玻璃生产工艺上课讲义.ppt

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1、玻璃生产工艺第二节第二节 原原 料料1、种、种类主主要要原原料料：在在一一般般玻玻璃璃中中，它它的的主主要要成成分分有有SiO2、Na2O、CaO、Al203、MgO等等五五种种成成分分，为引引入入上上述述成成分分而而使使用用的的原原料料称称主主要要原料。原料。辅助助原原料料：为使使玻玻璃璃获得得某某种种必必要要的的性性质，或或为加加速速玻玻璃璃熔熔制制过程而引入的原料通称程而引入的原料通称为辅助原料。助原料。2、原料的、原料的选择原原则(1)原原料料的的质量量应符符合合玻玻璃璃制制品品的的技技术要要求求，其其中中包包括括化化学学成成分分稳定、含水量定、含水量稳定、定、颗粒粒组成成稳定、有害定

2、、有害杂质少少(主要指主要指Fe2O3)等。等。(2)便于在日常生便于在日常生产中中调整成分；整成分；(3)适于熔化与澄清，适于熔化与澄清，挥发与分解的气体无毒性；与分解的气体无毒性；(4)对耐火材料的侵耐火材料的侵蚀要小；要小；(5)原料原料应易加工、易加工、矿藏量大、分布广、运藏量大、分布广、运输方便、价格低等。方便、价格低等。一、引人一、引人SiOSiO2 2的原料的原料作作用用：SiO2是是玻玻璃璃中中最最主主要要的的成成分分，它它使使玻玻璃璃具具有有高高的的化化学学稳定定性性、力力学学性性能能、电学学性性能能、热学学性性能能，但但含含量量过多多时使熔制的玻璃液粘度使熔制的玻璃液粘度过

3、大。大。（一）硅砂（一）硅砂常用硅砂常用硅砂纯净硅砂纯净硅砂硅砂矿硅砂矿硅砂颗粒放大图硅砂颗粒放大图硅砂性能硅砂性能1 1、外外观：质地地纯净的的硅硅砂砂为白白色色，一一般般硅硅砂砂因因含含有有铁的的氧氧化化物和有机物和有机质而呈淡黄色、而呈淡黄色、红褐色。褐色。2 2、化化学学组成成：它它的的主主要要成成分分是是SiOSiO2 2，另另含含有有少少量量的的AlAl2 2O O3 3、NaNa2 2O O、K K2 2O O、CaOCaO等等无无害害杂质。主主要要的的有有害害杂质为氧氧化化铁，它它能能使使玻玻璃璃着着成成蓝绿色色而而影影响响玻玻璃璃透透明明度度。有有些些硅硅砂砂中中尚尚含含有有

4、CrCr2 20 03 3，它它的的着着色色能能力力比比FeFe2 2O O3 3大大3-53-5倍倍，使使玻玻璃璃着着成成绿色色；TiOTiO2 2使使玻玻璃璃着着成成黄黄色色，若若与与氧氧化化铁同同时存存在在可可使使玻玻璃璃着着成成黄黄褐色。褐色。3 3、颗粒粒组成成：通通常常颗粒粒度度越越细，其其铝铁含含量量也也越越大大，玻玻璃璃生生产要求的粒径要求的粒径应在在0.150.15O.8mmO.8mm之之间。4 4、矿物物组成成：与与其其伴伴生生的的无无害害矿物物有有长石石、高高岭岭石石、白白云云石石、方方解解石石等等；与与其其伴伴生生的的有有害害矿物物主主要要有有赤赤铁矿、磁磁铁矿、钛铁矿

5、等。等。（二）砂岩（二）砂岩是由石英是由石英颗粒和粘性物粒和粘性物质在地在地质高高压下胶下胶结而成的而成的坚实致密致密的岩石。根据粘性物的岩石。根据粘性物质的性的性质可分可分为粘土粘土质砂岩、砂岩、长石石质砂岩和砂岩和钙质砂岩。所以砂岩成分不砂岩。所以砂岩成分不仅取决于石英取决于石英颗粒，而粒，而且与粘性物且与粘性物质的种的种类和含量有关。砂岩中的有害和含量有关。砂岩中的有害杂质是氧是氧化化铁。硅硅质原料的成分范原料的成分范围()SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOH2O硅砂硅砂90-981-50.1-0.20.1-10-0.21-3砂岩砂岩95-980.3-0.50.1-0.30.05-

6、0.150.1-0.150.2-0.5 二、引人二、引人AlAl2 20 03 3的原料的原料1长石石质量要求是：量要求是：A12O316；Fe2030.3；R2012 钠长石钠长石钙长石钙长石钾长石钾长石钾长石矿钾长石矿钠长石矿钠长石矿作用：降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性、热稳定性、作用：降低玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率，减弱玻璃的脆性，减轻玻璃液机械强度、硬度和折射率，减弱玻璃的脆性，减轻玻璃液对耐火材料的侵蚀，有助于氟化物的浮浊。对耐火材料的侵蚀，有助于氟化物的浮浊。2 2高岭土高岭土质量要求是量要求是：A120325；Fe2O3O.4。表。表23

