《玻璃工艺学》第12章玻璃的熔制
3 玻璃的熔制及熔(1)讲解
（5）玻璃液冷却阶段 将清澄和均化了的玻璃液均匀降温，使玻璃 液具有成型所需的黏度； 在冷却阶段应不破坏玻璃液的质量； 浮法玻璃冷却阶段结束的温度在1100～ 1050℃左右。
3.1.1 配合料的熔化
(1)配合料的加热及初熔 (2)各种反应简介 多晶转变 盐类分解 水分的逸出 (3)成分的挥发 R2O的挥发 由纯碱引入时:引入量×0.032% 由芒硝引入时:引入量×0.06%
3.1.3 澄清
(1)目的 消除玻璃液中的气泡 (2)玻璃液中的气泡形态和种类 形态：可见气泡、溶解气泡、化学结合的气 体。还有熔体表面上的气体。 种类： CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2
(3) 排泡与去气 澄清是排出玻璃液中的可见气泡； 去气是全部排除玻璃液中的气体，包括化学 结合的气体。
B.二次气泡（灰泡，直径小于0.1mm） ①硫酸盐和其他盐类的继续分解； ②溶解气体的析出； ③耐火材料气泡 ④玻璃液流股间的化学反应； ⑤电化学反应
r=1mm时， 2σ/r =0.6kPa； r＜0.01mm时， 2σ/r ＞ 0.06MPa； R= 0.001mm时， 2σ/r= 0.6MPa。 可以看出，表面张力对大气泡的影响可以忽 略，对小气泡的影响则是巨大的。 玻璃液中存在的微小气泡，在温度降低时， 内部的压力急剧增大，使气泡内的气体分压 明显大于玻璃液中气体的分压，从而溶解于 玻璃液中；温度升高时，气泡又会析出。
B.新气泡的产生 澄清好的玻璃液一般不能再次产生气泡。 原因是： 新生气泡的半径r≈0，需要克服的
2σ/r≈∞。
（8）影响澄清的因素
A.配合料中的气体率 一般15~20% B.澄清温度 温度高，黏度小，有利于澄清；熔窑温度受 耐火材料的限制。 C.窑压 微正延长澄清时间 B.提高澄清温度 C.搅拌 D.鼓泡 E .加澄清剂（最常用）
玻璃的高温熔制
玻璃的高温熔制一、实验目的1、在实验室条件下进行玻璃成分的设计、原料的选择、配料的计算、配合料的制备、用小型坩埚进行玻璃的熔制、玻璃试样的成形等，完成一整套玻璃材料制备过程的基本训练；2、了解熔制玻璃的设备及其测试仪器，掌握其使用方法；3、观察熔制温度、保温时间和助熔剂对熔化过程的影响；4、根据实验结果分析玻璃成分、熔制制度是否合理。
二、实验原理玻璃的高温熔制，是指通过一定的高温过程，最终制的具有一定性能的玻璃产品。
熔制是玻璃生产中重要的工序之一，它是配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程。
玻璃的高温熔制过程是一个相当复杂的过程，它包括一系列的物理的、化学的、物理化学的现象和反应，这些现象和反应的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物即玻璃液。
物理过程：指配合料加热时水分的排除，某些组成的挥发，单晶转变以及单组分的融化过程。
化学过程：各种盐类被加热后结晶水的排除，盐类的分解，各组分间的相互反应以及硅酸盐的形成等过程。
物理化学过程：包括物料的固相反应，共熔体的产生，各组分生成物的互熔，玻璃液与炉气之间、玻璃液与耐火材料之间的相互作用等过程。
应当指出，这些反应和现象在熔制过程中常常不是严格按照某些预定的顺序进行的，而是彼此之间有着密切的关系。
例如，在硅酸盐形成阶段中伴随着玻璃形成过程，在澄清阶段中同样存在着玻璃液的均化。
为便于学习和研究，常可根据熔制过程中的不同实质而分为硅酸盐形成、玻璃形成、玻璃液的澄清、均化和冷却五个阶段。
纵观玻璃熔制的全过程，就是把合格的配合料加热融化使之成为合乎成型要求的玻璃液。
其实质就是把配合料熔制成玻璃液，把不均质的玻璃液进一步改善成均质的玻璃液，并使之冷却到成型所需要的粘度。
因此，也可把玻璃熔制的全过程划分为两个阶段，即配合料的熔制阶段和玻璃液的精炼阶段。
三、实验准备1、高温电炉一台及其附属设备(调压器一台,电流表一只,电压表一只,测温铂铑—铂热电偶一只,电位差计一台).如图1所示：2、高铝坩埚(100m1 或 150m1).3、研钵一个;料勺若干(每种原料一把).4、百分之一天平(也可用千分之一天平),一台.5、坩埚钳,石棉手套.6、浇注玻璃样品的模具.7、退火用马弗炉(附控温仪表).8、化工原料:石英砂(SiO2),纯碱(Na2CO3).碳酸钙(CaCO3),碳酸镁(MgCO3),氢氧化铝[A1(OH)3]等四、实验步骤(一)玻璃成分的设计首先,要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能,并依此选择能形成玻璃的氧化物系统. 确定决定玻璃主要性质的氧化物, 然后确定各氧化物的含量. 玻璃系统一般为三组分或四组分,其主要氧化物的总量往往要达到 90%(质量) .此外,为了改善玻璃某些性能还要适当加入一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物. 因此,大部分工业玻璃都是五六个组分以上。
玻璃的熔制
NaCO3 ~700℃ Na2O CO2 CaCO3 ~500℃ CaO CO2
8.2 硅酸盐形成和玻璃液形成
•温度↑，二氧化硅与某些组分形成硅酸盐
MgCO3 SiO2 450~700℃ MgSiO3 CO2
700~900℃
Na2CO3 SiO2 NaSiO3 CO2
•石英（SiO2）晶体在等温下晶型转变，使结构蔬松 •硅酸盐大量分解，有CO2大量逸出，并有液相产生
结果：硅酸盐熔体和砂粒及未熔融的硅酸盐 颗粒等粘附在一起的烧结物
结论：一般的工业玻璃，硅酸盐形成在800－900 ℃即可进行，反应速度较慢，时间较长 （3－5分）
8.2 硅酸盐形成和玻璃液的形成
8.2.2 玻璃液的形成 •是硅酸盐形成的继续。 •温度↑1200－1500℃，各种硅酸盐开始熔融， 同时未熔化的石英砂被完全熔解在硅酸盐熔 体中形成玻璃液。
结果：透明的玻璃液
结论：硅酸盐形成和玻璃形成没有明显的界 线，玻璃形成大约28－29分。
8.2 硅酸盐形成和玻璃液形成 8.2.3 配合料的加热反应
