玻璃熔融工艺

玻璃熔融工艺
一、玻璃熔窑的类型、结构及特点
按照熔窑的生产能力可分为坩埚窑和池窑。

1.坩埚窑
坩埚窑是指在坩埚中熔化玻璃的一种间歇式作业的玻璃熔窑。

其结构主要包括作业室、喷火筒（小炉）、燃烧室、漏料坑、蓄热室等部分。

在作业室内安放8～12只坩埚（要求特殊的玻璃也有仅置放一只坩埚进行熔制）。

配合料可分3～5批加入到各坩埚中。

当配合料在坩埚中完成熔制、澄清和冷却过程后即可进行成型。

在成型结束后，又再重新分批加入配合料，进行下一循环的熔制周期。

坩埚窑的熔制周期从第一次加料开始到此坩埚料成型结束，一般为一昼夜。

对难熔的玻璃也可适当地延长熔制时间，但这样会对其他坩埚的熔制、澄清和成型带来影响。

坩埚窑占地、投资少，同一窑内可熔制多种不同组成或不同颜色的玻璃，生产灵活性大，适用于生产品种多、产量少、质量要求较高或有特殊工艺要求的玻璃。

对要求高温熔制、低温成型的硒硫化镉类着色的玻璃，或低价铁着色类的玻璃尤为合适。

但坩埚窑的生产能力低、燃料消耗大，难以实现机械化和自动化生产。

坩埚窑按废气余热回收设备分为蓄热室和换热器两种；按火焰在窑内的流动方向分为倒焰式、平焰式、联合火焰式；按坩蜗数量分为单坩埚窑、双坩埚窑和多坩埚窑；按燃料品种区分有全煤气、半煤气和燃油坩埚窑等。

以下选取4种坩埚窑进行介绍。

（1）蓄热室坩埚窑
采用蓄热室作为废气余热回收设备的坩埚窑。

（2）换热室坩埚窑
采用换热器作为废气余热回收设备的坩埚窑。

（3）倒焰式坩埚窑
窑内火焰呈倒转流动的坩埚窑。

火焰由位于窑底的喷火口向上喷出，然后沿着坩埚自上向下经窑底吸火孔排出。

其特点是温度沿整个坩埚高度分布比较均匀，上下温差小，由于火焰自窑底排出，窑底部温度较高，因而使窑底和坩埚都
容易损坏，限制了窑内温度的提高。

图 2.5（a）为倒焰式坩埚窑示意图。

倒焰式坩埚窑可以配置换热器，也可配置蓄热室。

（4）平焰式坩埚窑
图2.5（b）所示为窑内火焰呈水平方向流动的坩埚窑。

火焰在坩埚上部流动，可以提高火焰温度，加强传热过程，有利于提高熔化率。

但因沿坩埚纵向温差大，容易造成近坩埚底部玻璃液成型困难，甚至影响玻璃质量，故仅适用于生产熔化温度要求高、成型时间短的玻璃制品。

图2.5 倒焰式坩埚窑和平焰式坩埚窑示意图
2.池窑
池窑是可以连续作业的玻璃熔窑（个别小型池窑也有间歇生产）。

其结构主要包括加料池、熔化池、工作池、通道和蓄热室（或换热器）等部分。

与坩埚窑相比，池窑具有下列特点：有明显的热点与泡界线位置；加料和出料过程都是连续作业；整个玻璃熔制过程中的五个阶段（见2.4.2目）在池窑中有较明显的分布区域；占地面积较大；厂房设施和动力配套要求较高；投资规模大；适用于生产单一品种和批量较大的产品；热效率较高；有利于机械化和自动化生产；有利于池窑的燃烧；温度、窑压、料液面、加料等实现自动控制。

