1、 浮法玻璃原料及配合料制備1、浮法玻璃化學成分 浮法玻璃化學成分基礎系統為Na-Ca-Si三元系統，滿足三個要求：（1）產品的使用要求；（2）生產工藝要求；（3）生產成本要求。 浮法玻璃的化學成分主要包括：二氧化硅（SiO2）、氧化鈉（Na2O）、氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）、氧化鋁（Al2O3）、氧化鐵（Fe2O3）等。基本含量：Na2O：12%15%； CaO： 8%12% ；SiO2： 69%73% 2、浮法玻璃的成分特點 經過人們長時間生產實踐得出“高鈣、中鎂、低鋁、微鐵”的化學組合成分是生產優質浮法玻璃的條件之一。 高鈣：浮法玻璃拉引速度快，在成型中必須采用硬化速度快的“短”性

2、玻璃成分，即調整CaO到8%9%。 中鎂：CaO含量增加，使玻璃發脆并容易產生硅灰石析晶（CaO.SiO2 ）。因此MgO控制在4%左右，以改善玻璃的析晶性能。 低鋁：鋁高將增加玻璃的粘度，不利于均化和澄清，將Al2O3的含量降低到1.3%以下， 微鐵： 熔化時著色能力強的Fe2+被氧化為著色能力弱的Fe3+，但在錫槽中又被還原成Fe2+因此嚴格限制在0.1%以內。 3、浮法玻璃中各種氧化物的作用 SiO2：是形成浮法玻璃最主要的氧化物。 SiO2以硅氧四面體的結構單元形成不規則的連續網絡，成為玻璃的“骨架”。它能賦予玻璃一系列優良性能，能增加玻璃的粘度，提高玻璃的熱穩定性和化學穩定性；玻璃的

3、密度和熱膨脹系數隨SiO2含量增加而降低。其缺點是熔點高、粘度大，使玻璃熔化、澄清和均化困難，能耗增加。 CaO：它能加速玻璃的熔化和澄清過程，并提高玻璃的機械強度、硬度及化學穩定性。適量的CaO在高溫時能降低玻璃液的粘度，有利于熔化和澄清，低溫時增加玻璃液的粘度，即可以調整玻璃的料性，加快玻璃硬化速度，有利于玻璃的快速成型。因此浮法玻璃成分中采用較高含量的CaO來適應浮法生產工藝高速拉引、快速成型的要求。但CaO會增加玻璃的析晶傾向，因此玻璃中CaO的含量也不宜太大，如大于10%則會使玻璃發脆，成型難度增大。 MgO：適量的MgO可降低玻璃的高溫粘度，降低玻璃的析晶傾向和析晶速度，提高機械強

4、度和化學穩定性，對提高玻璃的熱穩定性也有良好的影響。MgO對玻璃的粘度有復雜的作用：當溫度高于1200時，會使玻璃液的粘度降低；而在1200900之間，又有使玻璃液的粘度增加的傾向；低于900，反而使玻璃的粘度下降。因此，玻璃中的MgO含量也不宜太大。 Al2O3：能降低玻璃的析晶傾向和結晶速度，降低玻璃的膨脹系數，提高玻璃的粘度、表面張力、軟化溫度、化學穩定性、熱穩定性和機械強度，是最有效的玻璃穩定劑； Al2O3對增加玻璃液粘度的影響程度比SiO2大，隨Al2O3增加，玻璃液粘度和表面張力增大，不僅使玻璃的熔化速度減慢和使澄清時間延長，也不利于均化，容易在玻璃板面形成玻筋及線道；而且對玻璃

5、液在錫槽中攤平、拋光、展薄也不利。因此應對玻璃成分中的Al2O3含量嚴格控制。 Na2O：能降低玻璃的熔化溫度，大幅度降低玻璃液的粘度，增加玻璃液的高溫流動性，是良好的助熔劑。含量過多，則會降低玻璃的機械強度、化學穩定性以及熱穩定性，增大膨脹系數，使玻璃發脆；而且還容易使玻璃析堿、發霉，并使玻璃生產成本增加。因此，玻璃成分中Na2O含量不能太高。 K2O ：K2O和Na2O作用基本一樣； 用少量的K2O代替Na2O，具有“雙堿效應”，能夠提高玻璃的化學穩定性，顯著減少玻璃析晶，改善玻璃的析晶傾向。 在浮法玻璃生產中引入K2O主要是由于它能夠大大降低玻璃的表面張力，有利于玻璃液在錫槽中的攤平和拋

