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正文內(nèi)容

浮法玻璃微氣泡的處理技術(shù)分析畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 中是不易形成核泡的,但在兩相界面上由于產(chǎn)生觸媒作用,使所需活化能大大降低,因此,核泡常產(chǎn)生在兩相界面上?! 〕吻宓倪^程就是:首先使氣泡中的氣體,窯內(nèi)氣體與玻璃液中物理溶解和化學(xué)結(jié)合的氣體之間建立平衡,再使可見氣泡漂浮于玻璃液的表面而加以消除。因?yàn)楦鞣N不同的氣體分壓總值,比較容易達(dá)到自玻璃液中將它們排除出去所需的壓力。  對(duì)玻璃液的澄清可以有不同的方法,有物理的有化學(xué)的方法。c. 機(jī)械攪拌玻璃液在我們的浮法平板玻璃中,我們可以在熔化區(qū)域,泡界線以前,以及靠近泡界線的前后,在池底設(shè)置若干對(duì)鼓泡器,它的作用是將已存氣泡推向溫度較高的玻璃液的表面,對(duì)氣泡的合并并沒有多少作用,只促進(jìn)氣泡的升逸。加壓是使浮游氣泡重新溶解在玻璃熔體之中,它的使用條件是浮游氣泡已基本排盡了。熔體中與已存氣泡中的澄清氣體的分壓差別愈大,氣泡長(zhǎng)得越迅速,澄清效果就越好,對(duì)于澄清劑的加入量,前人的研究指出,“用As2ONa2SONaCl澄清鈉鈣玻璃熔體時(shí),有一個(gè)最佳值,并非回得越多越好。不過,就該明白的是,無論是降溫或是持溫而延長(zhǎng)時(shí)間的方法,也只有等到殘留的都屬于可溶性的氣體的氣泡,而不是N2氣的升逸階段才能顯示出效果。這之前降溫是具有防止“重沸”的重要意義的。6. 1. 2 熔化 南玻在生產(chǎn)上一直很嚴(yán)格的堅(jiān)持以“穩(wěn)”為方針,即堅(jiān)持原料,燃料,熔化,成形的四大穩(wěn),在熔化方面也一直堅(jiān)持:窯壓、泡界線、溫度、液面的熔化四小穩(wěn)。油槍的火焰長(zhǎng)度也在不同的部位的長(zhǎng)度也有嚴(yán)格的控制?,F(xiàn)在南玻一線把現(xiàn)在有深層水包的浸入玻璃液中的深度加深。,延長(zhǎng)澄清時(shí)間的有利措施,這是對(duì)減少玻璃液中的氣泡,特別是減少微氣泡的有效途徑。 在浮法玻璃的工業(yè)生產(chǎn)中,一般的浮法窯爐都有卡脖,同時(shí)在卡脖處設(shè)置深層水包,這是目前提高玻璃質(zhì)量比較流行的做法,它既可以提高澄清溫度,又可減少能耗,同時(shí)還能有效降低流液道的溫度。如果窯內(nèi)氣體太力過大的話,在澄清區(qū)域會(huì)造成氣泡排不出來的現(xiàn)象而使 一次氣泡量驟增。6. 1. 1 原料 該公司有自己固定的原料基地,現(xiàn)時(shí)南玻對(duì)原料的要求是較高的,原料是以粉料進(jìn)廠的,然后在按比例在經(jīng)過攪拌,再在原料房用電腦控制配料,它們配料的準(zhǔn)確度是很高的,配好的料用皮帶輸送到投料機(jī)上,其中碎玻璃是有一個(gè)機(jī)器控制均勻的撒在配合料的皮帶上的,這樣碎玻璃的加入狀態(tài)比較好,為穩(wěn)定熔化創(chuàng)造了很好的條件,也間接的減少了氣泡的產(chǎn)生?! 