碎玻璃對窯爐及玻璃熔制的影響

1、精心整理 碎玻璃對窯爐及玻璃熔制的影響 上海每年產(chǎn)生多少廢玻璃瓶罐？ 15萬噸。如果把這些廢玻璃瓶罐全部回收再利用， 可以節(jié)省多 少經(jīng)濟價值？ 1.9 億元。因為玻璃生產(chǎn)廢料來自生產(chǎn)過程，所阻含有許多有利用價值的元素和化合 物，但是往往它們又被某些其它物質污染， 所以處理起來并不容易。 玻璃生產(chǎn)廢料的回收利用節(jié)約 了資源保護了環(huán)境， 具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。據(jù)測算，瓶罐公司使用再生的玻璃粒生產(chǎn) 玻璃瓶罐，每噸可節(jié)約 682kg石英、 216kg純堿、 214kg石灰石、 53kg長石粉、 400多度電、折合降低 成本 980元。碎玻璃簡稱熟料，是生產(chǎn)玻璃的輔助原料， 又是十分有效的助熔劑

2、。據(jù)國外資料介紹， 每加入 10的碎玻璃，可減少能耗 23。所以合理使用熟料，不僅可以降低物料消耗，而且能改 變熔化時間和溫度分布曲線， 從而能提高熔化能力， 增加拉引量。 因此一般在配合料內視生產(chǎn)情況 要摻人 l5-30 的碎玻璃。而國內大部分玻璃生產(chǎn)企業(yè)使用的碎玻璃大都是生產(chǎn)過程中的廢品和切 裁下來的邊角料，通過機械破碎，控制一定的塊度而使用的。 眾所周知，在玻璃的生產(chǎn)、加工和使用過程中會產(chǎn)生大量碎玻璃。據(jù)調查， 我國現(xiàn)有數(shù)百家玻 璃生產(chǎn)企業(yè)， 每年僅日用玻璃的破損就在 200萬噸左右。國外發(fā)達國家十分重視碎玻璃的回收利用， 如德國的利用率為 54、意大利的為 44、荷蘭的高達 66，而我

3、國碎玻璃回收利用率僅為 10左 右。碎玻璃作為可持續(xù)利用的再生資源， 其大量流失不僅浪費了非常有限的能源、 原料，還對土壤、 地下水等造成了新的危害，如能充分利用對節(jié)約資源、降低成本和環(huán)境保護有著不可低估的作用。 作者通過對碎玻璃正反兩方面作用的分析， 指出了碎玻璃再利用中應注意的問題， 以便更好地提高 碎玻璃的回收利用率。近年來，隨著玻璃生產(chǎn)工藝控制手段的成熟發(fā)展以及玻璃市場的激烈競爭。 降低生產(chǎn)成本， 提高市場競爭力是每一個企業(yè)必須正視的問題。 降低生產(chǎn)成本有多種方式， 其關鍵 是降低物料消耗提高產(chǎn)量與玻璃成品率。 如何解決這個問題， 行之有效的方法是提高碎玻璃的摻入 率。 1使用碎玻璃的

4、理論分析 在配合料中引人一定量的碎玻璃， 由于能降低熔體的表面張力 提高料層的熱輻射透過率， 而 且其潤濕性好， 易分布到配合料中去， 因此碎玻璃具有加速配合料熔化和節(jié)能等效果。 有研究結果 表明，一種餐具玻璃的配合料中每加入 1碎玻璃。然而實踐證明， 碎玻璃的引人量過多 （例如引人 量超過 50 ）就會使玻璃的質量變壞，機械強度下降，料性變脆，產(chǎn)生氣泡以及色澤變化等。其中 料性變脆最為突出， 特別引起人們的重視， 關于碎玻璃用量多引起玻璃發(fā)脆和強度下降的原因有不 同的論述， 一般可歸納如下： 有人認為，在混含有碎玻璃的配合料中， 由于碎玻璃優(yōu)先與純堿反應， 而使配合料本身在熔化過程中缺少純堿