由单组分的加热反应可归纳 • 多晶转化：具有多种晶型的组分在高温下可
由一种晶型转变为另一种晶型；
• 盐类分解：各种碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐在 一定的温度下均发生分解并释出气体；
v dc dt
• 随着反应物浓度的增加，正反应速度也相应 的增加。
8.2 硅酸盐形成和玻璃形成
8.2.5 玻璃液形成过程的动力学 在玻璃熔制过程中玻璃形成速度与玻璃成分、 砂粒大小、熔制温度等有关。
1 玻璃成分
沃尔夫（M.Volf)提出玻璃熔化速度常数τ的方程
一般工业玻璃 SiO2 Al2O3
不同τ值所对应的熔制温度
玻璃的熔制及熔窑.ppt
编篮式是连续通道式格子体结构的改进形式，由 于格子砖的两个端面都是受热面，所以其单位格 子体体积的受热面积最大，而且稳定性也好。
十字形格子砖是一种新型格子砖，是AZS电熔浇 注砖，耐高温侵蚀性能好，容积密度大、热容量 高、热导率大等特性。蓄热效能好，周期温度波 动小，是一种理想的格子体。
3 玻璃的熔制及熔窑
3.2.2 热源供给及余热回收部分
3.2.2.1 热源供给 主要指小炉和燃烧喷嘴。 小炉是玻璃熔窑的重要组成部分，是使燃料和
空气预热、混合、组织燃烧的配置。 （1）燃油与天然气小炉 （2） 燃煤气小炉
A.小炉结构：应保证火焰有一定长度、亮度、刚 度、角度，有足够的覆盖面积，不发飘，不分层， 还要满足窑内所需的温度和气氛的要求。
e.炉条碹
炉条是承受蓄热室格子体重力的砖材结构。实际上 也是拱碹结构，是由单一的碹砖砌成的一条一条拱 碹，条与条之间留空以通气体，俗称炉条碹。
炉条碹是承受格子体重力的拱碹，上面码砌格子砖， 因此拱碹上面必须找平。
找平的方法有几种： ①在拱碹的弧形上面用爬碴砖砌平 ②直接用上面平直而下面弧形的碹砖砌成。
玻璃池窑那些部位耐火材料受到的侵蚀 最严重？举例说明蓄热室格子体耐火材 料的配置方案？
A 连通式蓄热室 熔窑一侧小炉下面的空气蓄热室为连通的一个 室，煤气蓄热室也为连通的一个室。 气流分布不均，容易形 成局部过热使格子砖很快烧损，目前已不再使用。
B 分隔式蓄热室 熔窑一侧蓄热室以每个小炉分成若干个互不相通的独立室， 气体分配分别由各分支烟道上的闸板调节，并分别与煤气及 空气支烟道上的闸板调节，并分别与煤气及空气支烟道相通。 其结构特点是气体分配调节方便，热修条件较好，但分隔墙 占据较多空间，减少了格子体的有效体积。是最普遍采用的 方式之一.2.2 余热回收部分
玻璃的熔制及熔-1
3.1 玻璃熔制工艺原理☐玻璃熔制的五个阶段☐（1）硅酸盐形成阶段☐800～1000℃进行；最后变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物；硅酸盐形成速度取决于配合料性质和加料方式。
☐（2）玻璃形成阶段☐1200 ~1300 ℃左右进行；☐硅酸盐和石英砂粒完全溶解于熔融体中，成为含大量可见气泡、条纹、在温度上和化学成分上不够均匀的透明的玻璃液。
☐（3）玻璃液澄清阶段☐1400～1500℃进行；☐气体因玻璃液黏度降低而大量逸出，直到气泡全部排出。
☐（4）玻璃液均化阶段☐此阶段结束时的温度略低于澄清温度；☐当玻璃液长时间处于高温下，由于对流、扩散、溶解等作用，玻璃液中的条纹逐渐消除，化学组成和温度逐渐趋向均一。
☐（4）玻璃液均化阶段☐此阶段结束时的温度略低于澄清温度；☐当玻璃液长时间处于高温下，由于对流、扩散、溶解等作用，玻璃液中的条纹逐渐消除，化学组成和温度逐渐趋向均一。
3.1.1 配合料的熔化(1)配合料的加热及初熔(2)各种反应简介多晶转变盐类分解水分的逸出(3)成分的挥发R2O的挥发由纯碱引入时:引入量×0.032%由芒硝引入时:引入量×0.06% ☐另外要考虑氧化铈、煤粉的挥发量。
☐（4）影响配合料熔化的因素☐熔化温度：温度每升高10℃，反应速度增加☐10%；☐原料的形式：颗粒度的搭配、加料方式；☐原料的易熔性：助熔剂的多少、原料的活性；3.1.2 玻璃的形成☐(1)玻璃的形成过程☐玻璃的形成过程的速度取决于石英颗粒的熔解和扩散速度。
☐助溶剂的多少（熔化速度）；☐熔体的黏度（扩散速度）；☐熔体温度（熔化速度）；☐石英颗粒（熔解快慢）。
3.1.3 澄清☐(1)目的☐消除玻璃液中的气泡☐(2)玻璃液中的气泡形态和种类☐形态：可见气泡、溶解气泡、化学结合的气☐体。
还有熔体表面上的气体。
☐种类：CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O、H2☐(3) 排泡与去气☐澄清是排出玻璃液中的可见气泡；☐去气是全部排除玻璃液中的气体，包括化学结合的气体。
玻璃的熔制
4. 配合料的均匀度：对熔制质量、速度有影响。 5. 加料方式：薄层加料可加速热传递，熔制彻底， 且有利于熔体中气泡的排除、缩短澄清时间。
6. 熔窑的温度制度：确定合理的温度制度、气氛制
度。
7. 耐火材料的性质：
8. 加速剂的应用：加速剂属于化学活性物质，一般 不改变熔体的组成与性质，但可降低熔体的粘度和表 面张力，增加熔体的透热性，有利于熔体中气泡的消 除和化学均化，提高熔体质量。
浮渣泡沫；冷却带一端是熔化好的玻璃液，平亮如境
。泡界线形状应呈原弧形（朝冷却带凸出），且整齐
清亮。生产中泡界线应予以固定，和热点（即玻璃澄
清时最高温度点）向适应。
硅酸盐工艺学
熔窑的类型：池窑
热点 （即玻璃澄清时最高温度点） 1400 1300 1200 1100
投 料 口 熔化部 冷却部
泡界线
硅酸盐工艺学
粉，为防止煤粉过早烧掉，熔化部前几对小炉保持还
原气氛，热点区为中性气氛，澄清部保持氧化气氛，
以使Fe2+转变为Fe3+，降低玻璃的着色。
4.液面高度
液面的波动会影响成形的稳定性，如原板的厚度
发生变化，不均匀。
硅酸盐工艺学
作 业：
1. 根澄清剂在玻璃澄清过程中的作用机理，简述
澄清剂的类型及其机理。 2. 简述影响玻璃熔制过程的因素，可采取哪些有
第五节 玻璃的熔制
一、概述
