玻璃熔制及熔窑---玻璃熔制过程
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τ是一经验常数， 要综合各种因 素后确定熔化 温度。
SiO2 + Al 2 O3 一般工业玻璃：τ = Na 2 O + K 2 O
SiO2 + Al 2 O3 硼酸盐玻璃：τ = 1 Na 2 O + K 2 O + B2 O3 2 SiO2 + Al 2 O3 铅酸盐玻璃：τ = Na 2 O + K 2 O + 0.125PbO
玻璃液的澄清
临界半径rk: 1.微小气泡的形成有利于系统自由焓的降低，促使 核泡长大。 2.核泡的形成，生成新的两相界面，使系统表 面能增大。 排出气泡的方式：半径大于rk的气泡上升排除，小于rk的溶 解消失。 a.多个可见小气泡集合为一个大气泡（由于小气泡相距 气泡 较远较难进行）； 长大 的原 b.溶解的气体渗入气泡，使之扩大（实际进行）； 因 c. 澄清剂分解的气体渗入气泡或玻璃液。
玻璃液的澄清
玻璃液中可见的气体夹杂物消除的过程，称为玻璃液 1.定义： 的澄清过程。 澄清温度大概为1400℃~1500 ℃
2.玻璃液中气体
种类： （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 e.燃料燃烧产物 O2、 N2、CO2、 SO2、 SO3、NO2、 NO、H2O、H2等
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
配合料的熔化阶段，约需32min
800℃~900 ℃ 不透明 烧结物 1200 ℃完成 1400~1500 ℃ 透明的 玻璃液
硅酸盐形成阶段
玻璃形成阶段
玻璃液澄清 阶段
干 净 的 玻 璃 液
温度降低200~300 ℃ 均匀的 玻璃液
d.耐火材料气孔中气体的排出及被侵蚀过程释放的气体
玻璃液的澄清
（2）气体的存在形式 a. 可见气泡
物理溶解
b.溶解气体
化学溶解
（3）几种气体在玻璃液中的性质
CO2：物理溶解度随着T升高，过饱和程度的增加而降低；玻璃液 的吸收能力随碱性氧化物浓度增加而增加。化学溶解为主 SO2：低于1200℃时玻璃液的吸收能力随着T升高而增大，超1200℃ 时，溶解量迅速减少。化学溶解为主 O2与N2：一般情况下以物理溶解为主，溶解度很小
硅酸盐的形成阶段
3.各组分之间（多组分）的加热反应 a.固相反应: b. 形成复盐 c.形成硅酸盐 d.生成低共熔物 固相之间的反应 （大量气体逸出， 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）。 形成复盐 形成硅酸盐
玻璃的形成
2.石英颗粒的尺寸： τ---形成玻璃的时间
τ =kr
3 1 0
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
τ = ae
− bt
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 d、碎玻璃 薄层投料、均匀投料
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.玻璃成分：τ---熔化速度常数，表示玻璃相对难熔的特征。
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
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。 a. 石英颗粒固体表面的溶解：速度快 石英颗粒 的消失 b. 溶解后的SiO2自表面向熔体扩散：速度慢 玻璃的形成速度 主要取决于石英 颗粒的扩散速度
条 件
实际的玻璃液 澄清过程有玻 璃液的对流， 气体的此相互 扩散等因素
球在静止流体 中，球体与液 体无反应，液 体内部各处粘 度相同
玻璃液的澄清 ρ玻 − ρ 气 1 2 v = gd 18 η
式中：v----气泡的悬浮速度； d----气泡的直径； ρ-----玻璃液或气泡内气体的密度 η-------玻璃液的粘度
假如气泡直径不变， 通过气泡上升到玻璃 液表面来进行澄清， 只能消除大气泡
玻璃液的澄清
卤化物类澄清剂：降低玻璃液的粘度。常用的有氟 化物、氯化物。挥发量大，对环境造成不良影响。 2.微小气泡的溶解
2σ P = P x + d g gh + r
式中：Px------窑气的压力（约0.1MPa）； Dggh----气泡所受玻璃液的压力（池深1.5m计算，压力为0.0368MPa） σ-----表面张力 r——气泡的半径