5、 導致粉料中的石英砂因沒有足夠的純堿而難以熔化， 致使 熔體均化困難，最終因玻璃內部產(chǎn)生結構應力，而形成玻璃強度下降、玻璃料性變脆的現(xiàn)象。 另一 種觀點認為是由于玻璃脫氧所致。玻璃經(jīng)過高溫長時間的熔化和熱激勵，引起熔體結構內部脫氧， 使玻璃結構網(wǎng)絡的連結程度下降，引起強度變壞、發(fā)脆。 還有一種觀點認為， 碎玻璃一般都經(jīng)過一 精心整理 定程度的熱處理 （例如制品的成形等 ） 或熱加工，由于它們的溫度通常均接近于玻璃的析晶溫度， 而 使碎玻璃內部存在一定程度的“潛伏性”析晶而導致玻璃強度下降、變脆。 基于上述的論點， 我們在引人大量碎玻璃時， 為了減少玻璃料性發(fā)脆的問題， 采取了補充助熔 劑、氧化

6、劑和其它活性添加劑的方法， 使含有大量碎玻璃的配合料補充一定量的堿、 氧和其它活性 物質，以消除或減少上述引起玻璃發(fā)脆的各種因素。 1.1 碎玻璃的處理與利用 111碎玻璃的處理 在玻璃生產(chǎn)早期， 碎玻璃就被回收利用， 用作玻璃配合料必不可少的一部分。 在特種玻璃工業(yè) 所用的大多數(shù)碎玻璃都來自特種窯爐， 經(jīng)歷的幾個生產(chǎn)階段是明確的， 所阻這種碎玻璃的化學成分 是確定的， 不需要再作抽樣分析可重新直接投入玻璃窯爐， 對玻璃料方也不需要作任何調整。 而在 其它玻璃工業(yè)。廠家回收的都是丟棄在垃圾堆中的碎玻璃，它們往往很臟很雜，受到污染， 化學成 分未知。要利用這些碎玻璃，就要對它們進行清理、分類、清

7、洗、作抽樣成分分析，確定其化學成 分。 采購來碎玻璃即使?jié)M足了質量要求， 也不能直接使用， 還必須設計一套碎玻璃處理系統(tǒng)對碎玻 璃進行處理后，才能放心使用。 系統(tǒng)的設計既要考慮可操作性， 又要考慮到實用性。碎玻璃處理一 般有三種方法： 光學分選、 浮選、機械分選。光學分選技術國外已進行試驗， 應用在碎玻璃分選上， 國內尚未見過這方面的報道。 浮選在礦物精選操作中效果明顯， 僅靠浮選出來的碎玻璃， 投資也大， 其質量不能滿足玻璃工業(yè)生產(chǎn)。 機械分選比較適合碎玻璃的分選， 分選量可因規(guī)模而定， 而且機械 分選碎玻璃是由幾個工序組合而成，隨時可以分離，不同的碎玻璃，可由不同的操作過程來實現(xiàn)。 整個系

8、統(tǒng)分清洗、分級、破碎 3個階段。其流程如圖 l ： 清洗系統(tǒng)：由料倉、皮帶機和旋轉籠式噴射管、沉淀池組成，其功能是要清除所有的泥砂，使 碎玻璃干凈明亮，便于分撿。 分級系統(tǒng)：由皮帶機和振動篩組成。主要是把碎玻璃按不同要求進行分極，大塊的人工挑選， 細顆粒的進入下一道工序粉碎系統(tǒng)，直接由皮帶機進入碎玻璃料倉。 破碎系統(tǒng)：由對輥、提升機、電磁振動給料器、六角篩、除塵器組成。通過對輥粉碎以后的細 粉由提升機提升到六角篩， 經(jīng)過篩后粗顆粒的碎玻璃重新回到對輥二次粉碎， 符合要求的細顆粒碎 玻璃（20目全通過 ）進入配料料倉，化驗成份后按配方進入配合料。 這樣確保碎玻璃不帶難熔雜質進 入熔窯，避免結石，

9、保證質量。 在德國費爾騰 （ Velten ） 有一個高產(chǎn)優(yōu)質的玻璃處理廠， 它采用的是復雜的激光分類設備， 每年 可處理不同顏色、 不純凈的廢玻璃 25萬噸，而且處理后的碎玻璃質量很高， 可以重新用于玻璃生產(chǎn)。 精心整理 在這家工廠對碎玻璃的處理步驟是： 首先手工分選大塊雜物， 然后投人輸送系統(tǒng)。 碎玻璃中混雜的 輕質材料如紙片、 塑料片、 軟木等在輸送帶的不同位置通過吸嘴剔除， 其中的鐵質顆粒則被輸送帶 上方的磁體吸附。 經(jīng)過上述處理后， 要對碎玻璃作振動篩分， 按篩分尺寸分成 4組尺寸小于 5mm的一 組被直接輸送到存放處理好的玻璃容器內，或按它的顏色輸送到相應顏色的玻璃料倉尺寸為5 3

