玻璃原料及配合料制备

• 3、颗粒组成：通常颗粒度越细，其铝铁含 量也越大，玻璃生产要求的粒径应在0.15～ O.8mm之间。
• 4、矿物组成：
• 无害伴生矿物：长石、高岭石、白云石、方 解石；有害伴生矿物：赤铁矿、磁铁矿、钛 铁矿等。
砂岩
• 由石英颗粒和粘性物质在地质高压下胶结 而成的坚实致密的岩石。根据粘性物质的
• 引入SiO2的原料主要有硅砂和砂岩。
粗粒石英砂岩
细石英砂
硅砂性能
• 1、外观：质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因 含有铁的氧化物和有机质而呈淡黄色、红褐色。 • 2、化学组成：
• 无害杂质：Al2O3、Na2O、K2O、CaO
• 有害杂质：氧化铁，能使玻璃着成蓝绿色而影 响玻璃透明度；Cr2O3，着色能力比Fe2O3大3-5 倍，使玻璃着成绿色；TiO2使玻璃着成黄色， 若与氧化铁同时存在可使玻璃着成黄褐色。
• 5、助熔剂（加速剂）
萤石
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2.1.3 碎玻璃
• 破碎的和不合格的玻璃制品，以及将玻璃液在水中 骤冷得到的玻璃碎块，生产中产生的玻璃碎片和社 会上的玻璃的废弃物，都可以用作玻璃的原料，统 称碎玻璃。 • 采用它可以加速玻璃的熔制过程，降低玻璃熔制的 热量消耗，从而减低玻璃的生产成本和增加产量， 此外，碎玻璃也是很好的加速剂。但碎玻璃在掺入 配合料之前，应进行清洗和破碎，其粒度以2-20mm 为宜，过细反会影响熔化与澄清的进程。
• 不同的玻璃品种对原料的要求不尽相同，但 也有一些选择原料的共同准则。
选择原料的共同准则
(1) 原料的质量应符合玻璃制品的技术要求，其中 包括化学成分稳定、含水量稳定、颗粒组成稳定、 有害杂质少 ( 主要指 Fe2O3) 等。 (2) 便于在日常生产中调整成分； (3) 适于熔化与澄清，挥发与分解的气体无毒性； (4) 对耐火材料的侵蚀要小； (5) 原料应易加工、矿藏量大、分布广、运输方便、 价格低等。 • 对所选原料在使用前应进行破粉碎试验、熔制试 验和制品的物性检验。
• 要进行破粉碎的原料：砂岩、长石、石 灰石、萤石、白云石等。
碎石生产线
粗碎设备：颚式破碎机
• 动颚靠近定颚，压碎物料，动颚远离定颚， 则进料和出料。
中碎：反击式破碎机
第二章 玻璃原料及配合料制备
• 2.1 玻璃原料 • 2.2 配合料的制备
• 2.1.1 主要原料 • 2.2.1原料的选择与加工 • 2.2.2 玻璃组成的设计与 • 2.1.2 辅助原料 确定 • 2.1.3 碎玻璃 • 2.2.3 配合料的计算 • 2.2.4 配合料的制备
• 玻璃是一种具有各种优良性能和易加工的材 料，它广泛用于各个领域，如建筑玻璃、日 用玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、药用玻璃、 仪器玻璃、激光玻璃等。
• 它们的品种与用途虽各不相同，但它们的生 产工艺却有相近的生产流程。
• 玻璃生产流程：
• 成分设计→原料加工→配合料制备→ 坩埚窑熔化或池窑熔化→成型→一次 制品→退火窑退火→缺陷检验→一次 制品→深加工→检验→二次制品
2.1 玻璃原料
• 原料的选择
• 原料的选择与配合料的制备是玻璃生产工艺 的重要组成部分，它直接影响制品的产量、 质量与成本。因此，能否获得优质高产的配 合料对后续的熔制工艺和成型工艺的关系极 大。
性质可分为粘土质砂岩、长石质砂岩和钙
质砂岩。
Fra Baidu bibliotek
• 砂岩成分不仅取决于石英颗粒，而且与粘
性物质的种类和含量有关。
• 有害杂质：氧化铁。
2、钙镁原料
• CaO：网络外体氧化物，能增加玻璃的化学稳 定性和机械强度。含量一般不超过12.5%，过 高使玻璃结晶倾向增大，使玻璃脆性增加。 • 高温时能降低玻璃粘度，有利于玻璃的熔化和 澄清。 • 温度降低时玻璃液粘度很快增加，造成成型困 难，故CaO含量高的玻璃成型后需立即退火， 否则易于破裂。
2.1.1 主要原料
• 在一般玻璃中，它的主要成分有 SiO2、 Na2O、 CaO、 Al2O3、 MgO 等五种 成分，为引入上述成分而使用的原料 称主要原料。
2.1.1 主要原料
• 1、硅质原料 • 2、钙镁原料
• 3、铝质原料
• 4、碱料 • 5、其它
1、硅质原料
• SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻 璃具有高的化学稳定性、力学性能、 电学性能、热学性能，但含量过多时 使熔制的玻璃液粘度过大，为此需相 应提高熔化温度。
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2.2 配合料的制备 2.2.1 原料的加工
1、原料加工的意义
（1）有利于物料流动 （2）有利于均匀混合 （3）加快熔化速度 （4）有利于物料精选
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2、原料的加工处理
• 若采用块状原料进厂都必须经过破碎、 粉碎、筛分而后经称量、混合制成配 合料。
3、原料的破碎与粉碎
• 设备选择原则：根据矿物原料的块度、 硬度和需要的粒度等来选择加工处理方 法和相应的设备。
纯碱
天然芒硝
5、其它
天然硼砂
密陀僧（氧化铅 PbO\黄丹）
绿柱石 （3BeO•Al2O3•6SiO2) 天青石SrSO4
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2.1.2 辅助原料
• 辅助原料：为使玻璃获得某种必要的
性质，或为加速玻璃熔制过程而引入
的原料通称为辅助原料。
2.1.2 辅助原料
• 1、澄清剂
• 2、着色剂
• 3、脱色剂 • 4、乳浊剂
乳浊玻璃不可缺少的原料之一。
• Al2O3是难熔物质，熔点超过2000℃，在玻璃组 成中含量一般都较低，约1~5%左右。引入过 多需提高玻璃的熔制温度和成型温度，控制不 当会产生结石。
4、碱料
• Na2O所提供的游离氧使玻璃结构中的O/Si 比值增加，起断键作用，因而可降低玻璃 粘度，是玻璃易于熔融。 • 作用：降低熔制温度，节约能源，是良好 助熔剂。 • 不利：会增加热膨胀系数，降低热稳定性、 化学稳定性和机械强度，一般不超过18%。
• MgO：网络外体氧化物，可改善玻璃的成 型性能，降低结晶倾向和结晶速度，增加 玻璃高温粘度，提高玻璃化学稳定性和机 械强度。
石灰石
方解石
菱镁矿 MgCO3
白云岩 3CaO· 2MgO
3、铝质原料
• Al2O3能降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的
化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度
和折射率，并有利于玻璃的乳浊，是制造