现代玻璃生产对玻璃原料的要求

现代玻璃生产对玻璃原料的要求
现代玻璃生产对玻璃原料的要求

《现代玻璃生产对玻璃原料的要求》之氧化还原性章节

现代玻璃生产对玻璃原料的要求

玻璃原料的成份控制、粒度控制和COD(化学氧需要量)值控制是高效、优质和低耗熔制玻璃的三要素。

玻璃原料的成份控制

对于玻璃原料,不仅要求它的有效氧化物的含量高,有害杂质少,难熔重金属氧化物的含量极少,更重要的是氧化物含量的波动要小。现代化自动称量系统不能分辨原料中氧化物的变化,因此即使原料称量再准,若其氧化物含量变化很大,熔制出的玻璃的成份仍会波动。所以,必须严格控制进厂的玻璃原料的成分,使它的波动控制在工艺上允许的波动范围内。下表是国际上目前推荐的玻璃原料成分控制界限,主要是对平板、瓶罐、器皿玻璃等钠钙硅酸盐玻璃。

推荐的钠钙硅酸盐玻璃用主要天然玻璃原料的成分控制界限表

原料名称氧化物边界值(%)允差(%)

砂子 SiO2≥99.5±0.2

Al2O3<0.3±0.05

Fe2O3<0.05±0.01

白云石酸不溶物<0.5±0.2

Al2O3<0.3±0.1

Fe2O3<0.2±0.05

石灰石酸不溶物<1±0.2

Al2O3<0.3±0.1

Fe2O3<0.2±0.05

长石 Al2O3≈14.5±0.5

Fe2O3 <0.2±0.1

Na(K)2O≈10±0.5

边界值数据下降,意味着杂质含水量增多,更重要的是意味着有效氧化物的允差变大。表中所列数据与我国许多玻璃工厂的实际情况相差悬殊,但这毕竟是努力目标,说明要想提高熔化率,这是不可忽视的环节。

有的原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意,但是含有过量的难熔重矿物(简称RHM),这种原料也不能算是满意的,甚至根本不能用。因为难熔重矿物在熔制玻

璃过程中极难熔解,残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。下表是主要玻璃原料中常见的难熔重矿物名称。

一些主要玻璃原料中常见的难熔重矿物

原料名称难熔重矿物的名称

砂子硅线石兰晶石红线石锆英石

尖晶石刚玉铬铁矿高岭土

石灰石刚玉尖晶石铬铁矿

白云石刚玉尖晶石铬铁矿

长石硅线石刚玉锆英石铬铁矿

尖晶石锡石蛇纹绿柱石

这些难熔重矿物的粒子愈大,完整地通过熔窑的机会就愈多。所以对难熔重矿物从粒子大小和数量两个方面都作了规定。检查方法是取400g原料样品,在分液漏斗中用重液(如四溴乙烷)分离,再用纯碱溶洗,最后在岩相显微镜下数粒数并鉴别矿物类型。

一般控制的限度如下:

按重量计:60目筛上的RHM最大含量=0.0003%;

按粒子数目计:40目筛上的最多粒子数=2粒,

40目筛下60目筛上的最多粒子数=20粒。

玻璃原料的粒度控制

自从关于用两个混合器串联的看法来形象描绘玻璃制备过程的观点被人们广泛理解后,对如何在前一级的固体混合器中制备均匀的配合料曾进行了广泛的研究,结论十分明确:各原料的粒度变化要小,并且几种原料之间的粒度要合理匹配。从那时起,控制原料的粒度就成为对原料的不可少的要求。

下表是国际上对主要玻璃天然原料的粒度要求和我国大多数玻璃工厂目前主要玻璃原料的粒度大致情况。

国际上及我国主要玻璃天然原料的粒度分布%

原料名称粒度分布

粒径(mm)国际概况我国概况

砂子>0.60 16

>0.5<2 11

>0.3<2026

0.1—0.3主要部分31

<0.1<516

白云石>2.0<15 0

>1.0>20 2

0.5—1.0 主要部分 25

<0.5<10 28

<0.1<10 45

石灰石>2.0<15 0

>1.0>200

0.5—1.0 主要部分 6

<0.5<10 53

<0.1<10 41

长石>0.4024

>0.3<522

0.1—0.3 主要部分26

<0.1<028

由于我国绝大多数玻璃工厂尚未控制粒度,所以表中所列数据仅是概略值,即使同一工厂,这批进厂的原料与下批进厂的原料,其粒度能相差很多,另外,可以看出我国原料中细粒级组分的含量过多。

玻璃生产中另一大宗原料是纯碱,它是化工原料。国际上多用重碱(或叫粒状纯碱),它的粒度更与砂子匹配,容重也比我国常用的粉状纯碱重近一倍。下表是粉状纯碱和粒状纯碱的粒度分布。

粉状纯碱和粒状纯碱的粒度分布%

粒度大小(mm)粒度分布

粉状纯碱粒状纯碱

>1.6 0.0 0.3

1.0?—1.6 0.0 2

2.8

0.5?—1.0 4.6 57.3

0.2?—0.5 10.6 19.3

0.1?—0.2 29.9 0.3

0.04?—0.1 48.4 0.0

<0.04 6.5 0.0

控制玻璃原料粒度的好处有:

1)减小各种玻璃原料的粒度分散性,能显著提高玻璃配合料的均匀性,从而提高玻璃熔化效率,减小玻璃成分的波动,最终提高了玻璃制品的成品率和产品质量,降低成本。这一点前面已详细讨论过。

2)能减小原料中有效成分的波动

例如砂子,其中含Al2O3和Fe2O3高的粘土质组成都呈细粉状存在于砂子中,如果将砂子中<0.1mm的细粒级减少,那么SiO2含量将会提高并且波动也将减小。下表是我国某地砂子精选前后的品位变化。

砂子精选前后品位变化

粒度大小(mm)精选前(%)精选后(%)

>0.615.8 3.5

0.1—0.6 69.4 90.2

<0.1 14.8 6.3

SiO2含量 87.33 98.21

SiO2波动量±0.14

原苏联70年代重视了粒度控制的重要性,特别对砂子,建立了五个大型现代化精选砂子的原料基地。公布的比较性数据如表所示。

原苏联玻璃砂子基地精选前后品位比较

化学成分精选前波动范围精选后波动范围

SiO2±1±0.2

Al2O3±3.6±0.1

Fe2O3±0.03±0.01

3)对减少原料中重矿物有利

细粒级的砂子中含有较大量的难熔重矿物(磁铁矿、钛铁矿、赤铁矿、褐铁矿、铬铁矿、硅线石、兰晶石、金红石、电气石、锆英石等),这是些带有强着色能力的氧化铁、氧化铬以及难熔氧化物。下表是重矿物含量与砂子粒级的关系。

重矿物含量与砂子粒级间的关系

砂子粒级(mm)重矿物含量

0.2—0.4 0.008—0.14

0.1—0.2 0.05—0.19

0.05—0.10.25—0.87

0.025—0.05 1

玻璃原料的COD值控制

COD值是化学氧需要量的英文缩写(Chemical Oxygen Demand)。它的含义是各种玻璃原料中会程度不同地含有一些含碳物质,在玻璃熔制过程中,它们也和加入的碳粉一样,影响着熔窑的熔制气氛。把这些含碳物质通过一定的测定方法并折合为ppm.C量来表示,就称该测定值为COD值。以往,在玻璃制造中,用芒硝做澄清剂时,只规定加入占芒硝用量一定百分比的碳粉,而不考虑玻璃原料也会带入碳。有时,玻璃原料带入的碳量相当可观,如果这部分碳量不加以控制,对熔制过程很不利。

要想了解为什么要控制玻璃原料的COD值,还需要首先了解一下“还原性硫澄清”这项国际上普遍推广的新技术进展。

1.还原性硫澄清——70年代未玻璃熔制上的一项新进展。

还原性硫澄清是国际上近十几年在玻璃制备过程方面的一大进展,几乎已普遍应用于平板、器皿、医药等玻璃的生产中。在英、美及欧洲,大多数瓶罐和器皿玻璃都已采用还原性硫澄

清。英国Pilkington玻璃公司宣布他在全世界的浮法玻璃熔窑及压延玻璃熔窑已实现了还原性硫澄清。这项技术能显著降低熔化温度、提高窑炉产出率、改善玻璃质量和色调稳定性。从技术上讲,它是将在玻璃熔化和澄清中的作用进行最优化的控制。先要说明在玻璃熔化和澄清中单有硫酸盐时的作用,因为这对理解还原性硫澄清是至关重要的。硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用可概括为三条:

