【正文】 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 N2 O2 CO2 CO SO2 H2O 耐火材料 生成氣孔及泡核心 9599 痕跡 Z 研磨材料沾附 20~30 7080 AS① 電熔磚受侵蝕 515 8595 AZS① 電熔磚受侵蝕 8090 1020 鋯石耐火材料 ② 05 95100 電解泡（熱電偶接地后） 1020 7890 23 混入雜質(zhì) 鐵中碳化物 1060 6090 1020 痕跡 潤滑油 510 7590 1020 痕跡 塵土 15 9599 水（卡脖處冷卻水漏出） 30 60 ① A=Al2O3 Z=Zr02 S=SiO2 ②玻璃是硼硅酸鹽玻璃，其它例均為鈉鈣玻璃 三、 浮法玻璃中氣泡的成因 首先我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到，浮法玻璃中產(chǎn)生及存在氣泡是不可避免的，試圖從玻璃中絕對(duì)消除氣泡 ，在現(xiàn)有的工藝條件下 是不可能的，作為浮法玻璃的生產(chǎn)來說，要盡量減少或消除玻璃產(chǎn)品中肉眼可以看見的氣泡（當(dāng)然，對(duì)高檔玻璃（如光學(xué)玻璃）來說，這一要求不是不夠的）。這說明浮法玻璃中產(chǎn)生的氣泡的來源很多，但是歸納起來不外乎物理的，化學(xué)的及物理化學(xué)的反應(yīng)過程。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。 硅酸鹽玻璃形成過程中各種鹽類他解所產(chǎn)生的氣體 這類氣體所形成的氣泡在最終玻璃產(chǎn)品存在的氣泡中扮演著主要的角色。 鹽類分解所產(chǎn)生的氣體量是很大的，根據(jù)計(jì)算，對(duì)普通 NaCaSi玻璃來說，光是酸合料中碳酸鹽所產(chǎn)生的 CO2 如以另一種氧化物的形式都留在玻璃中的話，它要占最終玻璃產(chǎn)品重量的 17%，即其所放出的 CO2 氣體的體積比最終玻璃的體積還要大得多。 CO2的生成 玻璃原料的各種碳酸鹽如： MgCO CaCO Na2CO3,等在高溫狀態(tài)下都會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出 CO2 。 白云石 MgCa(CO3) 2在 700℃ MgCO3分解完， CaCO3分解很少。 500℃，開始有 Na 2S和 Na2CO3生成，并有 CO2放出； Na2SO4+2C→ Na2S+2CO2 Na2S+ CaCO3→ Na2CO3+CaS 500℃以上，有偏硅酸鈉和偏硅酸鈣生成，反應(yīng)如下： Na2S +Na2SO3+SiO2→ SO2+2Na2SiO3+S CaS+Na2SO4+2SiO2→ Na2SiO3+CaSiO3+S+SO2 SiO2+ Na2SO4→ Na2SiO3+SO3 (約 1350℃時(shí)完成 ) 2SO3→ 2SO2+O2 Na2SO4→ Na2O+SO2+ （在 11401470 范圍內(nèi)） 以上這引起能生成 SO2的反應(yīng)，如果 SO2溶入了玻璃液中不能在澄清階段給逸散出來，就可能在給最后的玻璃制品中帶來氣泡缺陷。它們由化學(xué)澄清劑不足，或者受到不利的玻璃液流而產(chǎn)生的。但是，隨著對(duì)流，一些未完成澄清的熔體流到溫度較低的區(qū)域，臂如流到了冷卻部，或流到了池的深層等部位，由于澄清的不足，可以想像，這些小氣泡是無力升逸的。如若吸收不完，這些氣泡就構(gòu)成了制品含氣泡的缺陷。如澄清長度不夠，也即澄清的時(shí)間不足，在這種條件下不利于提供高質(zhì)量的玻璃液。 二次氣泡 溶解在玻璃熔體中的氣體往往有二大特征：一是不可能將它們從溶體中完全去除干凈；二是過飽和性。 這種過飽和性是熔體中的氣體存在向平衡狀態(tài)過渡的阻滯。 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。 除 H2O之外，各種化學(xué)溶解氣體的溶解度都是隨著溫 度升而降低的。過飽和濃度與平衡濃度相差越大，再生氣體的析出危害也就越大。 二次氣泡的特點(diǎn)是直徑?。ㄒ话悴挥?）、數(shù)量多（每厘米 3玻璃中可達(dá)幾千個(gè)氣泡 ） 、分布均。