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淺談鐵在玻璃液澄清工藝中的運用技術

來源:玻璃工業網 2018/7/23 16:59:43

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中玻網】玻璃中的鐵,一般由玻璃原料自身攜帶和原料加工輸送過程中帶入。一定量的鐵,對玻璃制造過程中的氣泡澄清、氧化還原性能等方面起到一定的作用;但是過量的鐵質,會嚴重影響玻璃的質量。鐵的存在會產生如下現象:①生產透明玻璃時,配合料中的鐵會影響玻璃的顏色與透光度,需要脫色處理;②玻璃配合料中含鐵量的增高與降低,直接影響玻璃液的澄清,如生產顏色玻璃時,配合料中的含鐵量增高,產生氣泡的問題相對于生產透明玻璃時要小得多,清理氣泡問題容易解決;而生產超白玻璃時,配合料中的含鐵量(1.5×10-6)大幅降低,產生的氣泡相對于生產透明玻璃時要多得多,清理氣泡變得困難與復雜,澄清技術要求更高。可見,鐵與玻璃液澄清有著密切的關系。

  傳統玻璃液的澄清,主要是采用芒硝與碳粉作為澄清劑,其中碳粉作為還原劑配合使用,然而,玻璃液中的芒硝需在1 350℃才能分解出可用于玻璃液澄清的SO2氣體,也就是說玻璃液溫度需從1 200℃加熱到1 350℃后,才能獲得由芒硝分解出的SO2氣體來幫助澄清。這樣,滯后了150℃溫差所需的時間,如此不利于玻璃液的充分澄清。基于上述傳統玻璃液澄清存在的缺點,及生產經驗中發現玻璃中鐵與氣泡的密切關系,經過大量的澄清機理研究,獲得了一個不同的反應系統,包括配合料中的碳、硫酸鈉和氧化鐵。

  通過在實驗室條件下的多次不同試驗后,發現在新機理的澄清反應中,玻璃組分中含鐵量為0.3%的玻璃氣泡很少。鐵含量低于0.3%的玻璃組分,氣泡隨著鐵含量的減少而增多;鐵含量高于0.3%的玻璃,氣泡隨著鐵含量的增高而增多。在新的澄清反應中,含鐵量與玻璃液澄清關系呈正態曲線分布,其效果主要有:促使碳參與玻璃液澄清反應,加劇整個玻璃液澄清反應的效果;使芒硝在1200℃時,提前放出澄清氣體使玻璃液更加充分澄清;生成的FeO具有還原性控制芒硝的分解,減少芒硝的使用量;通過降低芒硝放出澄清氣體的溫度,縮短熔化溫度升高至1350℃的時間,節約玻璃液溫度升高需要消耗的能源;從經濟層面上,含鐵雜質與芒硝、碳粉通過反應,進一步降低產品的成本,同時保證玻璃產品的質量,提高經濟效益。

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