〉浅吻鍟r(shí)間延續(xù)得太久也不好,這是因?yàn)槌吻鍤怏w容易被吸收,氣泡中的澄清氣體耗盡而它的分壓降至為零時(shí),而其它氣體的分壓相應(yīng)的提高了。澄清后期,溫度的降低,比保持溫度而延長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)于氣泡的消失更為有效。這樣,這種氣體只需要較低的分壓就具有顯著的擴(kuò)散活度而進(jìn)入到已存氣泡之中,促使氣泡長(zhǎng)大和升逸。f. 加壓或抽真空當(dāng)然這種方法在我們浮法玻璃工業(yè)上也是不用的。理論上講,玻璃熔池深趨近于零,對(duì)薄層液流的澄清最為有利,因?yàn)闅馀萆仙木嚯x也趨過于零了,只要沖破包夾其外的玻璃薄膜的表面張力就行了,而工業(yè)熔窯卻難以做到這一理論上的構(gòu)想。V=2r2g(pp’)/9η式中 V—?dú)馀萆细∷俣龋ɡ迕?秒) r—?dú)馀莸陌霃剑ɡ迕祝ゞ—重力加速度(厘米/秒) p—玻璃液的密度(克/厘米3) p’—?dú)馀葜袣怏w的密度(克/厘米3) η—熔融玻璃液的粘度(泊)上式代入有關(guān)數(shù)值,可以得出不同直徑的氣泡,通過池深為1米所需要時(shí)間:氣泡直徑 毫米氣泡上浮速度 厘米/小時(shí)氣泡上浮1米所需時(shí)間小時(shí)14014000由此可見,大直徑的氣泡比小直徑的氣泡從玻璃液中逸出的速度要快得多,從玻璃中逸出,就需要經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間。玻璃液中溶解氣體的飽和程度越大,玻璃液中氣泡內(nèi)氣體的分壓越低,則氣體增長(zhǎng)的速度也越大,使氣泡增大而上升,反之,如氣泡內(nèi)氣體的分壓大于玻璃液中溶解的氣體的分壓,則氣泡內(nèi)的氣體將被溶解而使氣泡變小,甚到完全溶解而消失。2. 當(dāng)增加某氣體的過飽和度C/ C0時(shí),臨界半徑rk將減少,因此,原屬于玻璃液中的臨界半徑的氣泡,此時(shí)就屬于大于臨界半徑的氣泡,因此氣泡增大。16πσ3/3隨著玻璃液中的氣體向核泡擴(kuò)散,使核泡逐漸成長(zhǎng)而成大泡。所以我們可以認(rèn)為:表面張力在加速氣泡擴(kuò)大而浮升逸出過程中作用可能并不太大,但對(duì)加速小氣泡縮小直至最終的消失卻是很明顯,實(shí)際上這是一種正反饋的作用,即:泡壓 泡中氣體向熔體擴(kuò)散加快 氣泡直徑這種正反饋加速了氣泡的縮小直至消失。δ=++++++=337 (dyn/cm)直徑為1181。雖然CO2的溶解度比不上H2O和SO2,但幾乎每只氣泡中都含有CO2氣體,生產(chǎn)中,常用CO2含量來判斷氣泡形成時(shí)間的長(zhǎng)短。CH2O=L壓力不變,溫度對(duì)于物理溶解度就比較敏感:從1300℃升到1480℃始的時(shí)間,104(Ncm3 /cm3glass)104即增加54%;如若從1480℃降至1300℃,104(Ncm3 /cm3glass),從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)折算到1300℃104(Ncm3 /cm3glass)。  原料中析出的氣體,窯內(nèi)氣氛,熔體中的氣體,隨溫度、分壓、氣氛和玻璃組成所產(chǎn)生的各種氣體在熔體中的溶解和析出現(xiàn)象,加之各種的意外情況和別的因素,例如雜質(zhì)和雜件掉入熔池中,耐火材料(C和氣孔等),以及操作不當(dāng)?shù)鹊挠绊?,使制品殘留的氣泡?huì)有大小多少之分,那么不管何種因素起主導(dǎo)作用,氣泡的形成、變化、消失、再出現(xiàn)的過程,是氣體在玻璃熔體中溶解和擴(kuò)散的結(jié)果。