質(zhì)量要求是：Na2SO485；NaCl2； CaSO44；Fe2030.3；H205 天然芒硝天然芒硝無(wú)水芒硝無(wú)水芒硝袋裝無(wú)水芒硝袋裝無(wú)水芒硝芒硝礦芒硝礦石灰石、方解石石灰石、方解石 兩原料均為CaCO3，后者的純度比前者高。 質(zhì)量要求是：CaO50；Fe2030.15。 天然石灰石天然石灰石石灰石礦山石灰石礦山方解石方解石透明方解石透明方解石方解石礦山

7、方解石礦山主要為白云石(MgCO3CaCO3)，呈藍(lán)白色、淺灰色、黑灰色。 質(zhì)量要求：MgO20；CaO32；Fe2030.15。白云石白云石白云石白云石白云石粉白云石粉白云石粉白云石粉通常采用石灰石和白云石共同引入通常采用石灰石和白云石共同引入MgOMgO和和CaOCaO。 1 1氧化砷和氧化銻：氧化砷和氧化銻： 均為白色粉末。與硝酸鹽組合作用時(shí)，它低溫吸收氧氣，在高溫放出氧氣而起澄清作用。 由于As2O3的粉狀和蒸氣都是極毒物質(zhì)，目前已很少使用。 氧化銻顆粒氧化銻顆粒純氧化銻粉純氧化銻粉純氧化砷粉純氧化砷粉2硫酸鹽原料硫酸鹽原料 主要有硫酸鈉，它在高溫時(shí)分解逸出氣體而起澄清作用。 3氟化物

8、類原料氟化物類原料 以降低玻璃液粘度而起澄清作用。對(duì)耐火材料侵蝕大，產(chǎn)生的氣體(HF、SiF4)污染環(huán)境，目前已限制使用。 螢石：天然礦物，是由白、綠、藍(lán)、紫色組成的微透明的巖石。 氟硅酸鈉是工業(yè)副產(chǎn)品。螢石螢石晶體螢石塊料螢石礦山一角氟硅酸鈉氟硅酸鈉1常用離子著色劑有常用離子著色劑有 (1) 錳化合物原料：錳化合物原料：高錳酸鉀(KMnO4) 、軟錳礦(MnO2)、氧化錳(Mn2O3) 。Mn2O3使玻璃著成紫色，若還原成MnO則為無(wú)色。 (2) 鈷化合物原料：鈷化合物原料：綠色粉末的氧化亞鈷(CoO)、深紫色的Co2O3和灰色的Co3O4。熱分解后的CoO使玻璃著成天藍(lán)色。 (3) 鉻化合

9、物原料：鉻化合物原料：重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、鉻酸鉀(K2CrO4)。熱分解后的Cr203使玻璃著成綠色。 (4) 銅化合物原料：銅化合物原料：藍(lán)綠色晶體的硫酸銅(CuSO4)、黑色粉末的氧化銅(CuO)、紅色結(jié)晶粉末的氧化亞銅(Cu2O)。熱分解后的CuO使玻璃著成湖藍(lán)色。 軟錳礦軟錳礦氧化錳礦山氧化錳礦山氧化錳礦石氧化錳礦石氧化鈷氧化鈷三氧化二鉻三氧化二鉻硫酸銅硫酸銅2膠體著色劑膠體著色劑 (1) 金化合物的原料：金化合物的原料：主要是三氯化金(AuCl3)的溶液，為得到穩(wěn)定的紅色玻璃，應(yīng)在配合料中加入SnO2。 (2) 銀化合物的原料：銀化合物的原料：硝酸銀(AgNO3)、氧化銀(A

10、g2O)、碳酸銀(Ag2CO3)。其中以AgNO3所得的顏色最為均勻，添加SnO2能改善玻璃的銀黃著色。 (3) 銅化合物的原料：銅化合物的原料：Cu2O及CuSO4，添加SnO2能改善銅紅著色。 銅紅盤銅紅盤金紅玻璃金紅玻璃3化合物著色劑化合物著色劑 硒與硫化鎘：硒與硫化鎘：常用原料有金屬硒粉、硫化鎘、硒化鎘。單體硒使玻璃著成肉紅色；CdSe著成紅色；CdS使玻璃著成黃色；Se與CdS的不同比例可使玻璃著成由黃到紅的系列顏色。 鎘紅鎘紅-鎘黃玻璃棒鎘黃玻璃棒硒鎘黃硒鎘黃硒鎘紅硒鎘紅八、脫色劑八、脫色劑 按脫色機(jī)理可分為化學(xué)脫色劑化學(xué)脫色劑和物理脫色劑物理脫色劑兩類。 常用物理脫色劑常用物理脫