按照窑内火焰流向，可将池窑分为横火焰熔窑、马蹄形熔窑和纵火焰熔窑。

（1）横火焰熔窑
横火焰熔窑火焰流动方向与池窑纵轴互成垂直方向，小炉分设在窑池的左右两侧。

与马蹄焰池窑相比，窑内火焰分布合理，火焰对玻璃液的覆盖面积大，热点位置容易控制，能有效地提高玻璃的熔化质量和熔窑的熔化率。

熔化面积较大的蓄热室横火焰池窑常用来生产平板玻璃、瓶罐玻璃、器皿玻璃和显像管玻璃等，是当前国内大型池窑中普遍采用的一种熔窑。

图2.6（a）为横火焰熔窑示意图。

图2.6 横火焰熔窑和马蹄形火焰熔窑的示意图
（2）马蹄形火焰熔窑
图2.6（b）为马蹄形火焰熔窑的示意图。

窑内火焰形状呈马蹄形，仅在熔化部的端头设置一对小炉，可配置蓄热室也可配置换热器。

火焰在窑内的行程较长，有利于燃料充分燃烧。

窑两侧宽敞，便于维护和检修。

缺点是温度沿窑长方向较难控制，热点位置不易掌握，在池窑宽度方向上温差较大，仅适用于中小型熔窑。

（3）纵火焰熔窑
纵火焰熔窑的火焰流动方向与窑池纵轴相一致，通常配置换热器，小炉设置在换热器端头，废气由另一端排出，具有结构简单、砌筑方便、火焰不需要换向等特点。

缺点是熔窑的热效率低，沿窑的纵向作业制度较难控制，适用于熔制质量要求不高的产品，属小型熔窑。

图2.7为纵火焰熔窑示意图。

图2.7 纵火焰熔窑示意图
二、玻璃熔制的主要工艺制度及控制
将混合均匀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，这道工序称为玻璃的熔制。

玻璃熔制是玻璃制造中的重要环节。

为达到熔制的目的，必须研究熔制前配合料的配制情况和熔制后成型加工的要求，同时要相应采取一系列合理的操作制度（如温度制度、压力制度、气氛制度等），选用合理的窑炉结构型式、加热方式和耐火材料来予以保证。

玻璃制成品的质量主要取决于熔制过程，因为绝大部分的玻璃缺陷是在熔制过程中产生的。

只有进行合理的玻璃熔制才能制出优质产品，并保证整个生产过程连续、顺利地进行。

加快玻璃熔制过程可以大大提高产量并降低成本。

玻璃熔制是一个十分复杂的过程，它包括各种物理变化（如加热、挥发、熔化、排除吸附水、晶型转化等）、化学变化（如分解反应、固相反应、排除化学结合水）和物理化学变化（如气液相的平衡、各组分相互溶解等）等。

玻璃的熔制过程可分为五个阶段：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，在实际的熔制过程中，各阶段之间没有明显的界限。

有些阶段可能是同时或部分同时进行的，例如硅酸盐形成和玻璃形成，澄清和均化，这主要取决于熔制的工艺制度和玻璃熔窑的结构特点。

1.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。

在这个阶段中，配合料中各组分由于加热，会发生一系列物理变化、化学变化和物理化学变化。

SiO
（石英砂）
2
和其他组分之间会在固相时就开始相互作用。

这阶段结束后，配合料变成了由硅酸盐和游离SiO
组成的不透明烧结物。

当制造玻璃时，这一阶段在温度为800℃～
2
900℃时结束。

2.玻璃形成阶段
硅酸盐形成阶段结束后，温度继续升高，硅酸盐和石英颗粒完全熔融，成为含有大量可见气泡的、在温度和化学成分上不均匀的半透明玻璃液，这就是玻璃形成阶段。

普通平板玻璃的这一阶段约在1 200℃结束。

3.玻璃液的澄清
玻璃形成阶段结束时，整个熔融体包含有许多小气泡（直径小于0.3mm），从玻璃液中除去可见的气体夹杂物的过程，称为玻璃液的澄清，它是玻璃熔制过程中的重要阶段。

4.玻璃液的均化
玻璃形成后，玻璃液的化学组成和温度都是不均匀的，玻璃液中带有与玻璃主体化学成分不同的条纹，对制品将产生有害的影响（如膨胀系数不同会产生应力，黏度和表面张力不同会产生波筋和条纹），均化的过程就是使整个玻璃熔融体的化学组成和温度均匀一致，消除夹杂的不均体。

