淺談熔制氣氛與玻璃微氣泡的關(guān)系

1、淺談熔制氣氛與玻璃微氣泡的關(guān)系摘要：探討了氧化還原氣氛對(duì)浮法玻璃微氣泡的影響，及實(shí)際生產(chǎn)對(duì)摘要：探討了氧化還原氣氛對(duì)浮法玻璃微氣泡的影響，及實(shí)際生產(chǎn)對(duì)火焰氣氛的要求，以及減少消除微氣泡的幾點(diǎn)措施。火焰氣氛的要求，以及減少消除微氣泡的幾點(diǎn)措施。關(guān)鍵詞：玻璃；熔制氣氛；微氣泡關(guān)鍵詞：玻璃；熔制氣氛；微氣泡隨著我國(guó)浮法工藝的技術(shù)進(jìn)步和浮法玻璃質(zhì)量的不斷提高，浮法玻璃微氣泡日益受到企業(yè)的重視。微氣泡一般是指直徑在005～03mm的氣泡，在自然光

2、下這些微小氣泡是目測(cè)不到的。但是直徑01mm以上的氣泡，在玻璃鍍膜后已能被肉眼看出，所以微氣泡數(shù)量的多少是優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的一個(gè)重要指標(biāo)。微氣泡受多項(xiàng)生產(chǎn)工藝參數(shù)的影響，產(chǎn)生的因素很多，既有化學(xué)的，也有物理的，使得微氣泡在實(shí)際生產(chǎn)中能有效消除變成了一個(gè)行業(yè)性難題，在此，本人結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)淺談對(duì)消除減少微氣泡的幾點(diǎn)看法。一、芒硝在玻璃熔化和澄清中的作用。1、表面活性劑作用。硫酸鈉熔點(diǎn)884℃，基本不溶于熔融的鈉鈣硅玻璃，它聚集在玻璃熔體的所有界

3、面上，大大增加了熔體的流動(dòng)性以及界面處的潤(rùn)濕能力，使反應(yīng)速度加快，氣體容易排出。2、界面湍動(dòng)作用。芒硝分解產(chǎn)物在玻璃熔體中是溶解的，它們從界面上被傳輸?shù)讲Ａе?，擾亂了界面張力，使熔體在界面處產(chǎn)生劇烈的湍動(dòng)作用，氣泡通過熔體上升得更快，也加快均化速度。3、在玻璃體中形成硫的溶解度梯度。玻璃體中SO2，有較大的溶解度，SO2幾乎不溶于玻璃。配合料中芒硝的熱分解在1288℃開始，加入碳粉在約500℃部分芒硝與碳粉反應(yīng)生成Na2S，在900℃剩

4、余芒硝開始反應(yīng)。由于Na2S的存在，使芒硝分解反應(yīng)放出氣體主要是SO2，而熔體中能夠進(jìn)入玻璃體的S03的分壓很小，降低了高溫段玻璃中硫的百分含量，使玻璃液在熱點(diǎn)以后形成由低到高的硫的溶解度梯度。4、有利于微氣泡的吸收。根據(jù)玻璃熔制機(jī)理，配合料中碳酸鹽在1200℃以下的低溫段已經(jīng)完全分解，但玻璃熔體中還殘存大量的氣泡(主要是CO2、CO、H20、N2)，雖然經(jīng)過高溫段絕大部分都可以被排除，但是還會(huì)殘留部分微小氣泡。由于微氣泡在玻璃液中上升

5、速度非常慢，絕大部分要靠玻璃液吸收而消除，但氣泡中的CO2、CO、H20、N2等在玻璃中溶解的量十分有限，微氣泡很難完全消除。如果在高溫段能有一些氣體將CO2、CO、H20、N2等帶出玻璃液，而自身又容易被同樣可以熔制出無微氣泡的玻璃。因?yàn)樵谘趸瘹夥蘸洼^低溫度下Na2S04的分解很微弱，玻璃熔體中產(chǎn)生SO3的傾向較小。就是說，低溫區(qū)玻璃熔體不可能溶解較多的硫(SO3)。2保持熱點(diǎn)區(qū)火焰弱還原性氣氛。在熱點(diǎn)區(qū)是玻璃體形成的主要階段，此時(shí)玻