6、光，獲得高質量的玻璃表面。 Fe2O3：在無色透明浮法玻璃生產中，Fe2O3純屬有害雜質，它能使玻璃著成黃綠色而影響玻璃的光學性能。玻璃成分中的鐵含量不僅影響到玻璃的色澤，而且影響到玻璃液的粘度、透熱性、硬化速度等性能。鈉-鈣-硅玻璃中的Fe一般以Fe2+或Fe3+狀態存在。 Fe3+離子著色很弱，使玻璃產生淡黃色。而Fe2+會使玻璃產生淡藍色，著色能力比Fe3+高10倍左右。因此，在生產無色透明浮法玻璃時，成分中的含量及穩定性要嚴加控制。目前高檔無色浮法玻璃制品中Fe2O30.08%。4、浮法玻璃的原料 自然界中含有玻璃構成元素的物質很多。用于制備玻璃配合料的各種物質，統稱為玻璃原料。為了在

7、生產中得到合理的技術經濟指標，通常玻璃原料很少使用純粹的氧化物，而多使用天然礦物原料。 生產浮法玻璃的原料可分為生料和熟料兩種。其中生料根據它們的用量和作用不同，可分為主要原料和輔助原料兩大類；而熟料是指在實際生產中往配合料中按一定比例加入的碎玻璃。 主要原料是指向玻璃中引入各種組成氧化物的原料，是形成玻璃結構的主體原料，它們決定玻璃的基本物理、化學性能。這些原料經熔融、反應后即生成硅酸鹽構成玻璃液的主體。對于浮法玻璃來說，主要原料引入SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O（或K2O）等氧化物，決定著玻璃的物理性質和化學性質。 輔助原料是使玻璃獲得某些必要的特性和加速熔制過程的原料，用

8、量雖然少，但作用卻很重要。根據作用的不同，輔助原料分為澄清劑、助熔劑、氧化劑與還原劑、著色劑與脫色劑等。 目前，我國浮法玻璃企業通常使用的原料主要包括石英砂（硅砂）、長石、白云石、石灰石、純堿、芒硝、碳粉等。 硅質原料是玻璃制造中最主要和用量最大的原料，它主要引入玻璃成分中的SiO2。天然硅砂也叫石英砂，硅砂是配合料中最難熔化的原料。其顆粒的大小、粒度分布，甚至顆粒的形狀對于配合料的混勻、分聚、熔化和均化都有重要影響。 當玻璃配合料中由硅質原料引入的Al2O3不能滿足玻璃成分需要時，一般就用長石來補充。 白云石主要成分是CaCO3和MgCO3，它主要引入玻璃成分中的CaO和MgO。浮法玻璃配合

9、料中引入的CaO原料主要有白云石、石灰石、方解石和白堊（CaO3）等，由于需要引入MgO，所以又以用白云石為主，CaO不足部分用石灰石或方解石補充。 石灰石主要成分是CaCO3，主要引入玻璃成分中的CaO。當玻璃成分要求氧化鐵含量極嚴格時，可用方解石代替，它比石灰石純度高得多，方解石是生產浮法玻璃的優質原料。 純堿是一種化工原料，其主要成分是Na2CO3，引入玻璃成分中的Na2O。純堿熔點低，化學性質活潑，是玻璃生產過程中的助熔劑。 玻璃工業使用的純堿分為輕質純堿和重質純堿。 輕質純堿密度小，顆粒細小，會使已混合均勻的配合料在運輸和儲存過程中產生分料現象，且容易被窯內的熱氣流帶入蓄熱室，造成格

10、子磚的堵塞和侵蝕，同時也易侵蝕窯體；重質純堿的密度和顆粒比輕質純堿大的多，飛揚和分層傾向較小，有利于混合均勻。 考慮到重質純堿粒度與硅砂的粒度匹配，減少飛料和分層、混合的均勻性，減少對耐火材料的侵蝕，改善操作環境，浮法玻璃配合料一般都選用重質純堿。 芒硝是一種化工原料，其主要成分是Na2SO4，引入玻璃成分中的Na2O。浮法玻璃生產采用無水芒硝，它在玻璃熔制過程中的主要作用是促進熔化、加速澄清，是一種有效的澄清劑。 無水芒硝的熔點為884，熱分解溫度在11201220之間。由于分解溫度高于熔點，在熔融時往往形成芒硝溶液，稱為芒硝水，對耐火材料侵蝕嚴重，甚至可以在玻璃板面上形成白色的芒硝泡。在還