配合料加热形成均匀、无气泡、无缺陷、符合成形要求的玻璃 液的过程。 主要有以下过程： 1.物理过程 配合料的加热、吸附水的蒸发、组分的熔融、多晶转变、及个 别组分的挥发（Na2O、K2O、PbO、B2O3等） 2.化学过程 固相反应、盐类的分解、化学结合水的排除、组分间相互反应 、硅酸盐的形成。 3.物理化学过程 低共熔的生成、组分生成物之间相互溶解、玻璃与炉气介质、 玻璃与耐火材料及玻璃液和其中夹杂气体的相互作用等。
玻璃液的熔制
玻璃液的熔制配合料经高温加热熔融成合乎成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程。
玻璃熔制是玻璃生产的重要环节之一，在生产中影响产量，质量的缺陷如气泡，结石，条纹等往往是因熔制不当造成的。
玻璃的熔制是一个十分复杂的过程，它包括一系列的物理变化，如配合料的脱水，晶型的转化，组分的挥发；包括一系列的化学变化，如结合水的排除，碳酸盐的分解，硅酸盐的形成；还包括一系列的物理化学变化，如共熔体的生成，固态料的溶解，玻璃液与耐火材料间的作用等。
从加热配合料到熔制成玻璃，常分为如下五个阶段：（1）硅酸盐形成阶段配合料中的各组分在加热过程中经过了一系列的物理和化学变化,结束了主要的反应过程，大部分气态产物逸散，配合料变成了由硅酸盐和石英砂组成的烧结物，对普通钠钙硅玻璃而言，这一阶段在800—900℃结束。
（2）玻璃形成阶段继续加热时，烧结物开始熔融，原已形成的硅酸盐与石英砂相互扩散并溶解，直到再没有末起反应的配合料颗粒，烧结物变成了透明体。
但玻璃液带有大量气泡，条纹，在化学成分上是不均匀的。
对普通的钠钙硅玻璃而言，此阶段结束于1200℃。
（3）玻璃液澄清阶段继续加热时，玻璃液的粘度降低，玻璃液中的气泡逸出，直至气泡全部排除。
普通钠钙硅玻璃在1400—1500℃结束这一阶段。
（4）玻璃液均化阶段当玻璃液长期处于高温下时，其化学组成逐渐趋向均匀，玻璃液中的条纹由于扩散，溶解而消除。
普通钠钙硅玻璃的均化温度低于澄清温度。
（5）玻璃液冷却阶段将已澄清并均化的玻璃液降温，使具有成型所需要的粘度。
1．硅酸盐的形成以普通瓶罐玻璃为例，加热过程中的反应大致如下；吸附水与结晶水的排除吸附水的排除100—120℃Na2SO4.10H2O→Na2SO4+10H2O↑复盐的形成MgCO3+NaCO3→Mg N a (CO3)2 300℃CaCO3+NaCO3→Ca N a (CO3)2 400℃多晶转变斜方晶型→单斜晶型 235-239℃方石英→石英 575℃碳酸盐分解 MgCO3 MgO+CO2 300℃CaCO3→CaO+CO2 420-915℃固相反应Na2SO3+C→Na2S+CO2↑ 400-500℃硅酸盐形成Mg N a (CO3)2+SiO2→MgSiO3+Na2SiO3+2CO2↑340-620℃Ca N a (CO3)2+SiO2→CaSiO3+Na2SiO3+2CO2↑585-900℃MgCO3+ SiO2→MgSiO3 +CO2↑450-700℃CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO2↑600-920℃NaCO3+SiO2→NaSiO3+CO2 ↑ 700-900℃Mg O+ SiO2→MgSiO3 980-1150℃C a O+ S iO2→C aSiO3 1010-1150℃C aSiO3+ M g S iO3→C aSiO3.MgSiO3600-1280℃低共熔物形成Na2SO3-Na2S 740℃Na2SO3-N a 2 CO3 795℃Na2SO3-Na2SiO3 865℃NaCO3-NaS 756℃NaCO3-Ca N a (CO3)2 780℃末起反应的NaCO3→熔融 855℃末起反应的NaSO3→熔融 885℃石英颗粒，低共熔物，硅酸盐熔融1200-1300℃试验表明，配合料组成越复杂，熔融的速度就越快。
玻璃的熔制过程及玻璃的形成
玻璃的熔制过程及玻璃的形成玻璃的熔制过程及玻璃的形成一：玻璃的熔制过程。
在玻璃生产过程中，配和料经过加热形成玻璃的过程称为玻璃的熔制过程。
玻璃的熔制是玻璃生产过程中的重要阶段，熔制的质量和速度决定着产品的质量和产量。
玻璃的熔制过程大体分为以下五个阶段：1．硅酸盐的形成阶段；配合料约在800~1000度的温度作用下，发生一系列的物理化学变化，如水分的分解蒸发、盐类的分解、多晶转变，组分熔化及石英砂与其它组分之间进行固相反应，使配合料变成由硅酸盐和游离二氧化硅组成的不透明的烧结体物。
2．玻璃液的形成阶段；配合料加热到1200度时，形成各种归硅酸盐，出现一些熔融体还剩下一些未起变化的石英颗粒，继续升高温度时，硅酸盐和石英砂完全熔于熔融体中，成为可见大量气泡的在化学成分和温度上都不够均匀的透明玻璃。
3．玻璃的澄清阶段：在玻璃液形成阶段结束后，整个熔融体包含许多气泡，从玻璃液中除去肉眼可见的气体夹杂物，消除玻璃液中气孔组织的阶段称为澄清阶段，因为玻璃液的黏度随温度升高而降低，因此高温有利于玻璃的澄清，这个阶段玻璃液的温度约为1400度左右。
4．玻璃的均化阶段：玻璃液形成后，其化学成分和温度都不均匀，为消除不均匀性，需要进行均化，它与澄清过程在一起，没有明显的界限，可以看成是边澄清边均化，均化阶段的结束往往在澄清阶段之后，高温有利于玻璃的均匀均化。
5．玻璃液的冷却阶段：澄清均化后的玻璃液，温度高、粘度低，不适合玻璃成型，需要均匀冷却到成型温度，根据成型方法的不同，成型温度比澄清温度低200~300度。
二：玻璃的成型：是熔融的玻璃液转变为具有固定几何形状制品的过程，玻璃必在一定的温度范围内才能成型，成型时，玻璃液除作机械运动之外，还同周围的介质进行连续的热传递，由冷却到硬化，玻璃液首先由粘性液态转变为可塑态，然后再转变为脆性固态玻璃。
玻璃的熔制及成型
（3）搅拌与鼓泡
在池窑上增设搅拌与鼓泡装置可提高玻璃液的澄清和均化
速度。搅拌装置通常设置在池窑的卡脖、供料道等处，鼓泡通 常设在熔化池的料堆区和热点区。 （4）电助熔 （5）富氧燃烧 （6）高压与真空熔炼
1. 影响耐火材料蚀变的因素
（1）侵蚀介质的种类
（2）耐火材料的性能 （3）池窑作业的工艺制度
不变。 （1）硅质耐火材料的蚀变
（2）电熔锆刚玉（AZS）耐火材料的蚀变
（3）格子砖的蚀变
（1）硅质耐火材料的蚀变
