【正文】 ６ 玻璃的獲得率 =100247。 100% = % 根據(jù)要求配合料的水分為 5% 則加水量的計(jì)算： 加水量 = （粉料干基247。（ 1－ 5%））－粉料濕基 =（ 1200－ 240）247。 95%－ = kg ７ 玻璃制備 工藝 流程 圖 砂巖 硅砂 菱鎂石 白云石 螢石 純堿 芒硝 煤粉 碎玻璃 稱量、混合 輸送 窯頭料倉 投料機(jī) 燃料 橫火焰窯爐熔化 電磁振動給料機(jī) 流液道閘閥 電子秤 氫氣站 錫槽成型 窯頭碎玻璃倉 過渡輥臺 提升機(jī) 退火窯 電磁振動給料機(jī) 玻璃應(yīng)力儀 冷端碎玻璃倉 橫切、縱切 碎玻璃皮帶機(jī) 掰邊機(jī) 玻璃邊攪碎機(jī) 落板裝置 錘式破碎機(jī) 裝箱 叉車入庫 玻璃原料 用于制備玻璃配合料的各種物質(zhì)，統(tǒng)稱為玻璃原料。根據(jù)用量、生產(chǎn)工藝和作用的不同，玻璃原料分為主要原料和輔助原料兩大類 ８ 主要原料 主要原料指在玻璃中引入 SiO Al2O CaO、 MgO、 Fe2O Na2O、 K2O 等各種氧化物的原料他，他們提供了玻璃的主要組分 引入二氧化硅（ SiO2）的原料 二氧化硅（ SiO2）是形成玻璃的最主要成分，它以硅氧四面體的結(jié)構(gòu)組成不規(guī)則的連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而形成玻璃的“骨架”因此又稱為玻璃形成體氧化物。二氧化硅（ SiO2）本身就可以形成玻璃，即石英玻璃。引入二氧化硅可以提高玻璃熔制的溫度、粘度、化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、硬度和機(jī)械強(qiáng)度，但同時(shí)又降低了玻璃的熱脹系數(shù)和密度。二氧化硅的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高、粘度大，導(dǎo)致玻璃的融化、澄清和均化困難，能耗增加。 直接引入二氧化硅（ SiO2）的原料有硅砂、砂巖 ? 硅砂 石英砂的主要成分是 SiO2，常含有： Al2O TiO CaO、 MgO、 Fe2O Na2O、 K2O 等雜質(zhì)。高質(zhì)量的石英砂含 SiO2 應(yīng)在 99~%（ mass%，在本章中如無特別指明，以后成分均指質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上。 Al2O MgO、 CaO、 Na2O、 K2O 是一般玻璃的組成氧化物， Na2O、 K2O、 CaO 和一定含量以下的 Al2O MgO 對玻璃的質(zhì)量并無影響，是無害雜質(zhì)。特別是 Na2O、 K2O 還可以代替一部分價(jià)格較貴的純堿，但它們的含量應(yīng)當(dāng)穩(wěn)定。一級的石英砂， Al2O3 的含量不大于 %。 Fe2O Cr2OV2O TiO2 能使玻璃著色，降低玻璃的透明度，是有害雜質(zhì)。 一般來說，易于熔制的軟質(zhì)玻璃、鉛玻璃，石英砂的顆?？梢源中慌鸸杷猁}、鋁硅酸鹽、低堿玻璃，石英砂的顆粒應(yīng)當(dāng)細(xì)一些；池爐用石英砂稍粗一些；坩堝爐用石英砂則稍細(xì)一些。通過生產(chǎn)實(shí)踐，認(rèn)為池爐熔制的石英砂最適宜的顆粒尺寸一般為 ～ 之間。而 ～ 的 顆粒不應(yīng)少于 90%， 以下的顆粒不超過 5%。采用濕法配合料?；蛑茐K時(shí)，可以采用更細(xì)的石英砂。 礦物組成也是衡量石英砂質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)，它與確定礦源和選擇石英砂精選的方法有關(guān)。石英砂中磁鐵礦，褐鐵礦，鈦鐵礦，鉻鐵礦是有害雜質(zhì)。藍(lán)晶石、硅線石等，熔點(diǎn)高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難以熔化，在熔制時(shí)容易形成疙瘩、條紋和結(jié)石。 優(yōu)質(zhì)的石英砂不需要經(jīng)過破碎粉碎處理，成本較低，是理想的玻璃原料。含有害雜質(zhì)較多的砂，不經(jīng)富選除鐵，不宜采用。 ? 砂巖 砂巖是石英砂在高壓作用下，由膠結(jié)物膠結(jié)而成的礦巖。根據(jù)膠結(jié)物的不同，有二氧化硅（硅膠）膠結(jié)的砂巖，粘土膠結(jié)的砂巖，石膏膠結(jié)的砂巖等。砂巖的化學(xué)成分不僅取決于石英顆粒，而且與膠結(jié)物的性質(zhì)和含量有關(guān)。如二氧化硅膠結(jié)的砂巖，純度較高，而粘土膠結(jié)的砂巖則 Al2O3 含量較高。一般說來，砂巖所含的雜質(zhì)較少，而且穩(wěn)定。其質(zhì)量要求是含 SiO298%以上，含 Fe2O3 不大于 %。砂巖的硬度高，近于莫氏七級，開采比石英砂復(fù)雜，而且一般需經(jīng)過破碎、粉碎、過篩等加工處理 (有時(shí)還要經(jīng)過鍛燒再進(jìn)行破碎，粉碎處理 )，因而成本比石英砂高。