玻璃中气体的存在形式及气泡产生的原因(共30页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业摘要气泡是玻璃生产的主要缺陷之一，气泡不仅影响玻璃的透明性、机械强度，在玻璃深加工领域，气泡是鉴定原片质量的关键指标。通过对玻璃生产中气泡类型的研究，探讨玻璃中气体的存在形式及气泡产生的原因，并结合生产实际来研究解决气泡问题的办法，达到提高玻璃生产质量的目的。关键词 玻璃 气泡 产生原因 解决措施AbstractBubble is one of the main shortcomings for glass production, the bubble not only affect the transparency of the glass,

2、mechanical strength, the glass deep-processing areas, identification of the original film Bubble is the quality of key indicators. Through the study on the type of bubble in the glass production during the formation of gas bubbles and the cause, combined with the actual production of glasses，we stud

3、y and solve the bubbles problems, to improve the quality of glass production purposes. Keyword ：glass; Air bubble Produce cause; Resolve measurement绪论实际生产中，产生气泡的原因很多，以采取相应的措施加以解决。一般来说，浮法玻璃生产实践中气泡主要产生于玻璃的熔制过程中，其次在锡槽成形过程中也有可能产生气泡1。将气泡按其产生的来源分类会有助于寻找气泡产生的原因。第一类是所谓澄清气泡，是在初熔及澄清之后残余在玻璃中的气泡;第二类是玻璃熔体中大体已不存在

4、气泡以后，在某一时间又从玻璃中析出所分解的气体而形成的气泡，称为再生气泡(重沸气泡); 第三类是气泡中有些夹杂的气态、态或固态异物。它们是空气泡、工作气泡、铁质气泡、污染气泡等。分清气泡是属于三类中的那一类就可推测气泡缺陷是在那个区域产生的2，这对采取什么样的消除缺陷措施致关重要。气泡数、气泡大小及其分配情况、气泡中和气泡附近的物质在显微镜下的观察结果、玻璃中气泡的位置、气泡中的气体分析等都是诊断气泡缺陷的重要特征参数。玻璃气泡是玻璃中的气体以可见形态存在的形式，是气态夹杂物，不仅影响玻璃制品的外观质量，更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度。存在于玻璃液中的气体主要有三种状态，既可见气泡、溶解

5、的气体、化学结合的气体。在浮法玻璃生产过程中，原料种类、炉气性质和压力、熔制温度等不同，在玻璃中的气体种类和数量也不同，常见的气体有O2, H2, H, O, CO, CO2, SO2, N2,Ar等。第一章玻璃的发展及分类1.1玻璃的历史及应用玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得。约公元前3700年前， 古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿，当时只有有色玻璃，约公元前1000 年前，中国制造出无色玻璃。公元12世纪，出现了商品玻璃，并开始成为工业材料。18世纪，为适应研制望远镜的需要，制出光学玻璃。1873年，比利时首先制出平板玻璃。1906年，美国制出平板玻璃引上机。此后，随着玻璃生产的工

6、业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代，玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。 3000多年前，一艘欧洲腓尼基人的商船，满载着晶体矿物“天然苏打”，航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮，商船搁浅了。于是，船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅，搬来木柴，并用几块“天然苏打”作为大锅的支架，在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭，潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时，突然有人高喊：“大家快来看啊，锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西！”船员们把这些闪烁光芒的东西，带到船上仔细研究起来。他们发现，这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来，这

7、些闪光的东西，是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打，在火焰的作用下，与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体，这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起，然后用一种特制的炉子熔化，制成玻璃球，使腓尼基人发了一笔大财。大约在4世纪，罗马人开始把玻璃应用在门窗上。到1291年，意大利的玻璃制造技术已经非常发达。“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去，把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生产玻璃！就这样，意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃，他们在一生当中不准离开这座孤岛。1688年，一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺，从此，玻璃成了普通的物品。我们现在使用的玻璃是由石英

8、砂、纯碱、长石及石灰石经高温制成的。熔体在冷却过程中黏度逐渐增大而得的不结晶的固体材料。性脆而透明。有石英玻璃、硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、氟化物玻璃等。通常指硅酸盐玻璃，以石英砂、纯碱、长石及石灰石等为原料，经混和、高温熔融、匀化后，加工成形，再经退火而得。广泛用于建筑、日用、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。1.2玻璃的简单分类玻璃简单分类，主要可以分为平板玻璃和特种玻璃。平板玻璃主要分为三种：即引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)、平拉法平板玻璃和浮法玻璃。由于浮法玻璃由于厚度均匀、上下表面平整平行，再加上劳动生产率高及利于管理等方面的因素影响，浮法玻璃正成为玻璃制造方式的主流。1.3玻璃按

