玻璃的熔制及熔窑培训课件20163解读

（3）存在形式 ：残留在玻璃液中的气体存在三种形式：
❖ 可见气泡 ；
❖
物理溶解ห้องสมุดไป่ตู้；
❖
化学结合 。
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：
窑炉
②⑤
③
玻璃液
①
气泡
④
①②从过饱和的玻璃液中析出气体，进入气泡或炉气；
③④气泡中分离出来的气体，进入炉气 或溶解在玻璃中；
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。
池窑中玻璃熔融过程模型图
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。
配合料经高温加热熔融最终转变为复合成型要求的玻璃
液 的过程是极其复杂的，所有与这一过程有关联的因素
都将影响 玻璃熔制的质量。
1.玻璃组成 ；
2.玻璃液的黏度、表面张力的影响；
3.原料 ；
4.配合料的质量 ；
5.熔化作业制度的影响 ； 6. 加速玻璃熔化的辅助手段。
四、玻璃池窑耐火材料的蚀变：
水化物的分解 化学结合水的分解 硅酸盐的形成与相互作用
对于普通钠-钙硅酸盐玻璃而言，这一阶段结束后，配合 料 转变为由硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。
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 的玻璃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。
1. 气泡 ；
2. 结石 ；
3. 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。
物理变化
配合料加热升温 配合料脱水
化学变化
固相反应 碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐的分解
各组分的熔化 晶相转变
个别组分的挥发
⑤气体从炉气进入到玻璃液中。
（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：
❖ 使可见气泡上浮到液面破裂，气体进入炉气中；
❖ 使可见气泡中的气体溶解到玻璃液中。
通常 不可行
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，
池窑的分类 ： 1. 按使用热源分： （1）火焰窑： 以燃料燃烧为热能来源。燃料可 以是煤气， 重油和水； （2）电热窑： 以电能作为热量来源； （3）火焰－电热窑： 以燃料为主要热源，电能 为辅助热源。
大璇砌筑图
窑坎
双加料口熔化 池组装图
喷火口砌筑图 加料口砌筑图 熔化池砌筑图
熔化大璇砌筑图
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；
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。 1. 影响耐火材料蚀变的因素 ； 2. 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。
玻璃的熔制及熔窑 培训课件
新疆五江兴华实业有限公司
朱柏杨 2016.1
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：
喷火口砌筑图 熔化池砌筑图
舌拱砌筑图
工作池组装图 预熔池组装图
流液洞组装图 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。
三、影响玻璃熔化过程的因素：
❖（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；
（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。
其中的难熔氧化物如SiO2、Al2O3等越高，易熔成分如Na2O 等 越少，则玻璃熔化温度越高。
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。 1. 玻璃组成：
玻璃组成是配方计算的依据，并最终决定了玻璃制品的 性质。 另一方面，它从本质上决定了玻璃的熔制的难易程度。
3. 玻璃液的澄清 ： 玻璃液的澄清是指气体夹杂物从玻璃液 中消除的过程。
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 。