7、2为长石和高岭土的成分范石和高岭土的成分范围。高龄土高龄土煅烧高龄土煅烧高龄土高龄土粉高龄土粉3 3、腊石、腊石玻璃成分中需要存在碱金属氧化物玻璃成分中需要存在碱金属氧化物时，引入，引入A1203叶腊石叶腊石叶腊石叶腊石叶腊石叶腊石黄腊石黄腊石彩腊石彩腊石三、引人三、引人Na2O的原料的原料（一）（一）纯碱碱纯碱碱是是微微细白白色色粉粉末末，易易溶溶于于水水，它它是是一一种种含含杂质少少的的工工业产品，主要品，主要杂质有有NaCl(不大于不大于1)。纯碱碱易易潮潮解解、结块，它它的的水水含含量量通通常常波波动在在910之之间，应储存在通存在通风干燥的干燥的库房内。房内。质量量要要求求：Na2C

8、0398；NaCl1；Na2SO40.1；Fe203O.1。纯碱纯碱纯碱库纯碱库重碱重碱轻碱轻碱作用：提供游离氧，从而降低玻璃粘度，使玻璃易于熔作用：提供游离氧，从而降低玻璃粘度，使玻璃易于熔融，是良好的助溶融，是良好的助溶剂。Na2O可增加玻璃的可增加玻璃的热膨膨胀系系数，降低数，降低热稳定性、化学定性、化学稳定性和机械定性和机械强度。度。2 2芒硝芒硝(Na(Na2 2SOSO4 4)有无水芒硝和含水芒硝有无水芒硝和含水芒硝(Na(Na2 2SOSO4 410H10H2 20)0)两两类。使使用用芒芒硝硝不不仅可可以以代代碱碱，而而且且又又是是常常用用的的澄澄清清剂，为降降低低芒芒硝硝的的

9、分分解解温温度度常常加加入入还原原剂(主主要要为碳碳粉粉、煤煤粉粉等等)。使使用用芒芒硝硝缺缺点点：热耗耗大大、对耐耐火火材材料料的的侵侵蚀大大、易易产生生芒芒硝硝泡泡，当当还原原剂使使用用过多多时，FeFe2 2O O3 3还原原成成FeSFeS而而使使玻玻璃着成棕色。璃着成棕色。质量量要要求求是是：NaNa2 2SOSO4 48585；NaClNaCl2 2；CaSOCaSO4 44 4；FeFe2 20 03 3O O3 3；H H2 20 05 5天然芒硝天然芒硝无水芒硝无水芒硝袋装无水芒硝袋装无水芒硝芒硝矿芒硝矿 四、引人四、引人CaOCaO的原料的原料石灰石、方解石石灰石、方解石两

10、原料均两原料均为CaCO3，后者的，后者的纯度比前者高。度比前者高。对含含钙原料的原料的质量要求是：量要求是：CaO50；Fe2030.15。天然石灰石天然石灰石石灰石矿山石灰石矿山方解石方解石透明方解石透明方解石方解石矿山方解石矿山 五、引人五、引人MgOMgO的原料的原料主要主要为白云石白云石(MgCO(MgCO3 3CaCOCaCO3 3)，呈，呈蓝白色、浅灰色、黑灰色。白色、浅灰色、黑灰色。质量要求：量要求：MgO20MgO20；CaO32CaO32；FeFe2 20 03 30.150.15。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

11、用石灰石和白云石共同引入MgOMgO和和CaOCaO。六、澄清剂六、澄清剂 1 1氧化砷和氧化氧化砷和氧化锑 均均为白白色色粉粉末末。与与硝硝酸酸盐组合合作作用用时，它它低低温温吸吸收收氧氧气气，在高温放出氧气而起澄清作用。在高温放出氧气而起澄清作用。由于由于AsAs2 20 03 3的粉状和蒸气都是极毒物的粉状和蒸气都是极毒物质，目前已很少使用。，目前已很少使用。氧化锑颗粒氧化锑颗粒纯氧化锑粉纯氧化锑粉纯氧化砷粉纯氧化砷粉2 2硫酸硫酸盐原料原料 主要有硫酸主要有硫酸钠，它在高温，它在高温时分解逸出气体而起澄清作用。分解逸出气体而起澄清作用。3 3氟化物氟化物类原料原料 以以降降低低玻玻璃璃

12、液液粘粘度度而而起起澄澄清清作作用用。对耐耐火火材材料料侵侵蚀大大，产生的气体生的气体(HF(HF、SiFSiF4 4)污染染环境，目前已限制使用。境，目前已限制使用。萤石石：天天然然矿物物，是是由由白白、绿、蓝、紫紫色色组成成的的微微透透明明的岩石。的岩石。氟硅酸氟硅酸钠是工是工业副副产品。品。萤石萤石萤石晶体萤石晶体萤石块料萤石块料萤石矿山一角萤石矿山一角氟硅酸钠氟硅酸钠氟硅酸钠氟硅酸钠七、着色剂七、着色剂1离子着色离子着色剂 常用有常用有（1）锰化化合合物物的的原原料料：软锰矿(MnO2)、氧氧化化锰(Mn203)、高高锰酸酸钾(KMnO4)。Mn2O3使使玻玻璃璃着着成成紫紫色色，若若

13、还原原成成MnO则为无色。无色。（2）钴化化合合物物的的原原料料：绿色色粉粉末末的的氧氧化化亚钴(C0O)、深深紫紫色色的的Co2O3和和灰灰色色的的C0304。热分分解解后后的的CoO使使玻玻璃璃着成天着成天蓝色。色。（3）铬化化合合物物的的原原料料：重重铬酸酸钾(K2Cr2O7)、铬酸酸钾(K2CrO4)。热分解后的分解后的Cr203使玻璃着成使玻璃着成绿色。色。（4）铜化化合合物物的的原原料料：蓝绿色色晶晶体体的的硫硫酸酸铜(CuSO4)、黑黑色色粉粉末末的的氧氧化化铜(CuO)、红色色结晶晶粉粉末末的的氧氧化化亚铜(Cu2O)。热分解后的分解后的CuO使玻璃着成湖使玻璃着成湖蓝色。色。

