玻璃的熔制过程.ppt

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1、第12章 玻璃的熔制,硅酸盐形成和玻璃形成玻璃液的澄清和均化玻璃液的冷却影响玻璃熔制过程的工艺因素玻璃熔窑的类型及工艺制度,一、玻璃熔制过程,熔制配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的，并符合成形要求的玻璃液的过程。硅酸盐形成玻璃形成澄清均化冷却,二、硅酸盐形成和玻璃形成,配合料入窑后，在高温环境下发生硅酸盐生成反应，反应在很大程度上在固态下进行。反应结束时，配合料变成有硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物，大部分气态物质从配合料中溢出。之后，配合料基本熔化成为液相，过剩的石英颗粒继续熔化于熔体中，液相不断扩大，直至最后全部固相转化为玻璃相，成为含有大量气泡、不均匀的透明玻璃液。,1.配合料各组

2、份的多晶转变，转化温度及熔点,硅酸盐形成和玻璃形成,2.三组份配合料的硅酸盐和玻璃形成,硅酸盐形成和玻璃形成,SiO2+Na2CO3+CaCO3配合料(通常称纯碱配合料),3.三组份配合料的硅酸盐和玻璃形成,SiO2+Na2SO4+CaCO3配合料(通常称芒硝配合料)Na2SO4分解比较困难，所以必须在有碳或其它还原剂存在时，才能加速反应。SiO2+Na2SO4+CaCO3+C配合料加热发生的反应过程如下：芒硝配合料加热的特点：在熔制进行中还原剂不应立即烧掉，以便在高温下仍能以很大速度还原硫酸钠，这样可以避免反应的不完全和“硝水”的生成。因此，对芒硝料的加料温度应当尽可能地较高一些。,硅酸盐形

3、成和玻璃形成,4.四组份配合料的硅酸盐和玻璃形成,SiO2+Na2SO4+CaCO3+MgCO3配合料这种配合料的玻璃化学组成为：SiO2 72.59%，CaO 8.63%，MgO 3.55%，Na2O 15.23%。在加热过程中硅酸盐形成与玻璃形成的反应过程如下：,硅酸盐形成和玻璃形成,5.一般形成过程,(1)主要是固相反应，大量气体逸出(2)SiO2和其他组份开始相互作用。烧结物产生，阻碍气体的逸出。(3)开始出现少量的液相，反应很快转向固相与液相之间进行(如CaNa2(CO3)2 Na2CO3CaF2 CaSO4)，液相不断扩大，配合料基本反应大体完成，变成由硅酸盐和游离SiO2组成的不

4、透明烧结物，硅酸盐形成过程基本结束，进入玻璃的形成过程。(4)过剩的石英颗粒溶解于熔体中，液相继续不断扩大，直至全部固相转化为玻璃液相，成为有大量可见气泡的和不均匀的透明玻璃液。在实际生产中，将配合料加入高温熔窑时，硅酸盐生成过程进行得非常迅速，玻璃形成过程的速度取决于石英颗粒溶解速度,硅酸盐形成和玻璃形成,6.含有着色剂和乳浊剂的配合料的加热反应-1,着色剂可能发生氧化还原变化，或者与其它组份生成化合物和固熔体以及参加硅酸盐生成的反应。铁的氧化物Fe2O3+CO 2FeO+CO2Fe2O3 2FeO+0.5O2Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O锰的氧化物4MnO2 2Mn2O3+O

5、2Mn2O7 2Mn2O3+2O2Mn2O3 2MnO+0.5O2,硅酸盐形成和玻璃形成,6.含有着色剂和乳浊剂的配合料的加热反应-2,铜的氧化物 钴的氧化物 乳浊剂反应,硅酸盐形成和玻璃形成,7.配合料组份在加热时的挥发,挥发性比较大的有硼酸、硼酸盐、氧化铅、砷的化合物、氧化锑和氯化物等。碱和氧化锌也具有显著的挥发率，氟化物和硒的挥发率非常大。列举熔制普通玻璃过程中各组份的一般挥发率。,硅酸盐形成和玻璃形成,1-1.玻璃液的澄清,气泡从哪来？如何存在？如何消除？,玻璃液的澄清和均化,1-1.玻璃液的澄清,首先使气泡中的气体，窑内气体与玻璃液中物理溶解和化学结合的气体之间建立平衡，再使可见气泡

