玻璃生產工藝教學課件(101p)

1、章玻璃生產工藝節(jié)概述玻璃生產基本流程：成 分 設 計原 料 加 工配 合 料 制 備熔 化成 型退 火缺 陷 檢 驗一次 制 品深 加 工檢 驗二 次 制 品第二節(jié) 原 料 種類 主要原料：在一般玻璃中，它的主要成分有SiO2、Na2O、CaO、Al203、MgO等五種成分，為引入上述成分而使用的原料稱主要原料。 輔助原料：為使玻璃獲得某種必要的性質，或為加速玻璃熔制過程而引入的原料通稱為輔助原料。 原料的選擇原則(1) 原料的質量應符合玻璃制品的技術要求，其中包括 化學成分穩(wěn)定、含水量穩(wěn)定、顆粒組成穩(wěn)定、有害雜質少(主要指Fe2O3)等。 (2) 便于在日常生產中調整成分； (3) 適于熔化

2、與澄清，揮發(fā)與分解的氣體無毒性； (4) 對耐火材料的侵蝕要??； (5) 原料應易加工、礦藏量大、分布廣、運輸方便、價 格低等。一、引入SiO2的原料 作用： SiO2是玻璃中最主要的成分，它使玻璃具有高的化學穩(wěn)定性、力學性能、電學性能、熱學性能，但含量過多時使熔制的玻璃液粘度過大。 （一）硅砂 常用硅砂純凈硅砂硅砂礦硅砂顆粒放大圖硅砂性能1、外觀：質地純凈的硅砂為白色，一般硅砂因含有鐵的氧化物和有機質而呈淡黃色、紅褐色。 2、化學組成：它的主要成分是SiO2，另含有少量的Al2O3、Na2O、K2O、CaO等無害雜質。主要的有害雜質為氧化鐵，它能使玻璃著成藍綠色而影響玻璃透明度。有些硅砂中尚

3、含有Cr203，它的著色能力比Fe2O3大3-5倍，使玻璃著成綠色；TiO2使玻璃著成黃色，若與氧化鐵同時存在可使玻璃著成黃褐色。 3、顆粒組成：通常顆粒度越細，其鋁鐵含量也越大，玻璃生產要求的粒徑應在0.15O.8mm之間。 4、礦物組成：與其伴生的無害礦物有長石、高嶺石、白云石、方解石等；與其伴生的有害礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦等。 （二）砂巖 是由石英顆粒和粘性物質在地質高壓下膠結而成的堅實致密的巖石。根據(jù)粘性物質的性質可分為粘土質砂巖、長石質砂巖和鈣質砂巖。所以砂巖成分不僅取決于石英顆粒，而且與粘性物質的種類和含量有關。砂巖中的有害雜質是氧化鐵。 硅質原料的成分范圍() SiO2

4、Al2O3Fe2O3CaOMgOH2O硅砂90-981-50.1-0.20.1-10-0.21-3砂巖95-980.3-0.50.1-0.30.05-0.150.1-0.150.2-0.5 二、引入Al203的原料 1長石 質量要求是：A12O316；Fe2030.3；R2012 鈉長石鈣長石鉀長石鉀長石礦鈉長石礦 2高嶺土質量要求是：A120325；Fe2O3O.4。高嶺土煅燒高嶺土高嶺土粉SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2O長石55-6518-210.15-0.40.15-0.8-13-16高嶺土40-6030-400.15-0.450.15-0.80.05-0.50.1-1.3

5、5 表2-3-2 長石和高嶺土的成分范圍3、臘石葉臘石葉臘石葉臘石黃臘石彩臘石三、引入Na2O的原料 （一）純堿 純堿是微細白色粉末，易溶于水，它是一種含雜質少的工業(yè)產品，主要雜質有NaCl(不大于1)。 純堿易潮解、結塊，它的水含量通常波動在910之間，應儲存在通風干燥的庫房內。 質量要求：Na2C0398；NaCl1；Na2SO40.1；Fe203O.1。 純堿純堿庫重堿輕堿2芒硝(Na2SO4) 有無水芒硝和含水芒硝(Na2SO410H20)兩類。 使用芒硝不僅可以代堿，而且又是常用的澄清劑，為降低芒硝的分解溫度常加入還原劑(主要為碳粉、煤粉等)。 使用芒硝缺點：熱耗大、對耐火材料的侵蝕