9、主要成分的分类玻璃通常按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。非氧化物玻璃品种和数量很少，主要有硫系玻璃和卤化物玻璃。硫系玻璃的阴离子多为硫、硒、碲等，可截止短波长光线而通过黄 、红光 ，以及近、远红外光，其电阻低，具有开关与记忆特性。卤化物玻璃的折射率低，色散低，多用作光学玻璃，下面主要介绍一下氧化物玻璃。氧化物玻璃又分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO2的玻璃，其品种多，用途广。通常按玻璃中SiO2以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量，又分为 ：石英玻璃。SiO2含量大于99.5，热膨胀系数低，耐高温，化学稳定性好，透紫外光和红外光，熔制温度高、粘度大，成

10、型较难。多用于半导体、电光源、光导通信、激光等技术和光学仪器中。高硅氧玻璃。SiO2含量约96，其性质与石英玻璃相似。钠钙玻璃。以SiO2含量为主，还含有15的Na2O和16的CaO，其成本低廉，易成型，适宜大规模生产，其产量占实用玻璃的90。可生产玻璃瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等。铅硅酸盐玻璃。主要成分有SiO2和PbO，具有独特的高折射率和高体积电阻，与金属有良好的浸润性，可用于制造灯泡、真空管芯柱、晶质玻璃器皿、火石光学玻璃等。含有大量PbO的铅玻璃能阻挡X射线和射线。铝硅酸盐玻璃。以SiO2和Al2O3为主要成分，软化变形温度高，用于制作放电灯泡、高温玻璃温度计、化学燃烧管和玻璃纤维等

11、。硼硅酸盐玻璃。以SiO2和B2O3为主要成分，具有良好的耐热性和化学稳定性，用以制造烹饪器具、实验室仪器、金属焊封玻璃等。硼酸盐玻璃以 B2O3为主要成分，熔融温度低，可抵抗钠蒸气腐蚀。含稀土元素的硼酸盐玻璃折射率高、色散低，是一种新型光学玻璃。磷酸盐玻璃以 P2O5为主要成分，折射率低、色散低，用于光学仪器中。1.4玻璃按性能的分类此外，玻璃按性能特点又分为：钢化玻璃、多孔玻璃(即泡沫玻璃，用于海水淡化、病毒过滤等方面）、导电玻璃(用作电极和飞机风挡玻璃)、微晶玻璃、乳浊玻璃（用于照明器件和装饰物品等）和中空玻璃（用作门窗玻璃）等。1.5玻璃的生产工艺玻璃生产的主要原料有玻璃形成体、玻璃调

12、整物和玻璃中间体，其余为辅助原料。主要原料指引入玻璃形成网络的氧化物、中间体氧化物和网络外氧化物；辅助原料包括澄清剂、助熔剂、乳浊剂、着色剂、脱色剂、氧化剂和还原剂等。 玻璃生产工艺主要包括：原料预加工。将块状原料粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。配合料制备。熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温加热，使之形成均匀、无气泡，并符合成型要求的液态玻璃。成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿等。热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。第二章 玻璃中存在的气泡类型及分类根据气泡产生的原因可分成：一次气

13、泡、二次气泡、外界空气气泡、耐火材料气泡和杂质引起的气泡等。2.1一次气泡玻璃澄清后，往往有一些气泡没有完全逸出，或是由于平衡破坏，使溶解了的气体又重析出、残留在玻璃中，这种气泡叫做一次气泡。2.1.1消除一次气泡的理论依据众所周知,对于同一料方的配料来说,玻璃液的澄清过程受诸多因素的影响:能产生澄清气体的原料成份能否集中分解并释放出澄清气体;熔体中的溶解气体能否快速析出;澄清流起点处含气泡的深层液流能否顺利上行排泡;以及澄清温度、时间、外界压力等。与此同时,已形成的极微小的来不及上浮逸出的气泡能否重新溶于玻璃液而消失。浮法玻璃生产通常使用的澄清剂为芒硝,芒硝在物料熔化过程中有如下的一些性质:

14、芒硝的热还原反应 Na2SO4Na2O+SO2+1/2O2首先,在正常状态下,温度越高,反应越剧烈,单位时间内放出的气体愈多。其次,芒硝在高温时分解放出SO3或SO2。芒硝成份中的SO3溶于玻璃液,而其还原产物SO2则几乎完全不溶于玻璃液,同时在熔化温度范围内SO3的溶解度随氧化气氛的增强而增大。基于上述芒硝的性质,如果我们在生产操作中能使大部分芒硝的热还原反应集中于某一区域,反应产物气体SO2就会集中地大量析出,这样,在气泡中气体分压及熔体表面张力的作用下,不仅能使熔体中的多种气体加速扩散到富集SO2的泡中,使气泡迅速长大,使气泡在增大了的浮力作用下,加快上行并拉动下层熔体快速上行,使深层气

15、泡亦上升至玻璃液表面。操作者若同时控制上述区域的温度及环境压力,使上浮至液面表层的气泡快速逃逸,气泡的上浮澄清过程将圆满完成。2.2二次气泡澄清好的玻璃液同溶解于其中的气体应处于平衡状态，当玻璃液所处的条件改变，澄清好的玻璃液内又出现气泡或灰泡，这种气泡称为二次气泡。2.2.1二次气泡产生的机理对于二次气泡产生的机理及生产实例已有大量的文献与资料报道,本文强调一点,即避免已溶入玻璃液的气体成份重新析出或反应生成气体而析出,在正常的生产情况下,外界因素造成玻璃液被重新加热或气氛条件突变而放出气体的情况是不会出现的,只有熔化部的澄清回流(或者说环流)及冷却部的生产回流才能造成玻璃液的重新被加热或故

16、障因素造成气氛突变,使熔体内物质重新发生反应而放出气体。2.3外界空气气泡此类气泡一般由搅拌机工况不良，冒泡不良，成型时卷入等原因造成，只要处理得当，这类气泡不难排除。2.4耐火材料引起的气泡耐火材料中的杂质或气孔与玻璃接触液接触造成的气泡叫耐火材料气泡。耐火火材料的气孔率、含铁、含碳等因素会导致玻璃和耐火材料间通过化学作用引起气泡的产生。冷却部和成型部的耐火材料气孔中排出的气体或其中硅酸铁在耐火材料表面上被还原，会产生大量的小气泡。 耐火材料造成的气泡，接近成型部位时危险最大，例如流槽位置的砖材。2.5杂质引起的气泡有些固体及液体夹杂物可直接进入熔体中，如灰尘、冷凝物等。耐火材料或金属中包含

17、的物质经过腐蚀作用后间接进入熔体中而产生气泡。2.6玻璃中气体的存在形式及在玻璃熔体中的溶解度2.6.1碳酸盐分解产物和燃烧产物CO2它在玻璃熔液中的溶解度，取决于能生成比较稳定的碳酸盐的含量，如果碱性氧化物浓度增加，玻璃吸收CO2的能力也随之增大。而CO2的物理溶解却随温度的升高、过饱和程度的增加而降低。2.6.2硫酸盐分解产物和燃烧产物S02它能与配合料、玻璃液相互作用形成硫酸盐或再次分解为SO2或S03；澄清剂芒硝在高温下受热分解放出SO2和O2或S03。随着玻璃中含碱量的增加，玻璃液中的SO2再次与一价、二价金属氧化物生成硫酸盐而增多。而SO2的溶解度在熔体中随温度上升及SiO2含量的

18、增多而减小。2.6.3O2 O2在玻璃中的溶解度是微小的。只有当玻璃液中存在变价氧化物时，因在低温时变价氧化物吸收02由低价转变为高价，使其溶解度增加。而在高温时高价氧化物分解放出O2变为低价氧化物，其溶解度又降低。这也是变价氧化物能成为玻璃澄清剂的原因。单纯的SO2或O2气体，它们的溶解速度均慢，若两者同时存在，则比较容易溶解，这可能是由于SO2与O2化合形成S03后比较容易进人玻璃网络的缘故。2.6.4H2O 熔体玻璃吸收水气的能力特别强，这是由于水的化学特性，在玻璃中呈-OH基团，与玻璃网络完整性有关，一般说来，水的溶解度与玻璃的网络中断键数量成正比，因此随熔体中碱含量的提高和随温度的升