11、色劑有：Se、MnO2、NiO、Co2O3等 常用的化學(xué)脫色劑常用的化學(xué)脫色劑有：As2O3、Sb2O3、Na2S、硝酸鹽等。 九、氧化劑和還原劑九、氧化劑和還原劑 在熔制玻璃時(shí)能釋出氧的原料稱氧化劑氧化劑， 能吸收氧的原料稱還原劑還原劑。 屬氧化劑的原料氧化劑的原料主要有硝酸鹽、氧化鈰、 As205、Sb205等。 屬還原劑的原料還原劑的原料主要有碳、酒石酸鉀、氧 化錫等。 十、乳濁劑十、乳濁劑 使玻璃產(chǎn)生乳白不透明的原料稱乳濁劑乳濁劑。 最常用的原料有氟化物、磷酸鹽等。 十一、其他十一、其他 天然堿、珍珠巖、鉭鈮尾礦、碎玻璃概述概述 1、原料加工的意義 （1）有利于物料流動(dòng) ：流動(dòng)性流動(dòng)性

12、（2）有利于均勻混合：均勻性均勻性 （3）加快熔化速度 ：易熔性易熔性（4）有利于物料精選：高純性高純性2、原料加工工藝流程、原料加工工藝流程 （一）選擇設(shè)備（一）選擇設(shè)備 1、原則：、原則：根據(jù)原料塊度、硬度、粉碎程度、設(shè)備性能等選擇。 2、破、粉碎設(shè)備性能特征、破、粉碎設(shè)備性能特征 (1)顎式破碎機(jī)：顎式破碎機(jī)：粗碎粗碎構(gòu)造簡(jiǎn)單、維修方便、機(jī)體堅(jiān)固，能處理粒度范圍大和粒度范圍大和硬度大的礦物硬度大的礦物。因此，至今它仍是廣泛使用的粗碎設(shè)備。其不足之處是破碎比不大，一般為46。它不宜用于片狀巖石和濕的塑性物料的破碎。 動(dòng)顎靠近定顎，壓碎物料，動(dòng)顎遠(yuǎn)離定顎，則進(jìn)料和出料。(2)反擊式破碎機(jī)反擊

13、式破碎機(jī) 適宜對(duì)硬脆礦物進(jìn)行中碎中碎，具有破碎比大、效率高、電耗小、生產(chǎn)能力大、產(chǎn)物粒度均勻、構(gòu)造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，其不足之處是板錘和反擊板磨損大，須經(jīng)常更換。它主要用來(lái)進(jìn)行砂巖的中碎。 物料在打擊板與反擊板之間反復(fù)受到打擊、碰撞而破碎(3)對(duì)輥粉碎機(jī)對(duì)輥粉碎機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：過(guò)粉碎的物料少，能破碎堅(jiān)硬的物料，設(shè)備的磨損小，常用作中塊砂巖的細(xì)碎設(shè)備。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：入料粒度不能過(guò)大、產(chǎn)量偏低、噪聲和震動(dòng)大。 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)輥和從動(dòng)輥，將物料拽入兩輥之間，壓碎物料。（4）錘式破碎機(jī)）錘式破碎機(jī) 適于中等硬度物料的中、細(xì)碎，具有較高的粉碎比1050，產(chǎn)品粒度較細(xì)、機(jī)體緊湊，但錘子的磨損較大，不適合潮濕、粘性

14、物料。物料經(jīng)受錘頭沖擊、襯板碰撞，合格物料從蓖條縫排除。 3、選用設(shè)備：、選用設(shè)備： 砂砂 巖：巖：顎式破碎機(jī)、對(duì)輥、自磨機(jī)等； 石灰石、白云石石灰石、白云石：顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、 反擊式破碎機(jī)等； 長(zhǎng)長(zhǎng) 石：石：顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)等； 純純 堿堿 、 芒芒 硝硝：籠形碾等。 （二）選擇流程：（二）選擇流程： 1、間歇破碎 2、開(kāi)路破碎 3、閉路破碎 工作原理工作原理（一）篩分作用（一）篩分作用：控制物料粒度 （二）篩分設(shè)備（二）篩分設(shè)備 1、六角篩、六角篩適用于篩分砂巖、白云石、長(zhǎng)石、石灰石、純堿、芒硝等粉料，但不適用不適用于含水量高的物料于含水量高的物料。其優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、密