6、大、易產生芒硝泡，當還原劑使用過多時，F(xiàn)e2O3還原成FeS而使玻璃著成棕色。 質量要求是：Na2SO485；NaCl2； CaSO44；Fe2030.3；H205 天然芒硝無水芒硝袋裝無水芒硝芒硝礦 四、引入CaO的原料石灰石、方解石 兩原料均為CaCO3，后者的純度比前者高。 質量要求是：CaO50；Fe2030.15。 天然石灰石石灰石礦山方解石透明方解石方解石礦山 五、引入MgO的原料主要為白云石(MgCO3CaCO3)，呈藍白色、淺灰色、黑灰色。 質量要求：MgO20；CaO32；Fe2030.15。白云石白云石白云石粉白云石粉通常采用石灰石和白云石共同引入MgO和CaO。六、澄清劑

7、 1氧化砷和氧化銻： 均為白色粉末。與硝酸鹽組合作用時，它低溫吸收氧氣，在高溫放出氧氣而起澄清作用。 由于As2O3的粉狀和蒸氣都是極毒物質，目前已很少使用。 氧化銻顆粒純氧化銻粉純氧化砷粉2硫酸鹽原料 主要有硫酸鈉，它在高溫時分解逸出氣體而起澄清作用。 3氟化物類原料 以降低玻璃液粘度而起澄清作用。對耐火材料侵蝕大，產生的氣體(HF、SiF4)污染環(huán)境，目前已限制使用。 螢石：天然礦物，是由白、綠、藍、紫色組成的微透明的巖石。 氟硅酸鈉是工業(yè)副產品。螢石螢石晶體螢石塊料螢石礦山一角氟硅酸鈉氟硅酸鈉七、著色劑 1常用離子著色劑有 (1) 錳化合物原料：高錳酸鉀(KMnO4) 、軟錳礦(MnO2

8、)、氧化錳(Mn2O3) 。Mn2O3使玻璃著成紫色，若還原成MnO則為無色。 (2) 鈷化合物原料：綠色粉末的氧化亞鈷(CoO)、深紫色的Co2O3和灰色的Co3O4。熱分解后的CoO使玻璃著成天藍色。 (3) 鉻化合物原料：重鉻酸鉀(K2Cr2O7)、鉻酸鉀(K2CrO4)。熱分解后的Cr203使玻璃著成綠色。 (4) 銅化合物原料：藍綠色晶體的硫酸銅(CuSO4)、黑色粉末的氧化銅(CuO)、紅色結晶粉末的氧化亞銅(Cu2O)。熱分解后的CuO使玻璃著成湖藍色。 軟錳礦氧化錳礦山氧化錳礦石氧化鈷三氧化二鉻硫酸銅2膠體著色劑 (1) 金化合物的原料：主要是三氯化金(AuCl3)的溶液，為得

9、到穩(wěn)定的紅色玻璃，應在配合料中加入SnO2。 (2) 銀化合物的原料：硝酸銀(AgNO3)、氧化銀(Ag2O)、碳酸銀(Ag2CO3)。其中以AgNO3所得的顏色最為均勻，添加SnO2能改善玻璃的銀黃著色。 (3) 銅化合物的原料：Cu2O及CuSO4，添加SnO2能改善銅紅著色。 銅紅盤金紅玻璃3化合物著色劑 硒與硫化鎘：常用原料有金屬硒粉、硫化鎘、硒化鎘。單體硒使玻璃著成肉紅色；CdSe著成紅色；CdS使玻璃著成黃色；Se與CdS的不同比例可使玻璃著成由黃到紅的系列顏色。 鎘紅-鎘黃玻璃棒硒鎘黃硒鎘紅八、脫色劑 按脫色機理可分為化學脫色劑和物理脫色劑兩類。 常用物理脫色劑有：Se、MnO2