19、高而增大。另外，水气溶解增加有利于玻璃的澄清，这是由于水气溶解后进一步破坏了玻璃的结构，降低了玻璃的表面张力和勃度的缘故。在实际生产中，使用含水汽较多的燃料会有利于玻璃的澄清，但对其化学稳定性不利。2.6.5H2H2与熔融玻璃液的相互作用主要表现在与硅酸盐熔体中易还原氧化物的相互作用。属于易还原的氧化物有Ag2O、PbO、As2O3、Sb2O3、Bi2O3、Fe2O3等。所有上述氧化物均能还原到元索。由于氢的扩散速度很大，因此，所发生的还原过程相当快。浮法玻璃生产过程中应尽可能减少这些氧化物的存在，以免在锡槽中被还原为低价氧化物或元素状态，影响玻璃质量。2.6.6N2N2在氧化条件下是纯物理溶

20、解，且溶解度是微不足道的，温度升高时，N2的化学溶解度增大。如在1400,P=1atm时，在钠钙硅玻璃熔体中也只有0.00042cm3/cm(标准状态)。但是，当有氢通过熔体时，熔体中的含量增加到13.9cm3/cm3(标准状态)。2.7气泡产生的原因分析通过对玻璃生产中气泡缺陷的原因分析及处理过程,总结出一些解决气泡问题的基本思路:第一步,根据气泡的特点初步判断泡源的位置;第二步,根据玻璃气泡的产生机理,通过比较对比等方法找出气泡形成的原因9。2.7.1泡源位置的判断判断泡源位置是寻找气泡成因的前提,可以从以下几个方面入手:1.开口气泡:可以肯定,下开口气泡产生于流道之后的锡槽中;2.泡在玻

21、璃体内的中间位置,一般是在锡槽之前产生的;3.在玻璃体内的中下层,一般是在流道及冷却部收缩段附近产生的;4.泡在玻璃体内的中上层,为冷却部卡脖熔化部产生;5.气泡周围伴有夹杂物,一般为耐火材料产生;6.泡周围伴随有较深的颜色一般为铁件等产生。2.7.2依据气泡在玻璃板的分布判断1.板分布一般为流道之前产生;2.置固定的气泡一般为卡脖之后产生。2.7.3依据气泡的大小判断1.槽内的耐火材料产生的气泡较大,一般5 mm;2.小均匀的气泡一般是于流道之前的冷却部或熔化部产生的;3.0.5 mm的气泡一般是熔化澄清环节(包括原料)发生了问题。2.7.4依据形成原因的判断在准确判断泡源位置的基础上,根据

22、气泡的产生机理,通过对气泡产生前后熔窑锡槽及附属设备变化情况的对比分析,就可以快速找到气泡的成因,采取相应措施加以解决。2.8熔窑部产生的气泡缺陷分 在熔窑中玻璃熔制过程分为四个阶段:配合料堆的反应，烧结而形成硅酸盐及其共熔物；熔化，主要是残余的石英砂熔解在己形成的硅酸盐中；澄清，即消除气泡以及降低在玻璃中溶解的气体的过饱和程度；均化冷却到成型温度。在第一阶段，配合料入窑，温度升到800-1 000，大部分气态产物从配合料中逸出；在第二阶段，温度升到1200时，硅酸盐与未反应的石英砂粒反应，相互溶解，玻璃液开始形成，成为含大量可见气泡的玻璃液(这两个阶段也叫配合料熔化阶段)；在第三阶段，温度继

23、续升高到1400-1500时，玻璃液的赫度约为10Pa.S，玻璃液在形成阶段存在的可见气泡和溶解气体，由于温度升一高，体积增大，勃度降低而大量逸出；在第四阶段，为使玻璃加速均化，通常采用鼓泡和搅拌方式，并均匀降温到1100-1050的成型温度。在配合料的熔化阶段，既存在含碱量大的能溶解(CO2、H2O、SO2、O2)等气体的熔体相，配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃与耐火材料的相互作用等原因，而析出的大量气体，大部分逸散于空间，剩余气体的大部分溶解于玻璃液中，少部分则以气泡的形式存在于玻璃液中。此外，由于非均相成核.既在熔化中的石英颗粒附近的过饱和熔体中析出气体而不断地产