15、閉性好、振動(dòng)小、噪聲小，其缺點(diǎn)是篩面利用率僅為整個(gè)篩面的1/6，因而產(chǎn)量低 2、機(jī)械振動(dòng)篩、機(jī)械振動(dòng)篩主要用來(lái)篩分砂巖。其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)是篩分效率高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、維修方便、密閉性好，能分出多種粒級(jí)的物料，電耗低。其缺點(diǎn)缺點(diǎn)是振動(dòng)和噪聲大，若篩與篩間分隔不當(dāng)易蹦大顆粒。 3、平面搖篩用于硅砂篩分傾斜安裝的篩面被傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)而搖動(dòng)，砂粒從篩孔漏出，雜物從篩低端排除。（一）質(zhì)量要求（一）質(zhì)量要求 1、正確性、穩(wěn)定性 2、均勻性 3、恰當(dāng)?shù)念w粒度與顆粒組成 4、一定的氣體含率 5、一定的水分含率 （二）稱量（二）稱量 1、要求：快、準(zhǔn) 2、稱量設(shè)備： （1）電子自動(dòng)秤PCS型電子自動(dòng)配料秤型電子自動(dòng)配料秤失

16、重微機(jī)配料控制系統(tǒng)失重微機(jī)配料控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，自動(dòng)化程度高，稱量速度快，稱量速度快，價(jià)格較高價(jià)格較高（2）臺(tái)秤自動(dòng)化程度低，稱量速度慢，價(jià)格相對(duì)便宜（三）混合（三）混合 1、混合機(jī)理、混合機(jī)理 對(duì)流混合 ；擴(kuò)散混合 ；剪切混合 2、混合設(shè)備、混合設(shè)備 （1）種類：重力混合機(jī) 強(qiáng)制混合機(jī) （2）常用混合機(jī)QH式混合機(jī)V型混合機(jī)雙錐混合機(jī)槳葉式混合機(jī)鼓形混合機(jī)目前浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)更多用目前浮法玻璃生產(chǎn)企業(yè)更多用艾立赫式混合機(jī)艾立赫式混合機(jī)，不僅機(jī)內(nèi)，不僅機(jī)內(nèi)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，混合機(jī)下底盤也轉(zhuǎn)動(dòng)，使槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，混合機(jī)下底盤也轉(zhuǎn)動(dòng)，使物料運(yùn)動(dòng)軌跡更加復(fù)物料運(yùn)動(dòng)軌跡更加復(fù)雜，混合效果更好雜，混合效果更好。2

17、、影響因素、影響因素 （1）物料的物理性質(zhì)(密度、顆粒組成、表面形狀 等)：越接近越容易混合； （2）加料順序： 常用順序如常用順序如：砂巖、硅砂水純堿長(zhǎng)石石灰石、白云石芒硝煤粉混合物 （3）加水量：是總水量5%左右 （4）加水方式：水霧 水蒸氣 （5）混合時(shí)間：太長(zhǎng)、太短都影響均勻度 （6）碎玻璃的加入：破壞料蛋，減少分料，但減小混合機(jī)有效利用率。一、玻璃熔制過(guò)程概述一、玻璃熔制過(guò)程概述 配合料加熱時(shí)的各種過(guò)程 物理過(guò)程物理過(guò)程 化學(xué)過(guò)程化學(xué)過(guò)程物理化學(xué)過(guò)程物理化學(xué)過(guò)程1配合料加熱 1固相反應(yīng) 1共熔體的生成2配合料脫水 2各種鹽類分解 2固態(tài)溶解、液態(tài)互溶 3各個(gè)組分熔化3水化物分解 3玻

18、璃液、爐氣、氣泡間的相互作用 4晶相轉(zhuǎn)化 4結(jié)晶水分解 4玻璃液與耐火材料間的作用5個(gè)別組分的揮發(fā) 5硅酸鹽的形成與相互作用 (一一) 硅酸鹽的形成硅酸鹽的形成 1、階段作用、特點(diǎn) （1）作用：形成硅酸鹽。（2）產(chǎn)物：SiO2和硅酸鹽形成的不透明燒結(jié)物 （3）特點(diǎn)：溫度900；速度快 （34min）； 2、影響因素 （1）熔化溫度：隨著溫度的升高，其反應(yīng)速度也隨 著提高； 當(dāng)溫度不變時(shí)，反應(yīng)速度也逐漸減慢； 溫度每升高10，反應(yīng)速度約增加10。 (2) 反應(yīng)物量：量，速度 （3）物料顆粒度：顆粒度，速度 （4）配合料均勻度：均勻度，速度 （5）原料的種類、形式(二二) 玻璃的形成玻璃的形成 1