6、漂浮于玻璃液的表面加以消除的过程成为澄清。气体存在形式：可见气泡，溶解状态，与玻璃组份形成化学结合，以及吸附在玻璃表面上的气体(很少)。玻璃液中一般含有下列几种气体：CO2、SO2、SO3、N2、O2、H2O等，其中氮气一般以物理溶解状态存在于玻璃液中。其他气体大部分以化学结合状态存在。,玻璃液的澄清和均化,1-1.玻璃液的澄清澄清的动力学过程,窑内气体分压的大小决定着玻璃液内溶解气体的转移方向，为了便于排出从玻璃液中分离出来的气体，窑内气体的分压必须小些，同时窑内气体的组成和压力必须保持稳定。,玻璃液的澄清和均化,1-1.玻璃液的澄清动力学过程,在澄清过程中，消除可见气泡，按下列两种方式进行

7、：(1)使气泡体积增大加速上升，漂浮出玻璃表面后破裂消失(2)使小气泡中的气体组份溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失气泡的大小和玻璃液的粘度是气泡能否漂浮的决定因素.在等温等压下，玻璃液中气泡变大有两种可能：(a)多个小气泡集合为一个大气泡(在实际的澄清过程中不会发生)；(b)玻璃液中溶解的气体渗入气泡，使之扩大，这种因素具有重要的实际意义。,玻璃液的澄清和均化,1-1.玻璃液的澄清动力学过程,(2)使小气泡中的气体组份溶解于玻璃液中，气泡被吸收而消失玻璃液中气泡的消除与表面张力所引起的气泡内压力的变化有关，当气泡直径小于l0m以下时，气泡内压力急剧增大，气泡很容易在玻璃浓中溶解而消失。因此适当

8、调节温度，可使小气泡在玻璃液中被吸收而消失。根据斯托克斯定律：气泡上升速度与其半径的平方成反比。气泡内气体的压力：大气压玻璃液压表面张力引起内压力 也就是说：大气泡可以通吸收玻璃液中溶解的气体，增大体积，从而漂浮至玻璃液表面而排除，而小气泡则在表面张力引起的压力下溶解于玻璃液中。,玻璃液的澄清和均化,1-2.澄清剂的应用,加速玻璃液澄清的方法：延长熔制时间提高澄清温度，降低玻璃粘度使玻璃液沸腾搅拌，鼓泡，利用玻璃对流施以高压或真空采用超声波或离心力作用去除气泡澄清剂（硝酸盐与三氧化二砷、芒硝、硫酸铵、硝酸铵、氯化铵、食盐、三氧化二锑以及氟化物等）,举例：如在配合料中加入硝酸盐和三氧化二砷为澄清

9、剂时，从低温加热到800时KNO3或NaNO3逐渐分解放出氧气：2KNO3 2KNO2+O2同时，三氧化二砷开始与放出的氧气反应又生成As2O5，也就是说在熔化早期As从三价变为五价，在800和1200之间，绝大多数As在玻璃中以As2O5存在，当温度高于1200时，As2O5又重新分解为As和As2O3放出氧气，又由五价变到三价，玻璃液加热的温度越高和时间越长，还原为三价砷的反应越完全，这时玻璃液将为O2所过饱和。由于产生一个新气泡需要大的表面能，所以O2将扩散进入到周围已经存在的气泡中去，降低气泡内其他气体饱分压，使气泡扩胀上浮。,玻璃液的澄清和均化,物理澄清法,2.玻璃液的均化,均化就是

