【正文】
℃左右開始分解:Na2CO3→ NaO+ CO2↑Na2CO3+SiO2→Na2SiO3+ CO2↑在有SiO2存在的條件下,碳酸鹽與之反應(yīng),這便大大降低了它的熱分解溫度,SiO2含量增加,此溫度愈低。所以這些氣體的產(chǎn)生是玻璃生產(chǎn)過程中必然要存在的同時(shí)它也為玻璃中最終可見氣泡的逸出及消除起了很重要的作用。硅酸鹽玻璃形成過程中因加熱而導(dǎo)致各種鹽類的分解主要是一些化學(xué)反應(yīng),其中產(chǎn)生大量氣體的反應(yīng)主要是碳酸鹽,硫酸鹽等原料中化合物的分解,還有一些復(fù)鹽,低共熔及多組分混合物在加熱過程中發(fā)生的一些復(fù)雜化學(xué)及固相反應(yīng)中均產(chǎn)生出大量含有多種組成的氣體。 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。 這是玻璃中氣體的第一個(gè)來源,它們的量相對(duì)于配合料分解所產(chǎn)生的所體來說是微不足道的。浮法玻璃生產(chǎn)實(shí)踐中氣泡主要產(chǎn)生于玻璃的熔制過程中,其次在錫槽成形過程中也可能由于某些原因而生成一些氣泡。耐火材料和雜物混進(jìn)玻璃液中所生成的泡,其氣體分析如下表所列。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。 電熔耐火磚的膠結(jié)體中玻璃液在耐火磚表面形成變質(zhì)層,它們的溶解度因?yàn)榕c玻璃液的不同,所以這些物質(zhì)一進(jìn)入玻璃液中,便容易成為生成氣泡的根源,由這種原因生成的泡多為SO2或N2泡。 耐火材料中,如有碳,碳化物,氧化鐵,氧化鈦等雜質(zhì),便使玻璃出現(xiàn)氣泡。 在玻璃窯爐內(nèi),最高溫度有1600℃左右,玻璃液在這樣的高溫下,與熔窯內(nèi)的耐火材料會(huì)生化學(xué)反應(yīng), 會(huì)對(duì)耐火材料產(chǎn)生腐蝕,耐火材料腐蝕后的一些成分進(jìn)入玻璃液中會(huì)產(chǎn)生所泡,同時(shí)由于而為材料本身的原因也會(huì)使熔體產(chǎn)生一些氣泡。 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。 二次氣泡通常指已經(jīng)澄清好的玻璃液里又產(chǎn)生和生產(chǎn)出來的氣泡,這種氣泡直徑小,數(shù)量多。 玻璃液在澄清結(jié)束后,氣液兩相處于平衡狀態(tài),這時(shí)玻璃中不會(huì)重新生成氣泡,但是尚有再發(fā)生氣泡的可能。通過澄清作用,可以除去玻璃中的氣泡,但實(shí)際上,玻璃澄清結(jié)束后,往往有一些氣泡沒有完全逸出,或是由于平衡破壞,使溶解了的氣體又重新析出,殘留在玻璃液之中,這種氣泡叫一次氣泡。氣泡的形狀可呈球形,橢圓形或細(xì)長的線形,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。二、 氣泡的分類 在玻璃制品中的氣泡,常按它們的直徑或單位體積(或重量)內(nèi)的個(gè)數(shù)多少來判斷,以些表示缺陷的程度,并劃他玻璃的等級(jí)。 為此,國內(nèi)外很多研究人員運(yùn)用各種理論及模擬手段對(duì)玻璃中的氣泡特別是微氣泡的成因及消除方法做了深入的研究,在玻璃生產(chǎn)實(shí)踐中也摸索出了很多減少直至消除可見氣泡的方法及手段。國內(nèi)雖然有許多浮法生產(chǎn)廠家,但是除合資廠外,可滿足高檔汽車玻璃質(zhì)量生產(chǎn)的浮法線很少,其中玻璃熔化時(shí)氣泡不能很好控制是主要的原因之一。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。從玻璃熔窯出來的溫度約為1100℃左右的玻璃液,通過流道、流槽流到錫槽的錫液表面上,在重力及表面張的作用下,玻璃液攤開成為玻璃帶,玻璃帶在拉邊機(jī)、擋邊器等成形設(shè)備的作用下,形成能達(dá)到生產(chǎn)要求的厚度、寬度的玻璃帶,向錫槽尾部拉引,經(jīng)過拋光、硬化、冷卻后被引上過渡輥臺(tái),輥臺(tái)的輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng),把玻璃帶拉出錫槽,送入退火窯,經(jīng)退火后的玻璃帶在冷卻部被切裁成所需的板面,然后送入成品庫儲(chǔ)存。浮法玻璃的成型原理與傳統(tǒng)的方法不同,浮法玻璃的成型是在自由錫液面上進(jìn)行的,玻璃液所受的重力完全由錫液承受,玻璃在成型過程中能緩慢而均勻的冷卻,表面張力能夠充分發(fā)揮作用,使玻璃表面得以拋光,浮法玻璃的拋光是在錫槽中進(jìn)行的,錫槽中具有高溫和均勻的溫度場(chǎng),錫液溫度可以自由調(diào)節(jié),且橫向溫差小,玻璃液與錫液幾乎不浸潤,無化學(xué)反應(yīng)?!?6七、 致謝………………………………………………………41 前言 浮法是一種先進(jìn)的成型工藝,在世界上迅速推廣發(fā)展,技術(shù)日趨成熟。 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。關(guān)鍵詞:浮法玻璃 , 氣泡 Summary: In technology of the float method, the envelope is one of the three big defects that affect the quality of the glass , the panies that produce glass in this way are usually keeping loss.So one of the methods to get rid of the difficulty is have to solve the problem of the envelope .Key words: The glass of the float method, envelope.