1)表面活性剂作用

硫酸盐基本上不溶于钠-钙-硅玻璃,在高于永久性的初生硅酸盐液相生成温度(约1038-1093℃)时,它集聚在玻璃熔体中的所有界面上(即未熔化的配合料粒子、气泡和熔体表面本身彼此间的界面)。这样,硫酸盐大大增加了熔体的流动性以及这些界面处的“润湿能力”,使气体容易排出,使硅酸盐反应速率加快。

2)界面湍动作用

在大于1288℃时,Na2SO4的热分解(在有玻璃存在时)开始明显。随着分解进行,分解产物(Na2O、SO2、O2)在玻璃熔体中是熔解的,它们在未分解的液态硫酸盐和玻璃之间的界面上被传输到玻璃中。这种物料传输扰乱了界面张力,释放出大量能量,因而使熔体在界面处产生一种剧烈的湍动作用。这种“界面湍动”已由Bruckner在水-有机系统和玻璃熔体中都看到了并作了说明,在有机溶液中的还拍了图片。“界面湍动”效应使没有反应的配合料粒子的溶解速率大大加快,使气泡通过熔体上升得更快(与无硫酸盐的熔体相比),玻璃也均化得更快,并且带有微区均化性质。

3)排气作用

在大约1428℃时,硫酸盐分解产物的部分分压达到了一个大气压,在玻璃中产生了气泡。这些气泡在上升过程中把钠从含钠高的玻璃区传输到熔体上部含钠低的玻璃区,又进一步使玻璃得到均化。没有排尽而残留的气泡在玻璃冷却时又重新溶于溶体。

只要熔体中还有未分解的硫酸盐存在,熔窑中温度高于1428℃的区域,这三个作用都在同时起作用。遗憾的是SO42-在玻璃中的溶解度比较小,(以SO3表示为0.15%到0.30%),非常少量的硫酸盐能产生大量的气泡(在玻璃熔化温度下,0.01% SO3完全分解能产生相当于玻璃熔体体积的20%上下的总气泡体积),因而,窑炉中熔化池温度高再加上硫酸盐浓度过剩时,在热点区或靠近热点区可能带来泡沫问题。

多年生产经验说明,在用硫酸盐的同时,加入一些还原性物质(最常用的是碳)可以防止形成硝水。后来人们才发现这些还原性物质使硫酸盐反应生成一部分硫化物,正是这些硫化物使硫酸盐的澄清作用更有效。随着研究的深化,又进一步认识到将还原性增强到一定程度,能使硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用达到最佳状态。人们将这项技术称之为“还原性硫澄清”。

硫酸盐和硫化物一起作用时对熔化的好处可以用三个方面的机理来说明:

1)最主要的是Na2SO4与碱金属或碱土金属硫化物反应发生化学分解,这种分解在低得多的温度下(大约900℃)就开始了,而单独使用硫酸盐时,热分解温度大约为1288℃。因而硫酸盐的“表面活性剂”作用和“界面湍动”作用能够在初生熔体温度(1038℃)以上时都在

作用,并持续直至硫酸盐—硫化物反应完成为止。

2)硫酸盐—硫化物反应使几乎所有配合料中含有的硫在熔化过程的早期就呈SO2从熔体逸出,因而使窑炉热点处产生泡沫的可能性最小(因残留硫酸盐分解而产生),或者使后期在澄清部、料道和成型机处产生二次气泡(因玻璃的氧化态变化而产生,下面会详细讨论)的可能性最小。

3)在热台显微镜上已经看到,这些熔体上部气氛中有SO2时,对表面张力有影响,从而使上升的气泡一到达熔体表面就破裂,而不会积聚在玻璃表面形成泡沫。

Budd公布了玻璃中硫溶解度与玻璃氧化还原势的关系曲线,它能更定量地说明还原性硫澄清对提高玻璃澄清速率和防止气泡问题产生的好处。他熔制了好些玻璃成分(每一个都含有恒定的硫和铁的总量),但氧化态不同,从高氧化到高还原(靠在配合料中加入碳或氧化铝来控制)。然后分析玻璃总硫含量(以SO3表示),并将这些数据对每个玻璃的氧化态(以分析出的玻璃中亚铁离子和铁离子的相对量表示)作图。

Budd的这些图被综合在一起并以线性比例尺画出如下图所示。曲线的左边表示氧化性玻璃,朝右边氧化态减弱。在曲线最低点附近和右侧产生黄色玻璃。图中曲线的显著特点是有一个最低点,其两侧的坡度都比较陡。澄清最好、不易产生气泡的玻璃应落在最低点的附近,因为这些玻璃的氧化态和还原态的任意变化都会使硫溶解度增大,因而因气态硫化合物逸出而形成小气泡和气泡的机会就少。

位于近曲线左端的玻璃成分(氧化性玻璃)当向还原性偏移时会产生气泡,因为这时硫溶解度降低,位于曲线右端的玻璃(还原性玻璃)当向氧化性偏移时也会产生气泡,其理由一样;当然,这要在产生二次气泡的物理前提被满足时才成立,如有泡核存在,或气体产物有足够压力。曲线的坡度陡(尤其是右侧),说明氧化态上只要有非常小的变化就能使硫溶解度有相当大的变化,因而也使玻璃的澄清速率和稳定性显著变化。

Budd的数据和曲线启示我们,在玻璃配合料中加入还原性化合物会使玻璃中的硫溶解度降低,也就是说,玻璃成分应朝着图中的最低值向下向右移动。实验室和工厂的许多试验都证

明了这个启示,还原性硫澄清的玻璃与相应的偏氧化性澄清相比,澄清得更快,更不易产生二次气泡。要注意,该图的绝对值只适用于Budd所试验的玻璃成分。玻璃中碱或铁含量的变化能大大影响亚铁—铁比值,因而曲线的绝对位置是玻璃成分的函数,但是对大多数钠钙玻璃成分而言,曲线的一般形状都是如此。

玻璃熔制过程的Redox数控制

控制熔制过程中玻璃的氧化还原势态,过去往往只注意窑炉燃烧气氛的氧化还原性,忽略了加入窑炉中的配合料的氧化还原势,而后者往往起到更重要作用。所以,也必须对后者同时进行控制。这种控制叫做Redox数控制。“Redox”是“Reducing & Oxydizing Potential”(氧化和还原势)的缩写。玻璃配合料的Redox数主要由加入的氧化剂和还原剂构成,但是玻璃原料中往往含有有机物或碳质物,有时其数量相当可观,这些物质相当于向配合料中引入还原剂碳。有一种测定方法,它将这些物质换算为当量的碳,这种测定方法称为玻璃原料的COD值测定方法。目前国际上有两种计算Redox数的方法。一种是英国Calumite 公司的方法,另一种是美国FMC公司的方法。不同的方法所用的因素值也不同。表中所列蝗是美国FMC公司所用方法的氧化—还原因素值。这些数值的确定,最先是对一些有明显氧化、还原能力的原料,如芒硝、碳、硝酸钠、水等,指定了一些数值,然后经过反复试验、修正后,才提到如表所列数据。这些经验数值都是以每2000 lb砂为基数(注:1 lb=0.4536kg)、引入1lb氧化剂或还原剂所取得的。我国料单表示方法与英美有所不同,因此在实际应用这些参考数据时,要考虑这一差别。为了叙述的方便,在下面举例中仍保留了英制单位。

表中是玻璃中常见原料的COD曲线值及变化范围。

如果以Redox数作用Budd曲线的横坐标,就可以作成如图所示的函数曲线。图中左边的较低负数的玻璃成分被认为是氧化系统,而朝右边就更趋还原性。对还原性硫澄清而言,最好的澄清区位于Redox值为—20到—50的范围。

玻璃熔化中常用的经验氧化—还原因素表

物料氧化物料

氧化

1lb芒硝+1.0

1lb石膏(. 2H2O)+0.9

1lb重晶石 +0.6

1lb硝(NaNO3) +3.0

1%H2O(配合料)+4.0

碎玻璃?