10、在玻璃液中消除条纹和其他不均匀体，使玻璃液的各部分在化学组成上达到预期的均匀一致。开始于玻璃形成时，在澄清过程的后期同澄清一起进行和完成。2.1 扩散所起的均化作用不太显著，原因是在粘滞介质内扩散的速度很小(熔制普通玻璃1300为3510-6)。扩散速度随着玻璃液粘度的降低而增加，可由提高温度来实现。2.2 表面张力熔体表面张力的大小，对玻璃液均化的难易，比粘度更具有决定的意义。表面张力大的条纹和不均匀体，即使受到剪力也很难伸长，消失也比较困难。因而熔体具有低的表面张力，可以有助于均化。2.3 玻璃液的流动由于玻璃液不同部位上存在着温度差形成了玻璃液的对流，以及成形生产所引起玻璃液的流动，会起

11、一定的搅拌作用。在流动的玻璃液中，进行扩散要比在静止的玻璃液中快几十万倍，它比延长玻璃液在高温下的停留时间效果大得多。,玻璃液的澄清和均化,2.玻璃液的均化,池窑的玻璃液的均化作用可用均化系数表示：式中:1配合料相邻两次检查试样中，某种氧化物含量变化的影响；2玻璃检查试样中，某种氧化物含量变化的影响；l由于配合料和玻璃取样持续时间不同所造成的影响；m经原料引入玻璃中的某种氧化物的份数；对均匀度要求很高的玻璃，还须用人工促进均化的方法(机械搅拌),玻璃液的澄清和均化,玻璃液的冷却是玻璃熔制的最后阶段，其目的是为了将玻璃液的粘度增高到成形制品所需的范围。玻璃液的性质及制品成形方法的不同，在冷却过程

12、中玻璃液温度降低的程度也是不同的，通常降低约200300。冷却的玻璃液温度要求均匀一致，有利于成形。,冷却过程中要特别防止二次气泡的发生，二次气泡产生的原因可能有以下几种情况：碳酸盐或硫酸盐的继续分解 含钡玻璃在高温和降温时易生气泡。可能由于部分的BaO在高温下被氧化为BaO2，这个反应是吸热的，当温度降低时，BaO2开始分解放出氧气即生成小气泡。另外，钡玻璃在降温时，由于玻璃液对耐火材料的侵蚀也可能会出现二次气泡。溶解的气体被析出。可能有这样的气体，它与一般气体的溶解度随温度的降低而增高不同，它溶解时超吸热的。当温度降低时，溶解的气体即行放出而生成二次气泡。电化学反应引起的二次气泡。为了避免

13、二次气泡的出现，在冷却过程中，必须防止温度回升，否则很可能产生二次气泡。,四、玻璃液的冷却,1.配合料的化学组成,配合料中碱金属氧化物和碱土金属氧化物等总量对二氧化硅的比值愈高，则配合料愈易熔化。沃尔夫(Volf)关于玻璃熔制速度的经验常数：对一般工业玻璃：对硼硅酸盐玻璃,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,1.配合料的化学组成,对铅质玻璃：式中:玻璃熔制速度常数；SiO2、Al2O3、Na2O、K2O、B2O3、PbO玻璃中各氧化物含量(重量%)上式只适用于玻璃液形成直至砂粒消失为止的阶段。值愈小，玻璃愈易进行熔制；相同的各种玻璃，则其熔制温度大致相同。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,2.原料

14、的性质,2.1 原料粒度原料颗粒愈细(表面积大)，反应表面就愈大，反应就愈快。扬德(Jander)认为反应常数K与颗粒的半径r平方成反比，即K=a/r2 式中:a在特定条件下为常数。据实验指出，将整个配合料经过最大限度地粉粹之后，玻璃形成速度大大提高。对熔制过程影响最大的是石英砂的颗粒度，其次是白云石、纯碱及芒硝的颗粒度。但在实际生产中所使用的石英砂不宜太细(粉料飞扬和配合料分层结块)，对于Na2O-CaO-SiO2系统玻璃来说，最适当的石英砂粒度一般是在0.150.80mm范围内最合适。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,2.原料的性质,2.2 配合料的水份防止分层提高混合均匀性在石英砂表面形

