高硼硅玻璃的熔制
高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析
高硼硅玻璃全电熔窑炉设计分析摘要：随着社会的发展，高硼硅玻璃逐渐得到广泛使用。
高硼硅玻璃具有多种生产方式，其中全电熔窑炉具有操作便捷、维护成本低、环保等特点，因此，许多玻璃生产企业都采用这种方法生产该种玻璃。
基于此，本文简单讨论高硼硅玻璃生产工艺的控制要点，并对全电熔窑炉的设计策略进行分析，以供参考。
关键词：高硼硅玻璃；全电熔窑炉；玻璃生产工艺引言：高硼硅玻璃不但具有高硬度与高强度，还具备高透光率，且化学性质稳定，因此受到了广泛的应用。
目前，高硼硅玻璃主要应用于日常生活、化工、军事等各个方面。
因此，对于高硼硅玻璃要选择合适的生产方式，并加强生产工艺的控制，才能使玻璃的质量得以保证。
1.高硼硅玻璃生产工艺的控制要点1.1料层厚度的控制在高硼硅玻璃进行熔化的时候，需要较高的温度，且不易澄清，因此，无法使用传统的澄清剂对其澄清。
在实际过程中，要使用NaCl进行澄清，但是，由于其沸点为1465℃，所以在高温状态下NaCl易扩散到玻璃液的残留气泡中，最后溢出。
在高硼硅玻璃的生产过程中，由于料层的厚度过大，NaCl蒸气会在溢出时在料层上凝结，并在表层的配料内部残留。
NaCl具有较好的导电性，且熔点较低，因此，表层材料中的NaCl在不断累积的过程中，会导致窑炉内的电流集中在表层，使表层的温度升高，进而出现红顶现象。
因此，为了避免这种问题的出现，要将料层的厚度控制在1cm到1.5cm左右[1]。
1.2硼挥发的控制关于硼挥发的控制，首先要进行料道溢流的设计，使其不但能够符合流体流动的原理，还能够符合玻璃变质层对专用的溢流结构中的黏度与温度的需要。
由于玻璃变质层黏度较强，因此不易溢流，为此，要在溢流的位置设置燃烧器，并使用电加热的手段升高温度，使得溢流能够顺利进行。
其次，要想避免出现通路中的硼出现挥发问题，要对料道进行封闭。
由于玻璃液会对耐火材料产生腐蚀，因此要采用合适的盖板砖，并降低玻璃液的温度，从而能够最大程度上减少腐蚀现象的发生。
高硼硅玻璃熔制工艺《本厂》第三节
高硼硅玻璃熔制工艺《本厂》第三节第二章、〖天然气玻璃窑炉的司炉操作〗在玻璃制品的生产工艺中，熔制玻璃的窑炉是非常重要的热工设备。
针对各种不同产品和要求正确合理设计窑炉：选用符合特定技术要求和质量标准的耐火材料，严格执行窑炉砌筑施工范围，按要求完成烤炉和密封保温工作，以上各点是窑炉正常投产保证窑炉达到技术经济指标和安全生产的重要环节。
在玻璃制品的生产中，为得到合格的产品正确和稳定的窑炉操作十分重要，窑炉重要的运行，参数、温度、液面、等必须操作正确并且稳定，多年的生产实践证明这是至关重要的控制环节，必须认真研究和实施。
本文论述和探讨的是使用天然气玻璃窑炉燃烧火焰组织，以及司炉工操作要点。
第一节：《玻璃窑炉对然烧火焰的要求》一、燃烧火焰要求温度高，亮度大。
玻璃窑炉在熔制玻璃的过程中，原料获得热量绝大部分是靠火焰辐射传热所提供的，已较为理想的燃油玻璃窑炉为例，热量传递90﹪来自辐射，10﹪依靠对流，而天然气窑炉，由于天然气燃烧速度慢，亮度不够，火焰发飘而有其特点，必须在窑炉结构设计和燃烧喷枪合理选用上解决，同时在司炉操作中控制和掌握。
在玻璃液的熔制过程中玻璃液的受热与燃烧火焰的温度(T)4成正比，并且与燃烧火焰辐射传热系数K值成正比。
在窑炉实际生产操作中，因为受窑炉耐火材料安全因素的制约，不能大辐度提高火焰的燃烧温度T。
