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浮法玻璃主要原料和辅助原料加工工艺与特性

发表时间:2020-09-07 16:50 浏览:

  浮法玻璃原料可划分为主要原料和辅助原料两大类,主要原料引入决定着玻璃的基本物理及化学性能的成份,用于生成玻璃形成体、玻璃中间体和玻璃网络外体,这些原料经过融熔、反应后即生成硅酸盐构成玻璃液的主体。生产钠钙硅酸盐玻璃的主要原料有:硅质原料、白云石、石灰石、长石、纯碱等,辅助原料则是能使玻璃产品获得某些工艺性质和加速溶制过程的原料。

浮法玻璃的生产系统示意图

  一、硅质原料

  硅质原料是浮法玻璃生产中的主要原料,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?,硅质原料的质量对玻璃产品的质量有决定性的影响。砂岩是石英砂在地质变化的高压作用下,由胶结物胶结而成,属于沉积岩。密度 2.5~2.65g/cm3,莫氏硬度为 7。砂岩在自然界中分布广泛,加工之后可用于玻璃熔制,含铁较多的砂岩多呈淡红色,而优质的砂岩则呈白色或淡青色。

  二、碎玻璃

  碎玻璃是一种宝贵的资源,世界诸多发达国家都十分重视碎玻璃的回收利用。把碎玻璃掺入配合料中使用,是碎玻璃回收利用的传统方法。碎玻璃中含有约70%无定形的SiO?和Al?O?,具有潜在的活性。配合料中加入适量的碎玻璃,在工艺上可以降低配合料熔化温度、提高玻璃熔化效率,同时还节省玻璃原料和燃料的用量,减少废气排放量,延长熔窑使用寿命等。

  但是,引入碎玻璃对玻璃的熔制和产品质量也会产生影响。碎玻璃对玻璃熔制的影响包括:

  1.二次挥发。在碎玻璃重熔过程中,其中易挥发的组分(主要是碱金属)会再一次挥发,使该组分在玻璃中的含量减少,例如,重熔后的Na?O 组分比重熔前平均低 0.15%。

  2。二次积累。熔窑中的高温玻璃液对耐火材料不断侵蚀,其中的Fe?O? 和Al?O?融入玻璃液中,在碎玻璃的循环使用中含量不断增加,即是常说的二次积累。

  3.对一些化学稳定性差的玻璃,碎玻璃表面水解使得表面层成分与内层成分差别很大,所以熔制温度较低或玻璃液均化不好时,玻璃液内常会留下明显的线痕。

  4。碎玻璃中含有较多的结合气体,重熔时会产生微小气泡而难于澄清,因此,加入的碎玻璃过多,就难于澄清。而且大量、反复使用碎玻璃,会使玻璃液均匀性变差,容易产生析晶而使玻璃原板变脆。

  碎玻璃的颗粒度及在配合料中的比例对玻璃熔化有明显影响。实际生产中要求碎玻璃的粒度要均匀,碎玻璃中等粒度的所占比例不少于80%。

  三、白云石

  白云石料约占配合料总量的 15%,它是由 CaCO?和 MgCO?组成的复盐,用来引入玻璃成分中的 CaO 和 MgO。白云石密度 2。8~2。85 g/cm3,莫氏硬度 3。5~4,多呈蓝白色、浅灰色和黑灰色。

  四、石灰石

  石灰石约占配合料总量的4%,有效成分为CaCO?,用来引入玻璃成分中的 CaO。石灰石的密度为 2.7g/cm3,莫氏硬度为3,其外观颜色受氧化铁含量高低的影响,多呈灰色、淡黄色和淡红色。

  CaO 的主要作用是增加玻璃的化学稳定性和机械强度。含量过高会使玻璃易于析晶,因此,要求玻璃中CaO含量小于12%。处于高温区,CaO 会降低玻璃液粘度,加速玻璃的熔化和澄清,但在低温区,粘度又会快速增大,不利于玻璃成形操作。

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