苛性钠(NaOH)?

空气/燃料比?

1lb纯碳-23.7

1lb细媒粉 -16.0

1lb硫-13.3

1lb硫铁矿(FeS2)-6.5

1lb萤石(CaF2)-1.8

1lb食盐(NaCl)-1.0

1lb氧化亚铁(FeO)-1.0

1lb白砒(As2O3)?

表中有?者为目前尚未确定它们的定量值。

各种玻璃原料的COD值

物料ppm C范围典型值

砂子70~270 150

石灰石100~800 500

海水石灰石4000~4400 4200

纯碱20~150 75

长石100~350 260

高炉炉渣9000~12000 10000

碳(煤)590000~680000 650000

芒硝(人造丝附产)70~120 100

芒硝(造纸附产)600~750 635

在该范围内玻璃有低的硫含量。低的硫溶解度能使SO2更快地逸出,因而加快了澄清速率,降低了再生泡出现的可能。

还原性硫澄清对生产的控制水平要求较高,因这它已靠近曲线的最低点,如果还原性波动达到或超过此点,玻璃将产生黄色条带。

在实际生产中,为了控制Redox数,引进了一种新的表示玻璃澄清能力的方法,叫做“澄清数”,它是玻璃中SO2含量与玻璃Redox数的比值。玻璃Redox数的定义是配合料的Redox数除以最终玻璃生成率。计算玻璃生成率时,需要将碎玻璃加入量考虑在内。

SO2值是用每吨玻璃中的SO2量表示。澄清数的意义可由下图得到最好的说明。该图显示了所观察到的硫溶解度变化与每吨玻璃中的SO2总量及玻璃Redox数的函数关系。随着每吨玻璃中的SO2量增大,最小溶解度点(以在玻璃中出现淡黄色条带来确定)向增大的负玻璃Redox数移动。由于必须将配合料中氧化性硫完全转化成为SO2,因此需要

增加还原性物料量,从而造成这种移动。图中所示的最低值是在许多工厂中试验时得到的,并且都相当于一个澄清数,大约为0.07。为方便起见,将相当于玻璃中不同SO2含量的澄清数,以Redox数每变化10而对应地列在图下面。图中的每一根曲线形状都与Budd曲线相似,但它们的具体斜率不同。先看第一根曲线,每吨玻璃中的SO2为2lb。当Redox数向负方向增大时,玻璃从氧化状态移动,通过还原性硫澄清区(这里的玻璃Redox数介于—5和—20之间),到硫溶解度最小的区域,最后到达形成淡黄色的区域,范围很小,并且曲线斜率比较陡。自然,配合料Redox或窑炉Redox条件只要有很小变化就足以影响玻璃的澄清过程。如果是碳-芒硝澄清的玻璃,煤粉加量上有15%的误差,或煤粉混合和分散不够,而使配合料的还原势不够,就可能形成氧化性带小泡的玻璃,如果是配合料还原势过甚,又会生成淡黄色条带。一般至少需要每吨玻璃4—5 lb SO2,才能体现出硫酸盐澄清系统的澄清优越性。

与第一根曲线相比,每吨含6 lb SO2的玻璃的曲线,在Redox数为—80附近才有一个最小硫溶解度或淡黄色形成区。其还原性澄清区域就大得多,大约从—15到—70,与2lb SO2/t玻璃的曲线斜率相比,它更平缓些。自然,用这根曲线时对配合料Redox 或窑炉条件变化就不如第一根曲线那么敏感。允许的SO2含量主要受当地环保标准的限定。在烧油窑炉上约相当于10 lb SO2/t玻璃。

但原料来源常变,或者碎玻璃的比例每行变化时,配合料的Redox数浮动范围就大,而这些情况正是大多数工厂的现状,因此,提供一个比较宽的澄清Redox范围是非常重要的。若不控制玻璃的Redox条件,上述各点只要稍有波动,就能降低玻璃质量,提高窑炉温度,或产生黄色条带。虽然每吨玻璃的SO2含量较大能使配合料有更大的裕度和灵活性,但也必须从合理的窑炉作用以及最终玻璃质量等方面作综合经济权衡。

在大多数烧油窑炉上,还要考虑到另一个因素,那就是燃气和油中的硫含量也会影响玻璃的Redox条件。最后,以几种典型的玻璃配合料成分为例来说明配合料Redox数和玻璃Redox 数(简称 GRN)的计算方法。先测定有关的原料组分的化学氧需要量(COD),然后计算出碳当量或总的还原势。再将总还原势对着表中所列的组分的氧化势作修正。因为碎玻璃和脱色剂的氧化势尚未确定,所以计算中不包括它们。因而将总还原势和总氧化势相加,就可以得到配合料的Redox数。把配合料Redox值除以最终玻璃生成率(以吨表示),就得到玻璃的Redox数。

例1:碳—芒硝浮法玻璃

碳——芒硝浮法法玻璃Redox计算

配合料COD(ppm C) 总COD

砂子2000 1b 150 0.3

纯碱600 75 0.1

石灰石A 170 4200 0.7

石灰石B 480 400 0.2

芒硝70

细煤粉 6 650000 3.9

碎玻璃2000

合计5326 5.2

注:3%H2O(重量)

湿配合料;玻璃生成=2.36t;高碎玻璃比A为海水石灰石; B为白云岩质石灰石

—23.7×5.2=—123.2

H2O修正=+12.0

硫酸盐修正=+70.0

配合料Redox数=—41.2

玻璃Redox 数=—17.5

配合料的SO2=30.1 lb

每吨玻璃的SO2=12.8 lb

澄清数=12.8/—17.5=—0.7

例2:碳-芒硝晶质玻璃

碳-芒硝晶质玻璃Redox计算

配合料COD(ppm C) 总COD

砂子2000 1b 150 0.3

纯碱680 75 0.1

石灰石600 500 0.3

长石200 260 0.1

芒硝26

细煤粉 2.5 650000 1.7

碎玻璃1000

脱色剂 4

合计4512.5 2.5

干配合料;玻璃生成=2.0t;

—23.7×2.5=—59.3

硫酸盐修正=+26.0

配合料Redox数=—33.3

玻璃Redox 数=—16.6

配合料的SO2=13.0 lb

每吨玻璃的SO2=6.5 lb

澄清数=6.5/—16.6=—0.4

例3:黄色器皿玻璃

黄色器皿玻璃Redox计算

配合料COD(ppm C) 总COD

砂子2000 1b 150 0.3

纯碱700 75 0.1

石灰石600 500 0.3

霞石220 250

芒硝70

细煤粉 6 650000 3.9

碎玻璃900

硫铁矿8 275000 2.2

合计4504 6.8

注:3%H2O(重量)

湿配合料:玻璃生成=1.96t;

—23.7×6.9=—163.5

H2O修正=+12.0

硫酸盐修正=+16.0

配合料Redox=—135.5

玻璃Redox 数=—69.1

FeS2的SO2=7.8 lb

Na2SO4的SO2=6.9 lb

总配合料的SO2=14.7 lb

每吨玻璃的SO2=7.5 lb

澄清数=7.5/—69.1=—0.1

由于环保对大气污染的要求愈来愈严,如萤石、食盐、白砒等澄清剂,其应用正受到严厉的限制。只有含硫的物料还能用作为钠钙玻璃的澄清剂,当然,就是这些物料,也不能用得过多。在玻璃制造中,要使熔化-澄清过程合理,就要控制Redox数以促进玻璃中SO2逸出最多。SO2含量不足会造成气泡问题,增高窑炉温度,从而缩短窑炉寿命。每吨玻璃中合理的SO2含量为6磅到10磅之间。在该范围内,计算得到的玻璃Redox数应位于—25到—75之间,相当于澄清数在0.08和0.40之间。严格控制玻璃Redox参数是很重要的,这样就能实现在最低窑炉作业温度下有最高的优质玻璃产出率。