15、成水膜,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,2.原料的性质,2.3 配合料的气体率搅拌均化，促进硅酸盐形成和玻璃的熔化1520，过大易产生大量气泡,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,2.原料的性质,2.4 配合料的均匀性要求均匀度95%将配合料预处理(粒化、烧结、压块)，可加速熔制过程。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,2.原料的性质,2.5 碎玻璃配合料中加入部分碎玻璃，可以促进玻璃的熔化。中等粒度碎玻璃(220mm)较好，粉碎过细的碎玻璃对熔化反而不利(Na2CO3优先于碎玻璃反应，导致SiO2残留)。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,3.加料方式,3.1 加料厚度投料间歇时间长，料堆大表面内部

16、温差大熔化过程变慢、表面碱金属挥发增大粘度大，气体难以通过，澄清困难采用薄层投料料层加热均匀，粘度小，可提高澄清速度3.2 加料机的选择通常有螺旋式、垄式、地毯式、裹入式、辊筒式(回转式)等。螺旋式加料机系在水冷却套内操作，采用螺旋叶将配合料连续推入池窑。它与窑墙密闭较好，可减少热损失。用此加料机可避免配合料受热熔结所造成的困难，最适宽于熔制硬质玻璃。垄式加料机采用往复式推进杆将配合料连续推入池窑。其运行时，投料面窄，空出一部分熔化部液面，受热效果较好，但密闭性差。裹入式加料机设有水冷却推进杆，它在竖立的延长椭圆形轨迹上移动，把由振动器加入液面的配合料裹入玻璃液内而推入池窑，使配合料和高温玻璃

17、液很好接触，可以促进熔化和对流，减少粉尘飞扬。辊动式加料机的加料方式，即碎玻璃和配合料分别同时重叠加入，配合料铺在碎玻璃垫子上熔化，能强化熔制，获得质量较好的玻璃。地毯式加料机通常安装在熔窑的端墙，当作业时，配合料几乎完全覆盖池窑的液面。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,4.加速剂的使用,作用：降低粘度，加速澄清过程；减少二价铁，提高玻璃透热性。氟化物：萤石(CaF2)、硅氟化钠(NaSiF6)、冰晶石(Na2AlF6)等，主要作用是降低玻璃液的粘度及提高玻璃液的透热性。另外，氟化物所蒸发的SiF4气体也有助于澄清过程的进行。B2O3：是一种极有效的玻璃熔制的加速剂，在配合料中加入少量的B2O

18、3(0.5 1.5%)时，能降低玻璃熔体在高温下的粘度，加速玻璃液的澄清和均化过程，还能改善玻璃的许多性质，提高玻璃质量。应用1.5%的B2O3可使池窑生产率提高1520%。但是B2O3价格较贵，因而在使用上受到一定的限制。As2O3与KNO3的混合物：能使FeO转化为Fe2O3，并生成无色的铁砷酸盐络合物，提高玻璃的透明度，增高透热性，并放出含氧气体，加速熔制过程。用含锂矿物：引入Li2O，可降低玻璃液的粘度和加速熔化澄清的作用。,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,5.玻璃的熔制制度,温度熔制温度决定玻璃的熔化速度，温度愈高，硅酸盐生成的反应愈剧烈，石英颗粒熔解愈快，玻璃形成速度也愈快。但采用

19、高温熔化受到耐火材料质量的限制，温度越高对耐火材料的侵蚀越剧烈。如熔制平板玻璃时:在14001450温度范围内，熔化温度每提高l，熔化率增加2%，在14501500 温度范围内，熔化温度每提高l，熔化率增加1%，在15001550温度范围内，熔化温度每提高l，熔化率增加0.7%。压力一般要求零压或微正压。负压：引入冷空气，正压：燃耗增大，窑体受损，澄清困难。气氛视具体工艺要求而定。稳定的液面制度,五、影响玻璃熔制过程的工艺因素,在现代池窑中，熔化部和成型部之间大多没有严格的上部空间隔断装置，窑内压力分布在沿窑纵长方向上是随最高温度到最低温度的逐渐降低而逐渐增加。因为气体比重是随着它本身的冷却而