10、Omm和3060mm的兩組碎玻璃通過自動的 KSP分選器和自動的 BWG顏色（ 棕- 白-綠）分選器。KSP分選器 采用紅外線掃描探測器和脈沖傳感器以及電磁閥，可以剔除陶瓷顆粒、石塊等雜質。BWG顏色分選 器是以不同顏色吸收光譜的差別為依據(jù)設計的，它的原理與 KSP分選囂的原理相似。尺寸大于 60mm 的一組內， 往往在完整的玻璃瓶。 首先要用手工分選出完整的瓶子， 再對其余的大塊碎玻璃用破碎 機破碎后再按上述方法處理。 美國則有一個生產(chǎn)高質量的碎玻璃粉的系統(tǒng)。 這種優(yōu)質的碎玻璃粉使再生瓶罐玻璃質量大為改 觀。這個系統(tǒng)采用的是一個自動發(fā)生的差動破碎機和一個高頻篩分機當混雜了大量鋁、 塑料和陶瓷

11、 等耐久性材料的碎玻璃被投入破碎倉時， 那些耐久性材料的破碎方式與玻璃的破碎方式不同， 它們 有助于玻璃破碎， 而本身完好無損， 只有一些不規(guī)則的棱角和邊沿被磨圓， 從破碎機里出來的塊狀 物還是比玻璃顆粒大經(jīng)過破碎處理后， 用高頻篩網(wǎng)分篩。 碎玻璃粉被篩出， 而尺寸較大的污染物質 則留在系統(tǒng)內直到系統(tǒng)將它們排出為止。 綜上所述，無論采用什么方法、設備，都要剔除回收的碎玻璃中的雜質，要用破碎機破碎，最 好破碎后的尺寸為 5 2Omm，要作振動篩分和旋風除塵，還要按顏色分類，最后才能得到符合配臺 料使用的碎玻璃。 112碎玻璃的質量標準 雜質 生產(chǎn)用碎玻璃的允許限度 金屬 （金屬蓋、箔片商標、其它

12、金屬 ） 單個重量小于 l0 g，1t玻璃中小于 lOOg 耐火材料 （ 瓷碗、磚石等 ） 顆粒小于 1mm3，1t 碎玻璃中少于 1O粒 紙屑、塑料、術片、碎布及其它有機 物 單塊小于 10cm3 ，1t 碎玻璃中少于 l00 g， 不能堵塞碎玻璃的加工系統(tǒng) 碎玻璃粒度 （加工破碎后 ） 每塊碎玻璃的任一邊不得大于 30mm， 每塊體積小于 8cm3, 厚度小于 1mm 12碎玻璃的稱量 精心整理 121碎玻璃的稱量設備 配料車間共有四個碎玻璃料倉， 分別存放不同顏色的廠內和廠外碎玻璃。 每個料倉下各安裝了 一套稱量及皮帶輸送設備，具體包括以下部件： 1. 手動閘門： 該閘門可對進料速度進行

13、初步設定和調整，并有助于設備維修。 2. 自動稱量閘門： 它是控制稱量進料量的執(zhí)行機構， 由兩個配置相同的氣動閘門組成， 可按序實現(xiàn)快進和慢進兩 種進料狀態(tài)，即： 快進兩閘門同時開啟，開始快速進料稱量； 慢進快進閘門關閉、慢進閘門保持開啟，即接近稱量設定時慢進料保持精度； 停止慢進閘門關閉，即到達設定重量，進料稱量結束。 兩個氣動閘門的驅動汽缸選型為 80X235B( QGS-MF)I, 汽缸與閘板的連桿長度可調從而可實現(xiàn)對 慢進料速度的調整。 汽缸供氣管道安裝有過濾、調壓和加油裝置，工作壓力設定為 450500KPa 3. 稱量斗： 稱量斗總容積約為 1.2 M3，配有四只濟南金鐘 L-BS

