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作者:徐龙稳
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根据玻璃的化学组成和所选用的原料组成,通过配方计算过程,就可得到
玻璃瓶生产厂家的实际配方。按照生产实配方称取各原料的用量然后混合均匀,把所得到的均匀混合物称为配合料。因此玻璃瓶厂在玻璃配料过程通常也称为配合料制备过程。
玻璃器皿由于生产量较小,配合来的制备过程一般采用人工配料的机械配料相结合的办法,而对于平板玻璃、瓶罐玻璃、显得管玻璃等行业由于生产量较大,一般均采用自动化配料,无论是人工配料还是自动化配料,所自备的配合料都必须符合玻璃溶制的要求。人工配料与自动配料工艺流程大致相同。无论是现代化的配料系统、半机械化配料系统乃至手工配料。虽然劳动强度、设备精度、配合料参数有所区别,但对配合料的工艺要求是相同的。总的要求是、配料前测得原料的水分,配方有干基调为湿基、称量准确,不允许大秤称小料,同样也不允许小秤称大料,称量设备运转正常、保证配合料混合时间-----最佳混合时间和适量的水分【6%----9%】保证配合料运输过程中不分层和加速熔化过程。
从配合料变成透明的玻璃液是一个及其复杂的物理化学反应过程,影响玻璃熔化的因素很多,但主要的因素有玻璃的化学组成。玻璃组成等Sa2O、AI2O3等含量越高,玻璃越不容易熔化,把这类组分称为被熔解组分,把Na2O、K2O、B2O3称为熔化组分,这类组分在玻璃组成中含量越高,玻璃越容易熔化。把CaO、MGO、BaO、ZnO、PbO等称为不活泼组分。熔化组分和不活泼组分在配合料中的比例对玻璃形成速度起主要作用。因此,玻璃瓶厂在配合料的化学组成中,助熔组分越多,混合的月均匀,就越容易熔化,相反熔化速度就慢。
原料的颗粒度对熔化也有较大影响,这里讲的主要是石英沙颗粒。石英砂颗粒最好是不规则的形状,颗粒直径要小,而且大小要均匀,因为形状不规则的石英砂颗粒,其受热和反映面积就大,颗粒小则熔化速度就加快,粒度大小均匀,其熔化速度就一致,这样熔化的玻璃液质量就好。
配合料的水分对熔化也有一定的影响。配合料保持适当的水分,对玻璃熔化起着良好的促进作用。这是因为配合料中的水分有助纯碱、硝酸钠等与石英砂表面易于粘合,起促使熔化作用,并且还会减少粉尘飞扬、另外配合料均匀分布的水分,有利于热的传导,同时水分汽化对玻璃液起着强烈搅拌作用,促进其加速熔化。但水分过多时,气化将吸收大量热能,能耗消耗大,反而降低熔化速度。在玻璃瓶厂生产中,在配合料中加入30%-——50%相同组分的碎玻璃,对加快熔化速度,改善玻璃质量,减少对耐火材料侵蚀都会有利的作用。
在干锅炉熔化玻璃时,一般加料次数为3到5天次,每次加料都应在上次投入的配合料料堆基本熔平后在进行下次加料,这样有利于玻璃的熔化。池炉熔化一般应采取薄层加料,特别是使用了液面自动控制的熔炉,应使玻璃面始终保持在一定的水平面。使用薄层加料扩大了料堆的受热面积,应料堆薄,玻璃液表面温度较高,粘度较小,有利于气泡的排除,可缩短澄清时间,大大提高了熔化速度和澄清效果,增加熔化能力,降低了燃料消耗。另外,如果能采取配合料粒化成球新工艺,将会更快地加速玻璃的熔化速度,并减少粉尘的飞扬。
提高熔化温度来加速玻璃的熔化是最好的办法,但是,在生产实际中往往受到耐火材料和坩埚质量的限制,不仅耐火材料和坩埚侵蚀加剧,而且造成玻璃液中出现缺陷。因此,在生产上应根据使用要求,合理地选用优质的耐火材料。
除上述几个方面影响玻璃的熔化因素外,熔炉的操作也是影响玻璃熔化的重要因素,不合理的熔化温度制度,将会对玻璃的熔化过程带来许多不利影响,例如熔化温度的忽高忽低,出料量大小波动,炉内压力的波动,干锅炉加煤次数和时间的变化,玻璃液在池炉中的液流状态,火焰热点的移动等,都会对玻璃的熔化不利。采用减轻澄清方法,有利于玻璃的熔化,这种方法在国外已有应用在例。
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