均化的温度略低于澄清温度。

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，玻璃液的均化也在进行，但主要的还是在澄清之后进行。

均化与澄清没有明显的界限，两个过程既有一致之处又有不同的地方。

澄清时由于气泡的排出，有很大的搅拌作用，气泡碰到条纹或不均体层时，就能将它拉成线状或带状，在拉力作用下，条纹越来越薄，因而使均化过程易于进行。

生产某些特种玻璃时，均化阶段采用机械搅拌，由于气体扩散加快，气泡直径迅速增大而上升，气泡急剧减少，也有利于澄清。

两个过程都希望提高玻璃液的温度，因为温度高，玻璃液黏度小，表面张力也小，既便于气泡排除，又利于玻璃液均化。

5.玻璃液的冷却
玻璃液的冷却是熔制过程的最后阶段。

澄清均化后的玻璃液黏度太小，不适合成型使用，必须将其冷却，使黏度提高到成型所需的范围。

根据玻璃液的性质和不同的成型方法，冷却过程中玻璃液温度降低的程度也是不同的。

玻璃液的冷却必须均匀，不能破坏均化的成果，否则会使原板产生波筋等缺陷。

为此，一般采取自然冷却方式，主要依靠玻璃液面以及池壁池底向外均匀的热辐射来进行冷却。

也有在通路中穿水管进行强制冷却的。

冷却过程中要特别注意防止二次气泡的产生。

二次气泡又称再生气泡，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0.1mm，均匀分布，在每立方厘米玻璃中数量可达数千个之多。

三、燃油系统的工艺
国内玻璃熔窑燃料有煤炭、煤气、天然气和重油等，随着我国石油工业的发展，多数熔窑已使用重油作为燃料。

燃油系统工艺主要包括卸油、贮存、供油。

重油须经过滤，以减少杂质。

在连续供油过程中，要求保持油量和油压的稳定，并有适中的黏度。

为了便于调节用油点的油压和稳定供油，常采用调节回油量来予以实现。

四、玻璃熔窑常用耐火材料性能及应用
选用合适的耐火材料来砌筑熔窑是提高炉龄和获得优质制品的重要条件。

但由于熔窑各部位的温度与受粉料和玻璃液的侵蚀程度不同，因此整个熔窑必须量材选用，根据不同要求选用能胜任的耐火材料来砌筑。

耐火材料质量的不断提高，使熔窑的熔化温度从20世纪60年代的1 450℃～1 500℃提高到70年代的1 500℃～1 560℃；熔化率从1.6～2t／（m2·d）提高到3～3.5t／（m2·d）；熔窑的使用寿命从3～4年提高到5～7年。

1.玻璃熔窑的常用耐火材料及其特性
（1）黏土砖。

化学组成为A1
2O
3
30%～50%，SiO
2
50%～65%，R
2
O＋RO 5%～7%，
耐火度1 600℃～1 700℃，耐压强度12～15MPa，荷重软化温度较低，仅为 1 250℃～1 300℃。

这类砖属于弱酸性的耐火材料，适宜用于熔制偏酸性组成玻璃的熔窑中，碱性组成较高的配合料在熔融时，对其侵蚀较剧烈。

（2）浇注高岭土砖。

化学组成为SiO
254%，Al
2
O
3
44%，耐火度大于1 700℃，
耐压强度30～50MPa，荷重软化温度较黏土砖高，达1 440℃～1 500℃，可用于砌筑池壁砖。

（3）高铝砖。

A1
2O
3
大于48%，耐火度1 750℃～1 790℃，耐压强度40MPa，
荷重软化温度1 400℃～1 500℃，由于高铝砖的耐火度与荷重软化温度都较高，适用于砌筑熔化池池壁、液流洞等，但高铝砖的热稳定性较低，应在熔窑升温与使用过程中予以注意。

（4）硅砖。

SiO
2
含量大于93%，耐火度在1 700℃左右，耐压强度为17.5～20MPa，荷重软化温度大于 1 600℃。

硅砖属于酸性耐火材料，适用于熔制高硼硅酸盐玻璃或无碱玻璃，不宜用于熔制碱性组成较强的玻璃熔窑中，由于硅砖的耐火度与荷重软化温度都较高，故可用于砌筑熔窑的窑璇、胸墙、小炉及蓄热室的格子砖等。

（5）石英砖。

化学组成SiO
2
占99%左右，由熔融的石英制成，膨胀系数在1 000℃时仅为0.05／℃，热稳定性能较好，适用于砌筑熔制“九五”硬料和派来克斯玻璃及无碱和高硅高硼质玻璃的熔窑。

（6）白泡石。

系天然矿物原料，故成分波动较大，开采后略经加工就可使用，成本低廉。

预烧后的白泡石在使用时不再膨胀，耐火度大于1 650℃，耐压强度接近50MPa，高于黏土砖，可用来砌筑池壁，宜在偏酸性的玻璃熔窑中使用。

（7）电熔莫来石砖（又称铁砖）。

化学组成A1
2O
3
占66%，SiO
2
20%～22%，
ZrO
28%，Fe
2
O
3
0.5%～0.6%，耐火度大于1 750℃，荷重软化温度大于1 700℃。