14、1000KG傳感器，稱斗內部設有分流緩沖板用 于使用玻璃在料斗內均勻分布，減少對安裝在它下方的皮帶機的沖擊。 4. 皮帶輸送機： 位于稱斗下方和稱斗鏈接為一體， 當稱量結束并接到排料信號后將碎玻璃輸送至原有碎玻璃卸 料三通。皮帶機寬度為 500MM, 驅動馬達功率為 2.2 KW，配有擺線針輪減速機，皮帶運行速度由變頻 器控制可調。 122碎玻璃稱量工作流程 在進行正式運行前， 首先在稱重控制器內設置好 CS1和CS2的碎玻璃配方及慢進料稱量參數(shù)， 并 按粉料和碎玻璃配方情況設定碎玻璃排料皮帶機的排料速度。 1. 在現(xiàn)有 ZIPPE配料系統(tǒng)開始運行時，混合機的啟動將發(fā)送信號至碎玻璃稱重控制器，

15、選擇確 定當前運行的碎玻璃配方 CS1或 CS2。 精心整理 2. 在ZIPPE配料系統(tǒng)開始稱量一付配合料的石英砂時，石英砂振動給料機的啟動將發(fā)送信號至 碎玻璃控制器，作為碎玻璃稱量開始命令。 3. 由碎玻璃配方設定的相應碎玻璃料倉下的自動稱量閘門全部打開，開始快速進料稱量。 4. 當稱斗內玻璃重量到達預設慢進料值時，快進料閘門關閉，進行慢進料稱料。 5. 當稱斗內玻璃重量到達設定值后，慢進料閘門關閉，稱量結束等待排料信號。 6. 當ZIPPE配料系統(tǒng)的粉料稱料混合結束從混合機排出， 現(xiàn)有PLC向原有相應位置的碎玻璃振動 給料機發(fā)出的啟動命令將送至碎玻璃稱量控制器作為排料信號， 碎玻璃排料皮帶

16、將按設定的速度進 行排料； 7. 稱量控制器將同時發(fā)送信號給打印機記錄該付碎玻璃的稱量情況 8. 排空后將自動停機，系統(tǒng)可進行下一付料的運行。 2碎玻璃的引入存在的問題 21揮發(fā)引起的成分波動 配合料經(jīng)過高溫熔制后， 除化臺物分解外， 還包括氧化物組分的不同程度的揮發(fā)， 當碎玻璃重 熔后，易揮發(fā)的組分如 Na2O、B2O3。等將進行第二次揮發(fā)，因此該組分在玻璃中含量將明顯減少， 特別是當制品合格率不高時， 經(jīng)多次反復熔制的碎玻璃其成分波動幅度就難以控制， 影響玻璃質量， 嚴重時對玻璃制品的成型、 退火及理化性能均產(chǎn)生影響， 且重熔后的玻璃液多具有還原性， 對以變 價元素為基礎的顏色玻璃來說會引

17、起色澤的變化。 由于玻璃液對耐火材料的侵蝕作用， 使碎玻璃組 成中的含量相對地增加， 與原設計成分的配合料在組成上不一致。 再者，碎玻璃的表面有很快地吸 附水氣和大氣作用的傾向， 使表面形成膠態(tài)， 與玻璃內部的組成也發(fā)生差異。 二次重熔對玻璃質量 的影響。碎玻璃重熔時，熱分解會使 Fe2O3轉變?yōu)?FeO，同時鐵的變價，也影響硒的脫色作用，使玻 璃的顏色變壞。熱分解放出的氧， 容易擴散到周圍的氣泡中去， 與之一并逸出玻璃液外，導致玻璃 缺氧，呈還原性熔制。有色玻璃重熔時，由于某些著色成分的揮發(fā)，使玻璃的顏色變淺，某些著色 離子，也會向低價過度， 使玻璃的顏色改變。 含氟的乳濁玻璃，因氟有礦化劑

18、的作用易在玻璃中形 成品粒而發(fā)脆，不能多量使用含氟碎玻璃。 22耐火材料侵蝕對玻璃質量的影響 由于玻璃液對耐火材料的侵蝕作用，使碎玻璃組成 Al 2O3、SiO2、Fe2O3含量相對地增加，因此其 粘度和表面張力與使用配合料熔制的玻璃有所不同 碎玻璃進入熔窯后， 雖然通過熱對流與固相反 應使均勻性有較大改善， 但要使碎玻璃與原設計成分的配合料在成分上達到均勻一致的統(tǒng)一體是很 困難的， 盡管宏觀上看是均勻的， 但在整個玻璃體內部的局部區(qū)域內還有著較大的微不均勻性。 特 精心整理 別是當使用外購碎玻璃且碎玻璃比較大時易出現(xiàn)條紋和雜層， 使制品存在較大的內應力， 性能下降。 23產(chǎn)生二次氣泡 碎玻璃