10、、NiO、Co2O3等 常用的化學脫色劑有：As2O3、Sb2O3、Na2S、硝酸鹽等。 九、氧化劑和還原劑 在熔制玻璃時能釋出氧的原料稱氧化劑， 能吸收氧的原料稱還原劑。 屬氧化劑的原料主要有硝酸鹽、氧化鈰、 As205、Sb205等。 屬還原劑的原料主要有碳、酒石酸鉀、氧 化錫等。 十、乳濁劑 使玻璃產生乳白不透明的原料稱乳濁劑。 最常用的原料有氟化物、磷酸鹽等。 十一、其他 天然堿、珍珠巖、鉭鈮尾礦、碎玻璃第三節(jié) 原料的加工 概述 1、原料加工的意義 （1）有利于物料流動 ：流動性（2）有利于均勻混合：均勻性 （3）加快熔化速度 ：易熔性（4）有利于物料精選：高純性2、原料加工工藝流程

11、二、原料的破碎與粉碎（一）選擇設備 1、原則：根據(jù)原料塊度、硬度、粉碎程度、設備性能等選擇。 2、破、粉碎設備性能特征 (1)顎式破碎機：粗碎構造簡單、維修方便、機體堅固，能處理粒度范圍大和硬度大的礦物。因此，至今它仍是廣泛使用的粗碎設備。其不足之處是破碎比不大，一般為46。它不宜用于片狀巖石和濕的塑性物料的破碎。 動顎靠近定顎，壓碎物料，動顎遠離定顎，則進料和出料。(2)反擊式破碎機 適宜對硬脆礦物進行中碎，具有破碎比大、效率高、電耗小、生產能力大、產物粒度均勻、構造簡單等優(yōu)點，其不足之處是板錘和反擊板磨損大，須經常更換。它主要用來進行砂巖的中碎。 物料在打擊板與反擊板之間反復受到打擊、碰撞

12、而破碎(3)對輥粉碎機 優(yōu)點：過粉碎的物料少，能破碎堅硬的物料，設備的磨損小，常用作中塊砂巖的細碎設備。 缺點：入料粒度不能過大、產量偏低、噪聲和震動大。 相對轉動的主動輥和從動輥，將物料拽入兩輥之間，壓碎物料。（4）錘式破碎機 適于中等硬度物料的中、細碎，具有較高的粉碎比1050，產品粒度較細、機體緊湊，但錘子的磨損較大，不適合潮濕、粘性物料。物料經受錘頭沖擊、襯板碰撞，合格物料從蓖條縫排除。 3、選用設備： 砂 巖：顎式破碎機、對輥、自磨機等； 石灰石、白云石：顎式破碎機、錘式破碎機、 反擊式破碎機等； 長 石：顎式破碎機、反擊式破碎機等； 純 堿 、 芒 硝：籠形碾等。 （二）選擇流程：

13、 1、間歇破碎 2、開路破碎 3、閉路破碎 工作原理 三、原料的篩分（一）篩分作用：控制物料粒度 （二）篩分設備 1、六角篩適用于篩分砂巖、白云石、長石、石灰石、純堿、芒硝等粉料，但不適用于含水量高的物料。其優(yōu)點是運轉平穩(wěn)、密閉性好、振動小、噪聲小，其缺點是篩面利用率僅為整個篩面的1/6，因而產量低 2、機械振動篩主要用來篩分砂巖。其優(yōu)點是篩分效率高、構造簡單、維修方便、密閉性好，能分出多種粒級的物料，電耗低。其缺點是振動和噪聲大，若篩與篩間分隔不當易蹦大顆粒。 3、平面搖篩用于硅砂篩分傾斜安裝的篩面被傳動系統(tǒng)帶動而搖動，砂粒從篩孔漏出，雜物從篩低端排除。四、配合料的制備（一）質量要求 1、正