硅质耐火材料在日用玻璃池窑上用做大碹及胸墙等的
耐火材料。因此主要承受碱性挥发物的侵蚀。在正常使用 情况下，窑温不高于1600oC时，硅质是很耐侵蚀的。
表面蚀变
内部蚀变 多晶蚀变
AZS砖的蚀变主要是： 玻璃相结合物被溶解；
刚玉与碱性氧化物发生变代反应，生成β-Al2O3和霞石。
（3）格子砖的蚀变
由于配合料及玻璃液的挥发物，燃料燃烧废气中某些
成分（如SO3）等随烟气进入蓄热室，在格子砖的表面侵 蚀形成腐蚀性冷凝液，形成对耐火材料的侵蚀。 此外，热作用也是格子砖易损的原因之一。对于下层
优质玻璃的重要前提之一，同时维持合理的作业制度也是 降低玻璃熔化过程的低耗、延长玻璃池窑窑龄的有效手段。 （1）温度制度 （2）压力制度 （3）泡界线 （4）液面
（5）气氛制度
6. 加速玻璃熔化的辅助手段
（1）助熔剂
助熔剂又称加速剂。 较低温度下先生成液相，然后与SiO2反应生成玻璃； 降低高温玻璃熔体的黏度，提高玻璃的透热性。 （2）澄清剂 常用的澄清剂有白砒、三氧化二锑、芒硝、食盐等。
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。
第12章 玻璃的熔制
延长熔制时间
2KNO3 → 2KNO2 + O2↑
同时提，高三澄氧化清二温砷度开始，与降放低出的玻氧璃气粘反应度又生成As2O5，也就是说在熔化早期As
从三价变为五价，在800℃和1200℃之间，绝大多数As在玻璃中以As2O5存在，
当温使度玻高璃于1液20沸0℃腾时，搅A拌s2O，5又鼓重泡新，分解利为用As玻和A璃s2对O3流放出氧气，物又由理五澄价清变到法
窑内气体分压的大小决定着玻璃液内溶解气体的转 移方向，为了便于排出从玻璃液中分离出来的气体， 窑内气体的分压必须小些，同时窑内气体的组成和 压力必须保持稳定。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清——动力学过程
根据斯托克斯定律：气泡上升速度与其半径的平方成反比。 在澄清过程中，消除可见气泡，按下列两种方式进行：
列举熔制普通玻璃过程中各组份的一般挥发率。
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清
气泡从哪来？ 如何存在？ 如何消除？
玻璃液的澄清和均化
1-1. 玻璃液的澄清
玻璃的澄清是指排除可见气泡的过程。即首先使气泡中的气体， 窑内气体与玻璃液中物理溶解和化学结合的气体之间建立平衡， 再使可见气泡漂浮于玻璃液的表面加以消除的过程。
(1)使气泡体积增大加速上升，漂浮出玻璃表面后破裂消失 (2)使小气泡中的气体组份溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失 气泡的大小和玻璃液的粘度是气泡能否漂浮的决定因素.在等温等压下，
玻璃液中气泡变大有两种可能： (a)多个小气泡集合为一个大气泡(在实际的澄清过程中不会发生)； (b)玻璃液中溶解的气体渗入气泡，使之扩大，这种因素具有重要的实际意 义。
对硼硅酸盐玻璃
五、 影响玻璃熔制过程的工艺因素 1. 配合料的化学组成
玻璃工艺学12
是澄清气加而增大，澄 清剂含量不变时，随温度的升高而增大。
12.3.4.5 物理澄清
降低玻璃的黏度。 利用玻璃液流的作用。 采用机械方法搅动熔体。 采用声波或超声波使熔体做机械振动，通过离心力
的作用除去气泡。
采用真空或加压。
12.3.2 玻璃中气泡的形成
将玻璃液中的气泡作为新相看待。 气泡的形成包括气泡生成和气泡成长两个阶段。
气泡生成活化能比气泡成长活化能大得多。
均匀系统中不易形成核泡，核泡产生在两相界面上。
核泡能否成长，取决于气泡的临界半径。讨论如下：
小于临界值的气泡变小溶于玻璃内，大于临界值的气泡
低共熔混合物首先开始熔化；
硅酸盐烧结物和剩余二氧化硅互相溶解和扩散；
烧结物转变为透明体，没有未反应的颗粒； 形成玻璃液，但不均匀； 普通钠钙硅玻璃，1200℃左右。
3、澄清：消除可见气泡，普通玻璃1400~1500℃ 4、均化：通过扩散作用，使玻璃中条纹、结石消 除到允许限度，组成渐趋均一。 5、冷却：降温200~300 ℃达到成形所需的粘度。
3、Na2CO3+CaCO3混合物
在600 ℃时形成碳酸复盐CaNa2 (CO3)2，此复盐与SiO2的 反应温度比二者单独与SiO2的反应温度都低。
12.2.1.3 三组分混合物的加热反应 (SiO2+Na2CO3+CaCO3配合料)
100～120℃
水分蒸发；
600℃以下，固相反应复盐生成 ； Na2CO3＋CaCO3=CaNa2 (CO3)2 573℃，石英晶型转变； α-石英=β-石英
匀度大于95%。
（5）碎玻璃的影响
12.6.4 投料方式的影响 薄层投料法 12.6.5 加速剂的影响 降低玻璃液黏度，提高玻璃液的透明度 12.6.6 熔制制度的影响 温度制度：包括熔制温度、温度随窑长空间的分 布以及制度的稳定性。
浮法玻璃工艺教程熔化部分(修改)
（1）气体从过饱和的玻璃液中分离出来，进入气泡或窑气中。（2） 气泡中所含气体分离进入窑气或溶解于玻璃液中。 （3）气体从窑气中扩散到玻璃液中。 可见气泡的消除与以下两方面因素有关： 1.第一个是澄清过程中气体间的关系： 气泡中气体越多，各种气体的分压越小，那么吸收玻璃液中溶 解气体的能力越强，气泡也越易消除。 玻璃液中可见气泡进入窑气内，一方面必Байду номын сангаас是窑内该气体分压 较小，另一方面玻璃液中的可见气泡必须要上升到玻璃液面才能逸 出
第一节 玻璃熔制的五个过程
将合格的配合料经过高温加热熔融形成透明、 纯净、均匀并适合于成型的玻璃液的过程,称为玻璃 的熔制。
玻璃的熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、 化学的、物理化学的现象和反应。
大致可分为五个阶段：硅酸盐形成、玻璃形成、澄
清、均化和冷却。这些阶段互不相同，各有特点，但又相互
密切联系。
一、硅酸盐形成阶段
硅酸盐形成是玻璃熔制过程的第一个阶段。配合料受热
发生一系列物理、化学和物理化学变化,形成了由硅 酸盐和大量游离二氧化硅组成的半熔融不透明蜂窝 状的烧结物。这一阶段在800~900℃结束。