14、软锰矿软锰矿氧化锰矿山氧化锰矿山氧化锰矿石氧化锰矿石氧化钴氧化钴三氧化二铬三氧化二铬硫酸铜硫酸铜2胶体着色胶体着色剂（1）金化合物的原料：主要是三）金化合物的原料：主要是三氯化金化金(AuCl3)的溶的溶液，液，为得到得到稳定的定的红色玻璃，色玻璃，应在配合料中加入在配合料中加入Sn02。（2）银化化合合物物的的原原料料有有：硝硝酸酸银(AgNO3)、氧氧化化银(Ag20)、碳碳酸酸银(Ag2CO3)。其其中中以以AgN03所所得得的的颜色色最最为均匀，添加均匀，添加Sn02能改善玻璃的能改善玻璃的银黄着色。黄着色。（3）铜化化合合物物的的原原料料有有：Cu2O及及CuSO4，添添加加SnO2

15、能能改善改善铜红着色。着色。铜红盘铜红盘金红玻璃金红玻璃3化合物着色化合物着色剂硒硒与与硫硫化化镉：常常用用原原料料有有金金属属硒硒粉粉、硫硫化化镉、硒硒化化镉。单体体硒硒使使玻玻璃璃着着成成肉肉红色色；CdSe着着成成红色色；CdS使使玻玻璃璃着着成成黄黄色色；Se与与CdS的的不不同同比比例例可可使使玻玻璃璃着着成成由由黄黄到到红的系列的系列颜色。色。镉红镉红-镉黄玻璃棒镉黄玻璃棒硒镉黄硒镉黄硒镉红硒镉红八、脱色八、脱色剂 按脱色机理可分按脱色机理可分为化学脱色化学脱色剂和物理脱色和物理脱色剂两两类。常用物理脱色常用物理脱色剂有有SeSe、MnOMnO2 2、NiONiO、C0C02 20

16、 03 3等等 常用的化学脱色常用的化学脱色剂有有AsAs2 20 03 3、SbSb2 20 03 3、NaNa2 2S S、硝酸、硝酸盐等。等。九、氧化九、氧化剂和和还原原剂 在在熔熔制制玻玻璃璃时能能释出出氧氧的的原原料料称称氧氧化化剂，能能吸吸收收氧氧的的原原料料称称还原原剂。属氧化属氧化剂的原料主要有硝酸的原料主要有硝酸盐、氧化、氧化铈、AsAs2 20 05 5、SbSb2 20 05 5等。等。属属还原原剂的原料主要有碳、酒石酸的原料主要有碳、酒石酸钾、氧化、氧化锡等。等。十、乳十、乳浊剂 使玻璃使玻璃产生乳白不透明的原料称乳生乳白不透明的原料称乳浊剂。最常用的原料有氟化物、磷酸

17、最常用的原料有氟化物、磷酸盐等。等。十一、其他十一、其他 天然碱、珍珠岩、天然碱、珍珠岩、钽铌尾尾矿、碎玻璃、碎玻璃第三节第三节 原料的加工原料的加工概述概述 1、原料加工的意、原料加工的意义（1）有利于物料流）有利于物料流动（2）有利于均匀混合）有利于均匀混合（3）加快熔化速度）加快熔化速度（4）有利于物料精）有利于物料精选2、原料加工工、原料加工工艺流程流程二、原料的破碎与粉碎二、原料的破碎与粉碎（一）（一）选择设备1、原、原则：根据原料：根据原料块度、硬度、粉碎程度、度、硬度、粉碎程度、设备性能等性能等选择。2、破、粉碎、破、粉碎设备性能特征性能特征(1)颚式破碎机式破碎机构造构造简单、

18、维修方修方便、机体便、机体坚固，能固，能处理粒度范理粒度范围大和大和硬度大的硬度大的矿物。因物。因此，至今它仍是广此，至今它仍是广泛使用的粗碎泛使用的粗碎设备。其不足之其不足之处是破碎是破碎比不大，一般比不大，一般为46。它不宜用于片状。它不宜用于片状岩石和湿的塑性物岩石和湿的塑性物料的破碎。料的破碎。动颚靠近定靠近定颚，压碎物料，碎物料，动颚远离定离定颚，则进料和出料。料和出料。(2)反反击式破碎机式破碎机 物料在打物料在打击板与反板与反击板板之之间反复受反复受到打到打击、碰、碰撞而破碎撞而破碎适宜适宜对硬脆硬脆矿物物进行中碎，具有破碎比大、效率高、行中碎，具有破碎比大、效率高、电耗小、生耗

19、小、生产能力大、能力大、产物粒度均匀、构造物粒度均匀、构造简单等等优点，其不足之点，其不足之处是板是板锤和反和反击板磨板磨损大，大，须经常更常更换。它主要用来它主要用来进行砂岩的中碎。行砂岩的中碎。(3)对辊粉碎机粉碎机 优点：点：过粉碎的物料粉碎的物料少，能破碎少，能破碎坚硬的物硬的物料，料，设备的磨的磨损小，小，常用作中常用作中块砂岩的砂岩的细碎碎设备。缺点：缺点：入料粒度不能入料粒度不能过大、大、产量偏低、噪量偏低、噪声和震声和震动大。大。相相对转动的的主主动辊和从和从动辊，将物，将物料拽入两料拽入两辊之之间，压碎碎物料。物料。（4）锤式破碎机式破碎机 适于中等硬度物料的中、适于中等硬度