3.玻璃原料和配合料COD值分析方法。

这种分析方法是借鉴自废水处理技术,其原理是将玻璃原料或配合料放在重铬酸钾和浓硫酸的溶液中,在回流状态下沸煮一定时间,含碳物质中的碳被重铬酸钾氧化,而重铬酸钾中的一部分+7价铬离子被还原为+3价铬离子。通过滴定法可以从高价铬离子被还原为低价铬离

子的数量换算出C的数量。化学反应式如下:

K2Cr2O7+ H2SO4+ C→K2SO4+Cr2(SO4)3+ CO2+ H2O

K2Cr2O7+(NH4)2Fe(SO4)2+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4+ H2O

这种分析方法很常见,关键是在分析中必须采取一些措施,防止某些离子的干扰,如氯离子等。这种分析方法的精度(重现性)为测定值的±10%以内(95%信度),其灵敏度为50ppm.C。

玻璃生产工艺流程图

玻璃生产工艺流程图标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

玻璃生产工艺流程图 玻璃是如何生产出来的呢这个问题对于专家来说可能很简单,但是对于普通的消费者来说可能还是有了解的兴趣的,今天,我们和中华包装瓶网的小编一起去简要的了解一下。玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下: 1.配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2.熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。 3.成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A.人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。 B.机械成形。因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。(2)浇铸法,生产光学玻璃。(3)离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止。(4)烧结法,用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。 4.退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直

玻璃配料1

配料制备 一、一、原料的选择 采用什么原料来引入氧化物,是玻璃生产中的一个主要问题。原料的选择,应根据已确定的玻璃组成,玻璃的性质要求,原料的来源、价格、矿藏量与供应的可靠性等来全面地加以考虑。原料的选择恰当,对原料的加工工艺,玻璃的熔制过程、玻璃的质量、生产成本均有应响。一般来说,应遵循如下原则。 1-1原料的质量,必须符合要求,而且成分稳定 原料的化学组成,矿物组成,颗粒度组成都要符合质量要求。首先原料的主要含量必须符合要求。其次化学成分要比较稳定,其波动范围一般是根据玻璃化学成分所允许的偏差进行确定。在不调整配方的情况下,原料的化学组成允许偏差如下: 1-2易于加工 选用易于加工的原料,不但降低设备投资,而且可以减少生产成本。 1-3成本低,能大量供应 在不影响玻璃的前提下,最大限度的采用成本低、近周边地区的原料。减少运费、减少库藏量。如生产瓶罐深色玻璃时,可以采用就近的含铁高的石英砂。1-4少用对人体有害的原料和轻质得原料 轻质得原料易飞扬,一分层,如近几年来纯碱采用重质,不用轻质纯碱。尽量不用轻质碳酸钙、碳酸镁等。 对人体有害的原料如白砒尽量不用,或者与三氧化二锑共用,使用铅化合物原料时,要注意劳动保护并定期检查身体。 1-5对耐火材料要侵蚀小 氟化物。如萤石是有效的助熔剂,但他对耐火材料的侵蚀较大,在熔制条件允许的情况下最好不用,硝酸钠对耐火材料侵蚀较大,而且价格昂贵,除了做澄清剂脱色剂以及有时为了调节配合料气体率,少量使用外,一般不作为引入氧化钠的原料。 二、二、原料的运输与储存 原料的运输和储存,是玻璃生产中不可忽视的问题。如果原料运输与储藏处理不当,会使原料发生报废,供应中断,或积压资金,对生产来说都将来造成影响。 原料储存应该有一定的数量。储量不足,可能供应不上,影响正常生产。储量过多积压资金,增加储量的困难。一般根据原料日用量、原料的运距、可靠性来决定,储存数日至十日。 原料的容量重量,系数(T/M3)。一般以硅砂、砂岩、长石为1.8;石灰石、白云石为1.7;纯碱为0.9;硫酸钠为1.0;锂云母为0.543。 三、原料的加工

钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点

钢化玻璃生产工艺过程及工艺要点 【中国玻璃网】钢化玻璃是安全玻璃的一种,又称为淬火玻璃。通常使用化 学或物理方法,在玻璃表面形成压应力,玻璃承载外力时,首先抵消表层应力,从而提高了承载能力,玻璃强度较普通平板玻璃大大提高。 钢化玻璃按照钢化方法可分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃,按照钢化程度可分为全钢化玻璃、半钢化玻璃和区域钢化玻璃三种。 钢化玻璃生产工艺过程: 生产钢化玻璃的物理钢化方法有风冷钢化、液冷钢化和微粒钢化等多种,其中最常用的是风冷钢化?物理钢化是把玻璃加热到低于软化温度后进行均匀的快速冷却,玻璃外部因迅速冷却而固化、而内部冷却较慢。当内部继续收缩时使玻璃表面产生压应力,而内部为张应力,从而提高了玻璃强度和耐热冲击性。物理钢化的主要设备是钢化炉,它由加热和淬冷两部分组成,按玻璃的输送方式又分为水平钢化炉和垂直钢化炉两种。钢化玻璃的生产工艺流程如下:玻璃原片准备一切裁、钻孔、打槽、磨边一洗涤、干燥一电炉加热一风栅淬冷一成品检验 (1)垂直钢化法垂直钢化法采用夹钳吊挂平板玻璃加热和吹风进行淬火,是最早使用的一种淬火方法。垂直钢化生产线主要由加热炉、压弯装置和钢化风栅三部分组成。经过原片准备、加工、洗涤、干燥和半成品检验等预处理的玻璃,用耐热钢夹钳钳住送入电加热炉中进行加热。 当玻璃加热到需要温度后,快速移至风栅中进行淬冷。在钢化风栅中用压缩空气均匀、迅速地喷吹玻璃的两个表面,使玻璃急剧冷却。在玻璃的冷却过程中,玻璃的内层和表层之间产生很大的温度梯度,因而在玻璃表面层产生压应力,内层产生拉应力,从而提高玻璃的机械强度和耐热冲击性。淬冷后的玻璃从风栅中移出并去除夹具,经检验后包装入库。 使用垂直法生产曲面钢化玻璃,有一步法和二步法两种。二步法是在钢化加

玻璃生产工艺流程图

玻璃生产工艺流程图 玻璃是如何生产出来的呢?这个问题对于专家来说可能很简单,但是对于普通的消费者来说可能还是有了解的兴趣的,今天,我们和中华包装瓶网的小编一起去简要的了解一下。玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下: 1.配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2.熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。 3.成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A.人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。 B.机械成形。因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。(2)浇铸

玻璃配方计算和配合料制备

实验三玻璃配方计算和配合料制备 1 目的意义 1.1 意义 配方计算是根据原料化学成分和所制备的玻璃成分等计算各种原料的需要料。配合料制备就是按照配方配制并加工原料,使之符合材料高温烧制要求。 配方计算和配合料制备是玻璃乃至各种无机非金属材料新品种研制和生产必不可少的工艺过程。配方计算也是对后续玻璃熔制工艺参数的预测,配合料制备则直接影响玻璃的熔制效果和成品性能。 1.2 目的 (1)进一步掌握配方计算的方法; (2)初步掌握配合料的制备方法和步骤; (3)了解影响配合料均一性的因素。 2 实验原理 2.1 玻璃成分的设计 首先,要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能,并依此选择能形成玻璃的氧化物系统,确定决定玻璃主要性质的氧化物,然后确定各氧化物的含量。玻璃系统一般为三组分或四组分,其主要氧化物的总量往往要达到90%(质量)。此外,为了改善玻璃某些性能还要适当加人一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物。因此,大部分工业玻璃都是五六个组分以上。 相图和玻璃形成区域图可作为确定玻璃成分的依据或参考。在应用相图时,如果查阅三元相图,为使玻璃有较小的析晶倾向,或使玻璃的熔制温度降低,成分上就应当趋向于取多组分,应选取的成分应尽量接近相图的共熔点或相界线。在应用玻璃形成区域图时,应当选择离开析晶区与玻璃形成区分界线较远的组成点,使成分具有较低的析晶倾向。 为使设计的玻璃成分能在工艺实践中实施,即能进行熔制、成型等工序,必须要加入一定量的促进熔制,调整料性的氧化物。这些氧化物用量不多,但工艺上却不可少。同时还要考虑选用适当的澄清剂。在制造有色玻璃时,还须考虑基础玻璃对着色的影响。 以上各点是相互联系的,设计时要综合考虑。当然,要确定一种优良配方不是一件简单的工作,实际上,为成功地设计一种具有实用意义,符合预定物化性质和工艺性能的玻璃成分,必须经过多次熔制实践和性能测定,对成分进行多次校正。 表2-1给出两种易熔的Na2O-CaO-SiO2系统玻璃配方,可根据自己的要求进行修改。 表3-1易熔玻璃的成分示例 配方编号SiO CaO MgO A12O3Na2O 备注 2 l 71.5 5.5 1 3 19 氧化物质量百