而只能设法提高火焰辐射传热系数K值，在实验中得知。
K值大小与火焰黑度εf成正比，火焰黑度εF高则火焰亮度大。
分析几种燃料燃烧的情况：发生炉煤气因为含有大量碳粒燃烧时火焰黑度εf达0.7火焰较明亮，重油黑度εf值为0.85，燃烧火焰最为明亮，而天然气在无焰燃烧时εf值为0.2观察火焰时略呈紫色，在有火焰时εf值可达0.6这时火焰比较明亮。
我厂使用的天然气主要成分是甲烷，在燃烧过程中很难形成黑度大的明亮火焰，要想达到理想的火焰状态，必须设法在天然气燃烧过程中尽可能的“增碳”，为此小炉的设计至关重要。
高硼硅玻璃的熔制
高硼硅玻璃的熔制高硼硅玻璃的熔制2011年01月18日第一篇高硼硅玻璃简介第二篇配料工序简介第三篇熔化工序简介第四篇成型工序简介第一篇高硼硅玻璃简介一、玻璃的概念及性质二、高硼硅玻璃简介三、高硼硅玻璃生产工艺流程一、玻璃的概念及性质玻璃是一种熔融、冷却、固化的非结晶态的无机物。
具有透明，坚硬，良好的耐腐蚀、耐热和电学、光学性质；能够用多种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品；可以通过调整化学组成改变其性质，以适应不同的使用要求。
高硼砂玻璃主要组成成份：SiO2,Al2O3,B2O3,Na2O+K2O 。
二、高硼硅玻璃简介1、高硼硅玻璃的性质（1）有很低的热膨胀系数，因而热稳定性好。
（2）硬度大，抗磨耗性好，相同条件下只有一般玻璃磨耗性的四分之一，制品表面损伤小，使用寿命长。
（3）导热性高，由于高硼硅玻璃不会被腐蚀生成氧化膜，因此它的导热性能高。
（4）电阻率大，由于高硼硅玻璃组成中一价金属离子少，因而介电常数小，电阻率高,是一种优质的电真空玻璃。
（5）化学稳定性好，这种玻璃对水和酸的侵蚀有着很强的抵抗能力，但抗碱性差。
2、高硼硅玻璃的工艺特点：（1）、熔化温度高（1680℃）。
一般选用适当的澄清剂（高温澄清剂NaCL）、使用高质量的耐火材料、采用电辅助加热和全电熔技术。
（2）、硼挥发。
选用合适的原料，采取密封料道等技术。
（3）、玻璃液的分层。
提高下层玻璃液的温度，以改善其流动性减少分层，并采用炉底排料装置。
（全电熔技术的应用）（4）、玻璃液易分相。
选择合适的玻璃成份，合理的加工工艺。
?3、高硼硅玻璃的理化性能高硼硅玻璃的膨胀系数：33*10-7℃-1高硼硅玻璃的密度:2.23±0.02g/cm3高硼硅玻璃耐酸耐水一级、耐碱二级。
高硼硅玻璃的退火温度560±10℃，软化点温度810±10℃工作点温度1260±10℃，转变点温度525±15℃，应变点515±10℃三、高硼硅玻璃生产的工艺流程配料工序—熔化工序—成型工序—退火工序—包装工序配料工序：配合料的制备熔化工序：配合料的熔化，玻璃液的形成（玻璃熔制过程分为五个阶段：硅酸盐的形成、玻璃液形成、澄清、均化和冷却）成型工序：玻璃液的成型退火工序：玻璃半成品应力的消除包装工序：成品包装第二篇配料工序简介一、配合料制备工艺流程二、高硼硅玻璃原料质量标准及作用三、配合料质量要求四、碎玻璃的使用五、配料工序对熔化的影响六、配料工序产生的缺陷七、配料工序操作规程及工艺规程八、配料工序考核标准及细则一、配合料制备工艺流程原料的领取—原料的称量—原料的混合本工序的主要任务是：根据料方称量出各种复合工艺要求的化工矿石原料，然后在混料机中均匀混合，制备出合乎工艺要求的配合料，再把配合料送至窑头料仓。
玻璃熔制过程的五个阶段
玻璃的熔制过程通常分为以下五个主要阶段，每个阶段对最终玻璃质量起着至关重要的作用：