20、提高的。如熔化部是正压，则成型部的正压更大，如成型部为负压，则熔化部的负压更甚。,在熔制无色瓶罐玻璃的普通纯碱配合料时，必须保持氧化气氛。在熔制含有碳粉作为还原剂的纯碱-芒硝配合料时，为了要保持碳粉不在加料口烧尽。第一及第二对小炉必须保持还原焰，但是在最后的小炉区域又必须将碳粉完全烧尽，以避免玻璃液被着色，故最后的小炉喷出口应当是氧化焰。晶质玻璃铜红玻璃,6.耐火材料的性质,使用质量不高的耐火材料不但限制熔制温度，还会缩短池窑寿命，降低熔窑的产量，而且还会使玻璃带有各种缺陷(结石、条纹等)，降低玻璃的质量。此外，如玻璃池窑的结构和砌筑质量等，都对玻璃熔制过程有重大的影啊。,五、影响玻璃熔制过程

21、的工艺因素,1.概述,通常采用的熔窑主要有两种类型：坩埚窑：玻璃料盛在各个坩埚内熔制，每个坩埚窑可容纳单个或多至20个坩埚，在坩埚外面加热；池窑：玻璃料盛在窑池内熔制，直接对玻璃料加热。玻璃的熔制温度约为13001600，大多数用火焰加热，也有少部分用电流加热。火焰加热的池窑是以燃料为热能的来源。很早用固体燃料加热，后来逐渐改用液体和气体燃料。近年来多采用高热值的重油，天然气或石油液化气等。仍有少量用发生炉煤气和城市煤气。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,2.坩埚窑,2.1 坩埚窑结构坩埚窑的构造包括炉(窑)膛、坩埚、燃烧设备、换热器、漏料坑、烟道及烟囱等。2.2 种类及适用范围种类：闭口坩埚和开

22、口坩埚闭口坩埚火焰或烟气不与玻璃液直接接触，装量50600kg(min10kg)。通常用于熔制质量要求较高的器皿玻璃，晶质玻璃和各种颜色玻璃(便于控制颜色)。开口坩埚的玻璃料直接与窑内的气体介质接触，直接接受来自火焰和窑顶的辐射热，主要用于熔制光学玻璃及特种玻璃；其容量，小的为数百公斤，大的为1吨至2吨。坩埚窑熔制玻璃均匀，质量较好，但产量小，成形不能机械化，并且坩埚制造复杂，价格昂贵，燃料消耗多，管理比较复杂，因此坩埚窑只限于熔制少量多样品种的优质披璃。2.3 热分布燃油方炉坩埚窑内热量分配如图1-5-5，一个以24h为周期的坩埚窑的温度制度如图1-5-4。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,3.

23、池窑,3.1 池窑结构与运行玻璃池窑窑型很多，如平板玻璃池窑、横焰流液洞池窑、蓄热式马蹄焰流液洞池窑等。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,3.2 池窑中的热传递与玻璃液流动,池窑火焰空间内的传热是一个综合传热过程。各部位在温度差、密度差、流速差作用下熔体发生相对位移，产生对流，引起能量转移，进行对流传热，这种对流传热事实上是导热与对流同时发生。插图是带桥式挡墙的玻璃熔窑内的玻璃液流模拟图；图1-5-11是平板玻璃池窑内熔融玻璃液的液流模拟图。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,3.3 电流加热的池窑,1.加热方式(1)利用电阻发热体间接加热(插图)(2)利用高频电感应加热(3)利用电极通电入玻璃液直接加

24、热经过不断改进，发展了配合料覆盖式电熔窑,六、玻璃熔窑的类型及其选择,3.4 电热窑中配合料的熔制过程,六、玻璃熔窑的类型及其选择,4.3 全电熔池窑的特点,(1)热效率高(2)适合于熔制高质量玻璃(3)最适宜于熔制含高挥发物组份的玻璃和极深颜色玻璃(4)电熔窑构造简单，管理方便(5)避免环境污染(6)电熔窑的缺点：(a)绝大部分地区、电费较贵、经济上不合算；(b)电熔窑上耐火材料，不能经受如同火焰加热熔窑那样长的使用时间，如果操作较好，使用周期仍可达34年。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,4.4 电熔窑的电极材料,要求具有下列性质：(1)熔点要高(2)不易受到玻璃液的侵蚀，即使略有侵蚀，也不致