24、生新的气泡。气体的析出主要是由于局部熔体中Si02。含量增大而降低CO2、H2O、SO2、O2等的溶解度所造成的过饱和的结果。含Si02少的玻璃与含Si02多的玻璃相遇也出现同样的结果。由于过饱和析出的气体可能形成新的气泡也可能扩散到已存在的气泡中。初熔末期的熔体中的气泡除N2外主要含CO2及少量H2O，澄清气体(如SO2和O2)一般要在温度上升较高时才出现。初熔以后熔体中还存在大量气泡及溶解的气体，澄清的任务就是排出存在的气泡.降低溶解气体的浓度，以防止出现再生气泡，以及使熔体均化。澄清时只对熔体加热是不够的.还要加人一些化学澄清剂如硫酸钠、氟化钙及多价氧化物氧化砷、氧化锑等。因N2在熔体中

25、的溶解度很小又不易扩散，在澄清过程中，N2被澄清气体很快排出.澄清情况良好时，残余的微小气泡中很少或几乎不含N2，含澄清气体(SO2和O2)及少量的(CO2和微量的H2O)，温度降低时澄清气体被熔体吸收而泡收缩，这时气泡中CO2含量很高，温度再降低，CO2的溶解度增大，因而在静置时这种残余气泡就会消失，由溶解而消失的CO2气泡较由上升到表面而除去的气泡还多。因此静置也是澄清的重要部分。澄清不足时，在可溶解的气泡消失后残留的气泡中的澄清气体被再吸收，CO2也被溶解一部分。N2的含量就很高了。此时许多小气泡中所含N2从半数到很高百分数很明显是由澄清不足所致。2.9锡槽部的气泡产生原因为防止锡液氧化

26、，通常在锡槽空间通入氮气和氢气的混合气体，还含有少量的氧气和水蒸气等杂质气体，它们都不同程度地溶解于锡液中，其中氢的溶解更具有重要意义。氢在锡液中具有高温溶解度大，低温溶解度小的特性。当锡液由高温区向低温区流动时，有可能从不饱和状态变为饱和状态而放出气体，这些气体，部分从锡液面上蒸发到气相中，有的被耐火材料表面的微孔吸附。氢的渗透性很强，锡液中的氢可以通过槽底耐火材料的气孔渗透到槽底耐火材料外表面和钢壳之间的空间。当该处耐火材料表面微孔吸附的气体逐渐聚集到一定程度或由于某种原因使得氢气渗透的连通通路中的压力平衡遭到破坏时，就可能以气泡的形式放出，通过槽底耐火材料、锡液在玻璃带下表面聚集，形成微

27、小开口泡，肉眼看起来象雾一样，故称雾点。 因此，槽底耐火材料的氢扩散指标必须符合要求。氢在保护气体中所占的比例越高，溶解于锡液的氢越多，形成微小开口泡的可能性就越大。所以，氢的比例也应加以控制，一般不能大于10%。另外，新建或冷修后的浮法玻璃线投产初期，在正常的工艺制度下，若玻璃板下表面不断出现玻璃板下开口泡，可明确判定为“锡槽气泡”，究其原因可能是槽底耐火材料的水分蒸发逸出，锡液向槽底耐火材料的渗透而将空隙中的气体挤出，锡槽烘烤不彻底，锡中含有低沸点杂质等因素所致。防止此类问题的办法是精心设计，严格施工，对槽底砖预留胀缝的计算力求准确，耐火材料的质量可靠，选用优质锡，锡槽烘烤过程尽量使底部的

28、易挥发物挥发完全等。2.10 二次气泡的产生原因工业熔制过程还不能达到溶解气体处于平衡状态的程度，再生气体的析出是溶解气体的浓度与当时的温度和分压(氧化还原状态)或玻璃组成所决定平衡浓度值有差别而造成的。二次气泡形成的另外一个条件是化学溶解的气体的析出速度已达到能使物理溶解的气体量迅速增大的程度，通脱扩散不可能将这种情况缓和。再生气泡或重沸可能来自物理(热的作用，机械作用)和化学的原因，也可能是这些原因的共同作用。由热作用在高温下产生的二次气泡中主要含O2或S02之类的澄清气体，而机械作用在低温中导致的重沸气泡则主要含C02,N2, H20之类的气体。化学的原因主要是组成不相同的熔体遇到一处时

