提升玻璃制造中的澄清质量，你需要注意这4个方面...... 玻璃的澄清是玻璃生产的关键步骤之一

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提升玻璃制造中的澄清质量，你需要注意这4个方面......。玻璃液|气泡|气体---

玻璃液|气泡|气体---傻大方小编总结的关键词

玻璃的澄清是玻璃生产的关键步骤之一，提升玻璃澄清质量一直都是玻璃生产技术所追求的重要目标。而玻璃澄清则要注意以下几个要点：

1.玻璃气泡的产生、消失及影响因素

玻璃气泡是玻璃制造过程中出现的一种现象，除了个别玻璃制品因为特殊用途或者美学要求以外，其他绝大部分的玻璃制品在澄清过程中都要尽量避免气泡的出现。玻璃气泡的生成主要是因为玻璃制造过程中有气体，这些气体的来源包括以下3点：

（1）生产原料颗粒间隙中的气体以及原料表面吸附的气体

在配合料熔制初期，这类气体就不断挥发或蒸发，在上升过程中形成大气泡上浮而逸出玻璃液，一般不会直接导致玻璃产品中出现可见气泡。除非原料粒度控制不当，配合料结团没有熔化充分，气体无法排出。

（2）盐类分解放出的气体

配合料中存在大量的碳酸盐，硫酸盐和硝酸盐，这些盐类受热分解，产生大量的微小气泡，由于盐类分解产生的气体数量多，约占配合料重量的15到20%，与形成的玻璃液相比，体积大出许多倍，这些气体的大量释放和不断移动，促进了热交换效率的提高，加速了配合料的熔化，改善了玻璃成分的均匀性和温度的均匀性。但是，这类气体形成的气泡得不到及时的消除将形成玻璃气泡。

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碳酸盐矿物

（3）外界因素产生的气体

①玻璃窑炉的耐火材料中析出气体、有害杂质成分与玻璃液作用产生的气体，这些气体形成的玻璃气泡在正常生产中消失时间长，消失难度大，但这类情况比较少见。

②玻璃液降温太快或温度发生大的波动，或者由于种种原因，玻璃的氧化还原状态发生大的波动，这些因素综合作用，使玻璃液中各种气体的溶解度发生波动，释放出大量的微小的二次气泡。这种气泡的特征是直径小而数量多。

③有时由于料方计算错误或料方执行过程中发生加料错误，引起池窑内玻璃成分大幅度波动，玻璃中气体的溶解度发生波动，产生大量的玻璃气泡。

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玻璃气泡柱

玻璃气泡在澄清过程中的最终消失有两种方式：

（1）小气泡不断长大变成大气泡，由于密度差异气泡不断上浮，最终逸出玻璃液而消失。

（2）微小气泡随着温度的降低，气体在玻璃中的溶解度增加，由于表面张力作用，气泡中存在几种成分的气体，由于气泡直径小，压力高，气体迅速被玻璃吸收，随着直径变小，气泡压力不断升高，最终气泡中的气体全部溶入玻璃液中。小气泡完全消失。

玻璃气泡的影响要素包括以下3点：

（1）温度

玻璃温度的高低，直接影响着玻璃液的粘度，表面张力以及气体在玻璃液中的溶解度。

在玻璃熔窑内，玻璃澄清过程是在热点高温区域内进行的，大的气泡不断长大而上浮，小的气泡不断缩小而被玻璃液吸收。玻璃热点的控制方法很多，在熔窑的纵向形成纵向温度分布曲线，使玻璃液形成两个大的循环对流，熔化率的大小，出料量的波动，燃料的分布和燃烧火焰的组织，玻璃氧化还原状态等因素都会显著地影响到热点区域的温度高低和温度的稳定。此外，鼓泡技术或电助熔技术的使用都能明显改善玻璃的热点状态，促进玻璃液的澄清。

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（2）时间

玻璃中大气泡的长大上浮消失过程以及玻璃液对小气泡的吸收过程，都必须在特定的温度范围和特定的时间范围内才能完成。

熔化过程中的一些因素，如熔化池玻璃液深度，池底玻璃液温度，熔化率，玻璃液对流情况，玻璃的氧化还原状态，池底电助熔或池底鼓泡等因素，能明显影响玻璃气泡的消失过程。如果气泡消失时间不够，最终将残留于玻璃液中形成玻璃气泡。

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（3）玻璃的氧化还原状态

澄清剂的选用对玻璃氧化还原状态影响较大，澄清剂在1300℃以上能够促进玻璃气泡的消失过程。近年来随着人们环保意识的增强，玻璃产品档次的提高，开发出很多复合型澄清剂，由于作用和价格不同，生产者对澄清剂的选择多样化。

玻璃配合料COD值（化学需氧量）的日常检测和控制，玻璃液中变价金属价态的稳定性控制，影响到池底温度的高低以及玻璃的氧化还原状态，最终影响到气体在玻璃中的溶解度。

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玻璃制造中的复合型澄清剂

2.原料质量的控制

加强对玻璃生产配合料成分，水分，COD值，配合料均匀性等指标的日常检测和管理，是稳定玻璃澄清质量的有效途径之一。一旦生产中出现问题，这些工作能帮助生产者及时找到产生问题的原因。

（1）玻璃原料中除了原料成分，晶相结构，水分和杂质含量控制以外，原料颗粒的平均直径和颗粒级配对配合料的均匀性，熔制速度和澄清速度有着直接影响。过粗的原料不利于熔化和混合均化，但过细的原料将提高原料成本，还会引起原料结团，影响熔制和澄清。此外，粉料飞扬挥发和粘附现象将直接导致玻璃成分的波动以及成分均匀性的变化。所以要加强原料粒度的控制。