14、確性、穩(wěn)定性 2、均勻性 3、恰當?shù)念w粒度與顆粒組成 4、一定的氣體含率 5、一定的水分含率 （二）稱量 1、要求：快、準 2、稱量設備： （1）電子自動秤PCS型電子自動配料秤失重微機配料控制系統(tǒng)自動化程度高，稱量速度快，價格較高（2）臺秤自動化程度低，稱量速度慢，價格相對便宜（三）混合 1、混合機理 對流混合 ；擴散混合 ；剪切混合 2、混合設備 （1）種類：重力混合機 強制混合機 （2）常用混合機QH式混合機V型混合機雙錐混合機槳葉式混合機鼓形混合機目前浮法玻璃生產企業(yè)更多用艾立赫式混合機，不僅機內槳葉轉動，混合機下底盤也轉動，使物料運動軌跡更加復雜，混合效果更好。2、影響因素 （1）物

15、料的物理性質(密度、顆粒組成、表面形狀 等)：越接近越容易混合； （2）加料順序： 常用順序如：砂巖、硅砂水純堿長石石灰石、白云石芒硝煤粉混合物 （3）加水量：是總水量5%左右 （4）加水方式：水霧 水蒸氣 （5）混合時間：太長、太短都影響均勻度 （6）碎玻璃的加入：破壞料蛋，減少分料，但減小混合機有效利用率。第四節(jié) 玻璃的熔制 一、玻璃熔制過程概述 配合料加熱時的各種過程 物理過程 化學過程物理化學過程1配合料加熱 1固相反應 1共熔體的生成2配合料脫水 2各種鹽類分解 2固態(tài)溶解、液態(tài)互溶 3各個組分熔化3水化物分解 3玻璃液、爐氣、氣泡間的相互作用 4晶相轉化 4結晶水分解 4玻璃液與耐

16、火材料間的作用5個別組分的揮發(fā) 5硅酸鹽的形成與相互作用 二、玻璃的熔制 (一) 硅酸鹽的形成 1、階段作用、特點 （1）作用：形成硅酸鹽。（2）產物：SiO2和硅酸鹽形成的不透明燒結物 （3）特點：溫度900；速度快 （34min）； 2、影響因素 （1）熔化溫度：隨著溫度的升高，其反應速度也隨 著提高； 當溫度不變時，反應速度也逐漸減慢； 溫度每升高10，反應速度約增加10。 (2) 反應物量：量，速度 （3）物料顆粒度：顆粒度，速度 （4）配合料均勻度：均勻度，速度 （5）原料的種類、形式(二) 玻璃的形成 1、機理 （1）砂粒表面SiO2斷鍵、溶解 （2）溶解的SiO2向熔體擴散 2、

17、特點： （1）生產含氣泡、不均勻的玻璃液； （2）溫度1200； 速度較快，在熔窯中幾十分鐘可 以完成（2829min）。 3、影響因素 （1）玻璃成分 （2）熔制溫度 （3）顆粒度 （4）助熔劑 （5）碎玻璃 （三）澄清 1、概述 （1）概念：除去玻璃液中可見氣泡的過程。 （2）氣體來源： 配合料料?？障丁⑴浜狭纤址纸馀c蒸發(fā)、揮發(fā)分的揮發(fā)、氧化物的氧化還原、耐火材料的孔隙及被侵蝕分解、窯爐氣體的孔隙及被侵蝕分解。 （3）氣體存在形式 ：A、可見氣泡 1% B、溶解： 物理溶解 化學溶解 （4）澄清的兩種方法： A、氣泡長大 B、氣泡變小、溶解 澄清與去氣的區(qū)別。2、澄清過程 （1）氣泡的形

18、成和長大 （2）氣體的轉化與平衡 影響因素： 溫度、爐內壓力與氣氛、氣泡中氣體分壓與種類、玻璃成分與氣體在玻璃液中的擴散速度。 爐氣中氣體氣泡中氣體漂浮排出玻璃液中氣體3、影響玻璃澄清的因素（1）配合料中氣體含率 （2）澄清溫度、時間 （3）窯壓、窯內氣體組成（4）氣泡尺寸、玻璃液粘度（5）爐氣組成和壓力（6）玻璃成分 4、加速澄清的措施（1）延長澄清時間（2）提高澄清溫度（3）玻璃液沸騰攪拌、鼓泡（4）高壓或真空冶煉（5）加澄清劑（四) 玻璃液的均化1、概念：玻璃液中帶有與主體玻璃化學成分不同的 不均勻體，消除這種不均體的過程。2、產生不均質體的原因 （1）配合料的不均勻性 （2）耐火材料被