这一阶段主要反应：
1.放出水份
吸附水、结晶水和化学结合 水的排除。
2.盐类分解
MgCa(CO3) →MgCO3＋CaCO3
140.40
1#~5#内宽2.0m,6#为1.6m
格子体体积700(m3)
蓄热室 总长度22.6m
烟道采用中央烟道结构形式
二.常用耐火材料推荐表
结构部位 熔 化 部 L型吊墙 碹顶 胸墙 拐角 池壁 小炉底板、斜碹、 侧墙 小炉口 池底 卡脖分隔 蓄 热 室 碹顶 侧墙 格子体 上段 中段 下段 炉条 冷 却 部 碹顶 胸墙 池壁 池底 入口平碹 流道 和流 槽 流道 闸板 唇砖
玻璃工艺熔制知识
特殊事故处理
一、停电 1、班长负责指挥，将人员进行分工，明确责任，立即通知有关 人员。 2、瞬间停电，来电后，立即将停止运行的设备运转，如启动不 出，立即让有关人员处理 3、停电时间较长（超过5min），当油、汽、风全停时，窑压控制 也失灵： 4、迅速打手动，人工手摇将大闸板落下，保持窑压，使降温尽量 缓慢 5、检查卡脖水包是否断水下沉，如断水下沉立即关闭进水阀门， 组织人员迅速抽出水包，如卡脖水包没完全断水下沉，应开大进 水量，待水压正常后稍作调整即可使用。 6、巡检池壁，防止跑玻璃水，并做好应急措施。 7、切断所有运转设备电源及关风机闸板，防止突然来电造成事故。 8、来电后，首先将窑内火焰恢复正常，然后依次打开助燃风机. 保窑风机、投料机，切记温度低时不可追液面必须保证熔化。 9、事故后，把情况如实记入报单，并向有关领导汇报。
3、“双高”曲线
即双高负荷温度曲线。核心是提高1#、2#小
炉温度，加大1#、2#小炉燃料量，在小炉燃 料分配上，使1#、2#小炉与热点燃料量相同 或近似。特点是降低1#小炉与热点温差，实 行强制熔化。目前一般都采用“双高”曲线。
影响火焰稳定的因素
1、风量大小：风量大火焰亮短，风量小火焰 浑长，控制风量，减少波动。 2、油温、油粘度：控制油温，保证一定的油 粘度。 3、油的压力：控制减少油压的波动。 4、雾化剂压力：控制选择与油压相适应的雾 化剂压力，并减少波动。 5、窑压：控制稳定窑压并减少波动。 6、油的含水量：控制加强油罐脱水。
常见事故及处理
四、换火故障操作 1、换向闸板信号换不过 检查电动信号是否已掉电，若掉电立即恢复电动，打手动将换火 过程完成，若不掉电，打手动将火向倒回，通知有关人员检修。 2、信号正常，但闸板换不过 换向打手动，返回原方向，通知设备人员检查，检修正常后切 换到自动状态。 3、雾化气换向故障 调用备用二位四通阀并通知有关人员检修。 4、吹扫阀不动作 打手动将火向倒回，同时与空压机房联系，提高气压，待气压 稳定后再换火。
玻璃熔制介绍
沙子，主要成分，石英（sio2玻璃是一种奇特的物质，主要成份是石英砂，其制造过程是石英砂配合其他化学原料在高温（摄氏1300度）烧制后冷却而成的结晶体，具有质硬、抗磨损，高透光率及抗腐特性，其广泛用途已有悠久历史。
现时制造玻璃之技术一日千里，其用途日益增加，由钟表、器皿、门窗、灯饰以及高科技如电子部件及太空科技等，都不可缺少玻璃。
们日常接触最多的莫如「平板玻璃」，厚的用于门窗，薄的用于钟表及医学化验用途上，其制造方法是将溶炉中的玻璃溶浆用水平或牵引方法（又称浮法）及用垂直式牵引方法制成。
溶浆经牵引出溶炉后亦同时作有系统的冷却，冷却完成后便成「平板玻璃」，平板玻璃的厚度主要决定于牵引时的速度，牵引速度越快，可制造出的厚度越薄。
普通的平板玻璃虽然从正面看似光亮通透，但从侧面近边缘之处看是略带青色，因玻璃颜色深浅取决于制造玻璃之主要原料-石英砂的纯净度及含铁量之多寡。
通常钟表业所选用的薄玻璃较优质，但价值较贵，其主要分别在于所用石英砂原料较优，含铁量甚低（一般在万分之三以下））玻璃用原料多为天然矿石，因此制造玻璃，首先要将各种矿石进行粉碎，加工成粉料，然后根据玻璃成分，制成配合料，送入玻璃熔窑进行熔化，形成玻璃液。
合格的玻璃液流经喂料池，并从喂料口流出形成料股。
料股的温度，中碱玻璃一般为1150～1170℃，无碱玻璃为1200～1220℃。
料股经每分钟近’200次剪切成球坯。
球坯经溜槽、分球器，并由分球板拨动，分别滚入不同的漏斗，然后落到由三个旋转方向相同的辊筒所构成的成球槽中。
球坯在辊筒上旋转及其自身的表面张力作用，逐渐形成光滑圆整的玻璃球。
其直径的大小，由玻璃液流股的粗细、流速和剪刀速度所决定。
玻璃球离辊筒时，温度还很高。
为防止粘球，需经冷球盘或蛇形跑道予以冷却。
为减少玻璃球内外温差而产生的残余应力，需经退火使之缓慢冷却。
然后储存于球仓中以备质量检验.们知道固体材料可以分为有机材料和无机材料两大类。
《玻璃工艺学》第12章玻璃的熔制
第12章玻璃的熔制12.1 玻璃的熔制过程熔制是玻璃生产中重要的工序之一，它是配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程。
玻璃制品的大部分缺陷主要在熔制过程中产生的，玻璃熔制过程进行的好坏与产品的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗和池窑寿命都有密切关系，因此进行合理的熔制，是使整个生产过程得以顺利进行并生产出优质玻璃制品的重要保证。
玻璃的熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应，这些现象和反应的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物即玻璃液。
为了尽可能缩短熔制过程和获得优质玻璃，必须充分了解玻璃熔制过程中所发生的变化和进行熔制所需要的条件，从而寻求一些合适的工艺过程和制定合理的熔制制度。
各种配合料在加热形成玻璃过程中有许多物理的、化学的和物理化学的现象是基本相同的，其主要变化如表12-1所示：表12-1配合料在加热形成玻璃过程中的变化序号物理变化过程化学变化过程物理化学变化过程1 配合料加热固相反应生成低熔混合物2 吸附水的排除盐类分解各组分间相互溶解3 个别组分的熔化水化物的分解玻璃和炉气介质间的相互作用4 多晶转变化学结合水的排除玻璃和耐火材料之间的相互作用5 个别组分的挥发各组分相互作用并形成硅酸盐的反应玻璃熔制过程大致上可分为五个阶段，即硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却成形等。
