玻璃熔化操作與控制--ppt課件

1、 玻璃熔化操作與控制1ppt課件玻璃的熔化玻璃的熔化 合格配合料經(jīng)高溫加熱形成均勻的、無(wú)缺陷合格配合料經(jīng)高溫加熱形成均勻的、無(wú)缺陷的并符合成型要求的玻璃液的過(guò)程稱為玻璃的熔的并符合成型要求的玻璃液的過(guò)程稱為玻璃的熔制過(guò)程。制過(guò)程。 從加熱配合料直到熔成玻璃液，常分為五個(gè)階段：硅酸鹽形成階段；玻璃形成階段；玻璃液玻璃形成階段；玻璃液的澄清階段；均化階段；玻璃液的冷卻階段。的澄清階段；均化階段；玻璃液的冷卻階段。 玻璃熔制的五個(gè)階段互不相同但又彼此關(guān)聯(lián)。例如，在硅酸鹽形成階段中有玻璃形成過(guò)程，在澄清階段中又包含有玻璃液的均化。2ppt課件配合料加熱時(shí)的各種過(guò)程配合料加熱時(shí)的各種過(guò)程3ppt課件玻璃

2、熔制的五個(gè)階段 1.硅酸鹽形成階段 配合料進(jìn)入熔窯后，在8001000溫度范圍內(nèi)發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的反應(yīng)。這個(gè)階段結(jié)束時(shí)，大部分氣態(tài)產(chǎn)物從配合料中逸出，配合料最后變成由硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物。4ppt課件 2.玻璃液形成階段 當(dāng)溫度升到1200時(shí)，燒結(jié)物中的低共熔物開(kāi)始熔化，出現(xiàn)了一些熔融體，同時(shí)硅酸鹽與未反應(yīng)的石英砂顆粒反應(yīng)，相互熔解。伴隨著溫度的繼續(xù)升高，硅酸鹽和石英砂顆粒完全熔解與熔融體中，成為含有大量可見(jiàn)氣泡、條紋、在溫度和化學(xué)組分上不夠均勻的透明玻璃液。5ppt課件 3.玻璃液澄清階段 隨著溫度繼續(xù)升高，達(dá)到14001500時(shí)，玻璃液的黏度約為10Pas，

3、玻璃液在形成階段的可見(jiàn)氣泡和熔解氣體，由于溫度升高，體積增大，玻璃液黏度的降低而逸出。6ppt課件 4.玻璃液均化階段 玻璃液長(zhǎng)時(shí)間處于高溫 ，并在對(duì)流、擴(kuò)散、熔解等作用下，玻璃液中的條紋逐漸消除，化學(xué)組成和溫度逐漸趨向均勻。此階段結(jié)束時(shí)的溫度略低于澄清溫度。7ppt課件 5.玻璃液冷卻階段 將澄清和均化后的玻璃液逐漸降溫，使玻璃液具有成型所需的黏度。浮法玻璃冷卻結(jié)束的溫度在11001050左右。8ppt課件影響玻璃熔制過(guò)程的因素 在玻璃生產(chǎn)中，燃料耗量、熔窯生產(chǎn)率、窯的侵蝕、產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)在玻璃生產(chǎn)中，燃料耗量、熔窯生產(chǎn)率、窯的侵蝕、產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品成本這些與玻璃熔制過(guò)程的狀況密切相關(guān)。量、產(chǎn)

4、品成本這些與玻璃熔制過(guò)程的狀況密切相關(guān)。 影響玻璃熔制過(guò)程的主要因素：影響玻璃熔制過(guò)程的主要因素： 1 玻璃成分玻璃成分 玻璃成分對(duì)玻璃熔制速度有很大的影響，例如玻璃中玻璃成分對(duì)玻璃熔制速度有很大的影響，例如玻璃中 Si O 2 、Al 2 0 3 含量提高時(shí)，其熔制速度就減慢；當(dāng)玻璃中含量提高時(shí)，其熔制速度就減慢；當(dāng)玻璃中 Na 2 O 、 K 2 0增加時(shí)，其熔制速度就加快。增加時(shí)，其熔制速度就加快。 2 配合料的物理狀態(tài)配合料的物理狀態(tài) ( 1) 原料的選擇。當(dāng)同一玻璃成分采用不同原料時(shí)，它將在不同原料的選擇。當(dāng)同一玻璃成分采用不同原料時(shí)，它將在不同程度上影響配合料的分層程度上影響配合料