20、物料的中、细碎，具有碎，具有较高的粉碎比（高的粉碎比（1050），），产品粒度品粒度较细、机、机体体紧凑，但凑，但锤子的磨子的磨损较大，大，不适合潮湿、粘性物料。不适合潮湿、粘性物料。物料物料经受受锤头冲冲击、衬板碰撞，合格物料板碰撞，合格物料从蓖条从蓖条缝排除。排除。3、选用用设备：砂岩砂岩颚式破碎机、式破碎机、对辊、自磨机等；、自磨机等；石灰石、白云石石灰石、白云石颚式破碎机、式破碎机、锤式破碎式破碎机、反机、反击式破碎机式破碎机等等；长石石颚式破碎机、反式破碎机、反击式破碎机式破碎机等等；纯碱、芒硝碱、芒硝笼形碾等。形碾等。（二）（二）选择流程：流程：1、间歇破碎歇破碎2、开路破碎、开路

21、破碎3、闭路破碎路破碎 工作原理工作原理 三、原料的三、原料的筛分分（一）（一）筛分作用分作用：控制物料粒度：控制物料粒度（二）（二）筛分分设备 1、六角、六角筛适用于适用于筛分砂岩、分砂岩、白云石、白云石、长石、石、石灰石、石灰石、纯碱、碱、芒硝等粉料，但芒硝等粉料，但不适用于含水量不适用于含水量高的物料。其高的物料。其优点是运点是运转平平稳、密密闭性好、振性好、振动小、噪声小，其小、噪声小，其缺点是缺点是筛面利用面利用率率仅为整个整个筛面面的的1/6，因而，因而产量量低低 2、机械振、机械振动筛主要用来主要用来筛分砂岩。其分砂岩。其优点是点是筛分效率高、构分效率高、构造造简单、维修方便、密

22、修方便、密闭性好，能分出多种粒性好，能分出多种粒级的物料，的物料，电耗低。其耗低。其缺点是振缺点是振动和噪声大，和噪声大，若若筛与与筛间分隔不当易分隔不当易蹦大大颗粒。粒。3、平面、平面摇筛用于硅用于硅砂筛分砂筛分倾斜安装的斜安装的筛面面被被传动系系统带动而而摇动，砂粒从，砂粒从筛孔漏出，孔漏出，杂物物从从筛低端排除。低端排除。四、配合料的制四、配合料的制备（一）（一）质量要求量要求 1、正确性、正确性、稳定性定性 2、均匀性、均匀性 3、恰当的、恰当的颗粒度与粒度与颗粒粒组成成 4、一定的气体含率、一定的气体含率 5、一定的水分含率、一定的水分含率（二）称量（二）称量 1、要求：快、准、要求

23、：快、准 2、称量、称量设备：（1）电子自子自动秤秤PCS型电子自动配料秤型电子自动配料秤失重微机配料控制系统失重微机配料控制系统自自动化程度高，化程度高，称量速度快，价称量速度快，价格格较高高（2）台秤）台秤自自动化程度低，化程度低，称量速度慢，称量速度慢，价格相价格相对便宜便宜（三）混合（三）混合 1、混合机理、混合机理 对流混合流混合 扩散混合散混合 剪切混合剪切混合 2、混合、混合设备 （1）种）种类：重力混合机：重力混合机 强制混合机制混合机 （2）常用混合机）常用混合机QH式式混合机混合机V型混型混合机合机双锥混双锥混合机合机桨叶式桨叶式混合机混合机鼓形混鼓形混合机合机 目前浮法玻

24、璃生目前浮法玻璃生产企企业更多用艾立更多用艾立赫式混合机，不赫式混合机，不仅机内机内桨叶叶转动，混，混合机下底合机下底盘也也转动，使物料运，使物料运动轨迹迹更加复更加复杂，混合效果更好。，混合效果更好。(四四)影响因素影响因素 1、物料的物理性、物料的物理性质(密度、密度、颗粒粒组成、表面形成、表面形 状等状等)：越接近越容易混合；：越接近越容易混合；2、加料、加料顺序：常用序：常用顺序如序如 砂岩、硅砂砂岩、硅砂水水纯碱碱长石石石灰石、石灰石、白云石白云石芒硝煤粉混合物芒硝煤粉混合物 3、加水量：占、加水量：占总水量水量5%左右左右 4、加水方式：水、加水方式：水雾 水蒸气水蒸气 5、混合、

25、混合时间：太：太长、太短都影响均匀度、太短都影响均匀度 6、碎玻璃的加入：破坏料蛋，减少分料，但、碎玻璃的加入：破坏料蛋，减少分料，但 减小混合机有效利用率。减小混合机有效利用率。第四第四节玻璃的熔制玻璃的熔制一、玻璃熔制一、玻璃熔制过程概述程概述 配合料加配合料加热时的各种的各种过程程物理过程物理过程化学过程化学过程物理化学过程物理化学过程1 1配合料加热配合料加热1 1固相反应固相反应1 1共熔体的生成共熔体的生成2 2配合料脱水配合料脱水2 2各种盐类分解各种盐类分解2 2固态溶解、液态固态溶解、液态互溶互溶3 3各个组分熔化各个组分熔化3 3水化物分解水化物分解3 3玻璃液、炉气、玻璃