0.187
0.303
0.466
0.696
1.000
1.39 1.890 5
注：在不同温度时气泡上升的速度与在1450℃的速度比较。
温度越高，气泡上升的速度越快。
玻璃液的澄清
气泡直经 （mm） 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0 速度 cm/min 0.0015 0.006 0.024 0.055 0.097 0.15 0.22 0.30 0.39 0.49 0.61 2.43 气泡上升所需时间 279.3 h 69.8h 17.5h 7.8h 4.4h 2.8h 1.9h 1.4h 1.1h 52min 42min 11min
CO2 SO2
CO2 SO2
CO2 SO2
SO2 CO2 SO2 O2 澄清剂分 解的气体
PCO2熔体=PCO2气泡 PSO2熔体=PSO2气泡 P熔体=P气泡
平衡
玻璃液的澄清
气泡在玻璃液中上浮的过程： 气泡上浮的条件： 气泡在玻璃液中受到压力与浮力，只有气 泡的浮力大于压力时，气泡才能上浮排出。 气泡所受到的压力：窑气的压力（约0.1MPa）； 气泡所受玻璃液的压力（池深1.5m计算，压力为0.0368MPa） 2σ/r（σ——表面张力， r——气泡的半径)
其他组分与 SiO2作用 CaCO3与MgCO3的分解）
固液之间的反应开始， 液相增加（由硅酸盐与游离
SiO2组成的不透明烧结物）
形成低共熔物
少量液相出现
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：
2.配合料中各单组分的加热变化
a.多晶转变：如SiO2 、芒硝等
β—石英→α石英 α石英→α鳞石英 α鳞石英→α方石英 熔化 575℃ 875℃ 1470℃ 1710℃ 无水芒硝（斜方晶 系）→偏位芒硝 （单斜晶系） 熔融 分解 235℃左右
884℃ 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
ห้องสมุดไป่ตู้影响原料挥发量的因素：
（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。
（3）氧化物在原料中的含量越高，挥发量越高。 （4）配合料中的水分越高，Se的挥发率越高。 （5）同一种氧化物在不同的玻璃中挥发率不同。
3.澄清的目的：
消除可见气体的过程，即排泡的过程，不是去气的过程。
玻璃液的澄清
3.澄清的过程
（1）大气泡的排出
气体在玻璃 液中析出形 成核泡 气 泡 长 大 气泡上 浮到玻 璃液表 面、破 裂消除
配合料分解析出的气体直接形成 核泡的形成： 溶解在玻璃液中的的气体析出 a.配合料的气体含率 影响核泡量 的因素？ b. 气体在玻璃液中的溶解度
1300~1400 ℃
玻璃液冷却阶段
玻璃液均化阶段
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。
硅酸盐的形成阶段
1.定义：
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。
组分 Na2O（纯 碱引入） 3.2 Na2O（芒 K2O 硝引入） 6.0 12 ZnO 4.0 PbO B2O3 14 15 F 50 Se 90
挥发率 （%）
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 。
影响气泡上浮 时间的因素： 气泡的直径、 玻璃液的粘度、 澄清带的玻璃 液深度
△C-----澄清气体在气泡中与玻璃液中的浓度差； Cb-------澄清气体在气泡中的浓度。
玻璃液的澄清
温度 （℃ ） 相对 速度 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550
0.110
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa； r= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。
结论:表面张力对大气泡的影响可以忽略，对小气泡的影响巨大
玻璃液的澄清
气泡所受到的浮力：
1 ρgπd 3 6
浮力的大小与气泡的直径密切相关,直径越大,气泡所受到的 浮力越大,越有可能上浮。 气泡在玻璃液中上浮速度(可以用斯托克斯定律来近似描述）：