5、的分層 ( 如重堿與輕堿如重堿與輕堿 ) 、熔化溫度、熔化溫度 ( 鋁氧粉鋁氧粉 Al 2 0 3的熔點(diǎn)為的熔點(diǎn)為 20 5 0 ，鉀長(zhǎng)石為，鉀長(zhǎng)石為 11 7 0 ) 等。等。 ( 2) 原料的顆粒組成。其中影響最大的是石英的顆粒度，其次是原料的顆粒組成。其中影響最大的是石英的顆粒度，其次是白云石、石灰石、長(zhǎng)石的顆粒度白云石、石灰石、長(zhǎng)石的顆粒度 這是由于它具有較高的熔化溫度和小的擴(kuò)散速度。這是由于它具有較高的熔化溫度和小的擴(kuò)散速度。 石英顆粒愈小，反應(yīng)時(shí)間愈短，玻璃生成速度越快，顆粒過(guò)小石英顆粒愈小，反應(yīng)時(shí)間愈短，玻璃生成速度越快，顆粒過(guò)小1770、荷重軟化溫度1500、抗玻璃液侵蝕的能力

6、都比粘土磚高。因此，它主要用于溫度較高的承重部位，如蓄熱室的間隔墻和側(cè)墻、蓄熱室的半圓碹等。 19ppt課件 3 電熔耐火材料 (Al 2 O 3 - Zr O 2 -Si 0 2系 ) 把耐火材料的原料放在電弧爐中進(jìn)行熔化，再澆注成型、緩慢冷卻而成。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)致密、氣孔率低、容積密度大、力學(xué)強(qiáng)度高、荷重軟化溫度高、耐蝕性能優(yōu)良。 ( 1) 電熔鋯莫來(lái)石磚 ( 又稱黑鐵磚 ) 它是最早的電熔耐火材料。 (2 ) 電熔鋯剛玉磚 ( 又稱白鐵磚 ) 其主要晶相為緊密共存的剛玉 (- Al 2 O 3 ) 和斜鋯石 ( Zr 0 2 ) ，玻璃相的含量很少。這種磚的最大特點(diǎn)是組織穩(wěn)定而致密，抗玻璃

7、液侵蝕的性能強(qiáng)，是目前抗玻璃液侵蝕最佳的材料。 電熔鋯剛玉磚成分范圍為: Al 2 O 3 47 51 ； Zr O 2 30 43 ； Si 0 2 10 18 。一般把電熔鋯剛玉磚中按 Zr O 2 含量分為 33 # 、 36 # 、 41# 等若干級(jí)。 電熔鋯剛玉磚荷重軟化溫度1650主要用于熔窯投料池、池壁、流道、噴嘴磚、下間隙磚等與玻璃液相接觸的部位。 20ppt課件 4 堿性耐火材料 ( Mg O 系 ) 目前在玻璃窯上使用的堿性耐火材料有：鎂磚、鎂硅磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚等。 直接結(jié)合鎂磚是以高純燒結(jié)鎂砂為原料制成， Mg O 的含量為 95 以上。按生產(chǎn)工藝不同，鎂磚可分為燒結(jié)鎂

8、磚和不燒結(jié)鎂磚。前者以燒結(jié)鎂砂為原料，加入含亞硫酸鹽的紙漿廢液作結(jié)合劑，在 16 0 0 17 0 0 下燒成，其主礦相為方鎂石，含少量玻璃相。不燒結(jié)鎂磚是在燒結(jié)鎂砂中加入礦化劑和低溫結(jié)合劑，經(jīng)加壓成型、干燥而成制品。 鎂磚的鎂磚的耐火度2000，磚荷重軟化溫度1650，抗堿性抗堿性能強(qiáng)，抗酸能力差，熱導(dǎo)率大，使用壽命長(zhǎng)，它主要用于能強(qiáng)，抗酸能力差，熱導(dǎo)率大，使用壽命長(zhǎng)，它主要用于蓄熱室上部的格子體和蓄熱室墻的上半部。蓄熱室上部的格子體和蓄熱室墻的上半部。 21ppt課件2 熔窯保溫熔窯保溫加強(qiáng)窯體保溫，減少窯體的熱散失是降低單位熱耗的有效措施，加強(qiáng)窯體保溫，減少窯體的熱散失是降低單位熱耗的有

9、效措施，蓄熱式熔窯保溫前后的熱損失如圖蓄熱式熔窯保溫前后的熱損失如圖由上例可知，采用熔窯保溫措施后可降低熱耗約由上例可知，采用熔窯保溫措施后可降低熱耗約 26 。22ppt課件（一）溫度制度（一）溫度制度 合理的燃料分配比例合理的燃料分配比例化料區(qū)化料區(qū)62%、泡沫區(qū)、泡沫區(qū)17%、鏡面區(qū)、鏡面區(qū)21%因窯而異，熱點(diǎn)紅外溫度一般在因窯而異，熱點(diǎn)紅外溫度一般在1550-1600 熔窯作業(yè)制度熔窯作業(yè)制度 23ppt課件液流分為生產(chǎn)流和熱對(duì)流兩種液流分為生產(chǎn)流和熱對(duì)流兩種24ppt課件 概念：液面附近的氣壓 要求：零壓微正壓。 正壓過(guò)大：正壓過(guò)大：燃料燃燒困難而降低熔化部溫度； 泡界線模糊； 冷卻