1. 原料准备
•玻璃熔制的原料主要包括硅砂（SiO2）、碱金属氧化物（如Na2O）和助熔剂（如CaO）。
原料需要经过筛分、混合、干燥等处理，确保原料均
匀并去除杂质。
通常还会加入碎玻璃（废玻璃），帮助提高熔化效率。
2. 熔化
•在熔窑中，混合好的原料在高温（1300-1500℃）下加热熔化，形成均匀的液态玻璃。
熔化过程需要较长时间，以确保所有成分充分反应，减少
气泡和夹杂物。
这一阶段至关重要，决定了玻璃的基本性质。
3. 澄清
•在熔化完成后，玻璃液需要经过澄清阶段。
此时，熔融玻璃中的气泡和未完全溶解的固体颗粒会逐渐上升并排出。
通常会通过提高温度或使用
澄清剂（如硝酸钾或硝酸钠）来加速气泡的消除。
4. 均化
•在气泡排除后，玻璃液需要均化，即通过搅拌或控制温度，使玻璃液中的各成分分布更加均匀，确保不同区域的化学成分和物理性质一致。
这
一过程能够防止玻璃内部出现成分不均或结构缺陷。
5. 成形与退火
•成形：玻璃液冷却至适当温度后，会进行成形，常见的成形方法包括浮法（用于生产平板玻璃）、吹制法（用于生产瓶子、玻璃器皿）等。
•退火：成形后的玻璃需要经过退火炉进行缓慢冷却。
退火过程可以缓解玻璃内部的应力，防止玻璃在冷却过程中因热应力而开裂。
这五个阶段共同作用，确保玻璃的结构完整性、透明度和机械性能。
高硼硅玻璃熔化工艺(本厂)
高硼硅玻璃熔化工艺《本厂》第一章，《玻璃的熔制工艺》第一节：玻璃的熔制工艺。
第二节；影响玻璃熔制过程的工艺因素：第二章，《天然气玻璃窑炉的司炉操作》第一节：玻璃窑炉对燃烧火焰的要求。
第二节：玻璃窑炉对窑压的要求。
第三节：窑炉司炉操作要点。
第一节，玻璃的熔制过程，熔制是玻璃生产过程中重要的工序之一，它是配合料经过高温加速形成均匀的，无气泡的，并符合成型要求玻璃的过程，从生产实践中得知，玻璃制品大部分缺陷主要是在熔制过程中产生的，玻璃制品也与燃料消耗和窑炉寿命都密切相关。
因此合理的熔制是玻璃生产顺利进行，并生产玻璃液的重要保证。
玻璃熔制是一个非常复杂的过程，它包括一系列的物理，化学的变化过程。
这些变化过程对各种不同的配合料大体上是相同的。
只有充分的了解玻璃熔制过程中所发生的各种变化以及完成这些变化所需要的条件，才能制定出合理的熔化制度使玻璃的熔制过程顺利进行。
《玻璃在高温下熔制的5个重要过程》一、《硅酸盐的形成阶段》硅酸盐的生成反应是在固体状态下进行的，配合料中的各组分发生一系列的物理变化，和化学变化。
硅酸盐的生成反应温度：800~900℃，反应阶段结束的标志是粉料中主要固相反应完成。
大量气体物质逸出。
配合料变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。
二、《玻璃的形成阶段》再继续加热条件下，硅酸盐烧结物开始溶化，同时硅酸盐与剩余的二氧硅相互溶解。
玻璃形成的反应温度为﹕1200~1250℃反应阶段结束的标志是烧结物变成透明体已没有未起反应的配合料。
但玻璃存在大量气泡和条纹，化学组成合性质尚未均与一致。
三、《玻璃的澄清阶段》随着温度的继续升高，玻璃的粘度下降，玻璃液中的可见气泡消失，除去气泡的这一过程称为玻璃的澄清过程。
澄清过程的温度为：1400~1500℃，澄清过程中气泡消除的方式：㈠、使玻璃中的气泡体积增大，加速上升，漂浮出玻璃表面后破裂消失。
这种方式主要在池炉内的溶化部进行，而且是主要的气泡消除方式。
第一篇 高硼硅玻璃简介