由于ρ 气 ρ 玻，且ρ 玻随温度变化不大，可以看作为常数，则上式简化为： 《
影响气泡上 浮速度的因 素：气泡的 直径与玻璃 液的粘度
V =k
d2
η
式中k为常数
玻璃液的澄清
常压下消除玻璃液中气泡所需要的最小时间：
t=
4.9η
5/9
H
1/ 3
Dg
−4 / 9
(∆C / Cb )
−2 / 3
式中：H----澄清带的玻璃液深度； Dg---气泡的直径； ρ-----玻璃液的密度； η-------玻璃液的粘度；
玻璃液的澄清
气体间的转化与平衡示意图 (澄清剂的作用机理）
玻璃液的澄清
a.变价氧化物类澄清剂：主要有氧化砷、氧化铈等
在一定T下放出O2， 渗入气泡使其长大， 或者化合气泡中气体， 使气泡缩小消失
两类澄清剂：
b.硫酸盐类澄清剂：属于高温澄清剂，特点是分 解温度高。主要有芒硝、石膏等。
高温分解放出O2 或SO2，使气泡 长大或者消失
必须同时 使用还原 剂煤粉
玻璃液的澄清
以As2O3为例：
（澄清剂分解的 气体进入气泡） ＞1300℃
As2O3+O2 AS2O5
CO2
400~1300℃
AS2O5 AS2O3+O2
CO2 SO2 CO2 SO2 P气泡不变,V↑ P熔体=P气泡 PCO2熔体＞PCO2气泡 PSO2熔体＞PSO2气泡 CO2 SO2 建立
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa；r= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。
玻璃液的澄清
2.微小气泡的溶解 1.当气泡的半径小于0.01mm时，由于表面张力引起的附 加压力很大，造成气泡内气体压力急剧增大，使气泡内气 体的气体分压明显大于玻璃液中气体的分压，从而使气泡 中的气体进入玻璃液中，使气泡缩小以至于消失。 2.澄清后期温度缓慢降低，气泡体积减小，气泡内部的压力增 大，使气泡内气体更易于进入玻璃液，另外，温度降低使玻璃 液中气体的饱和压力提高，溶解度增大，有利于气泡的溶解。
玻璃液的澄清
（4）几种气体在玻璃液中的性质
CO2：物理溶解度随着T升高，过饱和程度的增加而降低；玻璃液 的吸收能力随碱性氧化物浓度增加而增加。化学溶解为主 SO2：低于1200℃时玻璃液的吸收能力随着T升高而增大，超1200℃ 时，溶解量迅速减少。化学溶解为主 O2与N2：一般情况下以物理溶解为主，溶解度很小
SiO2 + Al 2 O3 一般工业玻璃：τ = Na 2 O + K 2 O
SiO2 + Al 2 O3 硼酸盐玻璃：τ = 1 Na 2 O + K 2 O + B2 O3 2 SiO2 + Al 2 O3 铅酸盐玻璃：τ = Na 2 O + K 2 O + 0.125PbO
玻璃液的澄清
临界半径rk: 1.微小气泡的形成有利于系统自由焓的降低，促使 核泡长大。 2.核泡的形成，生成新的两相界面，使系统表 面能增大。 排出气泡的方式：半径大于rk的气泡上升排除，小于rk的溶 解消失。 a.多个可见小气泡集合为一个大气泡（由于小气泡相距 气泡 较远较难进行）； 长大 的原 b.溶解的气体渗入气泡，使之扩大（实际进行）； 因 c. 澄清剂分解的气体渗入气泡或玻璃液。
玻璃液的澄清
玻璃液中可见的气体夹杂物消除的过程，称为玻璃液 1.定义： 的澄清过程。 澄清温度大概为1400℃~1500 ℃
2.玻璃液中气体
种类： （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 e.燃料燃烧产物 O2、 N2、CO2、 SO2、 SO3、NO2、 NO、H2O、H2等
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
配合料的熔化阶段，约需32min
800℃~900 ℃ 不透明 烧结物 1200 ℃完成 1400~1500 ℃ 透明的 玻璃液
硅酸盐形成阶段
玻璃形成阶段
玻璃液澄清 阶段
干 净 的 玻 璃 液
温度降低200~300 ℃ 均匀的 玻璃液
d.耐火材料气孔中气体的排出及被侵蚀过程释放的气体
玻璃液的澄清
（2）气体的存在形式 a. 可见气泡
物理溶解
b.溶解气体
化学溶解
（3）几种气体在玻璃液中的性质
CO2：物理溶解度随着T升高，过饱和程度的增加而降低；玻璃液 的吸收能力随碱性氧化物浓度增加而增加。化学溶解为主 SO2：低于1200℃时玻璃液的吸收能力随着T升高而增大，超1200℃ 时，溶解量迅速减少。化学溶解为主 O2与N2：一般情况下以物理溶解为主，溶解度很小
硅酸盐的形成阶段
