摘要：因需求、适用场合等的不同，玻璃的种类也多种多样。随着玻璃生产技术的不断进步，乳化玻璃应运而生。所谓乳化玻璃，就是含有各种图案的一种玻璃产品，广泛用于家居装饰、屏风隔断等场合。本文以乳化玻璃的生产为研究重点，首先简要介绍全电熔炉技术和乳化玻璃的基本特征，然后对该技术在乳化玻璃生产中的应用进行详细探究。
关键词：全电熔炉技术；乳化玻璃；应用
前言：在全球能源危机日益加剧的严峻形势下，如何高效开发利用能源成为世界各国深入思考的一个难题，能源的开发利用受到了全世界的高度关注与重视。玻璃制造业作为高耗能行业之一，玻璃生产技术成为人们节能研究的重点对象。与传统技术相比，全电熔炉技术污染小、能耗低、一次性投资少，迅速在玻璃制造行业推广应用开来，其在玻璃生产中的应用值得人们深入探究。
1.全电熔炉技术概述
电熔炉技术是玻璃生产中的一种主要技术，经过改革创新发展成为全电熔炉技术。目前，我国科技人员在总结国内外玻璃生产用全电熔炉技术基础上，研发出了小型全电熔炉，短短几年内就占领了国内玻璃制造市场，代替了传统的火焰炉。较之火焰炉技术，全电熔炉技术具有污染小、噪音低、成本低、操作简单、一次性投入少、成功率高等多种优点，能够很好的满足现代玻璃加工生产要求，满足经济性、环保性要求[1]。全电熔炉由熔炉加固、炉体结构、冷却系统、电气系统、加料系统和电极加热系统组成。加料系统除了具备自动加料的基本功能外，还能够减少由人工加料所造成的液面波动，从而为熔炉冷顶运行提供一个稳定的熔化工艺，具有精度高（精度可控范围在±0.3mm）、效率快、成本低的特点。
2.全电熔炉技术在乳化玻璃生产中的应用
2.1乳化玻璃的基本特征
乳化玻璃，又称酸化蒙砂玻璃，是由蒙砂膏、丝网版等材料加工而成，生产工艺主要包括两道工序，即丝网印刷和乳化。丝网印刷是指利用丝网版将油墨直接印刷在玻璃表面，有手动印刷和机械印刷两种印刷方式。乳化就是将丝网印刷干燥好的玻璃进行印刷图案、装入玻璃架、酸洗、乳化、水洗、碱洗、水洗、最后成品等操作的一系列工艺流程[2]。通过印刷完整的图案，经过酸洗使玻璃表面发生化学反应，表面由最初的透明变得不透明，中间呈白雾色或乳白色，从而生产出乳化玻璃。根据光滑度、粒度大小等，乳化玻璃的蒙砂可以分为低反射效果、普通效果、无手印效果和玉砂效果四种效果，用蒙砂制成的乳化玻璃具有表面光滑、隔离射线、阻隔视线等特点。
2.2全电熔炉技术在乳化玻璃中的应用
2.2.1制备玻璃液
首先，混合料通过加料系统从指定通道进入熔化池，并铺满在整个熔炉结构表面，保留一定生料层，在炉内形成冷顶。然后进行加热处理，全电熔炉的热量正常由内而发，对熔化池进行加热，激发混合料在炉内进行一系列化学反应和物理反应，使混合料从硅酸盐转化成玻璃液，再从玻璃液经乳化冷却形成乳化玻璃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在玻璃液加热过程中，由电极加热系统释放功率，使玻璃液温度升高，随着玻璃液温度的升高其导电性和离子活性会显著增加，并反过来作用于电极加热系统，与电极形成一个复杂的区域回路[3]。即电极加热系统对玻璃液的加热是通过在电极高度方向上由电极释放功率来实现的，从熔炉冷顶开始自上而下，形成一种垂直式熔化过程，最终使玻璃液形成玻璃板。冷顶是全电熔炉技术在玻璃生产中的一个重要因素，对玻璃生产质量具有重要影响，而合理设置冷顶的厚度尤为重要。鉴于冷顶厚度的变化直接关系着熔炉能量的供给与出料、热量供应情况，因而需要生产人员依据企业实际，合理设置冷顶层厚度，保证熔炉稳定运行。
由于理论分析与生产实际往往存在着一定差异，为了降低差异对生产的影响，在全电熔炉功率稳定、出料量恒定的情况下，还需要对熔炉运行进行调试。
2.2.2印刷乳化
在乳化玻璃印刷环节，经常会出现印刷图案不完整、边缘图案不整齐、图案存在流淌现象等问题，造成了资源的大量浪费，严重影响了乳化玻璃的正常生产。采用全电熔炉技术，依据玻璃制造企业经营规模，选用大小、类型适合的全电熔炉，如大型全电熔炉、小型全电熔炉。依据客户订单要求合理设置全电熔炉的热量、加热时长等参数，按照加料、加热、玻璃液、澄清、冷却、玻璃板的工艺流程实施全电熔炉玻璃制备，得到设计规格的玻璃板[4]。在玻璃印刷环节，为了避免上述问题的出现，印刷前需要仔细检查丝网版，确保网版清洗干净，适当降低丝网版的定位高度，一般以2到4mm为佳，增加网版目数；降低油墨稠度，避免因油墨稠度大而导致网版堵塞，适量添加稀释剂，及时更换油墨干燥的丝网版，合理设置刮板的工作压力与角度。
印刷干燥完成后，就可以开始玻璃的乳化处理。首先，按照设计印刷图案，然后将玻璃装入玻璃架；将乳化后的玻璃放置酸性水池中进行酸洗，合理控制酸洗的时间，避免时间过长；将酸化后的玻璃取出放置清水池中进行水洗，水洗完成后取出再放置到碱性池中浸泡一定时间，然后取出再放置到另外一个清水池中进行水洗，在酸性、水洗、碱洗这几道工序中，对于浸泡时间的把握非常关键[5]。
总结：全电熔炉技术生产乳化玻璃，在实际应用中需要把握好各项技术要点，包括冷顶层厚度、热量分布、加热方式、熔化熔制等等，并保证加电量与出料量匹配稳定、电力线分布均匀、熔化工艺稳定，各参数设置符合生产实际要求。这样，全电熔炉技术优势才能得到充分发挥，制造出质量合格的乳化玻璃，并为该技术的进一步改革发展提供参考资料。
参考文献：
[1]蒋睿. 玻璃电熔窑内电场分布对温度场与流体场的关系的研究[D].东华大学,2011.
[2]张满营,孙保华,李建伟,李玉香. 重油乳化技术在玻璃窑炉中的应用探讨[J]. 玻璃,2012,03:14-16+19.
[3]秦诚,赵丽丽. 24h熔化,间歇式生产的全电玻璃熔炉人工操作取料口的优化设计[J]. 玻璃与搪瓷,2015,06:20-23.
[4]梁蓉. 以OSA变性淀粉为乳化剂的纳米乳液制备及特性研究[D].江南大学,2013.
[5]李建. 彩色纳米乳胶粒子的制备及其凝聚复合技术研究[D].南京理工大学,2015.
论文作者:丁楚伟
论文发表刊物:《科技中国》2016年7期
论文发表时间:2016/10/19
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