19、塊間所含的氣體以及碎玻璃中含有少量的化學結合氣都會隨著加料進入玻璃液中， 在重 熔時易產(chǎn)生相當于二次氣泡那樣的微小氣泡。 特別是當碎玻璃加入量多時， 整個配合料的氣體比率 降低給澄清均化帶來困難。 24易帶人雜質 碎玻璃一般露天堆放，易混入硬紙、石塊、磚塊等雜物。特別是外購碎玻璃來源復雜，雜質較 多，常帶有金屬鐵、錫、鉛、鋁等，除破碎清洗外，還需進行除金屬處理，否則雜物的混入不僅影 響熔制，而且對制品的質量也帶來影響。 241鋁。 在碎玻璃夾雜的金屬中、鋁較為常見， 其難熔性直接影響制品質量。 實驗證明，缺陷產(chǎn)生的根 源是由于鋁的引入而降低了制品中的硅的含量。 鋁主要是由碎玻璃中夾雜的各種瓶蓋

20、引入， 在一定 溫度、時間及積聚條件下發(fā)生反應： 3SiO2+4 Al2Al 2O3+3Si 根據(jù)實驗結果可以推測在窯爐中反應的進行過程。鋁在 670快速熔化后，成松散的熔體漂浮 在玻璃熔體中，一邊與 SiO2反應一邊流入澄清冷卻部，在冷卻部反應結束。 當Si（ 通常是直徑球 1mm的小球 ）能自由移動時，它的高分散性使它能自由通過 Al 2O3含量較低的 區(qū)域而不與其它熔體更容易擴散均化。從而產(chǎn)生含 Al 2O3較高的條紋、結石等缺陷。 在制品中還可以觀察到帶色的黃玉圍繞著硅小球體。 這種現(xiàn)象是由于碎玻璃中夾角的 Al 與SiO2 反應不充分造成的。 在實際生產(chǎn)中， 將生產(chǎn)百色玻璃制品改成生

21、產(chǎn)綠色制品時， 在制品中也可以看到帶色的黃玉及 大量的氣泡、結石。這也主要由于碎玻璃的污染造成的。 可以根據(jù)上述反應方程式計算每引入 l08 克Al可產(chǎn)生84克Si ?？紤]到硅小球體直徑為 1.1 mm密度 為2.33gcm。，理論上每引入一克鋁， 可產(chǎn)生615個硅小球體。一個包裝香煙的金屬泊中含的鋁就 可以產(chǎn)生 200個硅小球體。因此必須嚴格檢查碎玻璃，消除碎玻璃中央雜的鋁。 242鎳 精心整理 在維卡什的一個熔爐放料冷修時，在 ZAC耐火材料上發(fā)現(xiàn)一些小孔。在小孔中含有一些具有磁 性的金屬小瘤。 推測這些金屬瘤有由碎玻璃中夾雜的瓶蓋或鐵片引起的， 但實測證明， 這些金屬瘤 的主要成分有鎳。

22、 進一步觀察鎳在長時期高溫電熔下的特性， 用一條帶有潔凈小孔的耐火材料， 在孔中加入直徑 2至3mm純鎳小球，然后加入少量的玻璃粉未，將其在 1400保溫 6O分鐘，實驗過程記錄見下圖。 圖2鎳小球的小孔實驗結束后狀態(tài)分離覆蓋層后狀態(tài) 實驗結果表明：在球狀體表面有一層黑色覆蓋層。去掉覆蓋層后發(fā)現(xiàn)，鎳已滲入耐火材料中， 這并不會導致嚴重的制品缺陷。 但考慮到鎳具有磁性， 可以在砌窯時安裝一種具有適當磁性的材料。 使兩種磁性相互作用從而消除磁性。 243鉛。 維卡什的一個熔爐的窯底磚上，發(fā)現(xiàn)一些熔融物，這些熔融物主要含鉛、銅、鎳以及四價鐵。 但沒有跡象表明它們發(fā)生了化學反應。 由于在熔爐中發(fā)現(xiàn)了一

