玻璃的熔制及熔窑培训课件2016.3解析.pptx

;玻璃的熔制及成型 一、熔制过程 二、玻璃的熔制设备 三、影响玻璃熔制过程的因素 四、玻璃池窑耐火材料的蚀变 五、玻璃熔体的质量缺陷 六、玻璃的成型;一、熔化过程 定义：玻璃的熔化又称为玻璃的熔制或熔炼，是指玻璃配合料 经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符 合成型要求的玻璃液的过程。 玻璃的熔化过程是一个很复杂的物理、化学过程。大体上可分为以下五个阶段： 1. 烧结体的形成 2. 玻璃液的形成 3. 玻璃液的澄清 4. 玻璃液的均化 5. 玻璃液的冷却 ; 需要指出的，玻璃熔制过程的五个阶段，在实际生产中， 是难以完全分开的，有时甚至是同步发生的。 ;;二、玻璃的熔制设备： 工业上用于玻璃熔制的设备有坩锅窑和池窑。前者产量 低、耗能大，主要用于手工生产小批量的玻璃制品；后者用 于玻璃产品的工业化大规模的连续生产。;大璇砌筑图;喷火口砌筑图;熔化池砌筑图;熔化池组装图;2. 按窑内火焰流动的方向分 ： （1） 横焰窑： 窑内火焰作横向流动、与玻璃液流动方向垂直； （2） 马蹄焰窑 ： 窑内火焰呈马蹄形流动； （3） 纵焰窑 ： 窑内火焰作纵向流动、与玻璃液流动 方向相平行。;四、玻璃池窑耐火材料的蚀变： 在玻璃生产过程中，耐火材料因与高温玻璃液、配合料 和玻璃液的挥发物以及燃料中某些组份及其燃烧产物相互作 用，从而受到侵蚀。这种侵蚀一方面导致窑炉寿命的缩短， 另一方面还影响到玻璃制品的质量。 影响耐火材料蚀变的因素 ； 常见耐火材料的蚀变 。;五、玻璃熔体的质量缺陷： 通常所说的缺陷主要是指气泡、条纹和结石三大缺陷， 他们分别是均匀玻璃中的气态、玻璃态和固态夹杂物。这 些缺陷的存在直接影响到玻璃液的质量，关系到玻璃生产 的成品率和生产成本。 气泡 ； 结石 ； 条纹、线道、结瘤 。; 1. 烧结体的形成 （硅酸盐形成阶段） 质量合乎要求的配合料加入玻璃窑炉中，在高温作用下， 发生一系列物理、化学反应，形成不透明烧结物。; 2. 玻璃液的形成（玻璃的形成）： 烧结物进一步加热后开始熔融，并相互熔融、扩散，并 最终由不透明体变为透明玻璃液。但此时的玻??液含有大量可见气泡，且玻璃液的化学成分 很不均匀，这需要澄清和均化过程去完成。 ; 在玻璃熔制过程中，硅酸盐的形成阶段将放出玻璃配合料 重量的18%左右的气体，其中大部分可以通过配合料间的缝隙 排出，剩余的部分将被包裹在此阶段生成的液相和玻璃形成阶 段生成的玻璃相中。 （1）气体的来源 ； （2）气体的种类 ； （3）存在形式 ； （3） 澄清过程 。;（1）气体的来源 ： 配合料中原料的分解； 部分组分的挥发； 组分间化学反应产生的气体； 配合料粉体空隙中夹带的气体； 玻璃液与耐火材料相互作用产生的气体； 玻璃液从窑炉火焰空间中吸收、溶解的气体。 ;（2）气体种类 随着玻璃组成、原料种类、窑炉气氛、压力、温度等的 变化，存在于玻璃液中的气体的种类也不尽相同。常见的有 N2、O2、CO2、H2O、CO、SOx、NOx等。;其中可见气泡中的气体和以物理状态溶解的气体与窑炉中 气体之间存在一定的平衡。;气体在熔窑中的平衡状态：;（4）澄清过程 ： 通常所说的玻璃液的澄清过程是指排除玻璃液中可见 气泡中的气体。根据以上所述的气体平衡关系，要消除可 见气泡，有两种途径：; 4. 玻璃液的均化： 澄清后的玻璃液中存在着条纹及其它不均匀体，需经过 均化过程才能获得化学组成均匀一致的玻璃液。均化过程就是不均匀体在玻璃液中溶解、扩散的过程。 改善玻璃液均化效果的措施主要有： 保证原料和配合料质量,对配合料进行粒化、烧结等预处理； 进行人工均化(如机械搅拌、池底鼓泡等)，加强扩散； 采用先进的熔制技术(如电熔窑可减少挥发)； 对挥发量大的玻璃液可采用密封和液面挡料、撇料、定期池底放料 等方法； ; 5. 玻璃液的冷却 ： 为使玻璃液满足成型所需的 粘度要求，经高温澄清、均化后 的玻璃液需进一步降温冷却。整 个冷却过程应力求平稳进行，以 保证玻璃液的热均匀性，并防止 出现温度波动，以免引起二次气 泡。; 对于普通硅酸盐玻璃，　τ＝;2. 玻璃液的黏度、表面张力的影响 ： Stocks 定律：玻璃液黏度小，有利于不均匀体扩散。 玻璃液表面张力的影响： 玻璃液与不均匀体间的表面张力的差异在很大程度上 决定了不均匀体的溶解与扩散； 玻璃液的表面张力还影响到气泡的内压力。;4. 配合料的质量： 配合料中水份、碎玻璃均起到了促进玻璃融化的作用； 配合料的气体率大小，不仅影响玻璃的得率，更重要得是 影响玻璃的澄清过程； 配合料的成分均匀性是确保玻