（2）玻璃原料主要采用矿物原料，少量采用化工原料，这些原料中含有一些杂质成分，这些杂质成分对玻璃液的氧化还原状态，玻璃颜色，池底温度，熔化速度和澄清速度产生直接影响。目前，有些企业开始正视这个问题，对各种原料进行原料COD值测试和控制，把COD值与玻璃液的澄清质量进行相关性控制。所以要加强原料氧化还原状态的控制。

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玻璃原料中的石英砂

（3）如果配合料中含有硫酸盐，玻璃中铁含量及价态的变化能直接影响三氧化硫在玻璃中的溶解度。因此，对玻璃中氧化铁及铁价态的日常检测与控制，对稳定玻璃的澄清质量有明显的积极作用。

（4）对于某种玻璃产品，由于生产规模，窑炉结构，以及熔制过程的不同，配合料在熔制过程的挥发，以及氧化物的价态会有所变化，原料的控制要求也有所变化。

（5）玻璃的氧化还原状态对池底温度和玻璃中气体的溶解度的影响，这些因素都最终影响玻璃的澄清质量。因此，生产者还应重视加强对玻璃中变价氧化物的含量及价态变化数据的控制和管理。

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玻璃熔窑

（6）玻璃密度数据中隐藏着许多技术信息。根据玻璃密度的生产统计分析，玻璃的密度不仅与玻璃成分有关，而且与玻璃的热历史有关，窑炉的结构，生产规模，熔化率的大小等因素，都影响着玻璃产品的热历史。此外，澄清剂的种类和用量不同，在玻璃密度数据上也能反映出来。有人曾经作过生产统计分析，在相同的生产工艺条件下，采用鼓泡与不采用鼓泡两种情况，在玻璃的密度值上能有所反映。由此可见，玻璃密度数据的统计分析结果能直接指导生产工艺参数的调整。玻璃密度的测量包括流体静压称重法、比重瓶测试法和浮沉法。所以加强对玻璃密度进行日常的检测和数据处理，是生产过程控制的一项重要环节之一。

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比重瓶测试法所用比重瓶

3.窑炉熔制工艺参数的控制

（1）加强热点的控制。强化纵向玻璃液循环对流，通常采取以下几项工艺措施：

①控制炉内的燃料分布和燃烧过程，控制窑炉纵向的温度梯度，促进循环对流。

②保证玻璃液有一定深度，形成稳定的循环对流。

③对于熔化面积不变的情况下提高出料量。

④在热点位置采用鼓泡或电助熔技术，突出热点位置的温度。玻璃液纵向的循环对流能促进玻璃成分和温度的均化，提高热交换效率，降低火焰空间的温度，节约燃料消耗。

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电助熔设备

（2）加强燃料在窑炉内的合理分布管理和燃烧过程的控制。燃料在窑内的分布状况和燃烧状况，影响窑内的温度和温度分布。如果燃料燃烧不充分，还原性的碳黑被玻璃吸收后将形成大量的微气泡或褐色条纹。由于熔窑结构和燃烧火焰的组织方式不同，即使相同成分的玻璃，配合料中的氧化物的挥发飞散损失也不同。

（3）窑炉池底鼓泡在熔制工艺中起着特殊的作用。鼓泡点分布位置不同，所起的作用也不同。鼓泡点分布在热点位置，可以起到特出热点的作用。均匀分布在加料口和热点之间，可以起到提高池底玻璃液温度和均化作用，促进配合料的熔化和玻璃液的澄清过程。在鼓泡方式上，有连续鼓泡和脉冲鼓泡两种，显然，后者所起的调节作用更合理，泡频可控制在每分钟5个至10个。鼓泡材料可以采用价格昂贵的铂锗合金，也可采用耐高温和耐侵蚀的陶瓷材料。

（4）除了原料因素以外，玻璃成分和温度的均匀性与窑炉结构设计，燃料在窑炉内的分布方式和燃烧情况，供料道的结构和长度，熔制工艺管理水平是分不开的。这些因素最终反映在产品质量，成本以及成形效率上。

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玻璃窑炉供料道燃烧系统

4.窑炉结构设计的改进

玻璃熔窑的结构设计对热交换效率，能源消耗以及玻璃液质量影响很大，由于设计方案的不同，能耗消耗可以相差30%。热交换效率的提高，不仅降低能源消耗，节约生产成本，而且还能促进玻璃液形成合理的循环对流，提高玻璃液的澄清质量。

近年来，人们的环保意识在不断增强，世界各国也加强环保立法，限制玻璃窑炉烟气中粉尘、氮氧化物、硫氧化物和氟化物的排放量。为了达到这些环保标准，部分生产者对传统窑炉采用烟气处理的方法，降低粉尘和有害成分的浓度，达到环保排放标准。一些新的工艺技术，如改进玻璃配方和玻璃成分，限制燃料中的硫含量，低氮氧化物的燃烧技术，纯氧燃烧技术，全电熔技术或电助熔技术等在一定程度上推动了玻璃技术的提高。

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有一种新型的池炉结构，将熔制过程和澄清过程分隔开来，配合料进入冷顶全电熔池炉中熔化，配合料熔融成玻璃后进入火焰熔窑进行高温澄清均化，把全电熔窑和火焰窑的优点结合在一起。这种窑型使配合料避免与火焰接触，粉尘和挥发成分减少，格子体堵塞减轻，熔制过程和澄清过程相互影响减小到最小程度。

在玻璃纤维池窑上，先进的池底电助熔技术、池底鼓泡技术、燃烧技术和无硼无氟玻璃配方的应用，直接或间接地提高了玻璃液成分的稳定性和均匀性，推动玻璃液质量提高。为了把澄清的玻璃液均匀地降低到所需的成形的温度，上部空间采用燃气预混燃烧调一温度，使玻璃液温度均匀性达到最佳状态。