19、、機(jī)理 （1）砂粒表面SiO2斷鍵、溶解 （2）溶解的SiO2向熔體擴(kuò)散 2、特點(diǎn)： （1）生產(chǎn)含氣泡、不均勻的玻璃液； （2）溫度1200； 速度較快，在熔窯中幾十分鐘幾十分鐘可 以完成（2829min）。 3、影響因素 （1）玻璃成分 （2）熔制溫度 （3）顆粒度 （4）助熔劑 （5）碎玻璃 （三）澄清（三）澄清 1、概述 （1）概念：）概念：除去玻璃液中可見(jiàn)氣泡的過(guò)程。 （2）氣體來(lái)源：）氣體來(lái)源： 配合料料?？障?、配合料水分分解與蒸發(fā)、揮發(fā)分的揮發(fā)、氧化物的氧化還原、耐火材料的孔隙及被侵蝕分解、窯爐氣體的孔隙及被侵蝕分解。 （3）氣體存在形式）氣體存在形式 ：A、可見(jiàn)氣泡 1% B、溶

20、解： 物理溶解 化學(xué)溶解 （4）澄清的兩種方法：）澄清的兩種方法： A、氣泡長(zhǎng)大 B、氣泡變小、溶解 澄清與去氣的區(qū)別。澄清與去氣的區(qū)別。2、澄清過(guò)程、澄清過(guò)程 （1）氣泡的形成和長(zhǎng)大 （2）氣體的轉(zhuǎn)化與平衡 影響因素：影響因素： 溫度溫度、爐內(nèi)壓力與氣氛爐內(nèi)壓力與氣氛、氣泡中氣體分壓與種類氣泡中氣體分壓與種類、玻玻璃成分璃成分與氣體在玻璃液中的擴(kuò)散速度氣體在玻璃液中的擴(kuò)散速度。液爐AAPP液爐AAPP液泡AAPP液泡AAPP爐氣中氣體氣泡中氣體漂浮排出玻璃液中氣體3、影響玻璃澄清的因素、影響玻璃澄清的因素（1）配合料中氣體含率 （2）澄清溫度、時(shí)間 （3）窯壓、窯內(nèi)氣體組成（4）氣泡尺寸、玻

21、璃液粘度（5）爐氣組成和壓力（6）玻璃成分 4、加速澄清的措施、加速澄清的措施（1）延長(zhǎng)澄清時(shí)間（2）提高澄清溫度（3）玻璃液沸騰攪拌、鼓泡（4）高壓或真空冶煉（5）加澄清劑1、概念：概念：玻璃液中帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的 不均勻體，消除這種不均體的過(guò)程。2、產(chǎn)生不均質(zhì)體的原因 （1）配合料的不均勻性 （2）耐火材料被侵蝕 （3）熔化制度不穩(wěn)定 （4）玻璃液導(dǎo)熱性差 （5）熔窯的加熱和冷卻3、均化過(guò)程方式 （1）不均質(zhì)體擴(kuò)散：從高濃度到低濃度 （2）玻璃液對(duì)流均化：縱向、橫向、深向 （3）因氣泡上升而引起的攪拌均化作用4、影響均化的因素 粘度、表面張力、液流、機(jī)械攪拌、鼓泡、輔助電加熱、配

22、合料的均勻度、配合料的預(yù)處理、熔窯結(jié)構(gòu) 舉例說(shuō)明玻璃的不均勻性對(duì)制品產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。舉例說(shuō)明玻璃的不均勻性對(duì)制品產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。1、目的：、目的：為了達(dá)到成型所必須的粘度104PaS1 左右。 2、要求：、要求： 適合成型的溫度、不破壞玻璃液 的均勻性、不產(chǎn)生二次氣泡 3、二次氣泡、二次氣泡 （1）特點(diǎn) ：均勻分布、直徑小于0.1毫米、數(shù)量 多、不容易消除。（2）產(chǎn)生原因 A、溶解氣體的析出 B、碳酸鹽、硫酸鹽的分解 C、流股間的化學(xué)作用 D、耐火材料的作用 E、含鋇玻璃高溫分解 F、電化學(xué)反應(yīng) 4、冷卻方法：自然、強(qiáng)制 一、玻璃的化學(xué)組成一、玻璃的化學(xué)組成 二、配合料的物理狀態(tài)二、配合料