不同的玻璃產(chǎn)生的二次氣泡的原因是不一樣的。這些硫酸鹽可能來自配 合料中的芒硝，也可能是爐氣中的 SO 與堿金屬氧化物反應(yīng)的： Na2O+ SO2 +1/2O2 Na2SO4 在以下兩種情況下均能產(chǎn)生二次氣泡。較快的升溫會(huì)加快二次氣泡的形成。 SO24 +CO SO23+CO2 SO23 +SiO2 SiO23+SO2 玻璃流股間的化學(xué)反應(yīng)。 S2+3SO24 4SO23 SO23 +SiO2 SiO23+SO2 。 BaO2 BaO +1/2 O2 BaO2 分解放出氧，即生成小氣泡。 氣體的溶解度一般隨溫度的降低而升高，因而冷卻扣的玻璃液再次升高溫度時(shí)交放出氣泡。當(dāng)溫度降低時(shí)，溶解的氣體即行放出而生成二次氣泡。因些使用鉑襯里，熱電偶攪伴器等鉑質(zhì)器件時(shí)，要特別注意這一點(diǎn)。此外還有在錫液中因氫和氧的反應(yīng)所產(chǎn)生的氣泡等，這些類型的氣泡在浮法玻璃正常的生產(chǎn)工藝條件下一般比較少見，但在特殊情況下也會(huì)出現(xiàn)從而導(dǎo)致比較嚴(yán)重的氣泡問題。 耐火磚不論是開 口氣孔還是閉中氣孔，所含氣體都會(huì)因被侵蝕而被打開的。 其實(shí)，從玻璃制品中所造成的由耐火材料排氣所放的氣泡缺陷上看，要比我們想像的要小得多，因?yàn)榕艢獯蠖嘣谌刍统吻鍏^(qū)，在澄清過程中也有升逸和吸收之故。首先是耐火磚表面吸附的氣體排出，而后表層之內(nèi)的氣孔中因熱膨脹而排氣，最后是侵蝕引起玻璃液打開 封閉氣孔之故。這種原因形成的氣泡，氣泡中原始?xì)怏w的組成，大致與加熱后的煙氣相同。鐵件在玻璃液中，逐漸溶解，使玻璃著色，而鐵件中所含的碳與玻璃中的殘余氣體相互作用排出氣體，形成氣泡。還有一種特殊情況是氣泡帶有一小塊金屬或其氧化物，在顯微鏡下，可以看到棕色到鮮明的西紅柿色的硅酸鐵結(jié)晶體。 ② 錫槽施工因素 錫槽槽底耐火材料施工中，如果出現(xiàn)錫槽槽底磚預(yù)留脹縫過大，石墨粉搗打不實(shí)，錫槽底磚與槽底鋼板間間隙過大等問題。 另外，如果在石墨粉和螺栓孔封孔料施工過程中，施工現(xiàn)場清潔不好，石墨粉和封粉中混進(jìn)鐵屑，焊渣或有機(jī)雜質(zhì)未能清理干凈，那么在高溫時(shí)，這些雜質(zhì)自身或周圍的物質(zhì)發(fā)生緩慢的物理化學(xué)反應(yīng)，不斷的生成氣體而形成錫槽氣泡。 ④錫的質(zhì)量因素 浮法玻璃和產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 要求：用于錫槽的錫為加工純錫，其化學(xué)成分應(yīng)符合國標(biāo)（ GB72884）規(guī)定的特定錫（ Sn01）的要求。 四、 氣泡的分析檢驗(yàn)，成分確定 （一）國外把氣泡區(qū)分為兩類 d 和 d≦ ，并研究其商值： Q=∑ d∑ d≦ n∑ d+∑ d≦ 這就給研究氣泡的形成地點(diǎn)提供的 方便。 如兩種類別的氣泡（以直徑來區(qū)分）都來自于熔化部（或澄清部），當(dāng)總數(shù) n減小時(shí)，商值 Q變化是不大的。依次再從正常偏離正常和遠(yuǎn)離正常時(shí)的試樣中，作如上的氣泡中氣體成分的分析，獲得這些可貴的資料很有用處。 氣泡產(chǎn)生的部位如在表層，這必然后期產(chǎn)生的，如在流液槽產(chǎn)生的，另外，氣泡附近有否其他缺陷伴生著也需要弄清楚。如與節(jié)瘤相連，則有可能由碹滴產(chǎn)生的。 （二）對(duì)氣泡及其伴生物作顯微鏡 ，偏光顯微鏡，條紋光學(xué)分析、微量的光譜分析等檢查，為系統(tǒng)的尋找氣泡缺陷的來源，提供可靠的依據(jù)。 泡徑顯示法，這種方法較復(fù)雜但是對(duì)設(shè)備的要求較為簡單，所以許多廠使用這種方法來分析氣泡。 以下是一家公司對(duì)這種方法的具體運(yùn)用，用氣體吸收法對(duì)玻璃氣泡中可能存在的化學(xué)成分進(jìn)行回收，通過測量特定的吸收液對(duì)玻璃氣泡吸收扣體積的改變，可以確定該化學(xué)成分在玻璃氣泡中的含量。 吸收劑的配制； ⑴ CO2吸收劑的配制： 10gKOH 溶于 10ml 蒸餾水中； ⑵ O2 吸收劑的配制： 25g 焦性沒食子酸，溶于煮沸過的 2%硝酸50ml。 