25、污染玻璃(3)电极的电阻率应小于玻璃液的电阻率。过去使用纯铁、石墨等为电极，现在大多使用金属铝作为电极，并用水或空气冷却来加以保护。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,5.池窑熔制工艺的改进,5.1 机械搅拌机械搅拌常在供料槽内进行，主要有以下几种装置：(1)桨叶式搅拌器；(2)螺旋搅拌器I型；(3)螺旋搅拌器II型；(4)转子型搅拌器；(5)管式搅拌器。各类搅拌器一般采用优质耐火材料制成。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,5.池窑熔制工艺的改进,5.2 鼓泡搅拌澄清鼓泡气体必须经过冷冻纯化，过滤除湿保持干燥、清洁，并可较精确地调节和控制，鼓泡空气供应装置的基本组成如图所示。鼓泡喷嘴周围玻璃液的流动如图

26、所示。鼓泡在池窑中的位置如图。鼓泡喷嘴排列方式如图.鼓泡喷嘴应具有高温稳定性能和高的机械强度，能耐玻璃液的化学侵蚀，不致在高温中被氧化，通常采用耐热钢，合金(如钢合金等)、氧化铝瓷管。也可采用铂、镍等材料。喷嘴口径约为13mm，有时可以更大些。最合适的是设计成水冷的金属结构。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,5.池窑熔制工艺的改进,5.3 辅助电熔和混合熔制5.3.1 辅助电熔在用燃料加热的池窑作业中，同时向玻璃液通入电流，使之增加一部分热量，从而可以在不增大熔窑容量的情况下增加产量。电极布置有多种方式，如图所示。5.3.2 混合熔制一半是从上部火焰加热和另一半是在玻璃液内部用电加热来完成的(图1

27、4-43)。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,5.池窑熔制工艺的改进,5.4 增氧燃烧熔制氧气喷嘴和油喷嘴如图所示,六、玻璃熔窑的类型及其选择,5.池窑熔制工艺的改进,5.5 浸没式燃烧熔制浸没燃烧加热熔制玻璃的基本特点是用火焰加热玻璃液内部。它系采用浸没式燃烧喷嘴，安设在池底或侧墙的玻璃液面下部，使燃烧火焰直接喷射加热玻璃液。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,6.熔窑耐火材料及其与熔体的相互作用,选材应遵循的原则：满足必要的使用性能，如高温性能、化学稳定性、热稳定性、体积稳定性和机械强度等。不污染玻璃液，不影响玻璃液质量。使窑炉有较长的使用寿命。砌在一起的不同材质耐火材料之间，在高温下没有接触反应。

28、用量少，散热损失小。窑炉各部位要合理配套，与窑龄同步。符合国情、厂情。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,6.2 耐火材料的侵蚀,6.2.1 侵蚀机理玻璃熔体对耐火材料的侵蚀过程，起决定性作用的因素是溶解度。设某种耐火材料的溶解度为Cs，被溶解的物质将通过扩散及对流在作为溶剂的熔体中传播开，称为对流扩散。侵蚀速度Q可以由诺依斯-湟恩斯特式得出近似解：式中:Q侵蚀速度，g/s；F侵蚀作用的面积，cm2；Cs饱和浓度，g/cm3；C熔体中的平均浓度，g/cm3；D扩散最慢的组分的扩散系数，cm2/s；N湟恩斯特扩散层厚度(与对流速度v密切相关，v增大，N减小，因而侵蚀速度Q就加大)，cm。,六、玻璃熔窑