第一篇高硼硅玻璃简介一、玻璃的概念及(yi _bo li de gai nian ji)性质二、高硼硅玻璃简介三、高硼硅玻璃生产工艺流程一、配合料制备工艺流程原料的领取—原料的称辆原料的混合本工序的主要任务是：根据料方称量出各种复合工艺要求的化工矿石原料，然后在混料机中均匀混合，制备出合乎工艺要求的配合料，再把配合料送至窑头料仓。
本工序为特殊工序(ben3 gong1 xu4 wei4 te4 shu1 gong1 xu4)，配合料的质量，是根据其均匀度与化学组成的正确性来评定的。
二、高硼硅玻璃采用的原料、质量标准及作用石英砂(SiO2)、硼砂(Na2B4O7·10H2O，Na2B4O7·5H2O)、硼酸(H3BO3)、氢氧化铝(Al(OH)3)、食盐(NaCl)、碎玻璃。
1、石英砂：主要引入二氧化硅（SiO2）。
二氧化硅是重要的玻璃形成氧化物，熔点为1800℃，在玻璃中以硅氧四面体[SiO4]的结构单元形成不规则的连续结(de0 jie2 gou4 dan1 yuan2 xing2 cheng2 bu4 gui1 ze2 de0 lian2 xu4 jie2)构，构成玻璃的骨架。
二氧化硅能降低玻璃的热膨胀系数，进步玻璃的热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐热性、硬度、机械强度、透明度和粘度。
质量标准：A）成份：安徽凤阳SiO2≥99.3% Fe2O3≤0.03%B）粒度：全部通过60# 60-140#≥80% 200#以上≤5%C）外观：一般为白色D）水分≤0.5%2、硼砂：熔制时引入Na2O和B2O3，B2O3易挥发。
B2O3能降低玻璃的热膨胀系数，进步玻璃的热稳定性、化学稳定性，改善玻璃的光泽，进步玻璃的机械强度。
B2O3在高温时能降低玻璃的粘度，在低温时则进步玻璃的粘度。
B2O3还起助熔作用。
?质量标准：?十水硼砂（Na2B4O7·10H2O）a) 成份：B2O3≥34.8%；Na2O≥15% b) 外观：一般(wai guan _yi ban)为白色结晶体五水硼砂（Na2B4O7·5H2O）a) 成份：B2O3 ≥47%；Na2O≥21%b) 外观：一般为白色结晶体3、硼酸：高温受热分解变(_peng suan _gao wen shou re fen jie bian)为熔融的B2O3质量标准：a) 成份：B2O3 ≥56% Fe2O3≤0.01% b) 外观：一般为白色鳞片状晶体4、氢氧化铝：高温分解生成Al2O3，Al2O3在玻璃中能进步玻璃的化学稳定性，增加机械强度，并能降低玻璃的析晶倾向。
高硼硅玻璃熔制过程第二节
高硼硅玻璃熔制过程第二节，溶解工培训讲义玻璃的概念及性质玻璃是一种熔融、冷却、固化的非结晶态的无机物。
具有透明，坚硬，良好的耐腐蚀、耐热和电学、光学性质；能够用多种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品；可以通过调整化学组成改变其性质，以适应不同的使用要求。
2. 高硼硅玻璃采用的原料是什么？各种原料在玻璃形成过程中的作用是什么？答：原料为：石英砂(SiO2)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、硼酸(H3BO3)、硝酸钠(NaNO3)、氢氧化铝(Al(OH)3)、食盐(NaCl)、氟硅酸钠(Na2SiF6)、碎玻璃。
①石英砂：主要引入二氧化硅（SiO2）。