29、可能导致溶解度急剧变化而达到二次气泡形成的条件，例如玻璃液与耐火材料接触时，耐火材料被侵蚀，被溶解的组分如S02及A1203提高了熔体的酸度而降低了S203、C02、H20、O2等的溶解度以致产生气泡。因此，在生产过程中，要力保稳定生产，配合料进人熔窑时要做到均匀，熔窑冷却部尽可能使玻璃液的降温均匀一致，鼓泡或搅拌时防止玻璃液在熔窑中大起大俯。2.11 由杂质产生的气泡与气泡的玻璃熔体相互作用的固态、液态、气态物质，无论是物质本身，或作为化学反应的一方通过反应而放出气体导致气泡形成的都成为产生气泡的杂质。气态杂质可能通过吸入、搅拌或其它作用直接从空气中进入，或间接从含气体的耐火材料气孔中进人无

30、气泡的玻璃熔体中而形成。当熔窑操作引起这些与耐火材料接触的滞留玻璃进人到成形玻璃液流时，导致形成污染气泡，一般在卡脖和冷却部之间产生。气泡的位置一般在玻璃的上表面，气泡中的气体主要是N2,泡内并有沉积物。有些固态及液态夹杂物可直接进人熔体，如灰尘、冷凝物、油滴等而产生气泡，可采取提高温度及提高熔化量的措施以消毁或冲掉这些杂质。另外，在耐火材料或金属中包含的物质经过腐蚀作用后才间接进人熔体中而产生气泡，可降低温度以阻止由于化学反应而产生的腐蚀作用。从与熔体的相互作用考虑可将夹杂物分为两类：还原性物质和在熔体温度下具有高蒸汽压或分解压的物质，气泡中CO与CO2同时存在时说明有还原性物质存在。熔化池

31、较冷部位如搅拌器的轴，从熔体中蒸发出来的易挥发物冷凝下来，在机械振动下就可能落入熔体中，其中含有PbO, K20, Na20, As203, Sb203等，含As203和Sb203的凝结物在高温熔体(1300左右)中放出氧，产生气泡成分为86%02、12.5%C02和1.5%N2。 芒硝加人过量，且熔体的温度又不很高时还可能析出硝水，它以滴状留在玻璃中，冷却后部分凝固结晶体。这种空洞中除Na2 SO4,外还可能有作为气相的S02，称为盐泡。芒硝在钠钙玻璃熔体中的溶解度比较小，如果超标，可加些碳，按式(1)和式(2)将其分解。 Na2 SO4 + 2C = Na2S + 2C02 (1) Na2

32、 SO4 + Na2S + 2SiO2 2 Na2O2.SiO2 + SO2 + S (2)2.12玻璃液与耐火材料接触所引起的气泡在玻璃窑炉内，最高温度有1 600左右，玻璃液在这样的高温下，与熔窑内的有缺陷耐火材料会发生化学反应.玻璃液对耐火材料产生腐蚀，一些腐蚀的后成分进人玻璃液中会产生气泡，同时由于耐火材料本身的原因也会使熔体产生一些气泡。例如:耐火材料本身有一定的气孔率，在高温下，气孔里的气体逸出进人玻璃液里，形成气泡。第三章 气泡的解决措施气泡是玻璃生产的主要缺陷之一，气泡不仅影响玻璃的透明性、机械强度，在玻璃深加工领域，气泡是鉴定原片质量的关键指标。为此，将针对气泡产生的原因和生

33、产实践中采取的措施进行探讨。3.1一次气泡 要根据实际情况，改进生产操作，严格执行规范操作来避免气泡缺陷。要重视原材料的质量，硅砂和石灰石粒度分布要控制在生产承受范围之内，不要使用过多的超细粉，这对控制气泡的产生有载要作用。强氧化性配合料(氧化还原数大于+10)由于SO3的溶解度高，玻璃中含有大量SO3或SO42-，当熔窑气氛或温度有轻微变化时，就容易出现大里小气泡。工艺人员需要掌握好配合料的各种成分的合理配比和玻璃化学成分的稳，当玻璃成分出现波动的时候，要通过调整配方来修正。3.2二次气泡二次气泡的处理涉及的因素比较多。要因地制宜，找出具体的工艺波动环节，加以处理，恢复作业制度的稳定，一般是

34、可以得到解决的。目前采用添加铁粉的方法处理气泡效果很好。这可能与氧化铁降低玻璃的透热性能，令池底不动层加深，流动层减少，从而改善对流有关。3.3外界空气气泡外界空气气泡一般是由机械原因引起的，排除具体的机械故障即可。3.4耐火材料引起的气泡 选用优质耐火材料和改进生产操作是避免气泡产生的关键。耐火材料是决定气泡的先天性因索，所以在设计选用与玻璃液接解的砖材的时候要注意使用优质的低气孔率的耐火材料，以免造成先天缺陷。耐火材料气泡一般处在耐火材料结石附近，亦可出现在玻璃熔窑炉壁附近的玻璃体内。通常是孤立存在的，而且在气泡周围的玻璃中常存在与耐火砖有关的杂质或颜色。在玻璃窑炉内使用的耐火材料量很大，