29、的类型及其选择,6.2.2 水平方向侵蚀(冲刷线侵蚀),六、玻璃熔窑的类型及其选择,6.2.3 垂直方向侵蚀(“气泡穿孔”及“金属滴穿孔”),如果是在气泡存在的情况下向上形成的“穿孔”称为“气泡穿孔”；如果是由于金属滴的作用而向下形成“穿孔”，则称为金属滴穿孔 插图。,六、玻璃熔窑的类型及其选择,1.坩埚窑中玻璃熔制的温度制度,坩埚窑熔制玻璃遵循五个阶段进行：加热熔窑熔化澄清与均化冷却成形。,七、玻璃熔制的温度制度,1.坩埚窑中玻璃熔制的温度制度,1.1 加热熔窑在熔制日用器皿玻璃时，熔窑开始的温度大约为12001250左右。每次使用新坩埚时，须将坩埚预先焙烧至14501480高温，并一昼夜不

30、加料，使坩埚烧结，具有较高的耐侵蚀能力。在添加配合料前，须先加入与熔制玻璃同一化学组成的碎玻璃，使在低温下熔化，形成保护的釉层。以减少对坩埚底部的侵蚀。还可以缩短熔化时间。1.2 熔化熔化阶段的温度有下列几种方式：(1)在温度为14001420时开始加料，保持这个温度直到配合料熔透为止，然后再升高到玻璃澄清的温度，约14501460。(2)在1350时即开始加料，然后逐渐地升高温度，直到配合料熔透为止，再在温度14501460时开始玻璃的澄清。(3)加料及熔化均保持在较低而恒定的13601380温度下进行，直到配合料熔透。然后再提高到14501460玻璃澄清所需要的温度。这种方式在熔化含有最易

31、熔化学组份的配合料时被采用，例如熔制铅晶质玻璃。1.3 澄清与均化玻璃液澄清与均化时，为了降低玻璃粘度，需要保持稍高温度，常采用“沸腾”法。当玻璃液中残留气体合并扩大时，才进行“沸腾”澄清过程应十分剧烈，澄清结束前试样上只能有极少量的大气泡。在这个阶段保持恒定的温度及气体制度是特别重要的，这些条件的改变就会使玻璃液难于澄清，甚至重新出现小气泡。1.4 冷却只有当玻璃液仅存在着个别气泡或没有气泡时，才能开始冷却。这时应将玻璃液降低到必要的温度，一般约为11801250。应当避免将玻璃液冷却到低于所需温度，然后再重新加热。这样可能引起小气泡的出现。1.5 成形在成形制品时，必须经常保持窑内与玻璃操

32、作粘度相适应的温度。,七、玻璃熔制的温度制度,2.池窑中玻璃熔制的温度制度,2.1 间歇作业池窑(日池窑)与坩埚窑大致相似，为周期性操作。一般操作程序是在12h中添加配合料和使之熔化，在6h中澄清和冷却，在8h中成形操作。成形完毕时，约残留玻璃液100150mm深，不再继续取用。图14-31为熔制派来克斯玻璃温度时间制度。,七、玻璃熔制的温度制度,2.池窑中玻璃熔制的温度制度,2.2 连续作业池窑在连续作业的池窑中可沿窑长方向分为几个地带以对应于配合料的熔化，澄清与均化、冷却及成形的各个阶段。在各个地带内必须经常保持着进行选种过程所需要的温度。配合料从加料口加入，进入熔化带，即在熔融的玻璃表面上熔化、并沿窑长向最高温度的澄清地带运动，在到达澄清地带之前，熔化应该已经完成。当进入高温区域时，玻璃熔体即进行澄靖和均化。已澄清均化的玻璃液继续流向前面的冷却带，温度逐渐降低，玻璃液也逐渐冷却，接着流入成形部，使玻璃冷却到符合开始成形操作所必须的粘度，即可用不同方法来进行成形.沿窑长的温度曲线上，玻璃澄清时的最高温度点(热点)和成形时的最低温度点是具有决定意义的两点。无论在什么样的情况下，也不允许玻璃在继续熔制的过程中经受比热点更高的温度作用，否则将重新析出气体,产生气泡。图14-32和图14-33是平板玻璃和瓶罐玻璃在连续作业池窑中的熔制温度制度,七、玻璃熔制的温度制度,