23、定數(shù)量的鉛， 把鉛放在熔融玻璃液中做了一系列實驗表明： 鉛與玻璃液 不發(fā)生化學反應。 在電熔窯中鉛與玻璃液不發(fā)生反應而呈液態(tài)金屬， 但不可能侵蝕耐火材料。 鉛的流動性無疑會 使鉛穿過窯底造成穿孔漏料，在窯的使用后期?？砂l(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。 25粒度不適影響熔制 碎玻璃的塊度需合適， 對于粗大的碎玻璃輸送困難， 且影響混合料的均勻性； 過細的碎玻璃由 于它與硅沙分享與純緘的接觸機會，延緩玻璃的熔制過程。 3解決辦法 31補充因揮發(fā)和損耗引起的成份波動 在使用碎玻璃時既要充分利用其有利于降低成本和改善熔制條件的優(yōu)點， 又要考慮補充固揮發(fā) 和損耗引起的組成波動， 才能保證制品的性能不受影響。 對碎玻璃的全

24、分析和原始玻璃的分析含量 進行比較確定應補充的組成和含量再進行計算驗證， 看是否符合設計的組成要求。 在實際生產(chǎn)中， 也可通過對玻璃密度、熱膨脹系數(shù)軟化點、環(huán)切應力的測試及時掌握玻璃組成的變化情況， 使玻 璃組成控制在設計范圍內。 補充澄清劑和氧化物的揮發(fā)損失。 使用碎玻璃時， 要根據(jù)碎玻璃的用量 計算出氧化物的 （ B2O3、Na2O等）二次揮發(fā)損失，確定應補充的組成和含量對料方進行調整，保持玻 璃的成分不變。在實際生產(chǎn)中，也可通過對玻璃密度、熱膨脹系數(shù)、軟化點、應力的測試，及時掌 精心整理 握玻璃組成的變化情況， 使玻璃組成在設計范圍內。 當碎玻璃加入量較多時， 適當加入芒硝和螢石， 以解

25、決碎玻璃二次重熔時的澄清問題。 若能補充揮發(fā)的氧化物， 保持玻璃的成分不變， 并使玻璃充 分均化，則碎玻璃的用量可以超出規(guī)定的范圍。 圖3補充引入純堿的量與碎玻璃含量的關系 32碎玻璃的使用比率要適當 隨著碎玻璃加入量的增加， 配合料的熔化時間縮短。 但應注意引入過多的碎玻璃會造成先與碳 酸鈉等易熔物質發(fā)生反應，導致配合料初期缺少碳酸鈉使一些難熔物SiO2等熔融發(fā)生困難，且碎玻 璃量愈多， 使配合料缺少一定的氣體率， 使熔融玻璃的均化和澄清困難。 若不適當補充澄清劑， 即 使延長澄清時間或提高熔制溫度也無濟于事。 也有資料介紹， 碎玻璃量超過配合料量 60時已使熔 化溫度達到 1420的臨界線

26、 （全碎玻璃熔制的溫度 ） ，因此節(jié)能效果不再明顯上升。 一般廠家認為在 熔制鈉鈣硅玻璃時碎玻璃使用量超過 50就會降低玻璃的質量，機械強度變脆，但亦有實踐證明： 只要適當?shù)匮a充氧化劑、澄清劑、助熔劑、部分揮發(fā)組分 （B2O3、Na2O等） ，再給玻璃充分均化并不 影響色澤和性能。 無淪怎樣， 要求碎玻璃的用量在配合料中的比例為一個基本穩(wěn)定值， 且外來碎玻 璃與本廠碎玻璃使用比率要適當， 才能保證工藝制度的穩(wěn)定。 究竟碎玻璃適用比率為多少合適要綜 合考慮，既要保證產(chǎn)品質量，又要綜合考慮成本、產(chǎn)品能耗、工藝制度和玻璃來源情況。 33保證碎玻璃的適當?shù)膲K度 保證碎玻璃合適的粒度。碎玻璃的粒度，沒有