19、侵蝕 （3）熔化制度不穩(wěn)定 （4）玻璃液導熱性差 （5）熔窯的加熱和冷卻3、均化過程方式 （1）不均質體擴散：從高濃度到低濃度 （2）玻璃液對流均化：縱向、橫向、深向 （3）因氣泡上升而引起的攪拌均化作用4、影響均化的因素 粘度、表面張力、液流、機械攪拌、鼓泡、輔助電加熱、配合料的均勻度、配合料的預處理、熔窯結構 舉例說明玻璃的不均勻性對制品產量和質量的影響。（五）冷卻1、目的：為了達到成型所必須的粘度104PaS1 左右。 2、要求： 適合成型的溫度、不破壞玻璃液 的均勻性、不產生二次氣泡 3、二次氣泡 （1）特點 ：均勻分布、直徑小于0.1毫米、數(shù)量 多、不容易消除。（2）產生原因 A、溶

20、解氣體的析出 B、碳酸鹽、硫酸鹽的分解 C、流股間的化學作用 D、耐火材料的作用 E、含鋇玻璃高溫分解 F、電化學反應 4、冷卻方法：自然、強制 第二節(jié) 影響熔制過程的因素一、玻璃的化學組成 二、配合料的物理狀態(tài) （一）原料的選擇 （二）配合料的均勻性、粒度、顆粒組成三、加速劑、澄清劑的應用 四、加料方式： 配合料是否與碎玻璃均勻混合、 料層厚度 投料機 五、熔制制度 （一）T （二）氣氛、窯壓（含高壓與真空冶煉） （三）液面 （四）泡界線六、耐火材料質量 七、機械攪拌、鼓泡、浸沒式燃燒 （一）浸沒式燃燒作用特點 1、熱利用率高 2、熔化率高，熔化面積小 3、燃燒生成物使玻璃液充分混合 4、玻

21、璃液承受最高溫度而非砌體 （二）浸沒式燃燒器安裝方式：池底、池壁 （三）使用注意事項 1、燃燒器空氣和煤氣壓力須大于玻璃液靜壓力 2、在一定溫度加料時，首先應當加入碎玻璃 3、生料和碎玻璃應在兩燃燒器之間較冷的地方 加入 4、若所加料是粉料，應加到液面以下 5、燃燒器與壁聯(lián)結處玻璃液粘度大，可以防止 泄露 6、燃燒器中燃料應該完全燃燒 7、氣泡排除：熔化池、爐坎、澄清部八、電輔助加熱 （一）電熱元件：電極、電阻 1、電極材料：石墨、鉬、氧化錫、鐵 2、特點：熔化率高、玻璃質量好、熱效率高、 減輕對窯體的損壞、自動控制，操作條件好 3、電極的布置：垂直、水平 4、輔助電加熱部位： 宜在澄清帶、引

22、上室、工作口； 不宜在冷卻部、投料口（若料層厚，流動困 難，可設在投料口）第三節(jié) 玻璃熔窯 一、作用：把合格的配合料熔制成無氣泡、 條紋、析晶的透明玻璃液，并使 其冷卻到所需的成型溫度。 二、分類連續(xù)式窯按熔制過程的連續(xù)性分間歇式窯按使用的熱源分電熱窯火焰窯火焰-電熱窯 按窯內火焰流動走向分 橫火焰窯馬蹄焰窯縱火焰窯換熱式窯 按廢氣余熱回收設備分蓄熱式窯三、熔窯構成 （一）熔制部分 包括：投料口、熔化部、卡脖、冷卻部 （二）燃料燃燒部分 包括：小爐、噴槍 （三）余熱回收部分 包括：蓄熱室或換熱器 （四）排煙供氣部分 包括：分支煙道、支煙道、總煙道以及分支煙道閘板、 總煙道閘板、空氣交換器、助燃