D03100%VCO2 =(D13 D23)247。裝針時(shí)將注射器嘴涂上少量凡士林以加強(qiáng)密封性。例如,用條紋光學(xué)法檢查可判定它是否由耐火材料侵蝕所致。如d≦是來自于澄清部(或熔化部),而大氣泡是由別的原因產(chǎn)生的,則從商值Q就可發(fā)現(xiàn),澄清過程已有了改善.  當(dāng)生產(chǎn)高質(zhì)量的玻璃制品的時(shí)候,情況比正常時(shí)還來得理想,凡能取到熔體作為試樣的地方,都應(yīng)當(dāng)留下試樣,并分析各處試樣中氣泡里的氣體成分。在加錫投產(chǎn)后,會(huì)出現(xiàn)錫槽槽底鋼板局部溫度過高等,錫液不斷地向槽底耐火材料的空隙中滲透,將空隙中的氣體排擠出來,形成錫槽氣泡?! 〔Aб簩?duì)各種氣體是有不同的溶解度的,所以熔窯在使用油、氣等燃料燃燒對(duì)玻璃液加熱熔化時(shí),產(chǎn)生的各種煙氣CO2 、CO 、NON2等,如果玻璃液中的氣體分壓少于窯內(nèi)空間氣體分壓那樣會(huì)有一部分窯內(nèi)空間氣體溶入到玻璃液中,當(dāng)然這種燃燒產(chǎn)生的一些氣體溶入到玻璃液中產(chǎn)生的氣泡量比其它的原因產(chǎn)生的氣泡量要少許多?! ∵@部分的氣體主要有:熔窯耐火材料與熔融玻璃液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,窯內(nèi)火焰燃燒,產(chǎn)生的一些氣體溶入玻璃液;掉入玻璃液中的一些異物如鐵體等產(chǎn)生的氣體;錫槽槽體耐火材料產(chǎn)生的氣體?! ≈劁^光學(xué)玻璃在熔制后其氣泡數(shù)量特別多,一般認(rèn)為這種二次氣泡是由玻璃液中過氧化鋇的還原而造成的?,F(xiàn)敘述如下: 硫酸鹽的熱分解    在已澄清的玻璃液中往往殘留有硫酸鹽。 一般認(rèn)為二次氣泡來是物理的(熱或機(jī)械的作用)和化學(xué)的(包括電化學(xué))的原因。由此可知,高溫大澄清和使用淺池不用深池,提高深層液流溫度,未對(duì)小爐到卡脖留有相應(yīng)的長(zhǎng)度等措施對(duì)澄清玻璃很有好處的。 SO2的生成 在SiO2 +Na2SO4 +CaCO3配合料(通常稱為芒硝配合料)中的加熱過程中的反應(yīng)變化比在純堿配合料中的反應(yīng)變化要復(fù)雜得多,由于Na2SO4 的分解反應(yīng)進(jìn)行比較困難,所以必須在有碳或其它還原劑存在時(shí),才能加速反應(yīng)。 除非配合料水份太大,以致形成了較大的料團(tuán)沒有熔盡而使氣體無法逸出料層以外,這種配合料自帶的及表面吸附的氣體在熔化初期就應(yīng)該由揮發(fā)或蒸發(fā)過程被逸出,一般不會(huì)導(dǎo)致最終玻璃品中存在可見氣泡缺陷。在還原氣氛中則不易產(chǎn)生泡,當(dāng)耐火材料成為電極時(shí),酸度低的一方成為陰極,例如:含SiO2高的耐火材料,如果玻璃液與含堿土多的耐火材料接觸,后者便發(fā)泡,如在耐火材料中,含有酸度較為低的雜質(zhì),當(dāng)這雜質(zhì)與玻璃接觸時(shí),雜質(zhì)中便發(fā)生氣泡,還有通過接地與耐火磚連成電路的鉑熱電偶也會(huì)成為電極而發(fā)泡,電解泡是一種很難找原因的泡。 