27、嚴格的規(guī)定，但應當均勻一致。根據(jù)實踐，如碎 玻璃的粒度與配合料的其它粒度相當， 則純堿將優(yōu)先與碎玻璃反應， 使石英砂溶解困難， 整個熔制 過程變慢變壞。碎玻璃的粒度， 應當比其它原料的粒度大得多， 這樣有助于防止配合料分層， 并使 熔融加快。碎玻璃的粒度小于 0.25 mm和粒度220mm之問時，兩者對熔化均有良好效果。在生產(chǎn)中 則采用后者的顆粒度以減少粉碎所用的動力， 綜合考慮到各種形狀碎玻璃的加工處理因素， 通常采 用2040mm的顆粒度。 34嚴格碎玻璃的管理與加工處理 回頭料的處理比較簡單， 因是同組分波動， 基本無影響產(chǎn)品質量的物質， 一般可直接經(jīng)破碎或 不經(jīng)破碎（放料時冷卻料）就可

28、直接使用，工藝上有保證，但對本廠爐底料 （冷修時爐底部分玻璃 ） 含有析晶顆粒的玻璃和含有耐火材料的碎玻璃和玻璃塊是不能使用的。 帶有金屬的芯柱料或人 為污染的也不能直接投入使用。 在使用外購碎玻璃時，因質量波動很大， 所含雜質較多， 與自己廠回頭料要分別堆放，嚴格管 理。除要進行清洗、分選、除雜和磁選除鐵來保證玻璃質量外，同時必須經(jīng)常取樣進行分析，根據(jù) 化學成分對配合料進行適當調整。 精心整理 4奧聯(lián)使用碎玻璃的情況 奧聯(lián) 2號池爐，以重油為燃料（現(xiàn)以天然氣為原料）， 供兩臺行列式制瓶機生產(chǎn)翠綠料啤酒瓶、 葡萄酒瓶和白酒瓶等。粉料配方見表 2。 表2某一棕色料配方及單價 原料名稱 龍溪/ 長

29、興 石英砂 石灰石 芒硝 純堿 煤粉 用量（ kg） 215 61 7.85 32 1.35 單價（元 / t ） 100 90 560 1300 440 原料名稱 氧化鐵 廠內綠色碎 玻璃 廠外棕色碎 玻璃（申行） 廠內棕色碎 玻璃 碎玻璃總 量 用量（ kg） 4.65 300 2100 300 2700 單價（元 / t ） 3500 380 原料名稱 碎玻璃的百 分比（ %） 碎玻璃重量 一付配合料 融化玻璃總 量 龍溪/ 長興 砂水分 每天配料 熔成的玻 璃液重量 用量（ kg） 90 2700 3000 3.7 2970 原料配方中碎玻璃用量占配合料的 90，玻璃成份見表 3 表3

30、玻璃成份（重量 %） 氧化物 SiO2 NA2O K2O CAO MgO 精心整理 含量 71.019 12.867 0.863 11.385 0.814 氧化物 BAO Al2O3 TiO2 Fe2O3 Cr2O3 含量 0.201 2.319 0.059 0.360 0.0430 不同碎玻璃含量的耗油量的記錄，見表 4 表4顏色：棕色 日 期 油耗t/ 出料 量t 碎 玻 璃% 日 期 油耗t /出料 量t 碎 玻 璃% 日 期 油耗t/ 出料 量t 碎 玻 璃% 8 月 22 日 117.1287129 70 9月 4日 106.1938959 80 10 月9 日 85 8 月 23

31、日 118.3168317 70 月日 95 105.4308797 80 10 月 10 日 85 8 月 24 日 113.7623762 70 9月 6日 105.3411131 80 10 月 11 日 100 85 8 月 25 日 118.0693069 70 9月 7日 105.9245961 80 10 月 12 日 85 精心整理 8 月 26 日 119.6039604 70 9月 8日 104.6229803 80 10 月 13 日 98.0193662 85 引入不同碎玻璃含量時，玻璃中重要氧化物的含量，見表 5 表5 不同碎玻璃含量的熱量消耗，見表 6 表6 5碎玻

32、璃回收與利用的意義 回收利用碎玻璃可以變廢為寶，節(jié)約資源，保護環(huán)境，好處是很多的： 51可顯著降低原料消耗 l t 分類加工好的碎玻璃相當于 1.2t 制取玻璃必須的生配合料，而其生產(chǎn)成本只有生配合料的 70如日本某玻璃公司，用再生碎玻璃制取 1t玻璃費用為 13000日元，而用普通原料制取為 17000 日元。同時使用碎玻璃可大大節(jié)約純堿， 使用每噸碎玻璃可節(jié)約純堿 200kg以上。從經(jīng)濟角度考慮， 使用碎玻璃作為原料與配臺料一起投入使用可降低粉料的消耗量。如使用含 Na2O的鈉鈣碎玻璃可 以減少昂貴的純堿用量。 特別是對于一些使用特殊昂貴或稀缺原料的制品意義更重要。 例如：顏色 玻璃中以金