23、的物理狀態(tài) （一）原料的選擇 （二）配合料的均勻性、粒度、顆粒組成三、加速劑、澄清劑的應(yīng)用三、加速劑、澄清劑的應(yīng)用 四、加料方式：四、加料方式： 配合料是否與碎玻璃均勻混合、 料層厚度 投料機(jī) 五、熔制制度五、熔制制度 （一）T （二）氣氛、窯壓（含高壓與真空冶煉） （三）液面 （四）泡界線六、耐火材料質(zhì)量六、耐火材料質(zhì)量 七、機(jī)械攪拌、鼓泡、浸沒(méi)式燃燒七、機(jī)械攪拌、鼓泡、浸沒(méi)式燃燒 （一）浸沒(méi)式燃燒作用特點(diǎn)（一）浸沒(méi)式燃燒作用特點(diǎn) 1、熱利用率高 2、熔化率高，熔化面積小 3、燃燒生成物使玻璃液充分混合 4、玻璃液承受最高溫度而非砌體 （二）浸沒(méi)式燃燒器安裝方式（二）浸沒(méi)式燃燒器安裝方式：池

24、底、池壁 （三）使用注意事項(xiàng)（三）使用注意事項(xiàng) 1、燃燒器空氣和煤氣壓力須大于玻璃液靜壓力 2、在一定溫度加料時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)加入碎玻璃 3、生料和碎玻璃應(yīng)在兩燃燒器之間較冷的地方 加入 4、若所加料是粉料，應(yīng)加到液面以下 5、燃燒器與壁聯(lián)結(jié)處玻璃液粘度大，可以防止 泄露 6、燃燒器中燃料應(yīng)該完全燃燒 7、氣泡排除：熔化池、爐坎、澄清部八、電輔助加熱八、電輔助加熱 （一）電熱元件：（一）電熱元件：電極、電阻 1、電極材料：電極材料：石墨、鉬、氧化錫、鐵 2、特點(diǎn)：特點(diǎn)：熔化率高、玻璃質(zhì)量好、熱效率高、 減輕對(duì)窯體的損壞、自動(dòng)控制，操作條件好 3、電極的布置：電極的布置：垂直、水平 4、輔助電加熱部

25、位：輔助電加熱部位： 宜在澄清帶、引上室、工作口； 不宜在冷卻部、投料口（若料層厚，流動(dòng)困 難，可設(shè)在投料口）一、作用一、作用：把合格的配合料熔制成無(wú)氣泡、 條紋、析晶的透明玻璃液，并使 其冷卻到所需的成型溫度。 二、分類二、分類連續(xù)式窯連續(xù)式窯按熔制過(guò)程的連續(xù)性分按熔制過(guò)程的連續(xù)性分間歇式窯間歇式窯按使用的熱源分按使用的熱源分電熱窯電熱窯火焰窯火焰窯火焰火焰-電熱窯電熱窯 按窯內(nèi)火焰流動(dòng)走向分按窯內(nèi)火焰流動(dòng)走向分 橫火焰窯橫火焰窯馬蹄焰窯馬蹄焰窯縱火焰窯縱火焰窯換熱式窯換熱式窯 按廢氣余熱回收設(shè)備分按廢氣余熱回收設(shè)備分蓄熱式窯蓄熱式窯（一）熔制部分（一）熔制部分 包括：投料口、熔化部、卡脖、

26、冷卻部 （二）燃料燃燒部分（二）燃料燃燒部分 包括：小爐、噴槍 （三）余熱回收部分（三）余熱回收部分 包括：蓄熱室或換熱器 （四）排煙供氣部分（四）排煙供氣部分 包括：分支煙道、支煙道、總煙道以及分支煙道閘板、 總煙道閘板、空氣交換器、助燃風(fēng)機(jī)、風(fēng)管等四、熔窯工作過(guò)程四、熔窯工作過(guò)程浮法生產(chǎn)用橫焰窯工作浮法生產(chǎn)用橫焰窯工作原理圖原理圖平面圖平面圖橫橫 截截 面面 圖圖配合料由投料口進(jìn)入熔化部，由窯的一側(cè)的小爐噴焰配合料由投料口進(jìn)入熔化部，由窯的一側(cè)的小爐噴焰加熱，火焰把熱量傳給配合料，熔化與澄清后的玻璃加熱，火焰把熱量傳給配合料，熔化與澄清后的玻璃液進(jìn)入冷卻部，經(jīng)流槽口進(jìn)入錫槽。燃燒后的廢氣進(jìn)