二氧化硅是重要的玻璃形成氧化物，在玻璃中以硅氧四面体[SiO4]的结构单元形成不规则的连续结构，构成玻璃的骨架。
二氧化硅能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性、软化温度、耐热性、硬度、机械强度、透明度和粘度。
②硼砂：熔制时同时引入Na2O和B2O3，B2O3易挥发。
B2O3能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性、化学稳定性，改善玻璃的光泽，提高玻璃的机械强度。
B2O3在高温时能降低玻璃的粘度，在低温时则提高玻璃的粘度。
B2O3还起助熔作用。
③硼酸：高温受热分解变为熔融的B2O3。
B2O3的作用如上述硼砂中所述。
④氢氧化铝：高温分解生成Al2O3，Al2O3在玻璃中能提高玻璃的化学稳定性，增加机械强度，并能降低玻璃的析晶倾向。
Al2O3还能降低玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，减轻玻璃熔体对耐火材料的侵蚀，但是，Al2O3含量增加会使玻璃熔体的粘度大幅度提高。
⑤食盐：食盐在高温时气化挥发，促进玻璃澄清。
⑥氟硅酸钠：氟硅酸钠用作澄清济、助溶剂和乳浊济。
⑦硝酸钠：NaNO3熔点和分解温度较低，受热分解为Na2O、N2、O2，可与二氧化硅（SiO2）形成低共熔物，同时还具有强氧化和澄清作用，因而加速了玻璃的熔制。
⑧碎玻璃：采用碎玻璃不但可以利用废物，而且在合理的使用下，还可以加速玻璃的熔制过程，降低熔制的热消耗，从而降低玻璃的生产成本并提高产量。
全电熔窑生产高硼硅玻璃工艺控制初探
高硼硅玻璃的生产多采用火焰电助熔法、全电 熔法等。火焰电助熔法由于液面温度高，硼挥发严 重，能耗高，操作环境较差。电熔窑由于是冷顶操 作，能量损失小，硼挥发少等优点。目前，在国家 节能减排政策的指引下，电熔窑被越来越多的厂家 接受。电熔法是通过电极将电流引入破璃液中，通 电后两电极间的玻璃液在交流电的作用下产生焦耳 热，从而达到熔化和调温的目的。而高硼硅玻璃溶 液中只含有少量的碱金属离子，导电性较差，生产 操作比较困难。作者就工作的实际经验和大家一起
5 结 论
（ 1） 通 过 以 上 对 玻 璃 样 品 有 关 性 能 的 测 定 ， 可以采用现有玻璃的基础成分作为基料,针对Fe2O3CeO2-TiO2着色剂系统用钛铁矿精矿取代氧化铈时对 工艺参数作适当调整即可批量生产。
（ 2） 使 用 钛 铁 矿 精 矿 代 替 氧 化 铈 的 玻 璃 样 品 经检测其光学性能接近与以Fe2O3-CeO2-TiO2为着色 剂玻璃样品的指标。玻璃样品光学指标既保证太阳 光总透射降低，又能保证紫外线吸收的功能。
2 表面料层厚度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ控制
高硼硅玻璃熔化温度高，难于澄清，采用传统 的澄清剂，澄清效果不明显。现在普遍采用氯化钠 作为澄清剂，氯化钠的沸点为1 413 ℃。在更高的温 度下，氯化钠便会从玻璃液扩散到残余气泡内，使 之膨胀，从而上升溢出玻璃液。如果生产时料层偏 厚（从外观上来看，整个料层呈现暗色，看不见有 红色的地方），氯化钠蒸气向外溢出时，遇到冷却