11、原劑的作用下，其分解溫度可以降低到500700。還原劑一般使用煤粉，為了促使Na2SO4充分分解，使用中把芒硝與煤粉預先均勻混合，然后加入到配合料內。 碎玻璃又稱熟料，是玻璃生產不可缺少的一種原料。碎玻璃加入后可提高熔化率，有助于澄清和均化。配合料的熔融主要是SiO2的熔融，隨著碎玻璃用量的增加，配合料的熔融時間相應縮短，熔化速度提高。當碎玻璃加入量合適時，碎玻璃的助熔作用時玻璃熔體粘度降低，縮短澄清和均化時間。 碎玻璃的加入有利于節省能源、延長窯爐的使用壽命。在節約純堿的同時，增加碎玻璃的量還可以大大節約燃料。 但碎玻璃的摻入量視玻璃成分而言，對鈉鈣硅玻璃一般不宜過多，過多會使玻璃發脆，機械

12、強度降低。 玻璃工業中，把按照一定比例，經混合均勻后的原料叫做玻璃配合料。 配合料的制備包括料單的計算和原料的稱量、混合、輸送等工藝過程，配合料制備得好壞直接影響玻璃的質量。 配合料料單的計算，是以構成玻璃的氧化物質量分數和原料的化學成分為基礎，計算出熔化100kg玻璃液所需的各種原料的用量，然后再算出每副配合料實際所要稱取的各種原料的用量。 在配料過程中，用衡器稱取一定物料的操作過程稱為原料的稱量。既快又準確是對原料稱量的要求，如稱量錯誤就會使配合料或玻璃液報廢。稱量精度是保證配合料質量的重要因素，其精度取決于秤的精度、稱料量的多少和誤差。稱量原料接近秤的全量程時，配合料的稱量精度就接近秤本

13、身標定的精度，即誤差最小；反之則大。 一般采用動態實際稱量精度來作為衡量玻璃原料稱量準確與否的指標。 靜態精度是指一臺秤用標準砝碼標定時，秤的重量顯示值與標準砝碼值之間的最大偏差值就是這臺秤的靜態精度，具體表示方法是用該最大偏差值除以該臺秤的額定測量值，它是一個相對值。 動態精度是物料實際稱量誤差除以該臺秤的額定稱量值。物料的實際稱量誤差不完全取決于秤本身的靜態精度，電器控制系統、給料機的過送量也會引入誤差，因此動態精度是由以上三項按“方根和”法則合成。 根據稱量和排料的順序，原料的稱量方式可分為增量法、減量法和累計稱量。 增量稱量法是稱量過程中以進入秤斗的物料量為最終配方值的稱量方式，通過給

14、料設備向秤斗內加入規定數量的物料，然后由排料裝置將秤斗排空。它要求每次稱量開始前，秤斗必須回零。 增量稱量法的優點是控制比較簡單，投資較少，一旦發生超差，可以到現場及時補救。缺點是秤斗存料。 減量稱量法是在稱量過程中由秤斗排出的物料量為最終配方值的稱量方式，通過給料裝置向秤斗內加入大于規定數量的物料，然后由秤斗下的排料機將規定數量的物料排出。假定要稱量Xkg原料，先通過給料機向秤斗加料到Akg，然后由秤斗出料口處的給料機往外排料，直到秤斗中還殘留Bkg料時停止排料，使X=A-B。 減量稱量法的優點：由于排料為稱量過程，消除了秤斗粘料誤差，提高了動態精度。其次排料時使用輸送設備，可以使物料平穩落

15、下，并可控制排料順序和速度，使物料形成夾層狀、起到預混的作用。這樣使系統的精度大大提高。缺點是由于排料是最終配料值，所以一旦出現誤差很難補救。 原料的混合是指多種原料在外力作用下通過運動速度和方向發生變化，使各種原理顆粒得以均勻分布的操作，是使多種不同物料彼此相互分散達到均勻混合的操作。 配合料的混合過程是將稱量好的各種原料混合成為均勻合格配合料的過程。 配合料的均勻性主要受混合機的類型、混合時間、含水率、各種原料的用量、原料的顆粒度等因素的影響。 配合料的混合時間與混合機的類型有關，混合時間短達不到混合要求，混合時間太長，混合效率低，還會造成配合料分層。 控制配合料合適的濕度將有利于配合料的混合均勻度，同時，配合料在輸送過程中不易結團和分層。 混合好的配合料需要從混合機輸送到窯頭料倉，不同的輸送方式直接影響配合料的分料程度。為了把分料現象降到最低限度，在輸送配合料時，應選取最短距離，盡量防止振動，力求減少倒運次數和落差。 目前，混合好的配合料從混合機運送到窯頭料倉的過程一般采用皮帶輸送，一般把輸送配合料的皮帶稱