26、液、炉气、气泡间的相互作用气泡间的相互作用4 4晶相转化晶相转化4 4结晶水分解结晶水分解4 4玻璃液与耐火材玻璃液与耐火材料间的作用料间的作用5 5个别组分的挥发个别组分的挥发5 5硅酸盐的形成与硅酸盐的形成与相互作用相互作用二、玻璃的熔制二、玻璃的熔制(一一)硅酸硅酸盐的形成的形成1、阶段作用、特点段作用、特点（1）作用：形成硅酸）作用：形成硅酸盐；（2）产物：物：SiO2和硅酸和硅酸盐形成的不透明形成的不透明烧结物物（3）特点：温度）特点：温度900左右；速度左右；速度快，快，2、影响因素、影响因素（1）熔化温度：随着温度的升高，其反）熔化温度：随着温度的升高，其反应速度也随着提高；速度

27、也随着提高；当温度不当温度不变时，反，反应速度也逐速度也逐渐减慢；减慢；温度每升高温度每升高10，反，反应速度速度约增加增加10。（2）反）反应物量：量物量：量，速度，速度（3）物料）物料颗粒度：粒度：颗粒度粒度，速度，速度（4）配合料均匀度：均匀度）配合料均匀度：均匀度，速度，速度（5）原料的种）原料的种类、形式：、形式：(二二)玻璃的形成玻璃的形成 1、机理、机理（1）砂粒表面）砂粒表面SiO2断断键、溶解、溶解（2）溶解的）溶解的SiO2向熔体向熔体扩散散2、作用、特点：、作用、特点：（1）作用：生）作用：生产含气泡、不均匀的玻璃液；含气泡、不均匀的玻璃液；（2）特点：温度）特点：温度1

28、200左右；速度左右；速度较快；快；在熔窑中几十分在熔窑中几十分钟可以完成（可以完成（28-29分）。分）。3、影响因素、影响因素（1）玻璃成分）玻璃成分（2）熔制温度）熔制温度（3）颗粒度粒度（4）助熔）助熔剂（5）碎玻璃）碎玻璃（三）澄清（三）澄清1、概述、概述（1）概念：除去玻璃液中可）概念：除去玻璃液中可见气泡的气泡的过程程（2）气体来源）气体来源配合料料粒空隙、配合料水分分解与蒸配合料料粒空隙、配合料水分分解与蒸发、挥发分的分的挥发、氧化物的氧化、氧化物的氧化还原、耐火材料的孔隙及被侵原、耐火材料的孔隙及被侵蚀分分解、窑炉气体的孔隙及被侵解、窑炉气体的孔隙及被侵蚀分解分解（3）气体存

29、在形式）气体存在形式A、可、可见气泡气泡1%B、溶解：物理溶解、化学溶解、溶解：物理溶解、化学溶解（4）澄清的两种方法）澄清的两种方法A、气泡、气泡长大大B、气泡、气泡变小、溶解小、溶解澄清与去气的区澄清与去气的区别2、澄清、澄清过程程（1）气泡的形成和）气泡的形成和长大大（2）气体的）气体的转化与平衡化与平衡 影响因素：影响因素：温温度度、炉炉内内压力力与与气气氛氛、气气泡泡中中气气体体分分压与与种种类、玻玻 璃成分与气体在玻璃液中的璃成分与气体在玻璃液中的扩散速度。散速度。炉气中气体炉气中气体气泡中气体气泡中气体漂浮排出漂浮排出玻璃液中气体玻璃液中气体（3）气体与玻璃液的相互作用）气体与玻

30、璃液的相互作用氧气与熔融液的相互作用氧气与熔融液的相互作用SO2与熔融液的相互作用与熔融液的相互作用CO2与熔融液的相互作用与熔融液的相互作用H2O与熔融液的相互作用与熔融液的相互作用3、影响玻璃澄清的因素、影响玻璃澄清的因素（1）配合料中气体含率）配合料中气体含率（2）澄清温度、）澄清温度、时间（3）窑）窑压窑内气体窑内气体组成或成或压力及是否力及是否稳定定（4）气泡尺寸、玻璃液粘度影响上升速度）气泡尺寸、玻璃液粘度影响上升速度（5）炉气）炉气组成和成和压力力（6）玻璃成分）玻璃成分 4 4、加速澄清的措施、加速澄清的措施 （1 1）延）延长澄清澄清时间 （2 2）提高澄清温度）提高澄清温度

31、 （3 3）玻璃液沸）玻璃液沸腾搅拌、鼓泡拌、鼓泡 （4 4）高）高压或真空冶或真空冶炼 （5 5）加澄清）加澄清剂（四（四)玻璃液的均化玻璃液的均化 1、概念：成分、温度、概念：成分、温度 2、产生不均生不均质体的原因体的原因 （1）配合料的不均匀性）配合料的不均匀性 （2）耐火材料被侵）耐火材料被侵蚀 （3）熔化制度不）熔化制度不稳定定 （4）玻璃液）玻璃液导热性差性差 （5）熔窑的加）熔窑的加热和冷却和冷却3、均化、均化过程程（1）不均）不均质体体扩散：从高散：从高浓度到低度到低浓度度（2）玻璃液）玻璃液对流均化：流均化：纵向、横向、深向向、横向、深向（3）因气泡上升而引起的）因气泡上升

