浮法玻璃生产的工艺流程(PPT35页)

影响玻璃熔制过程的主要因素：
（1）玻璃成分：Na2O、K2O含量增加时，熔制速度增快 （2）配合物的物理状态：原料的选择，原料的颗粒组成 （3）熔窑的温度制度：提高熔窑温度可强化玻璃熔融，提高熔 窑生产率 （4）采用加速剂和澄清剂：加速剂可降低表面张力、粘度 （5）采用高压与真空熔炼：消除玻璃液中气泡 （6）辅助电熔：提高熔窑的熔化率 （7）机械搅拌与鼓泡：提高玻璃澄清速度和均化速度
5. 玻璃液的冷却
对普通钠钙硅玻璃，通常要降到1000℃左右再进行成型 此阶段影响玻璃质量的主要因素： a. 玻璃的热均匀度 b. 二次气泡 二次气泡特点：直径小（一般小于0.1mm）、数量多（每1cm3 玻璃中可达几千个）、分布均（密布于整个玻璃体中） 产生二次气泡的主要情况： a. 硫酸盐的热分解；b. 物理溶解的气体析出；c. 玻璃中某些组分 易产生二次气泡，例如BaO2随温度降低变为BaO放出O2
浮法玻璃生产的工艺流程
基本要求：掌握浮法玻璃生产工艺流程，玻璃原料的组成，玻 璃熔窑的基本原理。了解原料的加工设备，玻璃的退火等。 重点：浮法玻璃生产工艺流程。 难点：澄清过程中气体与玻璃液的相互作用以及玻璃液的均化。
主要内容
1 玻璃概述 2 原料与配合料的制备 3 原料的加工 4 玻璃熔融 5 玻璃的成型 56 玻璃的退火
（3）原料的粒度控制：采用筛分法控制粒度上限；
（4）称量精度的控制：大料用大秤，小料用小秤；
（5）混合均匀度的控制：选择合适的混合机，合理的进料顺序 （先加难熔的硅砂和砂岩，并同时加水混合，再加纯碱，最后 加白云石、石灰石、萤石及已预混合的芒硝和炭粉）； （6）分料（分层）的控制；
（7）粉料的飞料、沾料、剩料、漏料的控制。
5. 浮法生产工艺流程
原料预处理 配料 熔化 成型
二、原料与配合料的制备
1. 玻璃原料
主要原料：引入玻璃各种组成氧化物的原料，决定了玻璃的物理 及化学性质 辅助原料：为使玻璃获得某些必要性质和加速熔制过程的原料， 如澄清剂、助熔剂、着色剂、脱色剂、乳浊剂等
玻璃的主要成分：SiO2、Na2O、CaO、Al2O3、MgO
单斜晶型
b. 盐类分解：如CaCO3的分解 c. 生成低共熔混合物：如Na2SO4- Na2CO3
d. 形成复盐：如MgCO3+CaCO3 e. 生成硅酸盐：如CaO+SiO2
MgCa(CO3)2 CaSiO3
f. 排除结晶水和吸附水：如Na2SO4·10H2O
Na2SO4+10H2O
2. 玻璃液的形成
浮法平板玻璃成分：SiO2 (72~72.2%)、Na2O (13.4~14.6%)、 CaO (8.2~8.9%)、Al2O3 (1.3~1.5%)、MgO (2.9~4.0%)
（1）引入SiO2的原料 （2）引入Al2O3的原料
（3）引入Na2O的原料
纯碱（Na2CO3）和芒硝（Na2SO4）
一、得到的非晶态固体。
2. 基本特征
结构：短程有序，长程无序。
通性：各向同性，介稳性，无固定熔点，
固态和熔融态间性质变化的连续性和可逆性
3. 分类
按组成：单质玻璃，有机玻璃，无机玻璃 按用途：建筑玻璃，日用轻工玻璃，仪器玻璃，光学玻璃，
电真空玻璃等
4. 浮法生产工艺
浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体的锡槽中完成的。
熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表 面，在重力和表面张力作用下，玻璃液在锡液面上铺开，摊平， 形成上下表面平整，硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊 子转动，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，得到 平板玻璃产品。
浮法玻璃优点：平整度好，没有波纹，用于制镜、汽车玻璃；选 用的原料好，产品纯净、洁白，透明度好；结构紧密，手感平滑， 好切割，不宜破损。
在1200~1250℃范围内完成玻璃形成过程 在此过程中，硅酸盐和剩余的SiO2开始熔融，相互溶解、扩散， 形成透明体，配合物颗粒消失，但玻璃中还有大量气泡和条纹 玻璃形成速度影响因素：玻璃成分、石英颗粒直径、熔化温度
3. 玻璃液的澄清
对普通钠钙硅玻璃，此阶段温度1400~1500℃ 存在于玻璃液中的气体状态： 可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体 玻璃液澄清目的：排除可见气泡
4.晶体转化
4.结晶水分解
4.玻璃液与耐火材料间
5.个别组分挥发 5.硅酸盐形成与相互作用 作用
玻璃熔制分为五个阶段：
a. 硅酸盐形成阶段 b. 玻璃形成阶段 c. 玻璃液澄清阶段 d. 玻璃液均化阶段 e. 玻璃液冷却阶段
1. 硅酸盐的形成
对普通钠钙硅玻璃，在800~900℃结束
根据加热反应，此阶段分为： a. 多晶转化：如Na2SO4斜方晶型
三、玻璃的熔制
熔制过程：合格配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符 合成型要求的玻璃液的过程。 配合料在高温加热过程中的变化：
物理过程
化学过程
物理化学过程
1.配合料加热 1.固相反应
1.共熔体生成
2.配合料脱水 2.各种盐类分解
2.固态溶解、液态互溶
3.各组分熔化 3.水化物分解
3.玻璃液、炉气、气泡 间相互作用
影响玻璃液澄清的因素： 玻璃液的粘度、表面张力，澄清剂种类，澄清温度， 炉气压力与成分等 澄清剂种类及作用机理：变价氧化物、硫酸盐类、卤化物类
4. 玻璃液的均化
对普通钠钙硅玻璃，此阶段温度可低于澄清温度 玻璃液均化过程包括： a. 不均体的溶解与扩散的均化过程 b. 玻璃液的对流均化过程 c. 因气泡上升而引起的搅拌均化作用
（7）着色剂
离子着色剂，如锰、钴、铬、镍、钒、铁等的化合物；硫、 硒及其化合物类分子着色剂；胶体着色剂
（8）乳浊剂
在玻璃中溶解度不大，随着温度下降，重新析出使玻璃产 生乳浊现象的物质，主要有氟化物，磷酸盐等
2. 配合料的制备
配合料制备的质量控制：
（1）原料成分的控制：减小成分波动范围； （2）原料的水分控制：易潮解的原料应在库中存放，对水分波 动大的硅砂进行干燥，对各种原料应定期检测水分含量；
（4）引入CaO的原料
石灰石、方解石，要求CaO≥50%，Fe2O3<0.15%
（5）引入MgO的原料
白云石，要求MgO≥20%，CaO≤32%，Fe2O3<0.15%
（6）澄清剂
在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃粘度， 促使玻璃液中气泡排除的物质，如氧化砷、氧化锑、硫酸盐、 氟化物，用的最多的是硫酸钠