Zhao Jinzhu , Li Xiaojuan, Li Lixia, Chen Guoqiang, Yan Hongtao (Hebei vocational technical college of building materials , Qinhuangdao , 066004 ) Abstract : The control of production technology parameters is difficulty due to high melting temperature of borosilicate glass and volatility of boron . In this passage the troubles occurred in practical production was discussed under the condition of full electric melting furnace . Key words : borosilicate glass , power regulation , thickness of material bed , stability of fluid level , volatile of boron , demixing
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高硼硅玻璃的熔制
第一篇高硼硅玻璃简介
一、玻璃的概念及性质
二、高硼硅玻璃简介
三、高硼硅玻璃生产工艺流程
一、玻璃的概念及性质
玻璃是一种熔融、冷却、固化的非结晶态的无机物。
具有透明，坚硬，良好的耐腐蚀、耐热和电学、光学性质；能够用多种成型和加工方法制成各种形状和大小的制品；可以通过调整化学组成改变其性质，以适应不同的使用要求。
高硼砂玻璃主要组成成份：
SiO2,Al2O3,B2O3,Na2O+K2O 。
二、高硼硅玻璃简介
1、高硼硅玻璃的性质
（1）有很低的热膨胀系数，因而热稳定性好。
（2）硬度大，抗磨耗性好，相同条件下只有一般玻璃磨耗性的四分之一，制品表面损伤小，使用寿命长。
（3）导热性高，由于高硼硅玻璃不会被腐蚀生成氧化膜，因此它的导热性能高。
（4）电阻率大，由于高硼硅玻璃组成中一价金属离子少，因而介电常数小，电阻率高,是一种优质的电真空玻璃。
（5）化学稳定性好，这种玻璃对水和酸的侵蚀有着很强的抵抗能力，但抗碱性差。
2、高硼硅玻璃的工艺特点：
（1）、熔化温度高（1680℃）。
一般选用适当的澄清剂（高温澄清剂NaCL）、使用高质量的耐火材料、采用电辅助加热和全电熔技术。
（2）、硼挥发。
选用合适的原料，采取密封料道等技术。
（3）、玻璃液的分层。
提高下层玻璃液的温度，以改善其流动性减少分层，并采用炉底排料装置。
（全电熔技术的应用）
（4）、玻璃液易分相。
选择合适的玻璃成份，合理的加工工艺。
3、高硼硅玻璃的理化性能
高硼硅玻璃的膨胀系数：33*10-7℃-1
高硼硅玻璃的密度:2.23±0.02g/cm3
高硼硅玻璃耐酸耐水一级、耐碱二级。
高硼硅玻璃的退火温度560±10℃，软化点温度810±10℃
工作点温度1260±10℃，转变点温度525±15℃，应变点515±10℃
三、高硼硅玻璃生产的工艺流程
配料工序—熔化工序—成型工序—退火工序—包装工序
配料工序：配合料的制备
熔化工序：配合料的熔化，玻璃液的形成（玻璃熔制过程分为五个阶段：硅酸盐的形成、玻璃液形成、澄清、均化和冷却）
成型工序：玻璃液的成型
退火工序：玻璃半成品应力的消除
包装工序：成品包装
四、碎玻璃的使用
五、配料工序对熔化的影响
六、配料工序产生的缺陷
七、配料工序操作规程及工艺规程。