27、液進(jìn)入冷卻部，經(jīng)流槽口進(jìn)入錫槽。燃燒后的廢氣進(jìn)入另一側(cè)的小爐，經(jīng)蓄熱室、煙道、煙囪排出，入另一側(cè)的小爐，經(jīng)蓄熱室、煙道、煙囪排出，五、熔窯作業(yè)制度五、熔窯作業(yè)制度 （一）溫度制度（一）溫度制度 (兩種溫度曲線兩種溫度曲線) （1）山型溫度曲線）山型溫度曲線 熱點(diǎn)突出，泡界線明顯泡界線明顯，各處液流軌跡穩(wěn)定，但投料口溫度偏低，熔化用時(shí)較長(zhǎng)。 （2）橋型溫度曲線）橋型溫度曲線 熱點(diǎn)不明顯，位置不穩(wěn)定液流軌跡也不穩(wěn)定，燃料消耗量大。 山型溫度曲線投 料 口卡 脖溫度橋型溫度曲線投 料 口卡 脖溫度（二）窯壓（二）窯壓 概念：液面附近的氣壓 要求：零壓微正壓。 正壓過(guò)大：正壓過(guò)大：燃料燃燒困難而降低熔

28、化部溫度； 泡界線模糊； 冷卻部溫度上升； 耐火材料損壞加快。 負(fù)負(fù) 壓：壓：冷空氣入窯降低火焰溫度； 影響傳熱； 影響澄清和均化 測(cè)壓點(diǎn)： 大碹內(nèi)表面，或近液面處 .（三）泡界線（三）泡界線 概念：概念：熔化好的與沒(méi)有熔化好的玻璃液之間的分 界線，是生產(chǎn)流與熱對(duì)流達(dá)到平衡的結(jié)果。界線，是生產(chǎn)流與熱對(duì)流達(dá)到平衡的結(jié)果。 影響因素：影響因素：投料量與拉引量； 料堆寬度與厚度； 熱點(diǎn)與投料口溫度差； 溫度制度； 配合料熔化難易程度等（四）液面（四）液面 1、要求 : 做到投料量與玻璃拉引量相適應(yīng)，保持穩(wěn)定。 2、投料 （1）要求）要求 A、投料量與玻璃拉引量適應(yīng)； B、料堆薄而小，不跑偏； C、振

29、動(dòng)小，落差小。 （2）投料設(shè)備）投料設(shè)備 A、壟式投料機(jī)、壟式投料機(jī) B、毯式投料機(jī)、毯式投料機(jī) C、輥式投料機(jī)、輥式投料機(jī) D、螺旋投料機(jī)、螺旋投料機(jī) E、振動(dòng)喂料機(jī)、振動(dòng)喂料機(jī)3、液面監(jiān)控設(shè)備 （1）鐵鉤； （2）液面鏡； （3）固定式鉑探針； （4）移動(dòng)式鉑探針 （5）核子液面儀 （6）氣壓液面控制儀六、耐火材料的選用六、耐火材料的選用（常見(jiàn)配置方案常見(jiàn)配置方案）： 火焰空間（大碹、胸墻）火焰空間（大碹、胸墻）：硅磚；池池 壁壁：電熔鋯剛玉磚+電熔莫來(lái)石磚+粘土磚， 或整塊電熔鋯剛玉磚； 池池 底底：粘土磚， 或保溫磚+粘土磚+鋯質(zhì)搗打料+剛玉磚；小爐口小爐口：電熔鋯剛玉磚； 蓄熱室蓄熱

30、室：硅磚、粘土磚、高鋁磚、堿性耐火材料； 煙煙 道道：粘土磚 七、熔窯的節(jié)能七、熔窯的節(jié)能通常采用以下措施： 1、高溫熔化制度 2、熔窯保溫 3、廢氣余熱利用 4、改進(jìn)玻璃的熔化工藝 5、改進(jìn)燃燒技術(shù) 6、采用鼓泡與機(jī)械攪拌技術(shù) 7、改進(jìn)熔窯結(jié)構(gòu) 8、采用輔助電熔及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。缺陷種類缺陷種類：氣泡、條紋、結(jié)石 一、氣泡種類一、氣泡種類 （1）一次氣泡 （2）二次氣泡 （3）空氣泡 （4）耐火材料氣泡 （5）鐵泡 （6）水泡 玻璃球中的氣泡玻璃球中的氣泡 二、條紋與節(jié)瘤二、條紋與節(jié)瘤 1、概念：玻璃中存在的、與主體玻璃成分、 性能不同的部分。 條紋條狀、纖維狀 節(jié)瘤塊狀、片狀、顆粒狀 2、