32、而引起的搅拌均化作用拌均化作用4、影响均化的因素、影响均化的因素 粘粘度度、表表面面张力力、液液流流、机机械械搅拌拌、鼓鼓泡泡、辅助助电加加热、配配合合料料的的均均匀匀度度、配配合合料料的的预处理、熔窑理、熔窑结构构（五）冷却（五）冷却1、目的：、目的：104PaS左右左右2、要求、要求 适适合合成成型型的的温温度度、不不破破坏坏玻玻璃璃液液的的均均匀匀性性、不不产生二次气泡生二次气泡3、二次气泡、二次气泡（1）特点）特点 均均匀匀分分布布、直直径径小小于于0.1毫毫米米、数数量量多多、不不容易消除容易消除（2）产生原因生原因A、溶解气体的析出、溶解气体的析出B、碳酸、碳酸盐、硫酸、硫酸盐的分

33、解的分解C、流股、流股间的化学作用的化学作用D、耐火材料的作用、耐火材料的作用E、含、含钡玻璃高温分解玻璃高温分解F、电化学反化学反应4、冷却方法：自然、冷却方法：自然、强制制三三 影响熔制影响熔制过程的因素程的因素一、玻璃的化学一、玻璃的化学组成成二、配合料的物理状二、配合料的物理状态（一）原料的（一）原料的选择（二）配合料的均匀性、粒度、（二）配合料的均匀性、粒度、颗粒粒组成成三、加速三、加速剂、澄清、澄清剂的的应用用四四、加加料料方方式式：配配合合料料是是否否与与碎碎玻玻璃璃均均匀匀混混合合、料料层厚度、投料机厚度、投料机五、熔制制度五、熔制制度（一）（一）T（二）气氛、窑（二）气氛、窑

34、压（含高（含高压与真空冶与真空冶炼）（三）液面（三）液面（四）泡界（四）泡界线六、耐火材料六、耐火材料质量量七、机械七、机械搅拌、鼓泡、浸没式燃拌、鼓泡、浸没式燃烧（一）浸没式燃（一）浸没式燃烧作用特点作用特点1、热利用率高利用率高2、熔化率高，熔化面、熔化率高，熔化面积小小3、燃、燃烧生成物使玻璃液充分混合生成物使玻璃液充分混合4、玻璃液承受最高温度而非砌体、玻璃液承受最高温度而非砌体（二）浸没式燃（二）浸没式燃烧器安装方式：池底、池壁器安装方式：池底、池壁（三）使用注意事（三）使用注意事项1、燃、燃烧器空气和煤气器空气和煤气压力力须大于玻璃液静大于玻璃液静压力力2、在一定温度加料、在一定温

35、度加料时，首先，首先应当加入碎玻璃当加入碎玻璃3、生料和碎玻璃、生料和碎玻璃应在两燃在两燃烧器之器之间较冷的地方加入冷的地方加入4、若所加料是粉料，、若所加料是粉料，应加到液面以下加到液面以下5、燃、燃烧器与壁器与壁联结处玻璃液粘度大，可以防止泄露玻璃液粘度大，可以防止泄露6、燃、燃烧器中燃料器中燃料应该完全燃完全燃烧7、气泡排除：熔化池、炉坎、澄清部、气泡排除：熔化池、炉坎、澄清部八、八、电辅助加助加热（一）（一）电热元件：元件：电极、极、电阻阻 1、电极材料：石墨、极材料：石墨、钼、氧化、氧化锡、铁2、特特点点：熔熔化化率率高高、玻玻璃璃质量量好好、热效效率率高高、减减轻对窑窑体的体的损坏

36、、自坏、自动控制，操作条件好控制，操作条件好3、电极的布置：垂直、水平极的布置：垂直、水平4、辅助助电加加热部部位位：宜宜在在澄澄清清带、引引上上室室、工工作作口口；不不宜宜在在冷冷却却部部、投投料料口口（若若料料层厚厚，流流动困困难，可可设在在投料口）投料口）四四 玻璃熔窑玻璃熔窑一、作用一、作用：把合格的配合料熔制成无气泡、条：把合格的配合料熔制成无气泡、条纹、析晶的透明玻璃液，并使其冷却到所需的成型析晶的透明玻璃液，并使其冷却到所需的成型温度。温度。二、分二、分类：连续式窑连续式窑按熔制过程的连续性分按熔制过程的连续性分间歇式窑间歇式窑按使用的热源分按使用的热源分电热窑电热窑火焰窑火焰窑

37、火焰火焰-电热窑电热窑 按窑内火焰流动走向分按窑内火焰流动走向分横火焰窑横火焰窑马蹄焰窑马蹄焰窑纵火焰窑纵火焰窑换热式窑换热式窑 按废气余热回收设备分按废气余热回收设备分蓄热式窑蓄热式窑三、熔窑构成三、熔窑构成（一）熔制部分（一）熔制部分 包括：投料口、熔化部、卡脖、冷却部包括：投料口、熔化部、卡脖、冷却部（二）燃料燃（二）燃料燃烧部分部分 包括：小炉、包括：小炉、喷枪（三）余（三）余热回收部分回收部分 包括：蓄包括：蓄热室或室或换热器器（四）排烟供气部分（四）排烟供气部分 包括：分支烟道、支烟道、包括：分支烟道、支烟道、总烟道以及分烟道以及分支烟道支烟道闸板、板、总烟道烟道闸板、空气交板、空

38、气交换器、器、助燃助燃风机、机、风管等管等四、熔窑工作四、熔窑工作过程程浮法生浮法生产用横焰窑工作原用横焰窑工作原理理图配合料由投料口配合料由投料口进入熔化部，由窑的一入熔化部，由窑的一侧的小炉的小炉喷焰加焰加热，火焰，火焰把把热量量传给配合料，熔化与澄清后的玻璃液配合料，熔化与澄清后的玻璃液进入冷却部，入冷却部，经流槽流槽口口进入入锡槽。燃槽。燃烧后的后的废气气进入另一入另一侧的小炉，的小炉，经蓄蓄热室、烟道、室、烟道、烟囱排出，烟囱排出，横横截截面面图平面平面图五、熔窑作五、熔窑作业制度制度（一）温度制度（一）温度制度两种温度曲两种温度曲线1、山型温度曲、山型温度曲线热点突出，泡界点突出，

