
玻璃熔制将配合料经高温加热形成合乎成形要求的玻璃液玻璃液的精炼和冷却的过程称为玻璃熔制。玻璃液的冷却降温玻璃液的均化200~300℃对流、扩散玻璃液的澄清配合料的熔化气泡排除钠钙硅玻璃玻璃形成1400~1500℃透明玻璃液钠钙硅玻璃硅酸盐形成1200℃不透明烧结物钠钙硅玻璃800~900℃

玻璃的熔制过程配合料的熔化阶段,约需32min1400~1500℃1200℃完成800℃~900℃透明的不透明玻璃液烧结物玻璃液澄清玻璃形成阶段硅酸盐形成阶段阶段干净的玻璃液1300~1400℃温度降低200~300℃均匀的玻璃液玻璃液冷却阶段玻璃液均化阶段说明:五个阶段相互联系相五影响,并不是严格适合成型的玻璃液按照顺序进行,常常是同时进行或交替进行

硅酸盐的形成阶段1.定义:配合料在高温的作用下,各个组分本身、各个组分之间经历一系列的物理反应、化学反应和物理化学反应最后变成硅酸盐和SiO,不透明烧结物的过程。约需3~4min。2.配合料中各单组分的加热变化a.多晶转变:如Sio,芒硝等235℃左右无水芒硝(斜方晶575℃β一石英α石英系)一→偏位芒硝α石英→α鳞石英875℃(单斜晶系)熔融884℃1470℃α鳞石英α方石英分解熔化大于1200℃1710℃

b.盐类分解:如碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐例如:纯碱一700℃左右开始分解放出CO2:石灰石500℃左右开始分解:白云石700℃左右MgCO3(先)分解完全,CaCO3(后)分解很少;硝酸钠350℃左右开始分解C.脱水:结晶水、结构水、化学结合水d.熔融:固态转变为液态

硅酸盐的形成阶段3.各组分之间(多组分)的加热反应a.固相反应:注:多组分配合料中碳酸盐分解和硅酸盐形成开始的温度低,反应速b.形成复盐度快。在实际生产中(投料口温度c.形成硅酸盐达1300℃)各种反应同时进行。完d.生成低共熔物成时间极短(大概只有3~4min)。固相之间的反应其他组分与盐→形成硅酸盐?形成复盐(大量气体逸出,SiO2作用CaCO3与MgCO3的分解)固液之间的反应开始形成低共熔物液相增加(由硅酸盐与游离SiO2组成的不透明烧结物)少量液相出现

硅酸盐的形成阶段4.配合料组分在加热过程中的挥发损失意义:在配料设计过程充分考虑到挥发损失量,保证配料计算的准确度。玻璃中容易挥发的组分及挥发率:FSe组分K20ZnOPboNa,O(芒B203Na,O(纯碱引入)硝引入)15121450903.26.04.0挥发率(%)注:SiO2和AI2O3的挥发率通常很小,但当配合料中含有氟化物时需要考虑SiO2的挥发量,一般每份CaF2,SiO2的挥发量为0.33份,每份Na2SiF6,SiO2的挥发量为0.6或0.4份

影响原料挥发量的因素:(1)熔制温度:温度越高,挥发量越大。熔制温度由1450℃变化到1550℃,挥发率将增加一倍。(2)同一种氧化物,原料不同,挥发量不同。无水硼砂比硼酸和十水硼砂低。(3)氧化物在原料中的含量越高,挥发量越高。(4)配合料中的水分越高,Se的挥发率越高(5)同一种氧化物在不同的玻璃中挥发率不同

玻璃的形成玻璃的形成过程:配合料中难熔的石英颗粒在各种硅酸盐和液相的作用下,逐渐溶解、扩散而消失,形成透明的玻璃液。约需要28~29min。a.石英颗粒固体表面的溶解:速度快石英颗粒的消失b.溶解后的SiO2自表面想熔体扩散:速度慢玻璃的形成速度主要取决于石英颗粒的扩散速度

玻璃的形成影响石英砂颗粒在熔体中溶解速度的主要因素:(1)溶解的SiO2从表向熔体的扩散系数:(2)砂粒表面的SiO2与熔体中SiO2的浓度梯度:(3)交界层的厚度;(4)接触面积而扩散系数与熔体的粘度有关,越大,扩散系数越小

玻璃液的澄清1.定义:玻璃液中可见的气体夹杂物消除的过程,称为玻璃液的澄清过程。澄清温度大概为1400℃~1500℃2.玻璃液中气体种类:(1)来源与种类O2、N2、CO2)a.配合料空隙中带入的空气SO2、SO3、NO2)b.盐类分解放出的气体NO、H,O、H2等c.易挥发物质挥发及水分蒸发和分解d.耐火材料气孔中气体的排出及被侵蚀过程释放的气体e.燃料燃烧产物