23、風機、風管等四、熔窯工作過程浮法生產用橫焰窯工作原理圖平面圖橫 截 面 圖配合料由投料口進入熔化部，由窯的一側的小爐噴焰加熱，火焰把熱量傳給配合料，熔化與澄清后的玻璃液進入冷卻部，經流槽口進入錫槽。燃燒后的廢氣進入另一側的小爐，經蓄熱室、煙道、煙囪排出，五、熔窯作業(yè)制度 （一）溫度制度 (兩種溫度曲線) （1）山型溫度曲線 熱點突出，泡界線明顯，各處液流軌跡穩(wěn)定，但投料口溫度偏低，熔化用時較長。 （2）橋型溫度曲線 熱點不明顯，位置不穩(wěn)定液流軌跡也不穩(wěn)定，燃料消耗量大。 山型溫度曲線橋型溫度曲線（二）窯壓 概念：液面附近的氣壓 要求：零壓微正壓。 正壓過大：燃料燃燒困難而降低熔化部溫度； 泡界

24、線模糊； 冷卻部溫度上升； 耐火材料損壞加快。 負 壓：冷空氣入窯降低火焰溫度； 影響傳熱； 影響澄清和均化 測壓點： 大碹內表面，或近液面處 .（三）泡界線 概念：熔化好的與沒有熔化好的玻璃液之間的分 界線，是生產流與熱對流達到平衡的結果。 影響因素：投料量與拉引量； 料堆寬度與厚度； 熱點與投料口溫度差； 溫度制度； 配合料熔化難易程度等（四）液面 1、要求 : 做到投料量與玻璃拉引量相適應，保持穩(wěn)定。 2、投料 （1）要求 A、投料量與玻璃拉引量適應； B、料堆薄而小，不跑偏； C、振動小，落差小。 （2）投料設備 A、壟式投料機 B、毯式投料機 C、輥式投料機 D、螺旋投料機 E、振動

25、喂料機3、液面監(jiān)控設備 （1）鐵鉤； （2）液面鏡； （3）固定式鉑探針； （4）移動式鉑探針 （5）核子液面儀 （6）氣壓液面控制儀六、耐火材料的選用（常見配置方案）： 火焰空間（大碹、胸墻）：硅磚；池 壁：電熔鋯剛玉磚+電熔莫來石磚+粘土磚， 或整塊電熔鋯剛玉磚； 池 底：粘土磚， 或保溫磚+粘土磚+鋯質搗打料+剛玉磚；小爐口：電熔鋯剛玉磚； 蓄熱室：硅磚、粘土磚、高鋁磚、堿性耐火材料； 煙 道：粘土磚 七、熔窯的節(jié)能通常采用以下措施： 1、高溫熔化制度 2、熔窯保溫 3、廢氣余熱利用 4、改進玻璃的熔化工藝 5、改進燃燒技術 6、采用鼓泡與機械攪拌技術 7、改進熔窯結構 8、采用輔助電熔

26、及實現(xiàn)生產自動化。第四節(jié) 玻璃缺陷缺陷種類：氣泡、條紋、結石 一、氣泡種類 （1）一次氣泡 （2）二次氣泡 （3）空氣泡 （4）耐火材料氣泡 （5）鐵泡 （6）水泡 玻璃球中的氣泡 二、條紋與節(jié)瘤 1、概念：玻璃中存在的、與主體玻璃成分、 性能不同的部分。 條紋條狀、纖維狀 節(jié)瘤塊狀、片狀、顆粒狀 2、產生原因： （1）玻璃液化學成分不均勻、熔化不均 勻、熔制制度不穩(wěn)定 （2）窯旋液滴引起條紋和節(jié)瘤 （3）耐火材料被侵蝕 （4）結石熔化 （5）氣氛：還原氣氛使表面張力增大 20%，熔體中心表面張力較小的部分 翻到表面。三、結石 （一）配合料結石：配合料中未熔化的顆粒 1、特征：大多為石英顆粒，