电熔莫来石砖的Al
2O
3
含量较高，并含有适量的ZrO
2
，故耐蚀性能较好，砖体结
构较致密，没有互相连贯的气孔，机械强度较高，适用于砌筑熔窑的上部池壁、小炉喷火口、液流洞等侵蚀较严重的部位。

电熔莫来石砖适宜用于偏酸性玻璃组成的熔窑。

（8）电熔锆刚玉砖。

含ZrO
2＞43%，A1
2
O
3
＞35%，SiO
2
＞7%，耐火度大于1 730℃。

电熔锆刚玉砖的高温机械强度、热稳定性与耐玻璃液的侵蚀性能均极佳，对提高玻璃熔制温度、延长熔窑使用寿命均有良好作用。

（9）电熔刚玉氧化铬砖。

其组成主要为Al
2O
3
和Cr
2
O
3
、固溶体的铬铁尖晶石
（Cr
2O
3
·Fe
2
O
3
），无玻璃相，是电熔耐火材料中性能最为优越的，商品名称为
Monofrax
－
K，热稳定性与耐蚀性能极佳。

侵蚀速率几乎与温度无关，可砌筑熔化池池壁、液流洞及盖板、电极砖等，对延长炉龄作用显著。

（10）高铝电熔浇注砖。

常用系列为Monofrax
－
M／H／R／K等，是独特的合成耐火材料，具有高度的抗腐蚀性，可以明显地减少因耐火材料所引起的玻璃缺陷，其联结口和氧化铝结晶的致密结构包含了少量的填隙玻璃相，这些优良性能使其可以用于砌筑熔窑的工作池与澄清池及供料通道，提高熔窑的熔化率。

耐火
材料中的A1
2O
3
比ZrO
2
更能溶解于玻璃液中，而ZrO
2
可能会造成再结晶，其玻璃
相要比电熔锆钢玉砖小17%，从而可减少由耐材所引起的条纹。

2.熔窑各部分耐火材料的选用
（1）接触玻璃液面的区域（包括液流洞部位）
接触玻璃液面的区域是玻璃熔制质量最敏感的区域，直接影响玻璃的熔制质量和成型质量，在这区域产生的玻璃缺陷将会是无法弥补的直接损失。

因此，耐火材料应选用具有特定的耐高温、耐配合料组分和熔融玻璃液侵蚀的耐火材料。

这部分的蚀损主要是由化学侵蚀与物理冲刷作用所引起，因此用于砌筑该部位的耐火材料要求显气孔率低，结构均匀致密，玻璃相含量最低，耐熔融玻璃相浸润
性能优良，荷重软化温度高和耐蚀性能好，能长期在高温下经受玻璃液的冲刷作用。

适用于这区域的耐火材料有电熔锆刚玉砖、电熔莫来石砖、刚玉砖等。

（2）熔窑底部区域
该部位也长期经受玻璃液的侵蚀，要求耐火材料的耐侵蚀性能优异，但因温度稳定，急变起伏不大，所以适用于这部分的耐火材料有锆刚玉砖等。

（3）不与玻璃液接触的区域
对于熔窑的上部结构、加料口等部位，当配合料加料时飞扬出来的粉尘以及挥发气体、液体燃料中的有害杂质等都会破坏上部结构的耐火材料，因而要求使用在这些部位的耐火材料不但要能承受较大的负荷，而且要有高的抗气体和配合料粉尘侵蚀稳定性与较好的热稳定性。

适用于这部位的耐火材料主要是硅砖。

（4）熔窑的澄清和冷却区域
该区域是成型制品前的最后一个区域，因而对该区域使用的耐火材料质量要
求较苛刻，凡对玻璃质量有影响的氧化物（如Fe
2O
3
，TiO
2
等）以及在使用中能
降低玻璃透明度和会产生气泡与灰泡的杂质均要求很严格。