粉碎后的砂巖通常稱為石英粉。 引入 Na2O 的原 料 ? 純堿 ９ 純堿是微細(xì)粉末，易溶于水，是一種含雜質(zhì)少的工業(yè)產(chǎn)品，主要雜志有 NaCl(不大于 1%)。易潮解、結(jié)塊，它的含水量通常波動在 9%10%之間，應(yīng)儲存在通風(fēng)干燥的庫房內(nèi)。 ? 芒硝 有無水芒硝和含水芒硝兩類。使用芒硝不僅可以代替堿，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）。使用芒硝也有如下缺點(diǎn)：熱耗大、對耐火材料的侵蝕大，易產(chǎn)生芒硝泡，當(dāng)還原劑使用過多時(shí)， Fe2O3還原成 FeS，而是玻璃呈棕色。 MgO的原料 ? 白云石 白云石又叫苦灰石，是碳酸鈣和碳酸 鎂的復(fù)鹽，分子式為 CaCO3MgCO3，理論上含 %， %， %。一般為白色或淡灰色，含鐵雜質(zhì)多時(shí)，呈黃色或褐色，比重 ～ ，硬度為 ～ 4。白云石中常見的雜質(zhì)是石英、方解石和黃鐵礦。對白云石的質(zhì)量要求： MgO＞ 50%, CaO＜ 32， Fe2O3＜ %。白云石能吸水，應(yīng)儲存在干燥處。 ? 菱鎂礦 菱鎂礦，亦稱菱苦土，為灰白色、淡紅色或肉紅色。它的主要成分是碳酸鎂 MgCO3，分子量 ，理論上含 %， %。菱鎂礦含 Fe2O3較高 ，在用白云石引入 MgO的量不足時(shí)，才使用菱鎂礦。有時(shí)也使用沉淀碳酸鎂來引入 MgO，它與沉淀碳酸鈣相似，優(yōu)點(diǎn)是雜質(zhì)較少，缺點(diǎn)是質(zhì)輕，易飛揚(yáng)，不易使配合料混合均勻。 引入 Al2O3的原料 Al2O3 屬于中間體氧化物，當(dāng)玻璃中 Na2O 與 Al2O3 的分子比大于 1 時(shí)，形成鋁氧四面體 [AlO4]并與硅氧四面體 [SiO4]組成連續(xù)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。當(dāng) Na2O 與 Al2O3 的分子比小于 1 時(shí)，則形成鋁氧八面體 [AlO6]，為網(wǎng)絡(luò)外體而處于硅氧結(jié)構(gòu)網(wǎng)的空穴中。Al2O3 能降低玻璃的結(jié)晶傾向，提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定 性、機(jī)械強(qiáng)度、硬度和折射率，減輕玻璃對耐火材料的侵蝕，并有助于氟化物的乳濁。 Al2O3 能提高玻璃的粘度。絕大多數(shù)玻璃都引入 1%～ %的 Al2O3，一般不超過 8%～ 10%。 使用碎玻璃時(shí)，要確定碎玻璃的粒度大小、用量、加入方法、合理的熔制制度，以保證玻璃的快速熔制與均化。當(dāng)循環(huán)使用本廠碎玻璃時(shí)，要補(bǔ)充氧化物的揮發(fā)損失 (主要是堿金屬氧化物、氧化硼、氧化鉛等 )并調(diào)整料方，保持玻璃的成分不變。碎玻璃比例大時(shí)，還要補(bǔ)充澄清劑的用量。使用外來碎玻璃時(shí)，要進(jìn)行清洗，選別，除去雜質(zhì)，特別是用磁 選法除去金屬雜質(zhì)。同時(shí)，必須取樣，進(jìn)行化學(xué)分析，根據(jù)其化學(xué)成分，進(jìn)行配料。 碎玻璃的粒度，沒有嚴(yán)格的規(guī)定，但應(yīng)當(dāng)均勻一致。根據(jù)實(shí)踐，如碎玻璃的粒度與配合料的其它原料的粒度相當(dāng)，則純堿將優(yōu)先與碎玻璃反應(yīng)，使石英砂溶解困難，整個(gè)熔制過程就要變慢變壞。碎玻璃的粒度，應(yīng)當(dāng)比其它原料的粒度大得多，這樣有助于防止配合料分層，并使熔制加快。一般來說，碎玻璃粒度在 2～ 20mm之間，熔制較快，但考慮到片狀、塊狀、管狀等碎玻璃加工處理等因素，通常采用 20～40mm的粒度。 １０ 碎玻璃可預(yù)先與配合料中的其它原料均勻混合，也可以與配合 料分別加入到熔爐中。在熔爐冷修點(diǎn)火時(shí)，常用碎玻璃預(yù)先裝填熔化池，或在烤爐后開始投料時(shí)，先投入碎玻璃，使池爐大磚的表面上先涂上一層玻璃液，以減少配合料對耐火材料的侵蝕。坩堝爐更換新坩堝后，也常先投入碎玻璃，用于搪洗坩堝。 輔助原料 輔助原料是使玻璃獲得某些必要的性質(zhì)和調(diào)整熔制過程的原料其用量少但是作用很重要，根據(jù)作用不同分為澄清劑、氧化劑、還原劑、著色劑、脫色劑、乳濁劑和助溶劑等 ? 澄清劑 玻璃配合料或玻璃熔體中加入一種高溫下可以分解并放出氣體以促進(jìn)排除氣泡的物質(zhì)稱為澄清劑。常用的澄清劑如下： 三氧化二砷、三氧化二銻、硝酸鹽、硫酸鹽、鹵化物、二氧化鈰 ? 氧化劑和還原劑 在熔制玻璃時(shí)能釋放出氧的物質(zhì)稱為氧化劑，反之則稱為還原劑。 屬于氧化劑的原料主要有硝