【正文】 % 1000－ =X9 5% X= 分氧化物試劑的量 SiO2： % 1000－ = Al2O3： % 1000－ = Fe2O3： % 1000－ － = CaO:： % 1000－ － = 煤矸石 +磷鎂礦 +純組分氧化物試劑 =553++++ + = 553／ =% ２３ 對(duì)煤矸石的量進(jìn)行調(diào)整 假設(shè)煤矸石的用量為 煤矸石引入的氧化物量 （ g） ,見下表： SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 CaO 設(shè)磷鎂礦的量為 Xg，經(jīng)計(jì)算，按照加氧化鎂足夠的方法添加磷鎂礦，這樣其他兩種氧化物就不會(huì)加多。 表 1 煤矸石化學(xué)組成 Composition SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 CaO Mass fraction/wt% 65 25 5 3 2 表 2 磷鎂礦化學(xué)組成 Composition MgCO3 FeCO3 CaCO3 Mass fraction/wt% 95 3 2 ：陶瓷的具體計(jì)算如下 計(jì)算坯式的分子量 將坯式改寫為： (MgO)(CaO) (Al2O3)(Fe2O3)(SiO2)5 1mol熟料的質(zhì)量如下表： 項(xiàng)目 MgO CaO Al2O3 Fe2O3 SiO2 合計(jì) 氧化物摩爾數(shù) 5 氧化物分子質(zhì)量 氧化物質(zhì)量 （ g） 氧化物所占百分比 100 ２１ 計(jì)算分解百分比 由 MgCO3分解生成 MgO 的百分比 MgO/MgCO3=由 FeCO3 分解生成 Fe2O3 的百分比 Fe2O3/2FeCO3=由 CaCO3 分解生成 CaO 的百分比 CaO/CaCO3= 初步計(jì)算 因?yàn)槭炝蠟?1000g，設(shè) 煤矸石用量為 55 wt%， 則煤矸石的用量為 550g 煤矸石引入的氧化物的量 （ g） ,見下表： SiO2 Al2O3 MgO Fe2O3 CaO 11 設(shè)磷鎂礦的量為 Xg，經(jīng)計(jì)算，按照加氧化鎂足夠的方法添加磷鎂礦，這樣其他兩種氧化物就不會(huì)加多。現(xiàn)利用煤矸石、工業(yè)氧化鋁、菱鎂礦為原料，輔以組分氧化物調(diào)節(jié)，配制分子式為 的陶瓷配方，若煤矸石用量為 50 wt%，其余 Al2O3 由工業(yè)氧化鋁、 MgO 由菱鎂礦補(bǔ)充，配方最終由分析純組分氧化物試劑調(diào)節(jié)至配方要求。 I 產(chǎn)品表面臟 環(huán)境差 清潔不足或操作不當(dāng)使污物吸附在產(chǎn)品表面上。 H 產(chǎn)品不完整。 F 表面有銹斑 主要的模具或夾鉗的磨擦所致。 C 水紋 表面不光滑，有皺或水波紋，主要是由于溫度不夠而影響的，或模溫太低。 ? 玻璃產(chǎn)品容易出現(xiàn)的問題： A 炸裂 有很多炸裂的產(chǎn)品在剛褪火后是沒 有炸裂的，而是在包裝箱中或由于碰撞或自動(dòng)炸裂，主要是退火不夠或包裝不良造成。褪火設(shè)備是一個(gè)頂部和兩側(cè)封閉的輸送帶形狀，一般長(zhǎng) 10 幾米，寬 1 米左右，共有幾個(gè)不同的溫度帶，初段溫一般與出模產(chǎn)品的溫度一樣，即 500600 度，然后逐漸減低，末溫一般是 60 度左右，褪火時(shí)間不宜太短，否則產(chǎn)品極易炸裂，并且一般產(chǎn)品都不是當(dāng)時(shí)炸裂，而是以后或在運(yùn)輸中會(huì)炸掉。 ? 燒邊 產(chǎn)品剛出模，一般的口部都不圓滑，而要用高溫將之燒圓滑，多 用火力。 產(chǎn)品出模后需要用鉗夾出來，若鉗生銹，則可能使產(chǎn)品上沾有銹班，無法清除，所以必須保證鉗的干凈無銹，一般用玻璃水去擦試，或采用無銹材質(zhì)的鉗。 離心旋轉(zhuǎn) 用模具安裝在電動(dòng)機(jī)上，通過模具一定的轉(zhuǎn)速把料甩開成型。兩模間的空隙影響產(chǎn)品的厚薄，而內(nèi)模是通過氣壓來控制的，所以氣壓太大可能減少兩模上下的空隙，使產(chǎn)品底變?。喝魵鈮禾?，則相反。一般的吹制產(chǎn)品有瓶類，罐類。太少，則可能產(chǎn)品不完整，因人工剪料控制的問題，易出現(xiàn)產(chǎn)品邊避和底的厚薄以及產(chǎn)品輕重不一致等問題。 一般的模具都有幾個(gè)排氣孔，排氣孔很少，一般不影響產(chǎn)品的成型效果，排氣效果好的模具，產(chǎn)品的圖案，字母則較清晰，模合縫的大小也會(huì)影響產(chǎn)品利角的輕重， １８ 模具必須預(yù)熱后方可使用，否則剛產(chǎn)出的產(chǎn)品易破裂。 玻璃模具一般采用生鐵鑄件。它決定于下列各力之間的平衡：玻璃液的表 面張力 σ g 、錫液的表面張力 σ t 、玻璃液與錫液界面上的表面張力 σ gt 以及玻璃液與錫液的密度 d g 、 d τ 。 ? 浮法玻璃的自由厚度。錫液的密度大于玻璃液，因而玻璃液浮于錫液表面，如圖 231l所示。玻璃液由熔窯經(jīng)流槽進(jìn)入錫槽后，其成型過程包括自由展薄、拋光、拉引等，為此討論以下四個(gè)相應(yīng)問題： ? 玻璃液在錫液面上的浮起高度。其過程如圖 2310所示。 浮法成型 浮法是指熔窯熔融的玻璃液在流入錫槽后在熔融金屬錫液的表面上成型平板玻璃的方法。一般 分別設(shè)在熔化部、加料口、作業(yè)部，可提高料堆下的玻璃液溫度 40～ 70℃，這就大大提高了熔窯的熔化率。采用高壓使可見氣泡溶解于玻璃液中，采用真空法能使可見氣泡迅速膨脹而排除。屬于此類的物質(zhì)有：硝酸鹽、硫酸鹽、氟化物、變價(jià)氧化物等。它通常并不改變玻璃成分和性質(zhì) ，其分解產(chǎn)物也可組成玻璃成分，它們往往降低熔體的表面張力、粘度，增加玻璃液的透熱性，所以加速劑往往也是澄清劑。但必須注意：隨著溫度的升高，耐火材料的侵蝕將加快，燃料耗量也將大幅度提高。試驗(yàn)表明，在 1450～ 1650℃范圍內(nèi)，每升高 10℃可使熔化能力增加 5％～ 10％。其次是白云石、石灰石、長(zhǎng)石的顆粒度 ? 熔窯的溫度制度 熔窯的熔制溫度是最重要的因素。 ? 原料的顆粒組成。 ? 配合料的物理狀態(tài) 對(duì)熔制過程影響較大的因素有： ? 原料的選擇。以下敘述一些主要因素。 在玻璃生產(chǎn)中往往需要不斷地研究燃料耗量、熔窯生產(chǎn)率、窯的侵蝕、產(chǎn)品的 １６ 產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品成本等，而這些與玻璃熔制過程的狀況 密切相關(guān)。由于玻璃液是高粘滯液體，要建立平衡是比較緩慢的，因此，在冷卻過程中原平衡條件改變了，雖不一定出現(xiàn)二次氣泡，但又有產(chǎn)生二次氣泡的內(nèi)在因素。 在玻璃液的冷卻過程中，不同位置的冷卻強(qiáng)度并不相同，因而相應(yīng)的玻璃液溫度也會(huì)不同，也就是整個(gè)玻璃液間存在著熱不均勻性，當(dāng)這種熱不均勻性超過某一范圍時(shí)會(huì)對(duì)生產(chǎn)帶來不利的影響，例如造成產(chǎn)品厚薄不均、產(chǎn)生波筋、玻璃炸裂等。