39、泡界线明明显，各，各处液流液流轨迹迹稳定，但定，但 投料口温度偏低，熔化用投料口温度偏低，熔化用时较长。2、桥型温度曲型温度曲线热点不明点不明显，位置部，位置部稳定液流定液流轨迹也不迹也不稳定，燃定，燃料消耗量大。料消耗量大。山型温度曲线山型温度曲线桥型温度曲线桥型温度曲线（二）窑（二）窑压概念：液面附近的气概念：液面附近的气压要求：零要求：零压微正微正压。正正压过大：燃料人少困大：燃料人少困难而降低熔化部温度；泡界而降低熔化部温度；泡界线模糊；冷却部温度上升；耐火材料模糊；冷却部温度上升；耐火材料损坏加快。坏加快。负压：冷空气入窑降低火焰温度；影响：冷空气入窑降低火焰温度；影响传热；影响澄；

40、影响澄清和均化清和均化测压点：大点：大碹内表面，或近液面内表面，或近液面处（三）泡界（三）泡界线概念：熔化好的与没有熔化好的玻璃液之概念：熔化好的与没有熔化好的玻璃液之间的分界的分界线，是生，是生产流与流与热对流达到平衡的流达到平衡的结果果影响因素：投料量与拉引量；料堆影响因素：投料量与拉引量；料堆宽度与厚度；度与厚度；热点与投料点与投料口温度差；温度制度；配合料熔化口温度差；温度制度；配合料熔化难易程度等易程度等（四）液面（四）液面1、要求、要求做到投料量与玻璃拉引量相适做到投料量与玻璃拉引量相适应，保持，保持稳定。定。2、投料、投料（1）要求）要求A、投料量与玻璃拉引量适、投料量与玻璃拉引

41、量适应；B、料堆薄而小，不跑偏；、料堆薄而小，不跑偏；C、振、振动小，落差小小，落差小（2）投料）投料设备A、垄式投料机式投料机B、毯式投料机、毯式投料机C、辊式投料机式投料机D、螺旋投料机、螺旋投料机E、振、振动喂料机喂料机3、液面、液面监控控设备（1）铁钩；（2）液面）液面镜；（3）固定式）固定式铂探探针；（4）移）移动式式铂探探针（5）核子液面）核子液面仪（6）气）气压液面控制液面控制仪六、耐火材料的六、耐火材料的选用用常常见配置方案：配置方案：火焰空火焰空间（大（大碹、胸、胸墙）硅硅砖；池壁池壁电熔熔锆刚玉玉砖+电熔莫来石熔莫来石砖+粘土粘土砖，或整，或整块电熔熔锆刚玉玉砖；池底池底粘

42、土粘土砖，或保温，或保温砖+粘土粘土砖+锆质捣打料打料+刚玉玉砖；小炉口小炉口电熔熔锆刚玉玉砖；蓄蓄热室室硅硅砖、粘土、粘土砖、高、高铝砖、碱性耐、碱性耐火材料；火材料；烟道烟道粘土粘土砖七、熔窑的七、熔窑的节能能通常采用以下措施：通常采用以下措施：1、高温熔化制度、高温熔化制度2、熔窑保温、熔窑保温3、废气余气余热利用利用4、改、改进玻璃的熔化工玻璃的熔化工艺5、改、改进燃燃烧技技术6、采用鼓泡与机械、采用鼓泡与机械搅拌技拌技术7、改、改进熔窑熔窑结构构8、采用、采用辅助助电熔及熔及实现生生产自自动化。化。第六节第六节 玻璃的成型玻璃的成型成型方法分成型方法分类物物理理成成型型热塑成型热塑成

43、型 成型成型冷成型冷成型化化学学成成型型吹吹制制成成型型拉拉制制成成型型压压制制成成型型压压延延成成型型浇浇铸铸成成型型离离心心成成型型喷喷吹吹成成型型浮浮法法成成型型 一、浮法成型一、浮法成型 成型成型过程程1150左右的玻璃液，通左右的玻璃液，通过熔窑与熔窑与锡槽相槽相连接的流道、流接的流道、流槽，流入熔融的槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面液面上，在自身重力、表面张力以及力以及拉引力的作用下，玻璃液拉引力的作用下，玻璃液摊开成开成为玻璃玻璃带，在，在锡槽中完槽中完成抛光与拉薄，在成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃槽末端的玻璃带已冷却到已冷却到600左左右，右，辊道的拉引把即将硬化的玻璃

44、道的拉引把即将硬化的玻璃带引出引出锡槽，通槽，通过过渡渡辊台台进入退火窑。入退火窑。1-玻璃液玻璃液 2-流槽流槽 3-闸板闸板 4-碹顶碹顶 5-玻璃带玻璃带 6-锡液锡液 7-槽底槽底 8-保护气体管道保护气体管道 9-过渡辊台过渡辊台1、浮法成型的特点、浮法成型的特点成型成型时不需克服玻璃自身的重力不需克服玻璃自身的重力可以充分可以充分发挥玻璃表面玻璃表面张力的作用力的作用玻璃玻璃带横向温度均匀横向温度均匀可以比可以比较容易地生容易地生产特薄和特厚的玻璃特薄和特厚的玻璃成型成型过程中温度降落慢、拉引速度快程中温度降落慢、拉引速度快避免了玻璃避免了玻璃结晶缺陷、作晶缺陷、作业周期周期长板板