當(dāng)投料條件、熔化澄清條件不適當(dāng)?shù)臅r(shí)候,便留下泡,在攪拌條件規(guī)定得不當(dāng),便很容易留下泡,再者,已經(jīng)澄清的玻璃在熔窯后部(如澄清部),由于溫度的上升,或者爐內(nèi)氛發(fā)生變化,便再次出現(xiàn)泡,這種現(xiàn)象稱為再沸騰,還原氣氛使溶在玻璃液中的SO3還原,便生成SO2泡,此外,如果存在著氣體溶解度不同的異質(zhì)玻璃時(shí),便會(huì)使與它鄰近的玻璃液發(fā)泡。氣泡的形狀可呈球形,橢圓形或細(xì)長(zhǎng)的線形,它們的變形主要同成形過程有關(guān),氣泡中的氣體可: O2 、H 、H2O 、CO 、CO2 、SO2 、SO3 、H2S 、NO2 、N2。所以浮法玻璃產(chǎn)品中的氣泡問題一直是困擾著玻璃生產(chǎn)廠家的一大難題,在生產(chǎn)實(shí)踐中,氣泡、夾雜物(結(jié)石)和玻筋往往是影響浮法玻璃質(zhì)量的三大缺陷。 浮法玻璃微氣泡的處理技術(shù)摘要:浮法工藝中,氣泡是影響浮法玻璃質(zhì)量的三大缺陷之一,國(guó)內(nèi)浮法生產(chǎn)廠家普遍虧損.因此,要擺脫困難的方法之一就是必須解決氣泡問題。一、 浮法玻璃產(chǎn)品中氣泡處理技術(shù)的重要性 在Na2Ca2SiO2 系統(tǒng)的工業(yè)玻璃中氣泡是氣體在玻璃中存在的可見形態(tài),它破壞了玻璃制品的外觀和光學(xué)均一性,氣泡與它周圍玻璃的膨脹系數(shù)不同,產(chǎn)生應(yīng)力,降低了玻璃制品的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性,造成大量的廢品和次品玻璃,嚴(yán)重影響玻璃廠家的利益。為了更好的研究玻璃中的氣泡,我們必須把氣泡進(jìn)行合理的分類,氣泡,按照它的形狀和大小,有各種名稱和分類,比如按照尺寸大小,氣泡可以分為灰泡(直徑)和氣泡(直徑)。產(chǎn)生的原因有物理的和化學(xué)的兩種,在浮法玻璃生產(chǎn)中,主要是熱處理上的原因,主要是降溫后的玻璃液中的氣體將由于溫度的升高,引起溶解度的降低,即在澄清溫度下已趨于飽和狀態(tài)后一但溫度的升高就會(huì)析出十分細(xì)小的、均勻分布的二次氣泡。在成為電解質(zhì)的玻璃液中浸入兩種物質(zhì),并在氧化氣氛中接通電路時(shí),會(huì)形成電池,則從已成為陰極的物質(zhì)中產(chǎn)生以氧為主要成分的泡,稱之為電解泡。浮法玻璃都是用薄層投料法投料,配合料面積大,而料層薄,所以裹夾在配合料中的空氣,大部分在低溫階段,排擠了出去。白云石MgCa(CO3) 2在700℃MgCO3分解完,CaCO3分解很少。如若吸收不完,這些氣泡就構(gòu)成了制品含氣泡的缺陷。 通常認(rèn)為,二次氣泡是從無氣泡的熔體中重沸引起的說法,不是很科學(xué)的,因?yàn)槿庋劭床灰姷呐莺撕臀⑴萦肋h(yuǎn)是存在著的。不同的玻璃產(chǎn)生的二次氣泡的原因是不一樣的。S2+3SO24 4SO23SO23 +SiO2 SiO23+SO2。因些使用鉑襯里,熱電偶攪
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