27、色澤呈白色，棱角 模糊，表面常有溝槽，周圍有 一層SiO2含量較高的無色圈， 邊緣往往會出現(xiàn)方石英和鱗石 英的晶體。 2、原因：配合料結石的產生不僅與配合 料的制備質量有關，也與熔制 的加料方式、熔制溫度的高低 與波動等有關 。掃描電鏡下的結石（二）耐火材料結石 1、概念：當耐火材料受到侵蝕剝落，或 在高溫下玻璃液與耐火材料相互作用后有些碎屑就可能夾雜到玻璃制品中而形成耐火材料結石。 2、原因： （1）硅質結石：窯碹、胸墻常用硅磚砌成，在高溫下或者在堿性飛料的影響下會產生蝕變，有時形成熔溜物淌下，或以碹滴落入玻璃液中。 （2）鋁硅質結石：池壁等硅酸鋁質耐火材料被玻璃液沖刷、侵蝕。（三）析晶結石

28、 1、來源：玻璃析晶 2、常見產生部位：玻璃液中界面處、熔窯池底、死角等 3、常見析晶結石有： 鱗石英與方石英(SiO2)、 硅灰石(CaOSiO2)、 失透石(Na2O3CaO6Si02)、 透輝石(CaOMgO2Si02)及 二硅酸鋇(BaO2Si02)等。 玻璃球中的析晶結石第六節(jié) 玻璃的成型成型方法分類成型熱塑成型冷成型物 理 成 型化 學 成 型吹 制 成 型拉 制 成 型壓 制 成 型壓 延 成 型澆 鑄 成 型離 心 成 型噴 吹 成 型浮 法 成 型成型過程 1150左右的玻璃液，通過熔窯與錫槽相連接的流道、流槽，流入熔融的錫液面上，在自身重力、表面張力以及拉引力的作用下，玻璃

29、液攤開成為玻璃帶，在錫槽中完成拋光與拉薄，在錫槽末端的玻璃帶已冷卻到600左右，輥道的拉引把即將硬化的玻璃帶引出錫槽，通過過渡輥臺進入退火窯。 一、浮法成型 1-玻璃液 2-流槽 3-閘板 4-碹頂 5-玻璃帶 6-錫液 7-槽底 8-保護氣體管道 9-過渡輥臺 1、浮法玻璃的成型機理 （1）玻璃液在錫液面上的浮起高度 式中，h1、h、dg、d分別為浮起高度、玻璃自然厚度玻璃密度、錫液密度。（2）浮法玻璃自然厚度 概念: 浮在錫液面上的玻璃液不受到任何外力作用時 所顯示的厚度。 影響因素: 玻璃液的表面張力g、錫液的表面張力t、玻璃液與錫液界面上的表面張力g、t 以及玻璃液與錫液的密度dg、d

30、。（3）玻璃在錫液面上的拋光時間 要求：足夠充分削弱小波紋，玻璃表面足夠平整。 時間：一般一分鐘左右。 （4）玻璃的拉薄 A、拉薄方法：高溫拉薄法與低溫拉薄法 。后者更適合拉制薄玻璃。 拉薄高溫拉薄低溫拉薄強冷重熱拉薄徐冷拉薄B、強冷重熱拉薄 方法：玻璃在離開拋光區(qū)后，進入強制冷卻區(qū)，使其溫度降到700，粘度為107Pas；而后玻璃進入重新加熱區(qū)，其溫度回升到850，粘度為105Pas，在使用拉邊器情況下進行拉薄，其收縮率達30左右。C、徐冷拉薄法 方法：玻璃在離開拋光區(qū)后，進入徐冷區(qū)，使其溫度達850，再配合拉邊器進行高速拉制。這種方法的收縮率可降到28以下。 （5）拉邊器的配置 A、原理：