目錄前言………………………………………………………………4一、 浮法玻璃產(chǎn)品中氣泡處理技術(shù)的重要性………………5二、 氣泡的分類………………………………………………6三、 浮法玻璃中氣泡的成因…………………………………10四、 氣泡的分析檢驗(yàn),成分確定……………………………18五、 浮法玻璃中氣泡的消除…………………………………21六、 聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)談浮法微氣泡。具有高速、優(yōu)質(zhì)、生產(chǎn)厚度范圍大,成本低,布局簡單便于實(shí)現(xiàn)全生產(chǎn)線自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。浮法生產(chǎn)的成形過程是在錫槽中完成的,錫槽有一定的深度,其高溫區(qū)溫度達(dá)1200℃以上,并保持一定的溫度制度,通入保護(hù)氣體(N2及H2)防止錫液的氧化。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。例如,高檔氣車玻璃、光學(xué)和IT行業(yè)使用的浮法玻璃對(duì)氣泡大小要求非常的嚴(yán)格,如發(fā)達(dá)國家,用于汽車玻璃的浮法原片。目前國內(nèi)浮法生產(chǎn)廠普遍虧損,擺脫困難的辦法之一應(yīng)是生產(chǎn)高附加值的浮法玻璃,因然,需要廠家改進(jìn)氣泡質(zhì)量等問題。由于玻璃中氣泡的產(chǎn)生因素許多,其中既有化學(xué)的,也有物理的,還有一些是物理化學(xué)的及其它因素都可能導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生,同時(shí)這些因素之間很多又存在著相互影響,所以為了最終確定浮法玻璃產(chǎn)品中的氣泡起因和氣體成份,在研究領(lǐng)域,以及一些特殊的玻璃行業(yè),如電子玻璃及光學(xué)玻璃行業(yè)等,常常采用以下方法:微化學(xué)法(Microchemistry)、氣相色譜法(Gas Chromatography)、質(zhì)譜法(Mass Spectrometry)激光拉曼譜法(Laser Raman Spectroscopy)、超高真空——質(zhì)譜法(UHVMS)等來分析氣泡中的氣體組成及組分含量來尋找氣泡起因的線索。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)。按其產(chǎn)生的原因,氣泡可分為: 配合料本身就多少有發(fā)泡的傾向,然而當(dāng)配合料粒度、水分、碎玻璃加入量等不適時(shí),便容易產(chǎn)生空氣氣泡和CO2 配合料在熔化過程中,由于各組份一系列的化學(xué)反應(yīng)和易揮發(fā)組份的揮發(fā)釋放出大量的氣體。 配合料在熔制過程中,由于各組分一系列物理的,化學(xué)的和物理化學(xué)的反應(yīng)及易揮發(fā)組份的揮發(fā),從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來說,硅酸鹽玻璃在形成過程中,在加熱而導(dǎo)致各類鹽類的分解主要是一些化學(xué)反應(yīng),其中產(chǎn)生大量氣體的反應(yīng),主要是碳酸鹽和硫酸鹽等原料中化合物的分解,另外還有一些復(fù)鹽,低共熔及多組分混合物在加熱過程中發(fā)生的一些復(fù)雜化學(xué)及固相反應(yīng)中均產(chǎn)生出大量含有多種組成的氣體,這些氣體存在于玻璃液中,即生成氣泡。當(dāng)玻璃液所處的條件有所改變,如窯內(nèi)氣體介質(zhì)的成分改變,溫度的改變,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等,則在已經(jīng)澄清好的玻璃液內(nèi)又出現(xiàn)氣泡,這時(shí)氣泡很小,這種氣泡稱為二次氣泡。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。當(dāng)熔融狀態(tài)的玻璃急劇冷卻時(shí),還會(huì)在冷卻部分中產(chǎn)生低壓的真空泡。 在耐火材料與玻璃液接觸的界面,耐火材料表面凸出部分或有氣孔敝露的部位成為核心,過多地溶解在玻璃液中的氣體便成為氣泡,此外,還有玻璃浸入到耐火磚的氣孔,將空氣擠到玻璃液中去的情況。在還原氣氛中燒成的耐火磚多含有碳化物,多價(jià)元素的低價(jià)氧化物,當(dāng)用碳化硅研磨材料加工耐火磚材時(shí),如果清洗不充分便會(huì)產(chǎn)生CO2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。 在配合料中混入金屬等雜物或由于操作不留意將金屬器件或耐火膠泥等落入玻璃液中時(shí),便產(chǎn)生氣泡,金屬器件通常是鐵,而純鐵不易了泡,氧化鐵或含碳、磷、鈦的鐵則發(fā)生SO2泡或是電解泡,在配合料中,混進(jìn)燃料油或潤滑油也是不易引人注意的發(fā)泡原因,混進(jìn)水分也導(dǎo)致強(qiáng)烈發(fā)泡。耐火材料和其它所生成的氣泡的成份(%)泡產(chǎn)生的原因 N2O2CO2CO