31、產(chǎn)生原因： （1）玻璃液化學(xué)成分不均勻、熔化不均 勻、熔制制度不穩(wěn)定 （2）窯旋液滴引起條紋和節(jié)瘤 （3）耐火材料被侵蝕 （4）結(jié)石熔化 （5）氣氛：還原氣氛使表面張力增大 20%，熔體中心表面張力較小的部分 翻到表面。三、結(jié)石三、結(jié)石 （一）配合料結(jié)石（一）配合料結(jié)石：配合料中未熔化的顆粒 1、特征：大多為石英顆粒，色澤呈白色，棱角 模糊，表面常有溝槽，周圍有 一層SiO2含量較高的無(wú)色圈， 邊緣往往會(huì)出現(xiàn)方石英和鱗石 英的晶體。 2、原因：配合料結(jié)石的產(chǎn)生不僅與配合 料的制備質(zhì)量有關(guān)，也與熔制 的加料方式、熔制溫度的高低 與波動(dòng)等有關(guān) 。掃描電鏡下的結(jié)石 1、概念：當(dāng)耐火材料受到侵蝕剝落，

32、或 在高溫下玻璃液與耐火材料相互作用后有些碎屑就可能夾雜到玻璃制品中而形成耐火材料結(jié)石。 2、原因： （1）硅質(zhì)結(jié)石：）硅質(zhì)結(jié)石：窯碹、胸墻常用硅磚砌成，在高溫下或者在堿性飛料的影響下會(huì)產(chǎn)生蝕變，有時(shí)形成熔溜物淌下，或以碹滴落入玻璃液中。 （2）鋁硅質(zhì)結(jié)石：）鋁硅質(zhì)結(jié)石：池壁等硅酸鋁質(zhì)耐火材料被玻璃液沖刷、侵蝕。（三）析晶結(jié)石（三）析晶結(jié)石 1、來(lái)源：、來(lái)源：玻璃析晶 2、常見(jiàn)產(chǎn)生部位、常見(jiàn)產(chǎn)生部位：玻璃液中界面處、熔窯池底、死角等 3、常見(jiàn)析晶結(jié)石有：、常見(jiàn)析晶結(jié)石有： 鱗石英與方石英(SiO2)、 硅灰石(CaOSiO2)、 失透石(Na2O3CaO6Si02)、 透輝石(CaOMgO2S

33、i02)及 二硅酸鋇(BaO2Si02)等。 玻璃球中的析晶結(jié)石成型方法分類成型方法分類成型熱塑成型冷成型物 理 成 型化 學(xué) 成 型吹 制 成 型拉 制 成 型壓 制 成 型壓 延 成 型澆 鑄 成 型離 心 成 型噴 吹 成 型浮浮 法法 成成 型型成型過(guò)程成型過(guò)程 1150左右的玻璃液，通過(guò)熔窯與錫槽相連接的流道、流槽，流入熔融的錫液面上，在自身重力、表面張力以及拉引力的作用下，玻璃液攤開(kāi)成為玻璃帶，在錫槽中完成拋光與拉薄，在錫槽末端的玻璃帶已冷卻到600左右，輥道的拉引把即將硬化的玻璃帶引出錫槽，通過(guò)過(guò)渡輥臺(tái)進(jìn)入退火窯。 1 23456789 1-玻璃液 2-流槽 3-閘板 4-碹頂

34、5-玻璃帶 6-錫液 7-槽底 8-保護(hù)氣體管道 9-過(guò)渡輥臺(tái) 1、浮法玻璃的成型機(jī)理、浮法玻璃的成型機(jī)理 （1）玻璃液在錫液面上的浮起高度）玻璃液在錫液面上的浮起高度 hddhg)1 (1式中，h1、h、dg、d分別為浮起高度、玻璃自然厚度玻璃密度、錫液密度。（2）浮法玻璃自然厚度）浮法玻璃自然厚度 概念概念: 浮在錫液面上的玻璃液不受到任何外力作用時(shí) 所顯示的厚度。 影響因素影響因素: 玻璃液的表面張力g、錫液的表面張力t、玻璃液與錫液界面上的表面張力g、t 以及玻璃液與錫液的密度dg、d。)()(22gtgtgtgtddgddH（3）玻璃在錫液面上的拋光時(shí)間）玻璃在錫液面上的拋光時(shí)間 要