對(duì)一般的鈉鈣硅玻璃通常要降到 10 0 0 ℃ 左右，再進(jìn)行成型。由此可見，不均勻的玻璃液對(duì)制品的產(chǎn)量與質(zhì)量有直接影響。 當(dāng)玻璃液存在化學(xué)不均體時(shí)，主體玻璃與不均體的性質(zhì)也將不同，這對(duì)玻璃制品產(chǎn)生不利的影響。 ? 玻璃液的均化 玻璃液的均化包括對(duì)其化學(xué)均勻和熱均勻兩方面的要求，在玻璃形成階段結(jié)束后，在玻 璃液中仍帶有與主體玻璃化學(xué)成分不同的不均體，消除這種不均體的過程稱玻璃液的均化。對(duì)通常 的鈉鈣硅玻璃而言，此階段的溫度為 1400～ 1500℃。例如，以平板玻璃的熔制為例，從硅酸鹽形成開始到玻璃形成階段結(jié)束共需 32min，其中硅酸鹽形成階段僅需 3～ 4min，而玻璃形成卻需要 28～ 29min。除 SiO2與各硅酸鹽之間的相互擴(kuò)散外，各硅酸鹽之間也相互擴(kuò)散，后者的擴(kuò)散有利于 SiO2的擴(kuò)散。兩者的速度是不同的，其中擴(kuò)散速度最慢，所以玻璃的形成速度實(shí)際上取決于石英砂粒的擴(kuò)散速 １５ 度。 由于石英砂粒的溶解和擴(kuò)散速度比之其他各種硅酸鹽的溶擴(kuò)散速度低得多，所以玻璃形成過程的速度實(shí)際上取決于石英砂粒的溶擴(kuò)散速度。 ? 玻璃的形成 燒結(jié)物繼續(xù)加熱時(shí)，在硅酸鹽形成階段生成的硅酸鈉、硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鎂及反應(yīng)后剩余的 SiO2開始熔融，它們間相互溶解和擴(kuò)散，到這一階段結(jié) 束時(shí)燒結(jié)物變成了透明體，再無未起反應(yīng)的配合料顆粒，在 1200～ 1250℃范圍內(nèi)完成玻璃形成過程。 ? 硅酸鹽的形成 硅酸鹽生成反應(yīng)在很大程度上是在固體狀態(tài)下進(jìn)行的，配合料各組分在加熱過程中經(jīng)過了一系列的物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)變化，結(jié)束了主要反應(yīng)過程，大部分氣態(tài)產(chǎn)物逸散，到這一階段結(jié)束時(shí)配合料變成了由硅酸鹽和剩余 SiO2組成的燒結(jié)物。熔制的五個(gè)階段，在池窯中是在不同空間同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行， 在坩堝爐中是在同一空間不同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。 玻璃熔制的五個(gè)階段互不相同各有特點(diǎn)，但又彼此關(guān)聯(lián)，在實(shí)際熔制過程中并不嚴(yán)格按上述順序進(jìn)行。 玻璃熔制過程是一個(gè)很復(fù)雜的過程，它包括一系列的物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)的現(xiàn)象和反應(yīng)，其綜合結(jié)果是使各種原料的混合物形成了透明的玻璃液。玻璃熔制是玻璃生產(chǎn)最重要的環(huán)節(jié)，玻璃制品的產(chǎn)量、質(zhì)量、成品率、成本、燃料耗量、窯爐壽命等都與玻璃熔制過程密切相關(guān)。 配合