45、宽加大比加大比较容易容易可以在可以在线生生产镀膜玻璃膜玻璃容易容易实现切装机械化自切装机械化自动化化可以比可以比较容易地生容易地生产特大片玻璃特大片玻璃式中，式中，h1、h、dg、d、分、分别为浮起高度、玻璃自然厚度、浮起高度、玻璃自然厚度、玻璃密度、玻璃密度、锡液密度。液密度。2、浮法玻璃的成型机理、浮法玻璃的成型机理（1）玻璃液在）玻璃液在锡液面上的浮起高度液面上的浮起高度（2）浮法玻璃自然厚度）浮法玻璃自然厚度 概念概念:浮在浮在锡液面上的玻璃液不受到任何外力作用液面上的玻璃液不受到任何外力作用时所所显示的厚度。示的厚度。影响因素影响因素:玻璃液的表面玻璃液的表面张力力g、锡液的表面液的

46、表面张力力t、玻璃液与、玻璃液与锡液界面上的表面液界面上的表面张力力g、t 以及以及玻璃液与玻璃液与锡液的密度液的密度dg、d。（3）抛光原理）抛光原理抛光的概念抛光的概念一般的抛光是指一般的抛光是指对物件物件进行机械加行机械加工，使它的表面工，使它的表面变得十分光滑。得十分光滑。浮法玻璃的抛光浮法玻璃的抛光过程主要是依程主要是依赖于玻璃液于玻璃液表表面面张力力的作用的作用一种内力的作用一种内力的作用实现的。的。玻璃的表面玻璃的表面张力力不同成分的玻璃液，其表面不同成分的玻璃液，其表面张力力不同，一般不同，一般变化在（化在（2.203.80）10-1N/m范范围内。内。对于于钠钙硅玻璃，表面硅

47、玻璃，表面张力与力与组成的关系成的关系为：各种氧化物的表面各种氧化物的表面张力系数力系数ai氧化物的含量氧化物的含量锡液的表面液的表面张力玻璃液的表面力玻璃液的表面张力力锡液的表面液的表面张力力锡槽中的槽中的锡液是一种复液是一种复杂的溶液，其的溶液，其杂质对表面表面张力的影响很小，可以用力的影响很小，可以用纯锡液的液的表面表面张力来代替。力来代替。玻璃与玻璃与锡液界面上的表面液界面上的表面张力力高温下，玻璃液和高温下，玻璃液和锡液是两种不相容的液液是两种不相容的液体，在它体，在它们的界面上存在表面的界面上存在表面张力。力。两相界面上表面两相界面上表面张力与两相的力与两相的密度差密度差有关。有关

48、。气相密度液相密度气相密度液相密度，液，液-气界面的表面气界面的表面张力液力液-液界面的表面液界面的表面张力力在重力和表面在重力和表面张力平衡力平衡时，玻璃液在，玻璃液在锡液面上液面上形成形成约7mm厚的玻璃厚的玻璃带。在拉引略小于平衡厚。在拉引略小于平衡厚度的玻璃度的玻璃时，如，如6-6.5mm，只要适当增大拉引，只要适当增大拉引速度，速度，对玻璃玻璃带产生一定的拉力就可以了。生一定的拉力就可以了。（4）拉薄原理）拉薄原理难点点拉引更薄的玻璃拉引更薄的玻璃在拉薄在拉薄过程中，拉力使玻璃程中，拉力使玻璃变薄，薄，而表面而表面张力有使玻璃增厚的力有使玻璃增厚的趋势，使使带宽有收有收缩的的趋势。适

49、宜粘度：适宜粘度：106Pas，常用范围是，常用范围是105.25-106.75 Pas拉薄的方法：拉薄的方法：解决解决办法法拉薄的适宜粘度拉薄的适宜粘度拉薄的方法拉薄的方法 徐冷法徐冷法 重新加重新加热法法 拉薄的措施拉薄的措施高速拉引高速拉引施加横向拉力施加横向拉力（5）拉）拉边器的配置器的配置A、原理：通、原理：通过调节拉拉边器安装位置、角度、运器安装位置、角度、运转速速度、度、压入深度等方法入深度等方法调节玻璃玻璃带的厚度。的厚度。B、数量：与厚度有关。、数量：与厚度有关。使用中的拉使用中的拉边器器玻璃厚度玻璃厚度(mm)(mm)5 54 43 32 21.61.6拉边器配用台数拉边器

50、配用台数(台台)1 12-32-33-43-44-54-57 7厚玻璃是指大于平衡厚度的玻璃厚玻璃是指大于平衡厚度的玻璃（6）厚玻璃生）厚玻璃生产原理原理当玻璃液厚度大于平衡厚度当玻璃液厚度大于平衡厚度时，重力和，重力和侧向向力的合力大于表面力的合力大于表面张力的合力，合力方向使力的合力，合力方向使玻璃展薄，玻璃展薄，合力合力Fc称称为展薄力展薄力。玻璃愈厚，展薄力愈大。要玻璃愈厚，展薄力愈大。要获得厚玻璃，必得厚玻璃，必须有一个阻有一个阻挡力力F0来平衡展薄力来平衡展薄力Fc，即，即3、锡的物理性的物理性质向向锡槽中所加的槽中所加的锡为锡锭，易氧化成氧化易氧化成氧化亚锡、氧化、氧化锡，储存温