操作步驟 ①將凡士林均勻的涂抹在 5ml的注射器推送桿外壁，緩慢的將推送桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)入注射器身，使其接觸面均勻透亮。注射器裝好后進(jìn)行 試漏，以吸入 KOH 溶液時(shí)不產(chǎn)生空氣泡為宜。 ②將分析純甘油注滿一次性塑料杯（注意倒入時(shí)盡量使甘油不產(chǎn)生氣泡），將蓋玻片推蓋在塑料杯上，推入時(shí)應(yīng)趕盡空氣泡為宜。 ④ 測量直徑后用 CO2注射器將氣泡吸入，并將氣泡在該吸收液中來回翻 動(dòng)，保持 3min 后，將氣泡重新推入蓋玻片下測其直徑D2。 計(jì)算氣泡中各種氣體化學(xué)成分計(jì)算公式如下： VSO2 =(D03 D13)247。D 03 100% VO2 =(D23 D33)247。D 03 100% VN2 =1 VSO2 VCO2 VO2 – VCO 這樣通過以上的測試，我們由可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析出氣泡的類別和找出發(fā)泡原因，并根據(jù)原因采取針對(duì)必的措施，改 善玻璃中氣泡缺陷，使玻璃生產(chǎn)質(zhì)量提高。 一般來說，玻璃液中在硅酸鹽形成和玻璃形成過程中產(chǎn)生的大量氣體在這兩個(gè)過程結(jié)束后已大部分逸散，大約還有著玻璃液體體積 10%的少量氣體以可見的氣泡和不可見的溶解或化學(xué)結(jié)合氣體的形式殘留在玻璃液中，而其中又以不可風(fēng)的溶解或化學(xué)結(jié)合態(tài)氣體為主。 2） 氣泡的消失，即玻璃液中的可見氣泡逐漸溶解于玻璃液內(nèi)而消失。可見了解各種氣體在玻璃熔體中的特性和行為方式，對(duì)減少玻璃中氣泡是很重要的。主要表現(xiàn)為物理溶解。 物理溶解度 Ci =L 與化學(xué)溶解度相比，常壓下，物理溶解的氣體量小得太可憐了。足以證明，溫度對(duì)于氣泡大小和氣泡中某種氣體的分壓產(chǎn)生極大的影響。 一些主要 是化學(xué)溶解的氣體， O2， SO2， CO2， H2O 等，在玻璃熔體中的物理溶解度，大致與 N2 接近。對(duì)溫度的敏感性，也與 O2一樣。在前人的研究中指出，“水蒸氣在玻璃熔體中的溶解度與水蒸汽分壓平方根有關(guān)”。 PH2O0。 在石英玻璃中， H+質(zhì)子首先與玻璃中的硅氧結(jié)合而產(chǎn)生了水解反應(yīng)。 （ Si0R） +（ H++OH） ( Si0H)+R+0H 所以水在玻璃液中的溶解度一般隨溫度的增加而略有增加，隨含堿量的增加而增大。與爐氣對(duì)比，熔體中的 CO2不足以達(dá)到與爐氣中的 CO2平衡，必然會(huì)在初熔和初澄清的階段達(dá)到過飽和。 CO2在玻璃液中溶解形成真隙式碳酸鹽基團(tuán)，溶解度隨堿含量及有效非橋氧的增加而增大；隨著溫度的增加而減少，其反應(yīng)式為： CO2+ Si0= SiC03 的溶解度 目前，平板浮法玻璃工業(yè)和日用玻璃工業(yè)，目前大多數(shù)企業(yè)仍是用硫酸鹽作為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、效能顯著的澄清劑。 含硫酸鹽熔體中的 SO3溶解度，對(duì)爐氣中 SO2和 O2的分壓是很敏感的，取便這些分壓有小微小的變化，也會(huì)引起較為明顯的反應(yīng)，同時(shí)，如果原料中的 SiO2含量增大， SO3就減少，它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)是線性關(guān)系的。 解度 其溶解度與玻璃液中的多價(jià)陽離子以及溫度都有很大的關(guān)系，如與玻璃中鐵的關(guān)系： 2FeO+1/2 O2 Fe2O3 也就是說，氧化還原情況對(duì)氧的溶解情況有很大的影響。 以上幾種氣體在玻璃液中的溶解度常數(shù)大小相差很大，實(shí)際上也反映了各種氣體溶解于玻璃液中量的大?。? SO3 H2O O2 CO2 N2 氣泡的表面張力與氣泡內(nèi)的壓力 玻璃液中的 氣泡的形成與消失都與氣泡的表面張力有很大的關(guān)系，