现将这五个阶段的特点分述如下：(1) 硅酸盐形成阶段硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的。
料粉的各组分发生一系列的物理变化和化学变化，粉料中的主要固相反应完成，大量气体物质逸出。
这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。
大多数玻璃这个阶段在800～900°C时完成。
(2) 玻璃形成阶段由于继续加热，烧结物开始熔融，低熔混合物首先开始熔化、同时硅酸盐与剩余的二氧化硅相互熔解，烧结物变成了透明体，这时已没有未起反应的配合料，但在玻璃中还存在着大量的气泡和条纹，化学组成和性质尚未均匀一致，普通玻璃在这个阶段的温度约为1200～1250°C之间。
玻璃工艺学智慧树知到答案章节测试2023年齐鲁工业大学
绪论单元测试1.玻璃吹管的使用是玻璃制造工艺的第一个变革。
A:错B:对答案:B第一章测试1.下列哪种物质不属于网络形成体氧化物。
（）A:P2O5B:Al2O3C:B2O3D:SiO2答案:B2.晶子学说从微观上解释了玻璃的本质，即玻璃的微不均匀性，（）与有序性。
A:统计均匀性B:连续性C:周期性D:不连续性答案:D3.非桥氧的存在，使硅氧四面体失去原来的完整性和（），使玻璃性能变差。
A:有序性B:周期性C:均匀性D:对称性答案:D4.下列哪种物质属于网络外体氧化物。
（）A:CaOB:P2O5C:Al2O3D:SiO2答案:A5.从热力学方面来讲玻璃是稳定的，从动力学方面来讲玻璃是不稳定的，所以说玻璃具有亚稳性。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.根据键强判断属于玻璃形成氧化物（网络形成体）的是（）。
A:键强等于70kcal/molB:键强在60~80kcal/mol之间C:键强大于80kcal/molD:键强小于60kcal/mol答案:C2.下列哪种键型容易形成玻璃（）A:共价键B:金属键C:离子共价键D:离子键答案:C3.含有一种F（网络形成体）的三元系统有（）种类型。
A:20B:15C:10D:21答案:B4.三元系统玻璃形成区共有（）类型。
A:20B:15C:21D:10答案:C5.从动力学观点看，生成玻璃的关键是熔体的冷却速度（即黏度增大速度）。
（）A:错B:对答案:B第三章测试1.稳定分相（稳定不混溶性）是液相线以下出现相分离现象。
（）A:错B:对答案:A2.碱金属氧化物与二氧化硅的二元系统出现的分相属于稳定分相。
（）A:对B:错答案:B3.MgO－SiO2系统中液相线以上出现的分相属于亚稳分相。
（）A:错B:对答案:A4.在不稳区，分相后第二相为高度连续性的蠕虫状颗粒。
（）A:错B:对答案:B5.凡是侵蚀速度随热处理时间而增大的玻璃，一般都具有孤立滴状结构。
（）A:对B:错答案:B第四章测试1.结构对称则结构缺陷较少，粘度较小。
9-玻璃的熔制
College of Chemistry & Materials Science
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简述硅酸盐形成反应和玻璃形成过程？
（1）配合料中各个组分的加热变化： 多晶转变－具有多种晶型的组分在一定的温度下由 一种晶型转变为另一种晶型； 盐类分解－各种碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐在一定温 度下发生分解并放出气体； 脱水－排出结晶水、结构水和化学结合水； 熔融－由固态转变为液态。
K2O、ZnO等。
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的熔制”
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玻璃形成过程如下 硅酸盐形成阶段后期，随温度升高，易熔物和低 共熔物逐渐熔融，系统中液相量不断增大，进入 玻璃形成阶段。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， 由不透明的烧结物转变为透明的玻璃液。 石英颗粒的消失过程：分溶解和扩散两步。其中 溶解速度较快，扩散速度较慢。 除石英颗粒与各种硅酸盐之间的相互扩散外，各 种硅酸盐之间也相互扩散，有利于石英颗粒的溶 解与扩散及玻璃液的形成。
《无机非金属材料》-玻璃工艺学“玻璃的熔制”
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（2）配合料各组分之间的加热反应：还包括形
成复盐、固相反应、形成硅酸盐和生成低共熔物
（3）配合料组分在加热时的挥发损失：挥发率 很大的配合料是氟化合物、硒，依次是B2O3、 PbO、As2O3、Sb2O3、氯化物和Li2O、Na2O、
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何谓玻璃的熔制？其熔制包括哪几个过程？ 把配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、 并符合成形要求的玻璃液的过程称～。 硅酸盐形成阶段：800－900℃，由硅酸盐和二 氧化硅组成的不透明烧结物。 玻璃液形成阶段：1200－1250℃，硅酸盐和二 氧化硅互熔，烧结物变成了透明体。有气泡存 在，成分不均匀。
浮法玻璃工艺教程熔化部分
这一阶段主要反应：
1.放出水份
吸附水、结晶水和化学结合 水的排除。
2.盐类分解
MgCa(CO3) →MgCO3＋CaCO3
3.多晶转变 →
573℃时，β石英转变为α石英, 体积膨胀0.82％。在10001450℃内，α石英会转化为 α方石英，但若在1400-1450℃停留很长 时间，α方石英就会转变为α鳞石英。
(二)玻璃液中气体的存在形式
