第二章玻璃原料及配合料制备ppt课件.ppt

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1、第二章　　玻璃原料及配合料制备凡能被用于制造玻璃的矿物原料、化工原料、碎玻璃等统称为玻璃原料。为了熔制具有某种组成的玻璃所采用的，具有一定配比的各种玻璃原料的混合物叫做配合料。原料的选择与配合料的制备是玻璃生产工艺的主要组成部分，它直接影响玻璃制品的产量、质量与成本。2.1玻璃原料玻璃原料通常按其用量和作用的不同而分为2.1.1主要原料：向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，如石英砂、石灰石、纯碱等。2.1.2辅助原料：为使玻璃获得某些必要的性质和加速溶制过程的原料。这种原料用量少，但它们的作用往往是不可替代的。以下分别简要介绍这两类原料2.1.1.1石英原料在玻璃生产中的

2、作用二氧化硅是重要的玻璃形成氧化物，以硅氧四面体[SiO4]的结构组元形成不规则的连续网络，成为玻璃的骨架。石英砂、砂岩、石英岩和石英是引入SiO2的原料。在日用玻璃中的用量较多，约占配合料重量的60～70％以上。影响因素：玻璃中二氧化硅的含量；石英砂的主要成分；石英砂颗粒度与颗粒组成；矿物组成；硬度影响。2.1.1.2长石类原料在玻璃生产中的作用主要提供A12O3，同时引入K2O、Na2O、SiO2等成分，减少纯碱用量。质量较高的玻璃不用长石配料。技术要求：A12O3>16%；Fe2O3<0.3%；R2O（K2O+Na2O>12%。代用原料：有高岭土、叶腊石等。其技术

3、要求是：高岭土：A12O3>30%；Fe2O3<0.4%；其它成分要求稳定。叶腊石：A12O3>25%；Fe2O3<0.4%；SiO2<70%2.1.1.3引入氧化钠的原料氧化钠在玻璃中的作用：氧化钠Na2O是普通玻璃的主要组分之一，它是网络外体氧化物，钠离子居于玻璃结构网络的空穴中。Na2O能提供游离氧使玻璃结构中的O/Si比值增加，发生断键，因而可以降低玻璃的黏度，使玻璃易于熔融，是玻璃良好的助熔剂。Na2O增加玻璃的热膨胀系数，降低玻璃的热稳定性、化学稳定性和机械强度，所以不能引入过多的Na2O，一般不超过18%。引入Na2O的原料主要为纯碱和芒硝，有时也采用一部

4、分氢氧化钠和硝酸钠。1、纯碱（碳酸钠）Na2CO3纯碱是引入玻璃中Na2O的主要原料，分为结晶纯碱(Na2CO3·10H2O)与煅烧纯碱(Na2CO3)两类。玻璃工业中采用煅烧纯碱。煅烧纯碱可分为轻质和重质两种。一般选重质。对纯碱的质量要求：Na2CO3＞98％，NaCl＜1％，Na2SO4＜0.1％，Fe2O3＜0.1％。2、芒硝芒硝：硫酸钠（Na2SO4）。使用含水芒硝：要预先熬制，以除去其结晶水，再粉碎、过筛，然后使用。无水芒硝或化学工业的副产品硫酸钠(盐饼)，884℃熔融，热分解温度在1120~1220℃之间。但在还原剂的作用下，其分解温度可以降低到500~70

5、0℃，反应速度也相应地加快。还原剂：煤粉、焦炭粉、锯末等。用量不足时Na2SO4不能充分分解，会产生过量的“硝水”，对熔炉耐火材料侵蚀较大，使玻璃制品产生白色的芒硝泡。用量过多时会使玻璃中的Fe2O3还原成FeS和生成Fe2S3，与多硫化钠形成棕色的着色团——硫铁化钠，从而使玻璃着成棕色。硝水中除Na2SO4外，还有NaCl与CaSO4。为了防止硝水的产生，芒硝与还原剂的组成最好保持稳定，预先充分混合，并保持稳定的热工制度。在坩埚熔制中，用烧热的耐火砖或红砖，除去硝水。芒硝与纯碱比较有以下的缺点：芒硝分解温度高，二氧化硅与硫酸钠反应温度高，反应速度慢。因此，熔制玻璃温度

6、高，热耗高。芒硝蒸汽对耐火材料有强烈的侵蚀作用，未分解的芒硝，在玻璃液面上形成硝水，加速对耐火材料的侵蚀，使玻璃产生缺陷。芒硝配合料必须加入还原剂，并在还原气氛下进行熔制。芒硝较纯碱含Na2O量低，往玻璃中引入同样数量的Na2O时，所需芒硝的量比纯碱多34％，相对的增加了运输和加工储备等生产费用。纯碱缺乏时，用芒硝引入Na2O芒硝除引入Na2O外，还有澄清作用，因而在采用纯碱引入Na2O的同时，也常使用部分芒硝(2~3％)。芒硝能吸收水分而潮解，应储放在干燥有屋顶的堆场或库内，并且要经常测定其水分。芒硝的质量要求：Na2SO4＞85％，NaCl＜2％，CaSO4＜4％，

7、Fe2O3＜0.3％，H2O＜5％。3、氢氧化钠氢氧化钠（NaOH），代替部分纯碱引入一定量的Na2O，可湿润配合料，降低粉尘，防止分层，缩短熔化过程。在粒化配合料中，同时用作粘结剂。4、硝酸钠硝酸钠（NaNO3），熔点318℃，加热至350℃，则分解放出氧。继续加热，则生成的亚硝酸钠又分解放出氮和氧。在熔制铅玻璃等需要氧化气氛的熔制条件时，须用硝酸钠引入一部分Na2O。此外硝酸钠比纯碱的气体含量高，为了调节配合料的气体率，也常用硝酸钠来代替一部份纯碱。硝酸钠是引入Na2O的原料，也是澄清剂、脱色剂和氧化剂。硝酸钠一般纯度较高，质量要求：