第三章 熔体和玻璃体的相变

第三章熔体和玻璃体的相变 1、玻璃分相的类型和分相结构特点如何? 玻璃分相有两种类型。一种是以MgO-SiO2系统为代表,在液相线以上就开始发生分相这种分相在热力学上称为稳定分相(或稳定不混溶性),它给玻璃生产带来困难,玻璃会产生分层或强烈的乳浊现象,另一种是以BaO-SiO2系统为代表,往往是在液相线以下开始发生分相,这种分相称为亚稳分相(或亚稳不混溶性),它对玻璃有重要的实际意义。 用电子显微镜在研究BaO-SiO2系统分相时,发现随着成分的变化可以得到不同的分相结构。 2、玻璃析晶的两个阶段及其相互间的关系如何? 析晶过程包括晶核形成和晶体成长两个阶段,成核速度和晶体成长速度都是过冷度和黏度的函数。 3、在硼硅酸盐玻璃中,分相结构对性能的影响如何? 分相对玻璃的性能有重要的作用。它对具有迁移性能如黏度、电导、化学稳定性等的影响较为敏感。 (1)对具有迁移性能的影响 (2)对玻璃析晶的影响 a 为成核提供界面 b 分散相具有高的原子迁移率 c 使成核剂组富集于一相 (3)对玻璃着色的影响 4、高硅氧玻璃的制备原理及工艺过程。 原理:利用分相玻璃中不同相对水、酸、碱的抗蚀程度不同而制得。 工艺过程:常规熔制→热处理(600?C)使之分相→退火后用酸处理(酸沥滤)→得多孔高硅玻璃→ 1200?C烧结得vycor(体积收缩约20~40%)。 5、微晶玻璃的热处理制度及理论基础。 热处理制度:(1)阶梯式热处理制度 · a b 室温→核化温度 升温速率不可过大,一般2~5?C/min.。α低的10?C/min

τ · b c 核化阶段 核化温度Tg~Tg+50?C η=1010~11Pa?S 由于晶核的不断形成而抵抗软化变形。 · c d 核化温度→晶化温度 晶体开始生长 · de 晶化阶段 晶化温度<晶体液相线温度 · ef 冷却过程 冷却速度可较大。 (2)等温制度: 原因:某些系统晶化时释放较多转化热。使温度升高。热散不出加上温度变化使玻璃中温度梯度较大,晶化不好。 解决:等温保温即使放热与玻璃导热及比热适应,晶核形成后就较慢晶化 理论基础:(1)两液分相析出40埃左右小液滴 (2)晶核形成相界面出现含TiO2化合物和立方体 ZrO2微晶核 (3)晶粒长大初期:易裂开(微观应力) 中期:晶体吸收高硅组分形成外壳,α差↓ 后期:r<0.1μm,玻璃相20~30%,α≈0,?N较小

玻璃生产工艺流程图教学文案

玻璃生产工艺流程图

精品文档 玻璃生产工艺流程图 玻璃是如何生产出来的呢?这个问题对于专家来说可能很简单,但是对于普通的消费者来说可能还是有了解的兴趣的,今天,我们和中华包装瓶网的小编一起去简要的了解一下。玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下: 1.配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2.熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。 3.成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A.人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。 B.机械成形。因为人工成形劳动强度大,温度高,条件差,所以,除自由成形外,大部分已被机械成形所取代。机械成形除了压制、吹制、拉制外,还有(1)压延法,用来生产厚的平板玻璃、刻花玻璃、夹金属丝玻璃等。(2)浇铸法,生产光学玻璃。(3)离心浇铸法,用于制造大直径的玻璃管、器皿和大容量的反应锅。这是将玻璃熔体注入高速旋转的模子中,由于离心力使玻璃紧贴到模子壁上,旋转继续进行直到玻璃硬化为止。(4)烧结法,用于生产泡沫玻璃。它是在玻璃粉末中加入发泡剂,在有盖的金属模具中加热,玻璃在加热过程中形成很多闭口气泡这是一种很好的绝热、隔音材料。此外,平板玻璃的成形有垂直引上法、平拉法和浮法。浮法是让玻璃液流漂浮在熔融金属(锡)表面上形成平板玻璃的方法,其主要优点是玻璃质量高(平整、光洁),拉引速度快,产量大。 4.退火,玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

玻璃生产工艺

我国玻璃生产工艺状况的调研报告 班级:粉体一班 姓名:钱金龙 学号: 1103011032 完成时间: 2013、12、24 成绩:

我国玻璃生产工艺状况的调研报告 钱金龙粉体一班 1103011032 摘要:“玻璃”一词有两种含义: 一是作为一种材料和制品,二是指物质的一种物理化学状态。 广义的玻璃包括无机物质和有机物两大类,传统的玻璃是指无机玻璃。 国内的一般定义为经熔融冷却为固体时,不结晶的无机物。 关键词:玻璃浮法流程图 玻璃:一种透明的固体物质,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。 玻璃的生产工艺包括:配料、熔制、成形、退火等工序。分别介绍如下: 1.配料,按照设计好的料方单,将各种原料称量后在一混料机内混合均匀。玻璃的主要原料有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。 2.熔制,将配好的原料经过高温加热,形成均匀的无气泡的玻璃液。这是一个很复杂的物理、化学反应过程。玻璃的熔制在熔窑内进行。熔窑主要有两种类型:一种是坩埚窑,玻璃料盛在坩埚内,在坩埚外面加热。小的坩埚窑只放一个坩埚,大的可多到20个坩埚。坩埚窑是间隙式生产的,现在仅有光学玻璃和颜色玻璃采用坩埚窑生产。另一种是池窑,玻璃料在窑池内熔制,明火在玻璃液面上部加热。玻璃的熔制温度大多在1300~1600゜C。大多数用火焰加热,也有少量用电流加热的,称为电熔窑。现在,池窑都是连续生产的,小的池窑可以是几个米,大的可以大到400多米。 3.成形,是将熔制好的玻璃液转变成具有固定形状的固体制品。成形必须在一定温度范围内才能进行,这是一个冷却过程,玻璃首先由粘性液态转变为可塑态,再转变成脆性固态。成形方法可分为人工成形和机械成形两大类。 A.人工成形。又有(1)吹制,用一根镍铬合金吹管,挑一团玻璃在模具中边转边吹。主要用来成形玻璃泡、瓶、球(划眼镜片用)等。(2)拉制,在吹成小泡后,另一工人用顶盘粘住,二人边吹边拉主要用来制造玻璃管或棒。(3)压制,挑一团玻璃,用剪刀剪下使它掉入凹模中,再用凸模一压。主要用来成形杯、盘等。(4)自由成形,挑料后用钳子、剪刀、镊子等工具直接制成工艺品。

