用於製備玻璃配合物的各種物質統稱為玻璃原料。主要原料是指將各種氧化物引入玻璃中形成玻璃結構主體的原料,它決定了基本的物理化學性質。主要原料有石英砂、長石、石灰石、白雲石、純鹼等。這些原料目前一般以粉末形式供應。 (1)二氧化矽原料二氧化矽的主要原料是矽砂(又稱石英砂),按其在自然界中的存在狀態可分為天然矽砂和加工矽砂。由於其形成過程的複雜性,天然矽砂的化學成分往往波動較大,但其粒徑分佈比較均勻。對於天然矽砂的質量,應注意控制化學成分,co的波動 mposition和難熔的重量礦物。 化學成分主要控制Fez 03的含量,根據其質量進行分級使用。矽砂的質量分級見表2-16.2) 矽砂的加工工藝 矽砂的加工為石英岩或砂岩原礦通過一定的工藝加工生產矽質原料。由於石英岩或砂岩礦石的純度一般較高,雜質含量較少且穩定,加工生產的矽砂品位較高且穩定。但是,從石英岩或砂岩礦石可用具有一定粒度的矽砂,粒度難以控制,因此成本較高。矽砂一般採用濕法加工,具有一定的水分。矽砂是最難的材料粒度、粒度分佈和顆粒形狀對複合材料的混合、熔融和均質化有重要影響。粒度的減小有利於熔融。 g 玻璃,但越細越好。矽砂粉會因為簇狀存在,粒狀間隙中存在大量微氣泡造成熔化困難,同時矽砂粉的存在也可能過早和批料如鈉、鈣、鎂反應生成初熔體的密度、粘度,易造成爐料分層,造成批料中的其他耐火原料。砂粒的形狀以棱角形為佳,由於表面積角形較大,與焊劑接觸機會大,在混合、運輸過程中不易分層。矽砂必須在礦區進行驗收。 矽砂在生產礦石時必須控制在8%以下,在車間裝砂時要控制在5%以下。 水分波動值為0.4%。矽質原料的質量要求見表2-17。(2)普通瓶玻璃中A12 03的含量一般為2.0%~5.0%。A12 03的高白料玻璃瓶主要由氧化鋁和氫氧化鋁組成捕集,但對容器玻璃和彩色玻璃的質量要求較低,在使用長石壯觀A120 3 的同時,也可以選擇用鈉長石、鉀長石或鈣長石拉製此時,部分長石 Naz O 或 K2 0 可以代替部分純鹼,有利於玻璃熔制系統。但一般長石中鐵的含量較高,Fe2 03 低於0.1%的極少,所以只能用於一般瓶罐玻璃,不能用於高檔瓶罐玻璃。長石按其化學成分不同可分為鉀長石、鈉長石、鈣長石、鋇四種費爾茲 在自然界中,四種長石的個別礦床很少,大部分都與其他礦物以不同的比例混合在一起。表2-18列出了長石材料的質量要求。(3)Na20,氧化鈉的原料, 是玻璃的良好助熔劑。 因此,玻璃瓶罐的化學成分中Na20的含量與玻璃的熔化條件密切相關,目前大多在14%~16%的範圍內。瓶玻璃中的Na2 0 主要由蘇打引入ash. 純鹼是一種化工原料,主要成分是 Naz C03。 純鹼分為結晶純鹼(Na2 CO3·10H20)和煅燒純鹼(Naz CO3)。 玻璃工業中使用的純鹼大部分是用氨鹼法製成的無結晶水的純鹼。純鹼為白色粉末,易溶於水,在空氣中易吸水而潮解、結塊,需貯存純鹼是影響玻璃成本的最重要因素之一。瓶裝玻璃應優先選用重鹼。與輕鹼相比,重鹼具有較好的疏鬆性、吸濕性、較少的飛揚和分層傾向,可以提高複合物的均勻性和熔化速度。但是太粗的純鹼顆粒不能有效地與材料中的其他耐火材料配合均勻,有助於熔化效果,會導致與材料本身的混合不均勻,影響玻璃的質量熔融澄清,因此,適宜的粒徑範圍為0.22~0.42 mm。 純鹼放置時間長,常含有5%~8%的水分,使用時應及時測定水分。玻璃熔化時純鹼的揮發量為0.5%~3.2%。煅燒純鹼常含有少量Nacl,由於Cl很活潑,對耐火材料的侵蝕很嚴重。純鹼用量大,Cl在玻璃溶液中的積累最近引起了業界的關注。(4)鉀的作用玻璃中的氧化物(K20)與 Na20 相似。 在瓶罐玻璃的生產中,用少量的K20代替少量的Na20,可以增加玻璃的折射率,提高製品的光澤度和透光率。