摘要:本文主要是以位于华东地区、华北地区、华中地区A、B、C三个浮法玻璃的加工制造厂家所生产的各类矿物原料,为主要研究对象,研究各类原料对于玻璃的熔制工艺所产生的相关影响,进而能够更好的依据不同的原料,择取最佳的玻璃熔制性工艺,生产出质量最佳的玻璃产品。
关键词:原料;玻璃;熔制;工艺;影响;
前言
玻璃(Glass),其属于硅酸盐类的非金属性材料,它的主要成分为Na2O•CaO•6SiO2,通常是以多种的无机矿物,如纯碱、长石、石灰石、碳酸钡、重晶石、硼酸、硼砂、石英砂等为主要的原料,还加入了少许的辅助性原料混合制成。那么,按照其实际的加工制造工艺来划分,玻璃可分为发光玻璃、调光玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、聚晶玻璃、夹丝玻璃、琉璃玻璃、晶彩玻璃、锻打玻璃、浮雕玻璃及热熔玻璃。而若按照实际生产来划分,则玻璃可分为深加工类与平板类。平板类玻璃通常还分为浮法玻璃、平拉法的平板玻璃、引上法的平板玻璃(有槽、无槽)。在一定程度上,针对于不同类型的玻璃原料,所选用的加工制造工艺也存在着较大的差异性。
1、研究对象及实验分析
1.1 玻璃原料的COD测试
择取位于华东地区、华北地区、华中地区A、B、C三个浮法玻璃的加工制造厂家所生产的各类矿物原料,包含着白云石、石灰石、长石、硅砂等,还有化工性原料,包含芒硝及纯碱等,实施科学取样,采用玻璃原料的COD值混酸性消解法,对各类原料COD值进行精准性测试。
1.2 玻璃制备
利用A、B两个原料及浮法玻璃的化学成分来组成配方,对芒硝含率为3.5%、碳粉含率为5%及3%原料样品的熔制。熔制的温度控制在1560℃,实际的保温时间为3.5h,而后将其迅速倒至预热之后的钢板上予以成型,成型之后将其迅速放置于600℃马弗炉当中,退火30Min后自然冷却处理,保持着恒温状态备后期使用。
1.3 玻璃熔体的性质测试
利用型号为TOPPER CL240的慢速性切割机、型号为UNIPOL2802的研磨抛光,进行2mm的玻璃制备,对玻璃片进行双面的抛光处理。同时,采用型号为AVATAR370的FTIR红外的光谱性仪器,测试玻璃片吸收的光谱,需控制在400-4000cm-1范围,依据Beer’s-Lambert的定理来进行含水量的COH准确计算分析。择取140g的玻璃,将其砸碎之后再使用综合物性的分析仪器将其温度逐渐升高至1560℃,在1400-1500℃区间之内采用拉筒法来对玻璃表面张力进行测试分析。
2、实验结果及分析
2.1 原料的COD测试值对于配合料的COD影响
玻璃原料的COD测试值,其与原料当中有机杂质实际的含量有着直接性联系。如图1所示,该图中罗列出A、B、C三家玻璃加工制造厂各种原料的COD测试结果。由此足以表明,白云石与石灰石对于COD测试值的影响最大。除此之外,为硅砂、长石、纯碱及芒硝。白云石、石灰石、长石、硅砂这四类矿物质原料是影响COD测试值产生波动情况最为主要的因素。纯碱及芒硝,则是较小的影响因素。
图1不同玻璃原料COD与其对于玻璃的配合料COD所产生的影响示图
矿物原料,它主要源自于自然条件之下的矿山当中,基于矿山的形成时期及其地质地貌等条件的差异性,每个矿物当中有机成分也呈现着较大的差异性。海相的沉积性矿床,它主要是在温暖及潮湿的自然环境中产生的,有机物的含量相对较多,其矿物当中COD的数值也相对较大。火山所形成的享有矿床,它是经过了岩浆的高温性处理,内在的有机物含量相对较少,以至于其矿物当中COD也相对较小。那么,相比较起来,白云石与石灰石为海相的沉积性矿床,COD的数值相对较大,长石与硅砂主要是在火山活动区所形成,以至于其COD的数值相对较小。形成矿床需经过较长的地质变化过程,在这一过程中,矿物中有机物的实际含量相对较多,COD的数值也相对较大,波动情况相对较小,反之,若是在地质环境较为温暖其潮湿的地区,则其矿物中有机物的实际含量相对较少,COD的数值也相对较小,波动情况相对较大。因此,为了能够降低原料对玻璃的熔制工艺产生不利的影响,就需相关技术人员从原料COD值的控制入手,提升混合料的稳定性。那么,本次研究以100g的玻璃熔制为研究对象,开展原料对于玻璃的熔制工艺影响实验研究及分析。把各类原料的COD数值乘以它在玻璃的配合料当中实际用量,除以原料COD数值及其在玻璃的配合料当中实际用量乘积之和,得出玻璃的配合料COD的数值,如图1所示。那么,从图1中足以表明玻璃原料的COD数值及其在玻璃的配合料COD数值实际变化有着较大的影响,硅砂COD数值波动相对较大,实际用量也为最多。白云石实际用量及COD数值都相对较大,白云石与硅砂其对于混合料的COD贡献和可达到69%范围,纯碱实际用量也相对较大,但因其COD数值最小,以至于其对于混合料的COD贡献相对较小。因此,从COD数值来分析,需广大技术人员尤其要控制好白云石及硅砂COD数值的稳定性。
2.2 配合料的Redox对于玻璃熔体的性质影响
配合料的Redox,其主要是利用配合料的COD数值与硫酸盐的修正,进行精准计算所得出的。普通的浮法玻璃配合料的Redox约为-25~-55区间之内。那么,为了能够进一步提升玻璃的熔体澄清质量,需加入一定量的碳粉,碳粉对配合料的Redox予以合理调节。如图2所示,该图中罗列了不同碳粉用量之下的A、B两个玻璃加工制造厂,分析配合料的Redox与熔制的玻璃含水量及表面的张力。那么,从图2中即可看出,在等同碳粉的含率之下,A厂家熔制玻璃含水量及表面的张力,都明显高于B厂家,则足以说明A厂家玻璃原料的熔制玻璃的澄清效果低于B厂。因而,可得出玻璃原料的COD数值波动情况将对玻璃熔体实际澄清效果产生较大的影响,需相关技术人员予以合理控制,以保证玻璃熔制性工艺的实施效果。
图2 不同产地的原料其玻璃熔体的性质比较分析示图
3.结语
综上所述,本次研究主要是以玻璃的熔制性加工制造工艺为对象,综合分析原料其自身对于玻璃的熔制性工艺所产生的相关影响。从而能够依据实际的玻璃生产要求,择取最适宜的玻璃原料,选择最佳的熔制工艺及温度制度,以生产出高质量的玻璃产品,让我国有条件的玻璃企业可以在新的发展时期实现飞越式发展,实现玻璃品质对国外的不断赶超。
参考文献:
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论文作者:吴道正
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
标签:玻璃论文; 原料论文; 数值论文; 矿物论文; 白云石论文; 较大论文; 纯碱论文; 《基层建设》2018年第17期论文;