五、玻璃熔制过程中产生的主要缺陷
玻璃的缺陷种类和其产生的原因是多种多样的。

根据缺陷存在的部位，分为内在缺陷和外观缺陷。

玻璃内在缺陷主要存在于玻璃体内，按照其状态的不同，可以分为三大类：气泡（气体夹杂物）、结石（固体夹杂物）、条纹和节瘤（玻璃态夹杂物）。

外观缺陷主要是在成型、退火和切裁等过程中产生的，包括光学变形（锡斑）、划伤（磨伤）、端面缺陷（爆边、凹凸、缺角）等。

不同种类的缺陷，其研究方法也不同，当玻璃中出现某种缺陷后，往往需要通过多种方法共同研究，才能加以正确判断。

在查明产生原因的基础上，及时采取有效的工艺措施来制止缺陷的继续发生。

以下主要介绍玻璃的内在缺陷。

1.气泡
玻璃中的气泡是可见的气体夹杂物，不仅影响玻璃制品的外观质量，更重要的是影响玻璃的透明性和机械强度。

气泡的大小由零点几毫米到几毫米不等。

按照尺寸大小，气泡可分为灰泡（直径＜0.8mm）和气泡（直径＞0.8mm）；其形状也是各种各样的，有球形、椭圆形及线状。

气泡主要是制品成型过程中产成的。

气泡的化学组成不同，常含有O
2，N
2
，CO，CO
2
，SO
2
，NO和H
2
O等。

根据气泡
产生的原因不同，可以分成一次气泡（配合料残留气泡）、二次气泡、外界空气气泡、耐火材料气泡和金属铁引起的气泡等。

在生产实践中，玻璃制品产生气泡的原因很多，情况很复杂。

可以通过在熔化过程的不同阶段中取样，首先判断气泡是在何时何地产生的，再详细研究原料及熔制条件，从而确定其生成原因，并采取相应的措施加以解决。

配合料在熔化过程中，由于各组分间的化学反应和易挥发组分的挥发，释放出大量气体。

尽管通过澄清作用可以除去玻璃中的气泡，但实际上，玻璃澄清完结后，往往有一些气泡没有完全逸出，或是由于平衡破坏，使溶解了的气体又重新析出，残留在玻璃之中，这种气泡叫做一次气泡。

一次气泡产生的主要原因是澄清不良，解决办法是适当提高澄清温度和调整澄清剂的用量。

根据澄清过程消除气泡的两种方式（大气泡逸出和极小气泡被溶解吸收）可知，提高澄清温度有利于大气泡的逸出，降低温度则便于小气泡的溶解吸收。

此外，降低窑内气体压力、降低玻璃与气体界面上的表面张力也可以促使气体逸出。

在操作上，严格遵守正确的熔化制度是防止一次气泡产生的重要措施。

澄清后的玻璃液同溶解于其中的气体处于某种平衡状态，这时玻璃中不含气泡，但尚有再产生气泡的可能。

当玻璃液所处的条件有所改变，例如窑内气体介质的成分改变，则在已经澄清的玻璃液内又出现气泡或灰泡。

这时产生的气泡很小，而玻璃液在这一温度范围内黏度又较大，排除这些气泡非常困难，于是它们就大量残留在玻璃液内。

造成二次气泡的原因有物理和化学两种。

如果降温后的玻璃液又一次升温超过一定限度，原来溶解于玻璃液中的气体将由于温度的升高引起溶解度的降低，析出十分细小的、均匀分布的二次气泡，这种情况属于物理原因。

化学上的原因，主要与玻璃的化学组成和使用的原料有关，如玻璃中含有过氧化物或高价态氧化物，这些氧化物的分解易于产生二次气泡。

玻璃和耐火材料间的物理化学作用会引起许多气泡的产生。

耐火材料气泡的
气体组成主要是SO
2，CO
2
，O
2
和空气等。

为了防止这些气泡的产生，必须提高耐
火材料的质量。

接近成型部应选择不易与玻璃液反应形成气泡的筑炉材料，以利于提高玻璃液的质量。

在操作上也应当尽可能地稳定熔窑的作业制度，如温度制
度要稳定，温度不要过高，以避免加剧侵蚀耐火材料。

玻璃液面稳定对减少耐火材料的侵蚀有着重要的意义。

在池窑的操作中，不可避免地使用铁件，如窑的构件、工具等，有时因操作不慎，铁件偶然落入玻璃液中，逐渐熔解，使玻璃着色，而其中所含的碳与玻璃中的残余气体相互作用排出气体，形成气泡。

这种气泡的周围常常有一层为氧化铁所着色而成的褐色玻璃薄膜，有时还出现褐色条纹或附着有棕色条纹的痕迹，甚至还可能充满了深色的铁化合物，它们的颜色由棕色到深绿色。

还有一种特殊情况是气泡带有一小块金属或其氧化物，在显微镜下可以看到棕色到鲜明的西红柿色的硅酸铁结晶体。

为了防止这种气泡的产生，除了注意配合料中不能含有金属铁质外，成型工具的质量，特别是浸入玻璃液内的部件质量要好，使用方法要得当。

一般根据气泡的外形尺寸、形状、分布情况以及气泡产生的部位和时间来判断气泡产生的原因。

由外面带入的大气泡和由铁质所造成的气泡，比较容易识别，但在许多情况下，判断气泡的产生原因还是比较复杂的，因此，从分析气泡的气体化学组成上研究它的形成过程是十分必要的。

