玻璃熔制一

“玻璃熔制”

课

程

任

务

书

系：材料工程系

班级：玻璃132

部门：一

任务：一

目录

一、任务题目：300t/d浮法玻璃熔窑熔制制度的确定

二、主要内容：

1、确定玻璃熔制过程的温度-粘度曲线

2、确定玻璃熔制的各种熔制制度

3、分析熔制制度对玻璃质量的影响

三、基本要求：

1、玻璃熔制制度应符合实际生产情况要求，便于组

织生产

2、熔制制度参数选择合理、先进

3、熟悉玻璃熔制制度对玻璃质量的影响

4、提交一份打印的任务说明书与电子文档

5、提交本小组成员的成绩表

一、确定玻璃熔制过程的温度-粘度曲线

玻璃熔制是按照玻璃配方混合好配合料，经过高温加热形成均匀透明的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程。影响玻璃熔制过程的因素

1、熔化温度：温度增加，反应速度加快，温度每升高10℃，反应速度也上升10%。

2、物料颗粒度：粒度减小，速度上升，粒度过小，结团速度下降。

3、配合料均匀度：均匀度上升，速度加快。

4、原料的种类、形成：块、粒状速度快。

投料方法与质量：正面投料，料层薄，熔化快

黏度：速度梯度为1时单位接触面积上的内摩擦力。

黏度的工艺意义

1. 影响玻璃的熔制质量，黏度大，石英熔化困难，气泡排除

困难。

2. 决定玻璃的产量。

3. 决定玻璃制品的成型质量，不同的制品和成型方法，其成

型黏度也不同。

4. 决定制品退火温度和热处理温度。

5. 黏度与温度的关系

6. 由于结构特性的不同，玻璃熔体与晶体的黏度随温度的变

化趋势有显著的差别。晶体在高于熔点时，熔化变化很小，

当达到凝固点时，由于熔融态转变成晶态的缘故，黏度呈直线上升。玻璃的黏度则随温度下降而增大，从玻璃液到固态，玻璃的黏度是连续变化的，其间没有数值上的突变。

所以实用硅酸盐玻璃，其黏度随温度的变化都属于同一类型，只是黏度随温度变化的速度以及对应于某给定黏度的温度有所不同。随着温度的变化，玻璃的黏度变化速率不同，这被称为具有不同的料性。分为长性玻璃和短性玻璃。

随温度降低长性玻璃的硬化速度较慢，被称为慢凝玻璃，而短性玻璃的硬化速度较快，又被称为快凝玻璃。

1、黏度与玻璃组成的关系

2、玻璃组成与黏度之间存在复杂的关系，加入某种氧化物后所引起的黏度的改变，不仅取决于该氧化物的性质，而且还取决于玻璃本身的成分。一般来说，当引入SiO2、Al2O

3、ZrO2等氧化物时，因这些阳离子电荷多、离子半径小，故作用力大，总是倾向于形成更为复杂且巨大的阴离子团，黏滞活化能变大，玻璃的黏度增加。当引入碱金属氧化物时，因能提供“游离氧”，使原来复杂的硅氧阴离子团解离，黏滞活化能变小，玻璃的黏度降低。当引入二价氧化物时对黏度的影响较为复杂，它们一方面与碱金属离子一样，放出游离氧使复杂的硅氧阴离子团解离，使黏度减小，另一方面这些阳离子电价较高、离子半径又不大，可能夺取原来复合硅氧阴离子团中的氧离子以致使复合阴离子团“缔合”

而使黏度增大。而CaO、B2O3、ZnO、Li2O对黏度的影响较为复杂，低温时ZnO、Li2O能增加黏度，高温时则能降低黏度；低温时CaO能增加黏度，高温且含量小于10%~12%时能降低黏度，含量大于10%~12%时又能增加黏度；低温且含量小于15%时，B2O3能增加黏度，含量大于15%时能降低黏度，高温时B2O3又能增加黏度。

3、黏度参考点

鉴于玻璃生产的需要，一般把生产控制常用的黏度点同黏度—温度曲线上对应的点联系起来

1) 应变点大致相当于黏度为1013.6帕的温度，即应力能

在几小时内消除的温度，也称退火下限温度。在此次任务中取应变点黏度为1013帕。

2) 转变点相当于黏度为1012帕的温度。高于此点脆性消

失，并开始出现塑性变形，物理性能开始迅速变化。在此次任务中取转变点黏度为1012帕。

3) 退火点大致相当于黏度为1012帕的温度，也称退火上

限温度。通常比转变点温度高哦5~10℃。在此次任务中取退火点黏度为1012帕。

4) 变形点相当于黏度为1010帕~1011帕的温度范围。在

此次任务中取变形点黏度为1011帕。

5) 软化点它与玻璃的密度和表面张力有关，对于密度约

等于2.5的玻璃，它相当于黏度为106.6帕的温度，也即

退火下限温度。在此次任务中取软化点黏度为107帕。6) 操作范围相当于成型时玻璃液表面的温度范围。相当

于黏度为102帕~103帕的温度。在此次任务中取操作范围黏度为102帕。

7) 黏度在玻璃熔制中的作用

在生产实际中，玻璃的熔化、澄清、均化、供料、成型、退火等工艺过程的温度制度，一般都是以其对应的黏度为依据制定的，因此掌握黏度的变化规律对控制并提高制品产量、质量是非常有利的。在熔化过程中，石英颗粒是最后进入玻璃熔体的物质，它的溶解、扩散关系到整个熔化过程的进程，随之而来的澄清、均化等过程又都与玻璃液的黏度有关。在工艺上通常引入少量助溶剂来降低玻璃液的黏度，以达到加速玻璃澄清和均化的目的。

黏度的计算

在实际生产中，需要根据玻璃成分对黏度进行近视计算。奥霍琴法

奥霍琴法适用于含有MgO、Al2O3的钠钙硅酸盐玻璃。当Na2O含量为12%~16%、CaO+MgO含量为5%~12%、Al2O3含量为0~5%、SiO2含量为64%~80%时，用下列公式计算T=Ax+By+Cz+D

T某黏度值对应的温度x、y、z 分别是Na2O、CaO+MgO3%、Al2O3的质量百分数