玻璃工艺学课件.ppt

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1、第三章玻璃的工艺学玻璃配合料的制备玻璃的熔制玻璃的成形与退火玻璃的缺陷本章练习1、名词解释纯碱挥散率、芒硝含率、煤粉含率、萤石含率、玻璃熔制2、简答1）简述表面张力在玻璃制备工艺中的作用（主要是玻璃澄清和成形）；2）玻璃缺陷主要有哪些，玻璃的气泡的成因是什么？3）什么是浮法玻璃，浮法玻璃是如何实现玻璃厚度控制的？玻璃成分的设计玻璃成分的设计要考虑的主要有如下方面：1．制品质量要求，指制品对玻璃性能的要求2．工艺要求2.1熔制方面应便于熔制，澄清，不易产生缺陷。2.2成型方面要求玻璃的粘度-温度曲线能适应成型操作的要求，在保证产品质量的前提下，有最大的成型速度，并在成型时不能

2、析晶。2.3加工方面如热处理时不易析晶，玻璃中的氧化物不易被还原，能满足在以后的研磨，熔接等加工时的操作要求。原料的选择原料选择的基本要求1．符合玻璃既定设计的成分要求，又要为成分调整留有余地2．原料质量符合技术要求3．适于熔化和澄清4．容易加工破碎5．对耐火材料的侵蚀要小1.玻璃配合料的制备根据设计的玻璃组成及所选用的原料成分，将各种原料的粉料按一定比例称量，混合而成的均匀混合物称做配合料。实践证明，成分和粘度均匀的配合料，不仅能强化玻璃的熔化和澄清过程，而且还能减少或消除影响玻璃质量的各种弊病。组成正确和稳定配合料的组成正确和稳定关系着玻璃成分的正确和稳定。通常必须从配

3、料计算和各原料称量的正确性两方面来保证。当原料的化学成分、水分等发生变化时，必须随时调整配方。对配合料的质量要求具有一定的颗粒级配构成配合料的各种原料均有一定的颗粒组成。它直接影响到配合料的均匀度、玻璃熔化速度、玻璃液的均匀度。不仅要求同一种原料有适宜的颗粒度，而且要求各种原料之间有一定的粒度比，其目的在于提高混合均匀度和防止配合料在运输过程中的分层。适当减小难熔原料的粒度有利于提高熔化速度。具有一定的水分配合料中含有一定的水分或有润湿剂的水，润湿石英原料，使水在石英颗粒表面形成水膜，这层水膜可以溶解纯碱和芒硝达5%，有助于加速熔化。同时，可以增加原料颗粒之间粘附力，有利于

4、减少粉尘、防止分层、提高混合均匀度。配合料的加水量随着原料粒度变化也要变化，颗粒度愈细，加水量愈多。配合料的含水量一般在3％-7％(质量分数)范围。具有一定的气体率配合料加热分解逸出的气体量与配合料质量之比称为气体率。配合料中必须含有部分能受热分解放出气体的原料，逸出一定量的气体能使玻璃熔体产生搅拌作用，有利于玻璃液的澄清和均化。气体率过高，会造成玻璃起泡，“溢料”，但气体率过低，又使玻璃“发滞”，不易澄清。不同种类的配合料，气体率要求不同，对于钠钙硅酸盐玻璃来说，合适的气体率为15％-20％。硼硅酸盐玻璃的气体率一般为9％-15％。均匀性良好配合料是否混合均匀，将影响玻璃

5、制品的产量和质量。如果混合不均匀，则在石英砂等难熔物较多之处熔化就困难，甚至会残留未熔化的石英颗粒，破坏了玻璃的均匀性，使玻璃中产生结石、条纹、气泡等缺陷。而在易熔物(如纯碱等)较多处，易侵蚀耐火材料，也会造成玻璃不均匀。配合料计算中的工艺参数纯碱挥散率纯碱中未参与反应的挥发、飞散量与总量的比值，即它与加料方式、熔化方法、熔制温度、纯碱的本性有关。在池窑中纯碱的挥散率一般在0.2％～3.5％之间。芒硝含率芒硝引入的Na2O与芒硝和纯碱引入的Na2O总量之比，即：芒硝含率随原料供应和熔化情况而改变，一般为5%～8%。煤粉含率由煤粉引入的固定碳与芒硝引入的Na2SO4之比，即：

6、在生产上一般控制在3％～5％。萤石含率由萤石引入的CaF2量与原料总量之比，即：一般为18％～26％。计算步骤第一步先粗算。即假定玻璃中全部SiO2和Al2O3均由硅砂和砂岩引入；CaO和MgO均由白云石和菱镁矿引入。在粗算时，可选择含氧化物种类最少，或用量最多的原料开始计算。第二步进行校正。例如，在粗算硅砂和砂岩用量时，没有考虑其他原料所带入的SiO2和Al2O3，所以应加以校正。第三步把计算结果换算成配料单。配料计算实例高强度低膨胀微晶玻璃（Li2O-Al2O3-SiO2系统）配料计算性能要求化学组成原料选用硅砂（含SiO2>99%）磷酸铝AlPO4(CP)氢氧化铝Al

7、(OH)3(CP)氧化钛TiO2(CP)氧化锆ZrO2(工业级)碳酸镁MgCO3（CP）硝酸钾KNO3(CP)氟化钠NaF(CP)碳酸锂Li2CO3(CP)氧化砷As2O3(CP)硝酸铵NH4NO3（AR）挥散量设定（%）；P2O550ZrO225TiO210Li2O6配合料计算硅砂SiO265.40÷0.99=66.06磷酸铝P2O51.31÷0.50=2.62AlPO42.62÷0.58=4.52Al2O34.52×0.42=1.90氢氧化铝Al2O322.80-1.90=20.90Al(OH)320.90÷0