气泡的分析方法步骤如下：将带有气泡的玻璃试样磨成薄片至气泡的玻璃壁极薄为止（0.5mm以下），然后将试样浸入盛有甘油的小容器中，并在其中用针刺穿气泡壁，气体在甘油内形成气泡，逐渐浮起，用载玻片将气泡接住并粘在载玻片上。

将载玻片置于显微镜下，测量气泡的原始直径，然后通过很细的吸管，将不同的吸收剂注入气泡中，使之相互作用，每次作用后测定气泡直径的大小。

根据气泡直径与原始直径的比值，可算出气体混合物中各组分的百分比组成。

采
用的吸收剂可以有以下几种：甘油——吸收SO
2，甘油KOH溶液——吸收CO
2
，甘
油醋酸溶液——吸收H
2S，焦性没食子酸的碱性溶液——吸收O
2
，CuCl
2
氨溶液—
—吸收CO，胶质钯的氢氧化钠溶液——吸收H
2
，最后的差数为氮含量。

此法的分析精确度为3%～5%。

2.析晶与结石（固体夹杂物）
结石是出现在玻璃体中的结晶状固体夹杂物，是玻璃体内最危险的缺陷，严重影响玻璃质量，它不仅破坏了玻璃制品的外观和光均一性，而且降低了制品的使用价值，是令玻璃出现开裂损坏的主要因素。

结石与它周围玻璃的膨胀系数相
差愈大，产生的局部应力也就愈大，这就大大降低了制品的机械强度和热稳定性，甚至会使制品自行破裂。

特别是结石的热膨胀系数小于周围玻璃的热膨胀系数时，在玻璃的交界面上形成张应力，常会出现放射状的裂纹。

在玻璃制品中，通常不允许有结石存在，应尽量设法排除它。

结石的尺寸大小不一，有的呈针头状细点，有的可大如鸡蛋甚至连片成块。

其中包含的晶体，有的用肉眼或放大镜即可察觉，有的需要用光学显微镜甚至电子显微镜才能清楚地辨别。

因为结石周围总是同玻璃液接触，所以它们往往和节瘤、线道或波纹一起伴随出现。

不同的结石，它的化学组成和矿物组成也不相同。

根据产生的原因，将结石分为以下5类：配合料结石（未熔化的颗粒）；耐火材料结石；玻璃液的析晶结石；硫酸盐夹杂物（碱性类夹杂物）；“黑斑”与外来污染物。

3.条纹与节瘤（玻璃态夹杂物）
玻璃中存在的条纹与节瘤是一种玻璃态夹杂物，属于一种比较普遍的玻璃不均匀性方面的缺陷，其组成和性质与主体玻璃不同，因而反映出其化学组成与物理性能如折射率、密度、黏度、表面张力、热膨胀系数、机械强度、应力分布等与主体玻璃有区别。

呈滴状的、保持着原有形状的异类玻璃称为节瘤，在制品上以颗粒状、块状或成片状出现。

由于条纹、节瘤在玻璃体上呈不同程度的凸出，其与玻璃的交界面不规则，表现出由于流动或物理化学性的溶解而互相渗透的情况。

主要分布在玻璃的内部，或在玻璃的表面上，大多呈条纹状，也有呈线状、纤维状，有时似疙瘩而凸出。

有些细微条纹用肉眼看不见，必须用仪器检查才能发现。

这在光学玻璃中也是不允许的，对于一般玻璃制品，在不影响其使用性能情况下，可以允许存在一定程度的不均匀性。

条纹和节瘤由于产生的原因不同，其颜色可以是无色的，也可以是绿色和棕色的。

常常利用折射率不同的性质检验条纹和节瘤，当条纹和节瘤的折射率和周围玻璃的折射率相差0.001以上时，就可以显著地看到条纹和节瘤。

较小的条纹和节瘤可以利用光照射在试样上，观察试样后面的黑背景是否发生亮带来进行检验。

也有采用具有黑白条纹背景或方格条纹的背景底板，使条纹和节瘤清楚地显。