玻璃液中的气体主要是以化学形式结合的不可见气体，可见气泡中 气体不超过气体总量的百分之一，澄清过程的目的时消除可见气泡，而不 是消除全部气体。
（三）澄清过程
澄清过程就是使气泡中的气体、窑内气体与玻璃液中物理溶解 和化学结合的气体之间建立平衡，使可见气泡漂浮于玻璃液的表面 而排除以及小气泡在冷却过程中缩小乃至消失。
二、玻璃形成阶段
硅酸盐形成阶段结束后，温度继续升高，硅酸盐 和石英颗料被完全熔融，成为含有大量可见气泡的、在 温度和化学成份上不均匀的半透明玻璃液，这就是玻璃 形成的阶段。这一阶段约在1200℃终结。约需28－29分钟。所
需热量最多。
三、玻璃液的澄清
熔融玻璃液排除可见气体夹杂物的过程，称为玻璃
液的澄清。它是玻璃熔制过程中的重要阶段，所需温度最高。
冷却过程中要特别注意防止二次气泡产生。二次气泡又称 再生泡，是在已澄清好的玻璃液中重新出现的一种小气泡，直 径一般小于0.1毫米，均匀分布，在每立方厘米玻璃中数量可达 数千个之多。
a.一是当已冷却的玻璃液被重新加热时。
b.二是冷却部炉气中存在还原气氛时，也会导致硫酸盐的 分解而析出二次气泡： 2Fe2O3→4FeO+ O2↑
低于澄清温度。 实际上均化过程早在玻璃形成阶段已经开始，在澄清的同时，玻
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第12章玻璃的熔制12.1 玻璃的熔制过程熔制是玻璃生产中重要的工序之一，它是配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程。
玻璃制品的大部分缺陷主要在熔制过程中产生的，玻璃熔制过程进行的好坏与产品的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗和池窑寿命都有密切关系，因此进行合理的熔制，是使整个生产过程得以顺利进行并生产出优质玻璃制品的重要保证。
玻璃的熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象和反应，这些现象和反应的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物即玻璃液。
为了尽可能缩短熔制过程和获得优质玻璃，必须充分了解玻璃熔制过程中所发生的变化和进行熔制所需要的条件，从而寻求一些合适的工艺过程和制定合理的熔制制度。
各种配合料在加热形成玻璃过程中有许多物理的、化学的和物理化学的现象是基本相同的，其主要变化如表12-1所示：表12-1配合料在加热形成玻璃过程中的变化序号物理变化过程化学变化过程物理化学变化过程1 配合料加热固相反应生成低熔混合物2 吸附水的排除盐类分解各组分间相互溶解3 个别组分的熔化水化物的分解玻璃和炉气介质间的相互作用4 多晶转变化学结合水的排除玻璃和耐火材料之间的相互作用5 个别组分的挥发各组分相互作用并形成硅酸盐的反应玻璃熔制过程大致上可分为五个阶段，即硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却成形等。
现将这五个阶段的特点分述如下：(1) 硅酸盐形成阶段硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的。
料粉的各组分发生一系列的物理变化和化学变化，粉料中的主要固相反应完成，大量气体物质逸出。
这一阶段结束时，配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。
大多数玻璃这个阶段在800～900°C时完成。
(2) 玻璃形成阶段由于继续加热，烧结物开始熔融，低熔混合物首先开始熔化、同时硅酸盐与剩余的二氧化硅相互熔解，烧结物变成了透明体，这时已没有未起反应的配合料，但在玻璃中还存在着大量的气泡和条纹，化学组成和性质尚未均匀一致，普通玻璃在这个阶段的温度约为1200～1250°C之间。
(3) 澄清随着温度的继续提高，粘度逐渐下降，玻璃液中的可见气泡慢慢跑出玻璃进入炉气，即进行去除可见气泡的所谓澄清过程。
普通玻璃的澄清过程在1400～1500°C，澄清时玻璃液的粘度维持在10Pa·s左右。
(4) 均化玻璃液长时间处于高温下，由于玻璃液的热运动及相互扩散、条纹逐渐消失，玻璃液各处的化学组成与折射率亦逐渐趋向一致，均化温度可在低于澄清的温度下完成。
(5) 冷却通过上述四个阶段后玻璃的质量符合了要求。
然后，将玻璃液的温度冷却200～300°C, 使粘度达到形成所需要的数值(一般在η为102～103Pa·s)。
以上所述玻璃熔制过程的五个阶段，大多是在逐步加热情况下进行研究的。
但在实际熔制过程中是采用高温加料，这样就不一定按照上述顺序进行，而是五个阶段同时进行。
玻璃熔制的各个阶段，各有其特点，同时他们又是彼此互相密切联系和相互影响的。
在实际熔制过程中，常常是同时进行或交错进行的。
这主要决定于熔制的工艺制度和玻璃熔窑结构的特点。
它们之间的关系可以用图12-1表示。
图12-1 玻璃熔制过程各阶段关系图在玻璃的熔制过程中存在着固相、液相和气相。
以上诸项相互作用，由此而构成极为复杂的相的转化和平衡关系。
纵观玻璃的熔制过程，其实质一是把配合料熔制成玻璃液；二是把不均质的玻璃液进一步改善为均质的玻璃液，并使之冷却到成形所需的粘度。
因此也有把玻璃熔制的全过程分为两个阶段，即配合料的熔融阶段和玻璃液的精炼阶段。
12.2 硅酸盐形成和玻璃的形成12.2.1 配合料的加热反应玻璃通常是由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O所组成，根据玻璃的不同要求还可以引入其它氧化物，如B2O3、ZnO、BaO、PbO等。
为研究玻璃的熔制，就必须了解配合料各组分在加热过程中的各种反应。
从单组分的加热反应来看，其变化可归纳为：（1）多晶转变具有多种晶型的组分，在高温下可有一种晶型转变为另一种晶型。
（2）盐类分解各种碳酸盐、硫酸盐和硝酸盐在一定温度下均发生分解并释放出气体。
（3）析出结晶水和化学结合水从多组分的加热反应来看，可以得出如下结论：它不仅包括单组分加热反应所具有的特点，而且还包括多组分所特有的加热反应，即硅酸盐形成反应和形成复盐的反应。