玻璃中兩種鹼金屬氧化物的化學穩定性優於單一鹼氧化物。在兩者的配比中,存在一個最佳點,現象為。混合鹼效應。K2 0 對玻璃熱膨脹係數的影響大於Na20。因此,在用K20代替部分Na20時,應考慮對玻璃熱膨脹係數的影響。瓶玻璃中的K20一般是通過煅燒碳酸鉀引入的。 碳酸鉀在玻璃中熔化時,K20的揮發損失約為其自身質量的12%。對碳酸鉀的質量要求為:K2 CO3小於96%、na2040.2%、KCI+K2 SO4 43.5%、水不溶<0.3%,水-3%。鉀鹽的價格比純鹼高,因此,特殊要求的瓶罐玻璃外,大部分瓶罐玻璃不使用鉀鹽直接吸取氧化鉀,取鉀(5)引入氧化鈣原料 氧化鈣(Ca0)在玻璃中的主要作用是穩定劑,即增加玻璃的化學穩定性和機械強度,但含量過高時,可使玻璃結晶傾向增加,易使玻璃變脆。普通瓶玻璃中Cao含量為7%~11%,一般不超過12.5%。Cao在高溫下可降低玻璃的粘度,促進玻璃的熔化和澄清,但當 溫度下降,粘度增加很快,使成型困難,因此,玻璃中Cao含量多少,除了考慮Cao對玻璃性能的影響外,還應考慮玻璃成型方法等因素。曹形高的玻璃應迅速送入退火爐,否則製品易爆裂。熔鈉鈣玻璃時,最好用Na0Ca0接近21。罐玻璃使用的主要原料是石灰石、方解石和粉筆。含有 Fez 03 40.015% 的石灰石用於生產器具和白色材料。 Fez 03 含量低於 0.04% 的石灰石用於生產有色玻璃。 石灰石的含水量應控制在1%以下。當玻璃的成分對氧化鐵的含量要求非常嚴格時,可以用方解石代替,它比石灰石純淨得多,但也貴得多。( 6)玻璃瓶罐的化學成分中氧化鎂(Mgo)的含量一般小於2%。當用部分Mgo代替部分Cao時,可增加玻璃液高溫時的粘度,可使玻璃硬化速度變慢,料性變長,改善玻璃形態性能並降低其結晶傾向,鈣、鎂及2價鹼土金屬氧化物可提高玻璃的化學穩定性,防止產品長期在潮濕環境中掉落.發霉.現象。一般更換量應控制在3%以下,而更換量大於3%,會影響玻璃熔化成型。以前認為 白雲石和石灰石的細顆粒會熔化,但隨著對高溫玻璃配合料機理研究的深入,會發現混入的白雲石顆粒吸附在大二氧化矽顆粒周圍,阻止沙子參與反應,而較粗的石灰石顆粒開始矽酸鹽反應沒有被初生相潤濕,初生液體可以順利通過大顆粒白雲石、石灰石、矽砂之間的間隙進行潤濕,進一步提高了矽酸鹽反應的速率。它們的快速分解和熔化有利於玻璃液的澄清和均質化。 發現當兩者的顆粒增加到2.5mm時,玻璃的熔融澄清性能明顯提高,而當粒徑大於3mm時,玻璃的熔融澄清性能明顯降低。因此,白雲石和石灰石顆粒的上限應控制在一定範圍內。目前,使用較大粒度的白雲石、石灰石是一種趨勢。在實際生產中,計算玻璃配方時,採用白雲石引入Mgo, Cao不足部分補充石灰石或方解石。如果玻璃成分不含Cao,玻璃中不能用白雲石吸引Mg0,應選用碳酸鎂吸引Mg0。 白雲石的質量要求為Mg0≥20%,Cao<32%,Fe2O3<0.15%。(7)氧化鋇原料氧化鋇(Bao)在玻璃中的作用與Cao、Mgo基本相同,但含鋇玻璃和含曹玻璃,光澤好,緻密'度大,一般在彩瓶玻璃成分中加入0.5%~1%寶以提高玻璃的光澤度。寶能加速熔融、澄清和防止玻璃結晶,但用量過大時,由於發生2Ba0 1002 2Ba02反應,玻璃澄清困難,對坩堝和耐火材料有較大的侵蝕作用。天然硫酸鋇(BaSO4)又稱重晶石, BaS04含波動量大,雜質含量也大,僅用於對玻璃質量要求不高的玻璃。 e 遮光效果比較弱。但是當你使用過多的水時就會發生這種情況。玻璃水。,給耐火材料,坩堝,成型和產品質量帶來一系列不利影響。瓶和罐玻璃生產,寶一般由工業介紹另外,含鋇原料有一定的毒性,在配料操作中要注意防護。工業碳酸鋇的質量要求為BacO3 97%、Fe2 03 40.1%、酸不溶物3%。
發佈時間:2020-04-14