瓶罐玻璃自炸研究

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1、瓶罐玻璃自炸研究摘要：介绍玻璃瓶罐自炸现象的产生和检测方法，分析自炸原因并提出预防自炸的措施。关键词：玻璃瓶罐；缺陷；自炸中图分类号：TQ171.6文献标识码：B文章编号：1000-2871(1999)05-0028-04InvestigationonSelf-ExplosionofGlassBottles　　瓶罐玻璃生产中有时发生产品自炸现象。表现在温差实验中、货场堆放时或巴氏杀菌过程。持续时间短的一二小时，长的二三天，往往造成较大损失。笔者在工作中多次经历过产品自炸，对问题的发生、发展和解决

2、方法积累了一点经验，本文对三种自炸现象、检测方法、原因分析以及控制预防措施做一介绍。1　炉温波动产生的产品自炸1.1　现象　　我厂一座38m2蓄热式马蹄焰池窑运行至第4年，生产翠绿料啤酒瓶时出现条纹，时轻时重，温差实验个别产品炸裂，用户在巴氏杀菌阶段大量爆炸。其间出现过质量较好的阶段。换白料生产异型瓶后产品质量稳定，未再发生自炸事故。停炉冷修发现窑坎刚玉砖完全被侵蚀掉，刚玉砖下部的粘土砖大部分被侵蚀与池底平，局部玻璃液甚至钻入池底。1.2　检测　　啤酒瓶发生自炸之前，在应力仪上检测到产品中有条纹

3、。紫色与蓝色间隔，类似扫帚印，分布于瓶底及瓶身。条纹轻重有变化，当出现强烈黄干涉色时温差试验部分产品自炸，瓶身外观出现凹凸感的可视条纹。做玻璃全分析(见表1)其成分无明显变化。表1　玻璃的设计成分与分析成分(inwt%)项　　目SiO2Al2O3Na2OCaOMgOBaOFe2O3Cr2O3设计成份68.305.4014.558.521.950.600.500.12全分析168.165.5214.758.301.930.570.510.12全分析268.725.3014.468.451.860.

4、620.530.12全分析367.845.7114.688.621.890.610.500.12　　注全分析1为问题发生前的结果，2、3为有炸裂时的结果。1.3　原因分析　　三次玻璃全分析与设计成分相比虽然有差异，仍可以认为在正常波动范围之内。从表中我们找不出产品发生炸裂时成分变化呈现的规律性，造成自炸的影响因素尚不能在玻璃全分析中反映出来。分析窑炉结构及运行工艺参数(见表2)，其中1.35m池深是该炉此次冷修中重点改动的地方，目的是增加窑池的容量以利于提高熔化率。但是因无池底鼓泡、电助熔等

5、辅助措施，熔制翠绿料玻璃时池底温度较低，将会形成一层较厚的粘滞层。由于比重的原因，粘滞层同时也是富含SiO2、Al2O3的玻璃。窑炉运行后期，煤气过道堵塞较重，不得不增大鼓风量和鼓风压力才能保证输送煤气的量，这造成了煤气炉操作不稳定，窑炉熔化温度指标得不到保证，炉温波动较大(见图1)。表2　窑炉结构及运行工艺参数项目窑炉燃料料别池深熔化温度指标38m2蓄热式马蹄焰发生炉煤气翠绿料1.35m1550℃图1　啤酒瓶自炸前后熔化温度曲线　　这种炉温波动具有周期性的特点，图1反映了一个波动周期。由跌温开

6、始，逐步升温，然后温度超标，再回到指标范围波动。池底粘滞层的厚度随温度波动而变化。当一个波动周期温度从最低点升到最高点后，粘滞层的厚度逐步变薄，一直到最薄，此时含SiO2、Al2O3较高的玻璃和粘土砖被侵蚀形成的玻璃进入工作池和供料道参与成形。当这种过程发生较剧烈时，高SiO2、Al2O3玻璃来不及均化，在制品中形成结构不均质，应力仪上观察到强烈的黄干涉色条纹，高SiO2、Al2O3玻璃与基质玻璃界面上产生张应力，制品受热冲击时，由于膨胀系数不同而炸裂。从几起事故发生的规律分析，炉温低时产品中有

7、气泡但不炸裂，炉温从低于指标持续升高超过指标20～30℃，保持1～2个班之后产品发生自炸。相比较而言白料玻璃导热性好，粘滞层薄，形成的条纹及结构应力要轻，不再出现产品自炸。1.4　解决措施　　⑴窑炉结构设计时在池深选择上应考虑玻璃料色、燃料种类、有无鼓泡、电加热等因素。若仅有气体燃料加热时，生产有色玻璃的窑炉池深以不超过1m为宜。许多厂家的经验表明，浅池窑炉生产啤酒瓶的质量比深池稳定。　　⑵对玻璃中的条纹应引起足够重视，坚持定时检测，及时发现黄干涉色的条纹，以便采取措施。温差试验可判定条纹对产品

8、质量的影响，从而帮助发现不合格品，以8h一次为宜，出现异常情况应增加频度。　　⑶确保工艺指标特别是温度指标的稳定。以发生炉煤气为燃料的窑炉，当煤气过道堵塞影响熔化温度时，应彻底清理。本例所说的这座窑炉，运行三年半后，停产24h清理煤气过道，出口压力由1100Pa降为150Pa，确保了最后半年熔化温度及产品质量稳定。2　料道冷却风与产品自炸2.1　现象　　生产普白料瓶罐玻璃的过火式料道，由于料温过高，使用高压风冷却，滴料料型发生弯曲，制品温差试验自炸，改用风葫芦冷却，冷却位置分散后移，问题得到解决