3.各组分之间（多组分）的加热反应 a.固相反应: b. 形成复盐 c.形成硅酸盐 d.生成低共熔物 固相之间的反应 （大量气体逸出， 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）。 形成复盐 形成硅酸盐
玻璃的形成
2.石英颗粒的尺寸： τ---形成玻璃的时间
τ =kr
3 1 0
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
τ = ae
− bt
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 d、碎玻璃 薄层投料、均匀投料
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.玻璃成分：τ---熔化速度常数，表示玻璃相对难熔的特征。
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
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。 a. 石英颗粒固体表面的溶解：速度快 石英颗粒 的消失 b. 溶解后的SiO2自表面向熔体扩散：速度慢 玻璃的形成速度 主要取决于石英 颗粒的扩散速度
条 件
实际的玻璃液 澄清过程有玻 璃液的对流， 气体的此相互 扩散等因素
球在静止流体 中，球体与液 体无反应，液 体内部各处粘 度相同
玻璃液的澄清 ρ玻 − ρ 气 1 2 v = gd 18 η
式中：v----气泡的悬浮速度； d----气泡的直径； ρ-----玻璃液或气泡内气体的密度 η-------玻璃液的粘度
假如气泡直径不变， 通过气泡上升到玻璃 液表面来进行澄清， 只能消除大气泡
玻璃液的澄清
卤化物类澄清剂：降低玻璃液的粘度。常用的有氟 化物、氯化物。挥发量大，对环境造成不良影响。 2.微小气泡的溶解
2σ P = P x + d g gh + r
式中：Px------窑气的压力（约0.1MPa）； Dggh----气泡所受玻璃液的压力（池深1.5m计算，压力为0.0368MPa） σ-----表面张力 r——气泡的半径
0.187
0.303
0.466
0.696
1.000
1.39 1.890 5
注：在不同温度时气泡上升的速度与在1450℃的速度比较。
温度越高，气泡上升的速度越快。
玻璃液的澄清
气泡直经 （mm） 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0 速度 cm/min 0.0015 0.006 0.024 0.055 0.097 0.15 0.22 0.30 0.39 0.49 0.61 2.43 气泡上升所需时间 279.3 h 69.8h 17.5h 7.8h 4.4h 2.8h 1.9h 1.4h 1.1h 52min 42min 11min
CO2 SO2
CO2 SO2
CO2 SO2
SO2 CO2 SO2 O2 澄清剂分 解的气体
PCO2熔体=PCO2气泡 PSO2熔体=PSO2气泡 P熔体=P气泡
平衡
玻璃液的澄清
气泡在玻璃液中上浮的过程： 气泡上浮的条件： 气泡在玻璃液中受到压力与浮力，只有气 泡的浮力大于压力时，气泡才能上浮排出。 气泡所受到的压力：窑气的压力（约0.1MPa）； 气泡所受玻璃液的压力（池深1.5m计算，压力为0.0368MPa） 2σ/r（σ——表面张力， r——气泡的半径)
其他组分与 SiO2作用 CaCO3与MgCO3的分解）
固液之间的反应开始， 液相增加（由硅酸盐与游离
SiO2组成的不透明烧结物）
形成低共熔物
少量液相出现
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：
2.配合料中各单组分的加热变化
a.多晶转变：如SiO2 、芒硝等
β—石英→α石英 α石英→α鳞石英 α鳞石英→α方石英 熔化 575℃ 875℃ 1470℃ 1710℃ 无水芒硝（斜方晶 系）→偏位芒硝 （单斜晶系） 熔融 分解 235℃左右
884℃ 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
ห้องสมุดไป่ตู้影响原料挥发量的因素：
（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。
（3）氧化物在原料中的含量越高，挥发量越高。 （4）配合料中的水分越高，Se的挥发率越高。 （5）同一种氧化物在不同的玻璃中挥发率不同。
