浮法玻璃生产技术2 原料工艺(3)
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(4)复合澄清剂
一是它直接以高价形式出现,省却了由低价 氧化成高价,再有高价氧化态分解放出氧气 转化过程,既节约了硝酸盐的用量,又减少 了单个澄清剂被还原和挥发的损失; 二是几种澄清剂混合,使氧的分解温度范围 扩大(1200~1450℃),也就是使澄清温 度范围扩大,等有利于澄清。
这类澄清剂有焦锑酸钠 (Na2H2Sb2O7.4H2O) 、硫锑酸钠 (10Na2O.4Sb2O5.9SO3.10H2O) 、砷 锑酸钠(Na2AsSbO7) 、重金属冶炼废渣。
〉1400o C 2 4 2 2 2
硫酸盐属于高温澄清剂,温度越高,澄清效 果越好。 用量一般小于2%,与碳粉配合使用,对窑 炉气氛有要求。 还原性硫澄清理论认为,硫酸盐在玻璃熔化 和澄清中的作用主要有:表面活性剂作用、 界面湍动作用、高温排气作用、均化作用。
(3)卤化物类的澄清剂
这类澄清剂以不同的方式来降低熔体的粘度。 属于这类澄清剂的有氟化物、氯化物,一般 以CaF2、NaCl、Na2SiF6等形式引入。对 玻璃的粘度和表面张力影响较大。 氟化物在熔体中,是以形成[FeF6]3-无色基 团,与Si生成挥发物SiF4,断裂玻璃结构而 起澄清作用。 卤化物类的澄清剂对耐火材料侵蚀性非常强, 大大降低窑炉的使用寿命。
2.3.2 着色剂
离子着色 胶态着色 硫硒化合物着色
2.3.3 脱色剂
(1)化学脱色 化学脱色是借助于脱色剂的氧化作用,使着 色能力强的低价铁氧化物(FeO)变成为着 力能力较弱的三价铁氧化物(Fe2O3),同 时使玻璃被有机物沾染的黄色消除。 澄清剂一般都为化学脱色剂。
(2)物理脱色
三原色 红、绿、蓝 物理脱色是往玻璃中加入一定数量的能产生 互补色的着色剂,使玻璃由于FeO、Fe2O3、 Cr2O3、TiO2所产生黄绿色到蓝绿色得到互 补。 常用的物理脱色剂有:二氧化锰、硒、氧化 钴,氧化钕、氧化镍等。
(4)注意 事项
二次挥发; 二次积累 ; 表面吸附 ; 重熔热分解 ; 碎玻璃成分均匀,尽量与制品成分相同 。
C. CeO2
CeO2是高温澄清剂,无毒。 熔窑温度低于1510℃时,玻璃液温度在 1400℃以下,CeO2不会分解,起不到澄清 作用。 熔窑温度的高低与CeO2的用量用关系,由 于玻璃液在1400℃以上停留的时间较短, 过量的CeO2分解不完,后期接触还原性介 质会放出O2,产生微小气泡。 一般用量小于0.5%
2.3 辅助原料
主要有澄清剂、着色剂、脱色剂、碎玻璃
2.3.1 澄清剂
澄清剂:往玻璃配合料或玻璃熔体中加入一 种高温时本身能气化或分解放出气体,以促 进排除玻璃液中气泡的物质 。 常见的澄清剂有:变价氧化物类 、硫酸盐 类 、卤化物类及复合澄清剂 。
(1)变价氧化物类的澄清剂
这类澄清剂的特点是在一定温度下分解放出 氧 ,以As2O3、Sb2O3、CeO2为代表。 A.As2O3 As2O3是高效澄清剂,用量一般为 0.2~0.5%,与硝酸盐(钠)共用。 但As2O3剧毒;As2O3本身易气化挥发,随 烟气排出,对环境造成危害。
2.3.4 碎玻璃
(1)使用碎玻璃的意义 回收碎玻璃加以重熔具有经济上的意义; 有利于配合料的熔化、澄清、节能降耗、提 高产能、降低成本等; 有利于资源的循环使用,符合环境保护和可 持续发展战略。
(2)碎玻璃的用量
一般以配合料的15%~ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0%较好 。 有时可以突破该限制。
(3)碎玻璃的粒度
碎玻璃的块度既不能过大也不能过小; 过大时玻璃液均化困难,影响玻璃板面质量, 严重时在玻璃板上产生波筋; 也不能为粉状,会带入过多气体,增加澄清 困难; 一般在15~30mm为宜。
其反应过程为:
As 2 O5 → As 2 O3 + O2 ↑
〉1300o C
As 2 O3 + O2 → As 2 O5
400 ~1300o C
As2 O3 → As + O2 ↑
加热
B. Sb2O3
Sb2O3的澄清机理类似于As2O3,但毒性较 小,密度大,放出氧气的温度低。 Sb2O3与As2O3配合使用,效果更好,同时 可降低As2O3的用量。
其反应过程为:
2CeO2 → Ce2 O3 + O2 ↑
〉1400 〉1400o C
(2)硫酸盐类澄清剂
以硫酸盐应用最多,往往以芒硝、重晶石、 石膏等引入。 这种澄清剂在分解后产生O2和SO2。 其反应过程为: 2 Na SO → 2 Na O + 2SO + O ↑ 用量小于2%,浮法玻璃小于1%,注意控 制,玻璃REDOX数。使用时要注意芒硝与 碳粉的比例与熔窑气氛,同时,玻璃熔制温 度要求高。