35、要尽量减少耐火材料对玻璃中气泡量的影响，最好的方法是在针对窑内的不同部位采用相应的高质量的耐火料材料。但如果发生了耐火材料气泡，则在玻璃液面与窑内耐火材料接触的界面上，一般会采取一些强制的冷却风和冷却水包措施，冷却窑体耐火材料，防止玻璃液对耐火材料的侵蚀加剧，这样可以减少耐火材料因侵蚀严重而放出的气体量。新使用的耐火材料一定要经过高温烘烤才能使用，让耐火材料内的水分和开口气孔内的气体逸出，不烘烤就使用的耐火材料会使玻璃液中产生大量气泡。3.5杂质引起的气泡固体及液体夹杂物，可采取提高温度及提高熔化量的措施以销毁或冲掉这些杂质。在耐火材料或金属中包含的物质则需降低温度以阻止由于化学反应而产生的腐

36、蚀作用。3.6减少微气泡拟采取的主要措施 通过以上分析和比较，我们认为要想减少玻璃中的微气泡，应当从以下几个方面努力。 1.稳定玻璃颜色的前提下，调整料方的氧化还原数，使其处于偏还原状态。这对微气泡的减少是有利的。 2.合料氧化还原数的控制一定要和熔窑的温度制度、燃烧方式、液流变化等实际工艺状况结合起来，在玻璃液流中保持合适的硫的溶解梯度，并稳定工艺制度，稳定液流，使其达到最优化的状态。3.变燃烧方式，调整热点区玻璃液面上方的气氛，尤其是热点前后的小炉处的气氛，增强此处的排泡澄清效果，对减少微气泡数量，稳定玻璃质量非常重要。 4.璃液温度越高，还原性越强，提高热点及其以后几对小炉的温度，不仅可

37、以从物理上，还可以从化学上强化澄清效果第四章 结论 浮法玻璃生产过程中产生气泡缺陷的现象较多,对玻璃质量的影响较大,成因也较为复杂。浮法玻璃生产工艺复杂，产生气泡的原因也多种多样，利用质谱技术测定玻璃气泡成分已被广泛应用。我厂就是根据瑞士安维公司的GIA522玻璃气体分析仪测试(四极质谱仪)的结果19，结合生产过程中出现的问题，来深人探索气泡成因，取得了较满意的效果；为减少玻璃中的气泡缺陷，在配合料方面应做好以下几项工作: 1.用适量的澄清剂； 2.据气泡中的气体成份，调整配合料的氧化还原数； 3.视产生气体原料的变化，做好气相平衡； 4.制好原料的颗粒度； 5.合料的组成与熔化作业制度相配合

38、，使澄清剂的分解恰到好处； 6.视产生气泡的其他因素。配合料和碎玻璃投料的温度太低，熔化和澄清不良，气泡的二次产生，耐火材料含有还原剂夹杂物等，都将产生微泡乃至较大的气泡。致 谢本论文是在我的导师付新建教授的亲切关怀和悉心指导下完成的。他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到最终的完成，付老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向付老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在此，我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的各位老师及同学们，正是由于他们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，过完大学生活直至论文的顺利完成。在论文即将完成之际，我的心

39、情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们!参考文献1张战营，等浮法玻璃生产技术与设备M化学工业出版社，2005，17182 齐济，王承遇.浮法玻璃中气泡的分析J大连轻工业学院学报，2002，63 H.基甫生一马威德，R.布吕克纳.玻璃制造中的缺陷M轻工业出版社，1988，684董海青J，5 张为民J, 6 高强，姜宏，王杏娟J，7 李小娟J，8 李慧菊，胡涛J，9 李志毅J，10 于向阳，张金朝，芦忠新J，11黄华J，12孙波J， 13杨子J，14孟德宏J，15 赵广威J，16 赵宏声，吴正明J，17 程星一J，18张碧栋.当代优质配合料的含义.96全国第二届浮法 玻璃技术研讨会论文集19(德)基甫生，布吕克纳.玻璃制造中的缺陷J.轻工业出版社，1960，(05)