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浮法玻璃主要原料和輔助原料加工工藝與特性

發表時間:2020-09-07 16:50 瀏覽:

  浮法玻璃原料可劃分為主要原料和輔助原料兩大類,主要原料引入決定著玻璃的基本物理及化學性能的成份,用于生成玻璃形成體、玻璃中間體和玻璃網絡外體,這些原料經過融熔、反應后即生成硅酸鹽構成玻璃液的主體。生產鈉鈣硅酸鹽玻璃的主要原料有:硅質原料、白云石、石灰石、長石、純堿等,輔助原料則是能使玻璃產品獲得某些工藝性質和加速溶制過程的原料。

浮法玻璃的生產系統示意圖

  一、硅質原料

  硅質原料是浮法玻璃生產中的主要原料,消耗量最大,在配合料中占比 60%以上,主要引入玻璃成分中的 SiO?,硅質原料的質量對玻璃產品的質量有決定性的影響。砂巖是石英砂在地質變化的高壓作用下,由膠結物膠結而成,屬于沉積巖。密度 2.5~2.65g/cm3,莫氏硬度為 7。砂巖在自然界中分布廣泛,加工之后可用于玻璃熔制,含鐵較多的砂巖多呈淡紅色,而優質的砂巖則呈白色或淡青色。

  二、碎玻璃

  碎玻璃是一種寶貴的資源,世界諸多發達國家都十分重視碎玻璃的回收利用。把碎玻璃摻入配合料中使用,是碎玻璃回收利用的傳統方法。碎玻璃中含有約70%無定形的SiO?和Al?O?,具有潛在的活性。配合料中加入適量的碎玻璃,在工藝上可以降低配合料熔化溫度、提高玻璃熔化效率,同時還節省玻璃原料和燃料的用量,減少廢氣排放量,延長熔窯使用壽命等。

  但是,引入碎玻璃對玻璃的熔制和產品質量也會產生影響。碎玻璃對玻璃熔制的影響包括:

  1.二次揮發。在碎玻璃重熔過程中,其中易揮發的組分(主要是堿金屬)會再一次揮發,使該組分在玻璃中的含量減少,例如,重熔后的Na?O 組分比重熔前平均低 0.15%。

  2.二次積累。熔窯中的高溫玻璃液對耐火材料不斷侵蝕,其中的Fe?O? 和Al?O?融入玻璃液中,在碎玻璃的循環使用中含量不斷增加,即是常說的二次積累。

  3.對一些化學穩定性差的玻璃,碎玻璃表面水解使得表面層成分與內層成分差別很大,所以熔制溫度較低或玻璃液均化不好時,玻璃液內常會留下明顯的線痕。

  4.碎玻璃中含有較多的結合氣體,重熔時會產生微小氣泡而難于澄清,因此,加入的碎玻璃過多,就難于澄清。而且大量、反復使用碎玻璃,會使玻璃液均勻性變差,容易產生析晶而使玻璃原板變脆。

  碎玻璃的顆粒度及在配合料中的比例對玻璃熔化有明顯影響。實際生產中要求碎玻璃的粒度要均勻,碎玻璃中等粒度的所占比例不少于80%。

  三、白云石

  白云石料約占配合料總量的 15%,它是由 CaCO?和 MgCO?組成的復鹽,用來引入玻璃成分中的 CaO 和 MgO。白云石密度 2.8~2.85 g/cm3,莫氏硬度 3.5~4,多呈藍白色、淺灰色和黑灰色。

  四、石灰石

  石灰石約占配合料總量的4%,有效成分為CaCO?,用來引入玻璃成分中的 CaO。石灰石的密度為 2.7g/cm3,莫氏硬度為3,其外觀顏色受氧化鐵含量高低的影響,多呈灰色、淡黃色和淡紅色。

  CaO 的主要作用是增加玻璃的化學穩定性和機械強度。含量過高會使玻璃易于析晶,因此,要求玻璃中CaO含量小于12%。處于高溫區,CaO 會降低玻璃液粘度,加速玻璃的熔化和澄清,但在低溫區,粘度又會快速增大,不利于玻璃成形操作。

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