玻璃配料系统原料配料精度提高的设备改进方法

全国性建材科技期刊——《玻璃》2018年第7期总第322期 玻璃配料系统原料配料精度提高的设备改进方法 黄敏 (漳州旗滨玻璃有限公司漳州市363401 ) 摘要根据高档浮法玻璃生产线对原料配料线的要求,结合实际生产中因设备设施引起物料的损失及玻璃配料成分的差 异,采取设备性能改进的有效措施;从配料环节的管控,提高配料精度,优化系统环境,成功实现在线原料设备改造完 善,为生产高质量玻璃提供参考。 关键词配料精度玻璃成分物料损失除尘器三通翻板气动闸板 中图分类号:TQ171 文献标识码:A文章编号:1003-1987(2018)07-0034-05 Equipment Improvement Method for Improving Raw Material Batching Accuracy in Glass Batching System HUANG Min (ZhangzhouKibing Glass Co.,^~td,zhangzhou, 363401 ) Abstract: According to the requirement of raw material batching line for high grade float glass production line,combined with the loss of material and the difference of glass ingredients in actual production because of the problems existing in equipment and facilities,the effective measures are taken to improve the performance of equipment;from the management and control of the ingredient link,the precision of the burden is raised and the system environment is optimized.The work can provide reference for the transformation and improvement of online raw material equipment. Key Words: Ingredient accuracy,glass composition,material loss,dust collector,three way turnover plate, pneumatic gate 〇引言 当今玻璃市场竞争愈发激烈,各企业不断追 求高品质、低成本、排放达标等来提高企业的 竞争力。玻璃配料质量、成分稳定、物料控制 及其防污染是浮法玻璃生产中的重要环节之一。如何确保玻璃原料成分稳定,物料损失控 制在最低限度,是生产高品质玻璃、降低消 耗、改善作业环境的重要保障。以在正常生产 期间解决实际生产中配料线存在的物料损失,成分波动、环境污染引发的玻璃质量问题为例,简述设备改造的经验,为同行解决类似问 题提供参考。 341技术背景 原料配料系统是玻璃生产的重要环节,原料 质量、成分、物料损失、混合均匀度、防污染是 原料工艺重要控制指标,除原料本身的质量通过 检测手段保证外,其他均由系统配套设备、设施 的性能决定的。前期玻璃生产线设计、设备选 型、安装时或多或少存在缺失,导致很多生产线 的配料系统在原料成分稳定、物料损失、环境污 染管控等方面存在各种问题。在当前玻璃市场对 质量要求提升、成本要求下降、环保对粉尘排放 控制要求更加严厉的迫切需要下,对现有配料系 统存在的缺陷有必要实现在线技术改造。

玻璃厂称重配料自动控制系统

玻璃厂称重配料自动控制系统(玻璃窑炉自动配料控制系统) 玻璃厂称重配料自动控制系统
玻璃厂称重配料自动控制系统 (玻璃窑炉配料自动控制系统)的主要目标是根据原料配料的工 艺要求,将颗粒状或粉状原料经称量、混合等工序 ,配制为成份、水分合格的混合料并送入熔 窑料仓。 玻璃厂配料控制系统, 实际上是以散装物料为主的材料配料控制系统。 称重配料自动控制系统由 电子称量机构、称重控制仪表、PLC 以及工业计算机四大部分组成。 玻璃窑炉自动控制系统如下图: l 电子称量机构一般指含传感器、称量仓、给料设备(气动或电动阀门/电振机/螺旋绞刀) 和 排料设备组成的计量单元,也可以是皮带给料秤、螺旋给料秤等; l 一般 1 台称重控制仪表连接 1 台电子称量机构,1 台电子称量机构可对应 1 个或多个原料仓; l PLC 作为逻辑控制核心按工艺配方要求执行电子秤的称量操作; l 工业计算机(与普通计算机完全兼容,更为适应工业恶劣环境)作为上位机是人和机器对话’\
称重配料自动控制系统的特点 工业计算机可以兼容任何 PC-Base 的工控机或商业计算机、手提电脑; 上位机 + PLC 的结构提高了系统的可靠性。上位机除了下达初始工艺参数和控制指令外,不 参与 PLC 的实时控制过程,即使上位机处于脱机状态,PLC 也能顺利地完成当前的生产任务; Windows 操作系统下的高级语言与汇编混合编程, 既保证了系统的可靠性, 又便于软件升级; 中文(简体或繁体)或英文(按要求)友好人机界面,操作非常简便,仅需 1 个小时即可学 会操作; 动态的工艺流程显示画面,操作人员可通过彩色显示器直观地监视整个配料控制过程,包括 料仓输送设备的工作状态、秤量数据、混合机和各种工艺闸阀门的工作状态等;

玻璃制作工艺及流程

玻璃 一:原料及配制 主要原料有,石英砂(sio2),纯碱(Na2CO3),方解石(CaO),石灰石(CaCO3), 硼化合物(B2O3),碳酸钡(BaCO3)。 辅助原料:橙色剂,着色剂,乳浊。助熔。 在配方上,各厂商要依据具体的产品而定,作出适当的调整。在原料中加入适理的氧化锌可增加产品的韧性,在原料中加入适量的有色物质可能使产品着色,如加入氧化铜,产品呈绿色或海蓝色:加入氧华钴着色;加入硒粉呈红色,加入的量影响色的深浅。 在配料中一般允许20%的干净回收料,回收料不宜过多,否则产品易出现粒状,突起。汽泡等。 在配料入炉前,必须将所有料混合在一起,充分搅拌均匀。 二:熔料 混合料加入熔炉中,进行高温熔化,炉内温度依不同的产品而定,一般都在1200-1600度左右,燃料有重油。电力等。 熔炉一般有坩锅和池窑两种,一般的坩锅只有一个口,进料与出料都在此口,池窑则可能进料与出料口分开(视工厂规模),这种只有一个口的炉常要在晚上进行加料,然后密闭,一般新加入的料要熔化8个小时方可使用,所以加料是不可以随时进行的,往往等到料已用完后再加,故一般一个缸的料可用一天,约600-900升。 三.玻璃成型 一般的成型方法有吹制(机吹,人工吹),压制,离心旋转,烧制(辅助作用)。 玻璃模具一般采用生铁铸件。模具质量的好坏也会影响产品品质,因为有的铁质有砂子,则出来的产品就粗糙,有凸粒,在高温下,易脱铁屑而沾在产品上。 一般的模具都有几个排气孔,排气孔很少,一般不影响产品的成型效果,排气效果好的模具,产品的图案,字母则较清晰,模合缝的大小也会影响产品利角的轻重,模具必须预热后方可使用,否则刚产出的产品易破裂。 熔化的料入模具有自动进料与人工操作两种自动进料,每种产品生产前都调好进料量,而人工操作则