6、璃液的均化和擴(kuò)散最為迅速，火焰呈還原性氣氛，則玻璃液中氧的分壓較小，有利于可逆化學(xué)反應(yīng)2S0202→2S03向生成2S03的方向移動(dòng)。SO3幾乎不能溶人玻璃體被迅速排出，這就降低了熱點(diǎn)區(qū)玻中硫的溶解度，有利于熱點(diǎn)以后微氣泡中的S02和02生成SO3進(jìn)人玻璃體反之，化學(xué)反應(yīng)向生成s03，的方向移動(dòng)，在熱點(diǎn)區(qū)玻璃中溶解較多的SO3，熱點(diǎn)以后區(qū)域吸收微氣泡中S03(S02、02)的能力減弱。3保持熱點(diǎn)以后區(qū)域火焰呈弱氧化性氣氛。在一般情況下經(jīng)

7、過高溫區(qū)的反應(yīng)，玻璃中剩余的氣泡主要是S02、02和少量CO2、CO等，氧化性氣氛有利于微氣泡中的硫和碳元素向生成s0和CO，的方向移動(dòng)。在保持熱點(diǎn)區(qū)火焰弱還原性氣氛條件下，S03和CO2在玻璃中溶解的量很少，遠(yuǎn)未飽和。熱點(diǎn)以后區(qū)域微氣泡中的S03和CO2很容易進(jìn)入玻璃體，剩余微量02也能被玻璃吸收，使氣泡消除。反之，若這一區(qū)域火焰呈還原性氣氛，則微氣泡中的硫和碳元素向生成S02和CO的方向移動(dòng)，S02和CO很難進(jìn)人玻璃體，微氣泡難于消

8、除。三、生產(chǎn)實(shí)踐中幾個(gè)問題的分析1火焰氣氛，我們首先想到的是空氣過剩系數(shù)和煙氣中02、CO的含量。生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，燃油噴槍的類型、插入位置、傾斜角度(燃煤氣熔窯的煤氣噴出角度)及助燃風(fēng)的噴出角度，對(duì)熔制氣氛影響也很大，有時(shí)甚至是關(guān)鍵因素。如果在熔窯液面上長(zhǎng)期被油霧(或煤氣)覆蓋，即使空氣過剩系數(shù)再大，煙氣中CO的含量再小，火焰氣氛也是還原性的。反之，如果在熔窯液面上長(zhǎng)期被助燃風(fēng)覆蓋，則火焰氣氛是氧化性的。但不利于微氣泡的吸收和排除，單純

9、調(diào)整助燃風(fēng)量基本不起作用。本公司五線投產(chǎn)后的微氣泡曾經(jīng)困擾我們很長(zhǎng)一段時(shí)間，后經(jīng)調(diào)整風(fēng)油比及火焰氣氛，微觀明顯好轉(zhuǎn)，從調(diào)整前50150m2減少到13m22關(guān)于還原性硫澄清機(jī)理，浮法玻璃生產(chǎn)中，氧化性配合料不利于玻璃液的澄清，極易產(chǎn)生微氣泡，并且配合料的氧化性越強(qiáng)產(chǎn)生微氣泡的傾向越大，已是不爭(zhēng)的事實(shí)。這主要是因?yàn)樵诨鹧鏆夥詹蛔兊那闆r下，氧化性配合料增大了熱點(diǎn)區(qū)玻璃液中02的分壓，也就相應(yīng)增大了SO3的分壓(濃度)，增大了熱點(diǎn)區(qū)玻璃液中硫的