3.澄清的目的：
消除可见气体的过程，即排泡的过程，不是去气的过程。
玻璃液的澄清
3.澄清的过程
（1）大气泡的排出
气体在玻璃 液中析出形 成核泡 气 泡 长 大 气泡上 浮到玻 璃液表 面、破 裂消除
配合料分解析出的气体直接形成 核泡的形成： 溶解在玻璃液中的的气体析出 a.配合料的气体含率 影响核泡量 的因素？ b. 气体在玻璃液中的溶解度
1300~1400 ℃
玻璃液冷却阶段
玻璃液均化阶段
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。
硅酸盐的形成阶段
1.定义：
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。
组分 Na2O（纯 碱引入） 3.2 Na2O（芒 K2O 硝引入） 6.0 12 ZnO 4.0 PbO B2O3 14 15 F 50 Se 90
挥发率 （%）
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 。
影响气泡上浮 时间的因素： 气泡的直径、 玻璃液的粘度、 澄清带的玻璃 液深度
△C-----澄清气体在气泡中与玻璃液中的浓度差； Cb-------澄清气体在气泡中的浓度。
玻璃液的澄清
温度 （℃ ） 相对 速度 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550
0.110
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa； r= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。
结论:表面张力对大气泡的影响可以忽略，对小气泡的影响巨大
玻璃液的澄清
气泡所受到的浮力：
1 ρgπd 3 6
浮力的大小与气泡的直径密切相关,直径越大,气泡所受到的 浮力越大,越有可能上浮。 气泡在玻璃液中上浮速度(可以用斯托克斯定律来近似描述）：
由于ρ 气 ρ 玻，且ρ 玻随温度变化不大，可以看作为常数，则上式简化为： 《
影响气泡上 浮速度的因 素：气泡的 直径与玻璃 液的粘度
V =k
d2
η
式中k为常数
玻璃液的澄清
常压下消除玻璃液中气泡所需要的最小时间：
t=
4.9η
5/9
H
1/ 3
Dg
−4 / 9
(∆C / Cb )
−2 / 3
式中：H----澄清带的玻璃液深度； Dg---气泡的直径； ρ-----玻璃液的密度； η-------玻璃液的粘度；
玻璃液的澄清
气体间的转化与平衡示意图 (澄清剂的作用机理）
玻璃液的澄清
a.变价氧化物类澄清剂：主要有氧化砷、氧化铈等
在一定T下放出O2， 渗入气泡使其长大， 或者化合气泡中气体， 使气泡缩小消失
两类澄清剂：
b.硫酸盐类澄清剂：属于高温澄清剂，特点是分 解温度高。主要有芒硝、石膏等。
高温分解放出O2 或SO2，使气泡 长大或者消失
必须同时 使用还原 剂煤粉
玻璃液的澄清
以As2O3为例：
（澄清剂分解的 气体进入气泡） ＞1300℃
As2O3+O2 AS2O5
CO2
400~1300℃
AS2O5 AS2O3+O2
CO2 SO2 CO2 SO2 P气泡不变,V↑ P熔体=P气泡 PCO2熔体＞PCO2气泡 PSO2熔体＞PSO2气泡 CO2 SO2 建立
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa；r= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。
玻璃液的澄清
2.微小气泡的溶解 1.当气泡的半径小于0.01mm时，由于表面张力引起的附 加压力很大，造成气泡内气体压力急剧增大，使气泡内气 体的气体分压明显大于玻璃液中气体的分压，从而使气泡 中的气体进入玻璃液中，使气泡缩小以至于消失。 2.澄清后期温度缓慢降低，气泡体积减小，气泡内部的压力增 大，使气泡内气体更易于进入玻璃液，另外，温度降低使玻璃 液中气体的饱和压力提高，溶解度增大，有利于气泡的溶解。
玻璃液的澄清
（4）几种气体在玻璃液中的性质
CO2：物理溶解度随着T升高，过饱和程度的增加而降低；玻璃液 的吸收能力随碱性氧化物浓度增加而增加。化学溶解为主 SO2：低于1200℃时玻璃液的吸收能力随着T升高而增大，超1200℃ 时，溶解量迅速减少。化学溶解为主 O2与N2：一般情况下以物理溶解为主，溶解度很小