10、部溫度上升； 耐火材料損壞加快。 負(fù)負(fù) 壓：壓：冷空氣入窯降低火焰溫度； 影響傳熱； 影響澄清和均化 測(cè)壓點(diǎn)： 大碹內(nèi)表面，或近液面處 .（二）窯壓（二）窯壓25ppt課件概念：概念：熔化好的與沒(méi)有熔化好的玻璃液之間的分界線，是生產(chǎn)流與熱對(duì)流達(dá)到平衡的結(jié)果。 影響因素：影響因素：投料量與拉引量； 料堆寬度與厚度； 熱點(diǎn)與投料口溫度差； 溫度制度； 配合料熔化難易程度等（三）泡界線（三）泡界線 26ppt課件1、要求 : 做到投料量與玻璃拉引量相適應(yīng)，保持穩(wěn)定。 2、投料 （1）要求）要求 A、投料量與玻璃拉引量適應(yīng)； B、料堆薄而小，不跑偏； C、振動(dòng)小，落差小。 （2）投料設(shè)備）投料設(shè)備 毯

11、式投料機(jī)毯式投料機(jī)（四）液面（四）液面27ppt課件3、液面監(jiān)控設(shè)備 （1）鐵鉤； （2）液面鏡； （液面鏡攝像式測(cè)量法）28ppt課件 玻璃缺陷玻璃缺陷缺陷種類缺陷種類：氣泡、條紋、結(jié)石 一、氣泡種類一、氣泡種類 （1）一次氣泡 （2）二次氣泡 （原溶解于玻璃液中的氣體由于溫度增高而引起溶解度的下降，所以析出了極細(xì)小的、分布均勻的、數(shù)量極多的氣泡） （3）空氣泡 (粉料顆粒間的空氣在高溫熔化時(shí)未能及時(shí)排除) （4）耐火材料氣泡 （耐火材料本身有一定的氣孔率，當(dāng)與玻璃液接觸后，因毛細(xì)管作用，玻璃液進(jìn)入縫隙而將氣體擠出而成氣泡） （5）鐵泡(鐵中的碳氧化成 CO 及 CO 2 而形成氣泡。由鐵器

12、引起的氣泡在其周界上往往伴隨有褐色的玻璃膜) （6）水泡29ppt課件 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 條紋與節(jié)瘤條紋與節(jié)瘤30ppt課件2、產(chǎn)生原因： （1）玻璃液化學(xué)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(jié)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。31ppt課件 結(jié)石結(jié)石 （一）配合料結(jié)石（一）配合料結(jié)石：配合料中未熔化的顆粒 1、特征：大多為石英顆粒，色澤呈白色，棱角 模糊，表面常有溝槽，周?chē)?一層SiO2含量較

13、高的無(wú)色圈， 邊緣往往會(huì)出現(xiàn)方石英和鱗石 英的晶體。 2、原因：配合料結(jié)石的產(chǎn)生不僅與配合 料的制備質(zhì)量有關(guān)，也與熔制 的加料方式、熔制溫度的高低 與波動(dòng)等有關(guān) 。掃描電鏡下的結(jié)石32ppt課件（二）耐火材料結(jié)石（二）耐火材料結(jié)石 1、概念：當(dāng)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(jié)石。 33ppt課件2、原因： （1）硅質(zhì)結(jié)石：）硅質(zhì)結(jié)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(huì)產(chǎn)生蝕變，有時(shí)形成熔溜物淌下，或以碹滴落入玻璃液中。 （2）鋁硅質(zhì)結(jié)石：）鋁硅質(zhì)結(jié)石：池壁等硅酸鋁質(zhì)耐火材料被玻璃液沖刷、侵蝕。34ppt課件（三）析晶結(jié)石（三）析晶結(jié)石 1、來(lái)源：、來(lái)源：均質(zhì)的玻璃液在一定溫度下又析出晶體即為析晶結(jié)石。 2、常見(jiàn)產(chǎn)生部位：、常見(jiàn)產(chǎn)生部位：玻璃液中界面處、熔窯池底、死角等 3、常見(jiàn)析晶結(jié)石有：、常見(jiàn)析晶結(jié)石有： 鱗石英與方石英(SiO2)、 硅灰石(CaOSiO2)、 失透石(Na2O3CaO