触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计 赵学军

触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计赵学军 发表时间:2018-02-03T17:29:44.257Z 来源:《基层建设》2017年第31期作者:赵学军 [导读] 摘要:触摸屏盖板玻璃具有表面硬度高、厚度薄、透过率高、抗冲击性能较好等优点,可应用于手机、数码相机及平板电视等的触摸屏。 凯茂科技(深圳)有限公司 518000 摘要:触摸屏盖板玻璃具有表面硬度高、厚度薄、透过率高、抗冲击性能较好等优点,可应用于手机、数码相机及平板电视等的触摸屏。基于此,本文就围绕触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计展开分析。 关键词:触摸屏盖板玻璃;生产线;配料系统设计 1、原料配料控制系统的发展 1.1早期原料配料系统 早期玻璃厂采用的原料配料称量设备是机械台秤进行称量。核心控制部分采用继电器进行控制。这种系统结构简单、操作方便、价格低廉。但是称量精度低、人工操作劳动强度大、易损部件多、不能自动记录称量结果。 1.2传统原料配料系统 主要包括配料控制器、PLC、计算机、给料控制装置。配料控制器控制每台秤的补料、排料,PLC控制配料时序,计算机对整个配料过程进行监控和管理。系统硬件线路复杂、计算机与配料控制器的通讯可靠性差、可靠性低。 1.3新型原料配料系统 使用专门的PLC玻璃原料配料控制模块,实现配料控制,目前,支持PLC的计算机控制软件越来越多,使计算机与PLC的数据交换变得简单、可靠。触摸屏盖板玻璃生产线系统采用PLC模块控制。 2、触摸屏盖板玻璃生产线原料配料系统组成 触摸屏盖板玻璃生产线工艺布置实行全封闭式设计,配料系统采用单排与双排库结构。各种原料均为合格粉料进厂,通过机械运输进入各种原料仓,经提升、称重、输送、混合、运输至窑头料仓;碎玻璃原料经生产线处理后,由皮带机送入到玻璃料仓,经称量、运输后,与混合料一起进入窑头料仓,准备进入熔窑。配料系统主要部分如下: 2.1称量系统 称量系统采用电磁振动给料机通过专用减振件连接至给料机。该给料机具有多弹簧板结构,使其工作稳定、噪音低、料流运行平稳。控制部分采用自适应控制方式。配料的称量过程采用模糊算法程序,即系统根据物料的喂料或排料状况自动调整给料速度,使其完全满足工艺误差的要求。自适应控制方式是替代经典的双速+提前量控制方式的新技术,在此类控制器的控制下产量和精度均有大幅度的提高,同时也完全去掉人为设定值对系统的影响。 2.2混合及加水系统 称量好的物料通过配料皮带进入混合机内进行混合操作。混合分为干混和湿混,湿混加水采用智能化加水系统。即设定好混合机出口的混合料的湿度百分比,系统将根据工艺给出的干基量配方和有关物料的含水量,自动的、实时的计算出当前混合机内物料的加水量并将其数值传给加水系统,加水系统根据加入水量值采用气压式向混合机内注水,使其混合料的含水量保持给定的、最佳的工艺数值。混合后排料有正常和排废两种模式。排废时,混合料排入废料仓通过人工排除;正常时,混合料排入中间仓通过振动给料机将物料排入混合料皮带并与碎玻璃秤排下的碎玻璃一起通过斗式提升机以及窑头皮带送入窑头仓。 2.3电气控制系统 电气控制系统系由称量控制柜、数据处理系统、主控柜和动力柜组成。它们独立运作,又以问答的方式相连,提高了系统自动化程度和可靠性。控制范围包括:石英砂、碎玻璃上料、系统喂料、自适应调节、称量、系统排料、配料皮带机、混合机的启停、排料门的开关、混合机的加水、混合机下接料、除尘、混合料皮带、斗式提升机、窑头皮带的启停控制。 控制系统具有全自动、自动和手动功能。无论在何种方式下,都含一种强制功能,可以立即启动或停止某种操作,以应付突发事件。全自动是带有计算机监控及所有数据功能的自动方式;自动是无计算机管理的自动工作方式,系统在称量单元和逻辑单元的控制下,按原配料程序和预定的精度进行操作,配方由PLC的OP操作板的键盘输入。手动去掉系统的连锁功能,单台启动输送或混合设备并利用称量单元的控制功能进行配料操作,该方式一般为试车及紧急状态时使用。系统提供连续配料和定批次配料两种方式,并可自由无扰动转换。 3、系统特点、关键问题及解决措施 3.1系统特点 该系统除具有通常的全自动配料和数据处理及配方管理的功能外,更重要的是引进了国外先进的控制管理的自动化理念。高可靠的现场检测手段和高级的软件功能使系统具有了更加面向操作者、面向工厂管理者、面向提高分析能力的智能化控制系统。 系统的重要特点是在完成所有配料操作的同时,将实时提供全方位的故障说明、排除方法、操作指南、操作记录、设备运行记录、配方使用记录等过程并将及时给出分析及判断,使其系统达到高度自动化的同时具有更强的智能化,为科学的管理提供真实的素材和可行的方法。 3.2关键问题 3.2.1配合料含量问题 配合料中由配料设备引入铁粉的含量<30ppm;有害杂质Ti、V、Mn、Ni、Cr、Cu等金属含量分别<3ppm;配合料必须保持一个均匀混合状态,允许分层量为±0.5%;配合料使用的碎玻璃控制碎玻璃细分含量,不需要筛分,粒度尺寸不超过直径20㎜。 3.2.2加料和称量精度问题 称量期间原则上可能出现两种错误,即标准值的平均值和平均值的偏差之间的差异。加料错误通常是系统的特征并且可以被最大限度地消除。加料稳定性通常具有事故性特征,只能通过改变工艺参数降低。静态精度是加静态荷载到电子秤中的误差范围,它是显示重量值和真实荷载重量之间的差别。该数据是使用的电子秤、包括传感器相关的一种定量的质量数据。传感器按照OIML标准制造和检查。动态精度是称重期间料方中给出的标准值和实际称量原材半书牧量之间的差别。该数据是使用的加料技术相关的定量的质量数据。动态精度与加

[上海]玻璃加工工艺流程解读(图文并茂)17821

玻璃加工工艺流程论文 XX金融中心 XX 2013

摘要 随着建筑行业不断地迅猛发展,新型材料的不断地创新,依照国家建筑发展为导向,建筑节约能源材料是当今我国不断推行的战略,建筑外墙装饰不断地被玻璃幕墙所代替,使现代建筑外墙显得美观、大方、得体、环保节能,现阶段我国普遍运用了中空玻璃、夹层玻璃、彩釉玻璃、镀膜玻璃、钢化玻璃及复杂的高分子复合性玻璃,这些玻璃即装饰了建筑外墙,也显得城市美观,给人们带来了舒适感。 关键词:玻璃、切割、磨边、彩釉、夹层、钢化、镀膜

目录前言............................................................ - 4 -第一章玻璃......................................... - 6 -第二章玻璃加工机器设备介绍 ............. - 10 -第三章加工流程.....................................- 15 -第一节玻璃的切割............................. - 15 - 第二节玻璃磨边............................... - 16 - 第三节彩釉玻璃...................................- 18 - 第四节钢化玻璃...................................... - 19 -第五节夹层玻璃.................................... - 22 -第六节镀膜玻璃................................. - 24 - 第七节中空玻璃............................. - 29 - 结束语....................................................... - 34 -

手机玻璃盖板生产加工工艺流程

手机3D玻璃盖板生产加工工艺流程 手机3D玻璃盖板生产加工工艺的流程主要包括:工程→开料开孔→精雕→研磨→清洗→热弯→抛光→检测→钢化→开模→UV转印→镀膜(PVD)→印刷(丝印/喷涂)→镭雕→检包→贴合→包装等,工艺流程长,品质要求高,良率低。 一、工程 确认客户图纸是否可以生产,制作本厂图纸及菲林,并确认流程。(图纸菲林需有制作日期,编号。有修改及时更新,收回旧图纸及菲林),下达指令单,样品全线跟踪。二、CNC开料 材料要求:玻璃材料必须是3D曲面玻璃材质。 板材玻璃在进入深加工作业时,第一道工序就是按照客户的图纸尺寸要求,进行加工余量放量后(一般单边留0.1mm余量),把数据输入到玻璃基板CNC切割机里进行粗坯制作,俗称开料。 注意事项:玻璃切割机需能够高效的进行直线、圆孔、曲线切割,这样可大量节省后续盖板玻璃CNC成型、抛光等工序的加工时间,对盖板玻璃行业提高生产效率,降低生产成本有着十分积极的意义。 第一道工序和普通盖板一样。 三、CNC精雕玻璃(磨边) CNC精雕玻璃是采用精雕机砂轮槽对毛坯玻璃进行磨边,去除余量;并通过钻头将玻璃原料进行倒边和钻孔,用细砂轮对外形及摄像头孔精加工,以满足最终成品要求。加工精度达0.01mm 四、研磨抛光

加入抛光粉,通过研具在一定压力下与加工面作复杂的相对运动,将玻璃原料磨至要求厚度,并抛光成表面镜面效果。 五、清洗 不同加工企业清洗工艺时段不同,一般在磨边之后需清洗,然后再次打磨抛光。 主要清洗掉表面残留废渣,一般采用超声波清洗。 等离子体与固体表面发生反应可以分为物理反应(离子轰击)和化学反应,以介质阻挡放电DBD等离子技术对玻璃基片进行预处理,可引起玻璃藕片表面键后和基团显著变化,使基片表面硅氢基含量显著增加,同时亲水性增强,而表面并不会粗糙,从而能够有效的活化材料的表面 六、热弯工艺 热弯工艺是3D玻璃制程中最核心的工艺之一,也是难点之一。

