浅谈熔制气氛与玻璃微气泡的关系

《浅谈熔制气氛与玻璃微气泡的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈熔制气氛与玻璃微气泡的关系摘要：探讨了氧化还原气氛对浮法玻璃微气泡的影响，及实际生产对火焰气氛的要求，以及减少消除微气泡的几点措施。关键词：玻璃；熔制气氛；微气泡随着我国浮法工艺的技术进步和浮法玻璃质量的不断提高，浮法玻璃微气泡日益受到企业的重视。微气泡一般是指直径在0．05～0．3mm的气泡，在自然光下这些微小气泡是目测不到的。但是直径0．1mm以上的气泡，在玻璃镀膜后已能被肉眼看出，所以微气泡数量的多少是优质浮法玻璃的一个重要指标。微气泡受多项生产工艺参数的影响，产生的因素很多，既有化学的，也有物理

2、的，使得微气泡在实际生产中能有效消除变成了一个行业性难题，在此，本人结合实际生产浅谈对消除减少微气泡的几点看法。一、芒硝在玻璃熔化和澄清中的作用。1、表面活性剂作用。硫酸钠熔点884℃，基本不溶于熔融的钠钙硅玻璃，它聚集在玻璃熔体的所有界面上，大大增加了熔体的流动性以及界面处的润湿能力，使反应速度加快，气体容易排出。2、界面湍动作用。芒硝分解产物在玻璃熔体中是溶解的，它们从界面上被传输到玻璃中，扰乱了界面张力，使熔体在界面处产生剧烈的湍动作用，气泡通过熔体上升得更快，也加快均化速度。3、在玻璃体中形成硫的溶

3、解度梯度。玻璃体中SO2，有较大的溶解度，SO2几乎不溶于玻璃。配合料中芒硝的热分解在1288℃开始，加入碳粉在约500℃部分芒硝与碳粉反应生成Na2S，在900℃剩余芒硝开始反应。由于Na2S的存在，使芒硝分解反应放出气体主要是SO2，而熔体中能够进入玻璃体的S03的分压很小，降低了高温段玻璃中硫的百分含量，使玻璃液在热点以后形成由低到高的硫的溶解度梯度。4、有利于微气泡的吸收。根据玻璃熔制机理，配合料中碳酸盐在1200℃以下的低温段已经完全分解，但玻璃熔体中还残存大量的气泡(主要是CO2、CO、H20、

4、N2)，虽然经过高温段绝大部分都可以被排除，但是还会残留部分微小气泡。由于微气泡在玻璃液中上升速度非常慢，绝大部分要靠玻璃液吸收而消除，但气泡中的CO2、CO、H20、N2等在玻璃中溶解的量十分有限，微气泡很难完全消除。如果在高温段能有一些气体将CO2、CO、H20、N2等带出玻璃液，而自身又容易被玻璃液吸收，则达到消除微气泡的理想状态。芒硝的分解产物就起到了这种作用。部分芒硝在碳酸盐等释放气体反应完成之后的高温段分解，可以进一步带出玻璃熔体中的少量CO2、CO、H20、N2及氮的氧化物等各种气体，使玻璃中

5、的气体含量达到最小，并且绝大部分是芒硝分解产物S02和02。在玻璃液硫含量较低的情况下．它们转化成SO3，，极易被玻璃吸收。少量02还可与玻璃中的Fe2+反应进人玻璃体。二、消除微气泡对火焰气氛的要求在玻璃熔制过程中存在如下诸多氧化还原反应：2Na2SO4+C→2N20+2S02+CO22Na2SO4→2N20+2S02+02Na2SO4+2C→N2S+2C02Na2SO4+Na2S+02→N20+2S022C+02→C0C+02→C024FeO+02→2Fe2032Fe203+C→4Fe0+CO22S02

6、+02→2S03玻璃中可能存在的气体主要有S02、CO2、02、S03、CO、N2、H20等，有的来自于配合料及其化学反应，有的来自于空气。不同的气体在玻璃中有不同的溶解度。有关资料介绍几种气体溶解于玻璃中的量的大小顺序为：SO3>H20>02>CO2>N2，而SO2、CO没有02存在很难进人玻璃体。有关资料介绍，按照斯托克斯定律计算，直径0.1mm的气泡在澄清温度下，通过池深为lm的玻璃液需要约140h。据此可以断定．热点以后玻璃液中的微气泡，除一部分靠聚集结合成大气泡排出外，绝大部分是靠吸收而消除的。玻

7、璃熔制气氛由配合料的氧化还原性和火焰气氛两个因素决定，配合料的氧化还原性一般由芒硝含率、碳粉含率、硝酸钠含率等决定。消除微气泡熔制火焰气氛要满足以下条件：1热点区以前的火焰气氛最好为弱还原性气氛。如果生产含硒、氧化铜等的颜色玻璃，也可采用弱氧化气氛，但玻璃产生微气泡的倾向增加。若其它条件具备，熔制氧化性配合料，在低温区采用弱氧化气氛，同样可以熔制出无微气泡的玻璃。因为在氧化气氛和较低温度下Na2S04的分解很微弱，玻璃熔体中产生SO3的倾向较小。就是说，低温区玻璃熔体不可能溶解较多的硫(SO3)。2保持热点

8、区火焰弱还原性气氛。在热点区是玻璃体形成的主要阶段，此时玻璃液的均化和扩散最为迅速，火焰呈还原性气氛，则玻璃液中氧的分压较小，有利于可逆化学反应2S02+02→2S03向生成2S03的方向移动。SO3几乎不能溶人玻璃体被迅速排出，这就降低了热点区玻中硫的溶解度，有利于热点以后微气泡中的S02和02生成SO3进人玻璃体反之，化学反应向生成s03，的方向移动，在热点区玻璃中溶解较多的SO3，热点以后区域吸收微气泡中S