玻璃熔制及熔窑---玻璃熔制过程ppt课件.ppt

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1、浮法玻璃生产技术与设备第三章玻璃的熔制及熔窑------熔制过程玻璃的熔制过程硅酸盐形成阶段玻璃形成阶段玻璃液澄清阶段玻璃液均化阶段玻璃液冷却阶段配合料的熔化阶段，约需32min不透明烧结物800℃~900℃1200℃完成透明的玻璃液1400~1500℃干净的玻璃液均匀的玻璃液温度降低200~300℃适合成型的玻璃液说明：五个阶段相互联系相互影响，并不是严格按照顺序进行，常常是同时进行或交替进行。1300~1400℃硅酸盐的形成阶段配合料在高温的作用下，各个组分本身、各个组分之间经历一系列的物理反应、化学反应和物

2、理化学反应，最后变成硅酸盐和SiO2不透明烧结物的过程。约需3~4min。β—石英→α石英575℃α石英→α鳞石英875℃α鳞石英→α方石英1470℃熔化1710℃1.定义：2.配合料中各单组分的加热变化a.多晶转变：如SiO2、芒硝等无水芒硝（斜方晶系）→偏位芒硝（单斜晶系）235℃左右熔融884℃分解大于1200℃硅酸盐的形成阶段b.盐类分解：如碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐例如：纯碱—700℃左右开始分解放出CO2；石灰石500℃左右开始分解；白云石700℃左右MgCO3（先）分解完全，CaCO3（后）分解很少；硝

3、酸钠350℃左右开始分解。c.脱水：结晶水、结构水、化学结合水d.熔融：固态转变为液态硅酸盐的形成阶段b.形成复盐3.各组分之间（多组分）的加热反应a.固相反应:c.形成硅酸盐d.生成低共熔物注：多组分配合料中碳酸盐分解和硅酸盐形成开始的温度低，反应速度快。在实际生产中（投料口温度达1300℃）各种反应同时进行。完成时间极短（大概只有3~4min）。固相之间的反应（大量气体逸出，CaCO3与MgCO3的分解）形成复盐其他组分与SiO2作用形成硅酸盐形成低共熔物少量液相出现固液之间的反应开始，液相增加（由硅酸盐与游

4、离SiO2组成的不透明烧结物）硅酸盐的形成阶段4.配合料组分在加热过程中的挥发损失意义：在配料设计过程充分考虑到挥发损失量，保证配料计算的准确度。玻璃中容易挥发的组分及挥发率：组分Na2O（纯碱引入）Na2O（芒硝引入）K2OZnOPbOB2O3FSe挥发率（%）3.26.0124.014155090注：SiO2和Al2O3的挥发率通常很小，但当配合料中含有氟化物时，需要考虑SiO2的挥发量，一般每份CaF2，SiO2的挥发量为0.33份，每份Na2SiF6，SiO2的挥发量为0.6或0.4份。硅酸盐的形成影响原

5、料挥发量的因素：（1）熔制温度：温度越高，挥发量越大。熔制温度由1450℃变化到1550℃，挥发率将增加一倍。（2）同一种氧化物，原料不同，挥发量不同。无水硼砂比硼酸和十水硼砂低。（4）配合料中的水分越高，Se的挥发率越高。（3）氧化物在原料中的含量越高，挥发量越高。（5）同一种氧化物在不同的玻璃中挥发率不同。硅酸盐的形成影响配合料熔化的因素：（1）熔制温度：温度越高，反应速度提高。温度每提高10℃，反应速度约增加10%。（2）原料的形式：复合原料可以降低熔制温度，同时有利于玻璃液的澄清均化。玻璃的形成石英颗粒的

6、消失玻璃的形成过程：配合料中难熔的石英颗粒在各种硅酸盐和液相的作用下，逐渐溶解、扩散而消失，形成透明的玻璃液。约需要28~29min。石英颗粒固体表面的溶解：速度快b.溶解后的SiO2自表面想熔体扩散：速度慢玻璃的形成速度主要取决于石英颗粒的扩散速度玻璃的形成影响石英砂颗粒在熔体中溶解速度的主要因素：（1）溶解的SiO2从表向熔体的扩散系数；（2）砂粒表面的SiO2与熔体中SiO2的浓度梯度；（3）交界层的厚度；（4）接触面积。而扩散系数与熔体的粘度有关，越大，扩散系数越小。玻璃的形成玻璃形成的动力学：1.玻璃成

7、分：τ---熔化速度常数，表示玻璃相对难熔的特征。τ是一经验常数，要综合各种因素后确定熔化温度。玻璃的形成2.石英颗粒的尺寸：τ---形成玻璃的时间石英颗粒越小，反应时间越短。注：过小，结团而成为大颗粒，反而不宜熔化。3.熔体温度：τ---形成玻璃的时间b、t与玻璃成分、原料颗粒度等相关的常数玻璃的形成4.配合料及投料质量a.原料的颗粒级配难熔的小一些、易熔的大一些；密度小的粗一些，密度大的细一些。b.配合料质量均匀性与水分含量c.投料方式薄层投料、均匀投料d、碎玻璃玻璃液的澄清玻璃液中可见的气体夹杂物消除的过程

8、，称为玻璃液的澄清过程。澄清温度大概为1400℃~1500℃种类：O2、N2、CO2、SO2、SO3、NO2、NO、H2O、H2等1.定义：2.玻璃液中气体（1）来源与种类a.配合料空隙中带入的空气b.盐类分解放出的气体c.易挥发物质挥发及水分蒸发和分解d.耐火材料气孔中气体的排出及被侵蚀过程释放的气体e.燃料燃烧产物玻璃液的澄清a.可见气泡（2）气体的存在形式b.溶解气