31、通過調節(jié)拉邊器安裝位置、角度、運轉速度、壓入深度等方法調節(jié)玻璃帶的厚度。 B、數(shù)量：與厚度有關。 使用中的拉邊器玻璃厚度(mm) 5 4 3 2 1.6 拉邊器配用臺數(shù)(臺) 1 2-3 3-4 4-5 7 2、錫的物理性質 向錫槽中所加的錫為錫錠，易氧化成氧化亞錫、氧化錫，儲存溫度不當會發(fā)生晶體轉變而粉化 性 質 單 位 數(shù)值 性 質 單 位 數(shù)值 密度 熔點 沸點 導熱率(200) g/cm3 W/(mK) 7.298 231.96 2270 65.73 熔化潛熱 蒸發(fā)潛熱 固-液相體積變化 表面張力（232） J/g J/g % N/m 60.3 3018 2.7 53110-3 波長

32、m 1 2 4 7 10 12 反光能力 % 54 61 72 81 84 85 錫錠3保護氣體 作用：防止錫的氧化以保持玻璃的拋光度，減少 產生虹彩、沾錫、光畸變等缺陷，減少錫 的損失等。 組成：一般，保護氣體由N2+H2組成。部位中部首部尾部H2(%) 46 67 89 N2(%) 9694 9493 9291 4超薄玻璃的生產 （1）概念 3mm以下的平板玻璃稱為薄玻璃，而厚度在1.5mm以下的稱為超薄玻璃。（2）主要生產難點 A、玻璃板厚薄差小，對玻璃原片的厚薄差要求小于0.05mm； B、有波紋度的特別要求，一般要求是0. 15m/20 mm； C、玻璃質量要求極高，幾乎要求無氣泡、

33、雜物、鉛錫等； D、包裝要求質量高，不能有任何細小劃傷，貯存周期要求長， 對包裝紙等都有特殊要求。（3）生產方法 A、電極法 B、擋墻拉邊機法 電極法擋墻拉邊機法法5、厚玻璃的生產方法（1）拉邊機法（簡稱 RADS法，也叫倒八 字拉邊機積厚法 ） （2）擋墻拉邊機法 （簡稱DT法） （一）原理 1-玻璃液 2-引磚 3-拉邊器 4-水包 5-轉向輥二、玻璃的退火工藝 （一）概念 退火溫度：為了消除玻璃中的永久應力，必須把玻璃加熱到低于玻璃轉變溫度Tg附近某一溫度進行保溫均熱，以消除玻璃各部分的溫度梯度，使應力松弛，這個選定的保溫均熱溫度稱玻璃的退火溫度 。 退火下限溫度和退火上限溫度：經過3m

34、in能消除 95的應力的保溫溫度為退火上限溫度；經 3min只能消除5的應力的溫度為退火下限 溫度。 退火溫度范圍：退火下限溫度退火上限溫度。 不同玻璃退火上限：大部分器皿玻璃55020; 平板玻璃550570; 瓶罐玻璃550600。（二）二次退火過程 1、概念：將玻璃制品重新加熱退火消除或減小永久應力的過程。 2、過程 （1）加熱階段： 玻璃表面產生壓應力，速度可以較快。如果玻璃制品厚度的一半為a cm，則加熱速度為20/a230/a2/min，如果是光學玻璃則應5/a2 。退火溫度曲線（2）保溫階段： 消除應力的關鍵階段，一般把比退火上限溫度低2030作為退火溫度。保溫時間可按70a21

35、20a2進行計算，或者按應力容許值n進行計算： （3）慢冷階段： 慢冷的目的在于避免在冷卻過程中因玻璃中溫度梯度過大而重新產生過大的永久應力。 慢冷的終了溫度應低于應變點，慢冷速度為 （4）快冷階段 因處于應變點以下，不產生永久應力，只要暫時應力不超過機械強度，冷卻速度可以盡量快。 最大冷卻速度為： hc=65a2 ，一般技術玻璃采用該值的1520%，有的玻璃冷卻速度控制為hc=2a2 （三）玻璃一次退火過程 與二次退火相類似，但玻璃不需要加熱，在應變點以上，應該緩慢降溫，避免產生過大的永久應力，應變點以下，冷卻速度逐漸加快。 玻璃退火過程分五個階段： （1）加熱均熱階段：段末溫度570左右； （2）重要冷卻帶：段末溫度450左右； （3）緩慢冷卻帶：段末溫度270