35、求：足夠充分削弱小波紋，玻璃表面足夠平整。 時(shí)間：一般一分鐘左右。 （4）玻璃的拉薄）玻璃的拉薄 A、拉薄方法：、拉薄方法：高溫拉薄法與低溫拉薄法 。后者更適合拉制薄玻璃。 拉薄高溫拉薄低溫拉薄強(qiáng)冷重?zé)崂⌒炖淅、強(qiáng)冷重?zé)崂?、?qiáng)冷重?zé)崂?方法：方法：玻璃在離開(kāi)拋光區(qū)后，進(jìn)入強(qiáng)制冷卻區(qū)，使其溫度降到700，粘度為107Pas；而后玻璃進(jìn)入重新加熱區(qū)，其溫度回升到850，粘度為105Pas，在使用拉邊器情況下進(jìn)行拉薄，其收縮率達(dá)30左右。C、徐冷拉薄法、徐冷拉薄法 方法：方法：玻璃在離開(kāi)拋光區(qū)后，進(jìn)入徐冷區(qū)，使其溫度達(dá)850，再配合拉邊器進(jìn)行高速拉制。這種方法的收縮率可降到28以下。 （5

36、）拉邊器的配置）拉邊器的配置 A、原理：、原理：通過(guò)調(diào)節(jié)拉邊器安裝位置、角度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、壓入深度等方法調(diào)節(jié)玻璃帶的厚度。 B、數(shù)量：與厚度有關(guān)。 使用中的拉邊器玻璃厚度(mm) 5 4 3 2 1.6 拉邊器配用臺(tái)數(shù)(臺(tái)) 1 2-3 3-4 4-5 7 2、錫的物理性質(zhì)、錫的物理性質(zhì) 向錫槽中所加的錫為錫錠，易氧化成氧化亞錫、氧化錫，儲(chǔ)存溫度不當(dāng)會(huì)發(fā)生晶體轉(zhuǎn)變而粉化 性 質(zhì) 單 位 數(shù)值 性 質(zhì) 單 位 數(shù)值 密度 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 導(dǎo)熱率(200) g/cm3 W/(mK) 7.298 231.96 2270 65.73 熔化潛熱 蒸發(fā)潛熱 固-液相體積變化 表面張力（232） J/g J/g

37、% N/m 60.3 3018 2.7 53110-3 波長(zhǎng) m 1 2 4 7 10 12 反光能力 % 54 61 72 81 84 85 錫錠錫錠3保護(hù)氣體保護(hù)氣體 作用：作用：防止錫的氧化以保持玻璃的拋光度，減少 產(chǎn)生虹彩、沾錫、光畸變等缺陷，減少錫 的損失等。 組成：組成：一般，保護(hù)氣體由N2+H2組成。部位部位中部中部首部首部尾部尾部H2(%) 46 67 89 N2(%) 9694 9493 9291 4超薄玻璃的生產(chǎn)超薄玻璃的生產(chǎn) （1）概念）概念 3mm以下的平板玻璃稱為薄玻璃，而厚度在1.5mm以下的稱為超薄玻璃。（2）主要生產(chǎn)難點(diǎn)）主要生產(chǎn)難點(diǎn) A、玻璃板厚薄差小，對(duì)玻璃原片的厚薄差要求小于0.05mm； B、有波紋度的特別要求，一般要求是0. 15m/20 mm； C、玻璃質(zhì)量要求極高，幾乎要求無(wú)氣泡、雜物、鉛錫等； D、包裝要求質(zhì)量高，不能有任何細(xì)小劃傷，貯存周期要求長(zhǎng)， 對(duì)包裝紙等都有特殊要求。（3）生產(chǎn)方法）生產(chǎn)方法 A、電極法 B、擋墻拉邊機(jī)法 電極法擋墻拉邊機(jī)法法5、厚玻璃的生產(chǎn)方法、厚玻璃的生產(chǎn)方法（1）拉邊機(jī)法（簡(jiǎn)稱 RADS法，也叫倒八 字拉邊機(jī)積厚法 ） （2）擋墻拉邊機(jī)法 （