玻璃配方组成设计与管理

玻璃配方组成设计与管理 何旭远 (五粮液集团环球有限公司,宜宾644007) 摘要:玻璃配方组成对产品的理化性质、生产成本和工艺控制均会产生重大的影响,组成设计不当,不但会造成产品质量下降、废品增加、成本提高,而且会给熔制、成形、退火等工艺控制带来严重后果,甚至无法生产,企业的经济效益和信誉将受到极大的损害。文章主要介绍了配方组成优化设计的原理、计算机模拟设计方法、配方的计算、组成的监控与调整。 关键词:玻璃配方;新品开发;组成设计与管理 Design of Glass Formula Composition and Management HE X u-yuan (T echnology R&D Center of G lobal Gr oup Co,L td.Wuliang ye Group,Y ibin644007,China) Abstract:Glass formula co mposition has significant impact on physical and chemical properties,production cost and pro-cess control.If composition desig n is not adequate,it shall result in low product quality,reject incr ease and cost rise,and also shall bring ser ious consequence to process control,such as melting,forming,annealing,etc,and even product ion stop,caus-ing serious damage to enterpr ise economic benefit and credit.T his article introduces the pr inciple of formula composition opt-i mizing design,metho d of computer simulation design,calculation of formula,monitoring and adjustment of composition. Key words:glass formula;new product development;composition design and manag ement 根据经验、配方,凭直觉建立经验规则的经验性配方设计将使得企业面临2个致命的问题:一是无法将顾客对产品的要求转化为玻璃的性质要求,进而根据性质设计出合理的配方来满足顾客要求。在现代玻璃制造业中这个矛盾尤为突出;二是经验性配方工艺人员个人的经验总结停留在感性阶段,无法从理论上去验证经验总结的正确性,不能及时分析和处理生产中的问题。也正是因为经验的缘故,很难尽快地去改进已有产品的性能。文章详细介绍玻璃配方组成设计的原理及方法、配方及性质计算和应用实例。 1配方组成设计的意义 物质的结构决定了它的性质,改变物质结构就可以改变它的性质。玻璃也一样,玻璃的结构决定了玻璃的性质见式(1),玻璃的组成决定了玻璃的结构见式(2)。由此可见,改变玻璃组成可以改变玻璃性质见式(3)。也正是因为这样,可以将顾客对产品的要求转化对玻璃性质要求,进而改变组成,生产出符合顾客要求的产品。 G p=f(S g)(1) P i=U(G p)(2) G p=U(P i)(3)式中:G p为玻璃的性质;f、U为函数形式;S g为玻璃结构;P i为玻璃组成。 从式(2)中可以看出,P i与G p对应关系的非唯一性,也就是说可以有多种组成满足同一性质指标的要求,因为有的性质与组成之间呈简单的加和关系,如密度、折射率等;有的性质与组成之间不呈简单的加和关系,而与玻璃系统中各组分间化学作用 9

原料自动配料系统方案

原料自动配料系统方案

目录 一、概述 (3) 二、系统设计要求 (3) 1.料仓部分: (3) 2.喂料部分 (3) 3.秤量部分 (3) 4.物料的混合控制 (4) 5.砂岩在线测水 (4) 6.控制系统 (4) 7.控制系统工作条件 (5) 三、系统实现原则 (5) 四、原料配料系统硬件简介 (5) 五、原料配料系统软件功能简介 (9) 1、称量管理 (9) 2、系统监控 (9) 3、报警监控 (10) 4、实时打印 (10) 5、历史数据管理 (10) 6、系统权限管理 (11) 7、系统冗余 (11) 六、多手段的系统维护方法 (11) 1、电话维护 (11) 2、远程维护 (11) 3、现场维护 (11) 附:系统示意图 (13) 工艺图 (13) 配料控制室 (14) 电器布置图 (15) 拓扑结构图 (16)

一、概述 秦皇岛市海北电子技术有限公司原料连续称量配料系统采用先进的SIEMENS (西门子)PLC、工业控制计算机及PANTHER电子称量设备。其主要组成部分包括动力部分、控制部分、喂排料部分及称量部分等,是为浮法玻璃生产设计的计算机全自动控制配料系统。 二、系统设计要求 1.料仓部分: 配料车间使用排仓式储料,共设粉料仓8个、碎玻璃料仓1个,粉料仓的出口处有活化漏斗(碎玻璃和石灰石用丝杠闸门),料仓的活化漏斗出口处通过软连接至喂料机的入口处,系统将根据料仓物料流动情况来决定活化漏斗的启动情况,保证物料供给的正常。 2.喂料部分 喂料部分包括活化料斗和喂料设备(电磁振动给料机或螺旋输送机,根据物料的实际量程选择不同的规格) 芒硝加料团破碎机。 3.秤量部分 秤量部分采用三传感器电子斗秤,秤斗上安有除尘口并与集料皮带导料槽相通,以防止粉尘的外泄。 秤量系统采用“减量法”秤量方式。 排料采用电磁振动给料机。排料应有分时操作的功能,使物料均匀的铺成夹层状态。芒硝和煤粉先入预混机混合,预混机同其他物料同时排料。碎玻璃均匀的撒在混合料上。 物料特征及秤台数: 物料名称台数每批料用量容重水分% 砂岩粉 2 2800kg(2X1400) 1.4 < 5 < 2 长石 1 230kg 1.5 < 2 白云石 1 700kg 1.5 1.05~<0.5 纯碱 1 900kg

玻璃配料2

六、配合料的制备 原料车间主要责任是制备质量符合要求的配合料。根据配料单称量出各种原料的重量,然后再混和机中混合均匀,制成所需用的配合料,再把配合料送到窑头料仓。 设计理念和功能 ZIPPE锤式粉碎机适合于粉碎所有类型的玻璃。近几十年该设备已经在玻璃行业中得到了肯定(例如器皿,浮法,电视机,水晶和家用玻璃行业)。 ZIPPE锤式粉碎机包括一个结实的包装,耐磨的飞速的由电极-浇铸钢铁合金造的锤和一个可调节的受力墙并采用耐磨的设计。 如果需要,转子的翻转速度可以改变,由一个V型带驱动。 粉碎能力的范围可以达到50吨/时。影响能力的参数是玻璃的类型,料滴方法和粒度测定。 所有与玻璃相接触的部件,例如锤,受力墙,受力棒和边墙线,都是由高耐磨电极-浇铸钢铁合金构成。因此,长工作寿命是可以保证的。 对于许多特殊类型的玻璃,不同的设计制作程序,例如不同的受力棒和适合的架子,都是可以改进的。因此,最终碾压粉碎的和线形玻璃如纺织类玻璃和羊毛类玻璃都是可能的。 6-1对配合料的质量要求 保证配合料的质量要求,是加速玻璃融化和提高玻璃质量,防止缺陷的基本措施,对于配合料的主要要求如下。 6-1.1具有正确性和稳定性 配合料必须保证熔制成的玻璃成分正确和稳定。为此必须使原料的化学成分、水分、颗粒度组成等保持稳定。根据原料的成分、水分的变化,随时调整配方,同时要经常校正料称,务求称量准确。 6-1.2具有一定的水分 配合料具一定的水分,一般入原料的颗粒度发生变化,配合料的加水量也要发生变化,可力度越细加水量越多。对纯碱配合料来说,其加水量为3—5%,而对芒硝配合料来说3—7%。为了保证配合料的粘附状态,它的温度应保持在35度以上。 6-1.3具有一定的气体率 为了时玻璃易于澄清和均化,配合料中必须含有一部分能受热份解放出气体的原料,如碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐等。钠钙硅玻璃一般来说,配合料的气体率为15—20%,硼硅酸盐为9—15%。气体率过高会引起玻璃气泡,过低会使玻璃发死。 6-1.4必须混合均匀 配合料在化学物理性质上,必须保持一致。如果混合不均匀,易产生结石、条纹、气泡等缺陷,易熔化物与池壁接助时,以侵蚀耐火材料,造成玻璃不均匀,因此保持均匀。一般要求为:大于95%以上。 6-2配合料的称量 对玻璃配合料称量的要求:即快速准确。如果称量错误就会使配合料或玻璃液报废。一般为1/500精确称量时,要求为1/1000。 大型玻璃厂,采用自动称量。其称量方法,又分别称量法和累计称量法。 6-2.1分别称量法 在每个料仓下面,各设一台秤,原料称量后分别卸在运输机上送入运输机上

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