例如，在三组分中可形成复盐和低共熔混合物。
又如，以CO2为例，它可来自：（1）单组分的各种碳酸盐的热分解。
（2）双组分的各种碳酸盐的热分解和形成硅酸盐时的分解产物。
（3）三组分的除上述双组分产生的CO2外，还有来自复盐的分解和低共熔混合物分解反应。
为了便于说明硅酸盐形成和玻璃形成过程，现将钠钙硅酸盐玻璃的形成过程介绍如下：12.2.1.1 纯碱配合料(SiO2+Na2CO3+CaCO3)的硅酸盐形成和玻璃形成过程（1）100～120℃，配合料水分蒸发。
（2）低于600℃时，由于固相反应，生成碳酸钠-碳酸钙的复盐。
CaCO3+Na2CO3——→CaNa2(CO3) 2（3）575℃发生石英的多晶转变，伴随着体积变化产生裂纹，有利于硅酸盐的形成。
β-石英α-石英（4）600°C左右时，CO2开始逸出。
它是由于先前生成的复盐——CaNa2(CO3)2与SiO2作用的结果。
这个反应是在600～830°C范围内进行的。
CaNa2(CO3)2+2SiO2——→Na2SiO3+CaSiO3+2CO2↑（5）在720~900℃时，碳酸钠和二氧化硅反应。
Na2CO3+SiO2——→Na2SiO3+CO2↑（6）740~800℃时，CaNa2(CO3)2-Na2CO3低温共熔物形成并熔化，开始与Si2O作用。
CaNa2(CO3) 2+Na2CO3+3SiO2——→2Na2SiO3+CaSiO3+3CO2↑（7）813℃，CaNa2(CO3)2复盐熔融。
（8）855℃，Na2CO3熔融。
（9）在912℃和960℃时，CaCO3和CaNa2(CO3)2相继分解。
CaCO3CaO+CO2↑CaNa2(CO3)2Na2O+CaO+2CO2↑（10）约1010℃时，CaO+SiO2CaSiO3（11）1200～1300℃形成玻璃，并且进行熔体的均化。
12.2.1.2 芒硝配合料(Na2CO3+Na2SO4+C +CaCO3+ SiO2)的硅酸盐形成和玻璃形成过程芒硝配合料在加热过程中的反应变化比纯碱配合料复杂得多，因为Na2SO4的分解反应很困难，所以必须在碳或其他还原剂存在下才能加速反应。
Na2CO3+Na2SO4+C+CaCO3+SiO2配合料加热反应过程如下：（1）100～120℃，排出吸附水分（2）235～39℃，硫酸钠发生多晶转变Na2SO4(斜方晶体) Na2SO4(单斜晶体)（3）260℃，煤碳开始分解，有部分物质挥发出来。
（4）400℃，Na2SO4与碳之间的固相反应开始进行。
（5）500℃，开始有硫化钠和碳酸钠生成，并放出二氧化碳。
Na2SO4+2C===Na2S+2CO2↑Na2S+CaCO3===Na2CO3+CaS（6）500℃以上，有偏硅酸钠和偏硅酸钙开始生成。
Na2S+Na2SO4+2SiO2===2Na2SiO3+SO2↑+SCaS+Na2SO4+2SiO2===Na2SiO3+CaSiO3+SO2↑+S以上反应在700℃～900℃时加剧进行。
（7）575℃左右β-石英转变为α-石英。
（8）740℃,由于出现Na2SO4-Na2S低温共熔物，玻璃的形成过程开始。
（9）740℃～880℃，玻璃的形成过程加速进行。
（10）800℃，CaCO3的分解过程完成。
（11）851℃，Na2CO3熔融（12）885℃，Na2SO4熔融，同时Na2S和石英颗粒在形成的熔体中开始熔解。
（13）900~1100℃，硅酸盐生成的过程剧烈地进行，氧化钙和过剩的二氧硅起反应，生成偏硅酸钙；CaO+SiO2===CaSiO3（14）1200～1300℃，玻璃形成过程完成。
在上述反应中硫酸盐还原成硫化物是玻璃形成过程中重要反应之一。
如果还原剂不足，则部分硫酸盐不分解，而以硝水的形式浮于玻璃液表面(因为硫酸钠在玻璃熔体中的溶解度很小)。
因此，芒硝配合料在加料区的温度必须尽可能高一些，不能逐渐加热；因为它在熔制过程中还原剂不能立即烧掉，以便在高温下仍能以很大速度还原硫酸钠，这样可以避免因反应不完全而产生“硝水”。
12.2.1.3 硅酸盐形成和玻璃形成过程综上所述，硅酸盐形成和玻璃形成的基本过程大致如下：配合料加热时，开始主要是固相反应，有大量气体逸出。
一般碳酸钙和碳酸镁能直接分解逸出二氧化碳，其它化合物与二氧化硅相互作用才分解。
随着二氧化硅和其他组分开始相互作用，形成硅酸盐和硅氧组成的烧结物；接着出现少量液相，一般这种液相属于低温共熔物，它能促进配合料的进一步熔化，反应很快转向固相与液相之间进行，又形成另一个新相，不断出现许多中间产物。
随着固相不断向液相转化，液相不断扩大，配合料的基本反应大体完成，成为由硅酸盐和游离SiO2组成的不透明烧结物，硅酸盐形成过程基本结束。
随即进入玻璃的形成过程，这时，配合料经熔化基本上已为液相，过剩的石英颗粒继续熔解于熔体中，液相不断扩大，直至全部固相转化为玻璃相，成为有大量气泡的、不均匀的透明玻璃液。
当固相完全转入液相后，熔化阶段即告完成。
固相向液相转变和平衡的主要条件是温度，只有在足够的温度下，配合料才能完全转化为玻璃液。
在实际生产过程中，将料粉直接加入高温区域时，硅酸盐形成过程进行得非常迅速，而且随料粉组分的增多而增快，这是由于低温非常缓慢的，因此它决定了料粉的熔融速度。
例如一般窗玻璃配合料的整个熔制过程要32min，（不包括澄清、均化和冷却阶段）而硅酸盐生成阶段只需3~4min，因而需要28~29min用于砂粒的溶解。
12.2.2 硅酸盐形成过程的动力学硅酸盐形成阶段的动力学是研究反应进行的速度和各种不同因素对其影响。
研究动力学在生产上和理论上都有很大的价值。
任何生产过程的产量与该生产过程中的反应速度有关。
例如，在玻璃熔制过程中的硅酸盐形成速度、玻璃形成速度、澄清速度、均化速度等决定了熔制的总时间，也就决定了玻璃制品的日产量，这说明了研究动力学的生产意义。
研究动力学的理论意义是：它能阐明化学反应中的许多重要环节，并使我们能更深地了解反应本身的机理。
虽然对玻璃熔制过程的动力学做了不少的研究，但应指出，由于整个熔制过程的复杂性，至今还没有一个以系统的理论来完整地叙述熔制过程中的动力学。
其重要原因在于：反应进行时的条件对反应速度的影响是很敏感的。