33、、銀、硒、硫化鎘等著色的玻璃；藝術玻璃中以稀土材料著色的制品；晶質玻璃中含大 量高鉛成分和以高純度原料制成的光學玻璃等都可以節(jié)約大量的資金。 52節(jié)約燃料 美國某試驗研究報告指出， 使用碎玻璃 2O以上的熔窯，每增加 10的碎玻璃用量可節(jié)能 15， 每使用l t碎玻璃可節(jié)省 3040m3的天然氣。使用碎玻璃在工藝上可以降低玻璃的熔化溫度，節(jié)約能 源。從玻璃熔制來看， 經(jīng)熔融后的碎玻璃原料中含有的氣體已分解逸出， 材料聞的固相反應已進行 完畢熔制成的玻璃液主要是物理變化。每公斤碎玻璃熔制成 1500玻璃液大約需要消耗 1977kJ， 而配合料熔制成玻璃液由于要經(jīng)過一系列的物理的、化學的復雜反應熱

34、量消耗較大，熔制 l kg(1500) 玻璃大約耗熱 2608kJ。因此增加碎玻璃的摻入量可大大降低熔制時的能耗，且每增加 1O碎玻璃，熔制耗熱可節(jié)省約 2.5 。 53可降低熔窯的操作溫度 精心整理 在使用 2O以上碎玻璃的熔窯內每增加 1O的碎玻璃一熔窯操作溫度可以降低 5。這就減輕 了高溫對熔窯耐火材料的損壞， 相應地延長了熔窯的使用壽命。 美國一家使用碎玻璃的熔窯， 使用 壽命已達 14年之久。配合料的熔化與熔化溫度、熔化制度、氣氛、料堆的分布以及窯型有關系，但 配合料的熔化速度取決于配合料中石英顆粒的熔解和擴散速度， 而且后者更慢。 生產(chǎn)中凡是可提高 石英顆粒擴散速度的方法和措施，

35、均可提高熔化速度。 在相同的熔化溫度的情況下， 碎玻璃含量多， 相應的配合料中粉料就少 （即石英顆粒少 ） 。熔化時石莢顆粒周圍的玻璃液中濃度梯度大， 有利于石 莢顆粒的熔解和擴散。 隨著耐火材料工業(yè)的發(fā)展， 高溫熔化得已實現(xiàn)， 逐漸成為提高熔化率的主要 方法之一。因為熔化溫度高，玻璃液的粘度降低，石奠顆粒熔解后，擴散容易進行。從而促進熔化 進程。 54提高熔化率，有利于澄清和均化 隨碎玻璃比率增大，配合料的熔融時間相應地縮短。這是因為配合料的熔融主要是SiO2的熔 融生產(chǎn)中凡是提高石英顆粒擴散速度的方法和措施， 均可提高熔化速度。 熔化時石英顆粒周圍玻 璃液中濃度梯度大， 有利于石英顆粒的擴

36、散熔融， 從而加速了硅酸鹽的形成和玻璃的形成過程。 當 碎玻璃加入量臺適時，由于碎玻璃有助熔作用，從而使玻璃熔體粘度降低，縮短澄清和均化時間。 特別是熔制一些不能加入澄清劑僅能在還原條件氣氛下熔制的顏色玻璃， 其碎玻璃加入量可達 60 一8O左右，甚至更高，否則無法得到撮清效果較好的玻璃。 55碎玻璃含量與窯齡的關系 就窯爐本身而言，影響其使用壽命除了所用耐火材料的理化性能外，主要是窯爐的使用溫度。 耐火材辯隨著使用溫度的逐漸提高， 磚體內的液相含量逐漸增多， 結構強度逐漸降低。 當溫度達到 其荷重軟化點時，磚體內液相達到使用極限。耐火材料的使用溫度越高，磚體的破壞性越強。 對于 平板玻璃池窯而言，使用溫度每提高 40-50 ，耐火材料壽命將要