实验二 玻璃熔制讲义
玻璃熔制实验
一、实验目的
在玻璃科学研究和生产中，研制一种新型玻璃或新产品，改善玻璃的性质，改革玻璃的熔制工艺，探讨各种因素对玻璃性能的影响等都需要进行熔制实验。玻璃熔制实验是进行生产质量控制、新产品开发和材料研究的重要方法。
本实验的目的：
1．掌握玻璃组成的设计方法和配方的计算方法。
2．了解玻璃熔制的原理和过程以及影响玻璃熔制的各种因素。
3．针对生产工艺上出现的问题提出解决的方法。
4．熟悉高温炉和退火炉的使用方法和玻璃熔制的操作技能。
5．掌握玻璃熔制制度的确定方法。
二、实验原理
根据玻璃制品的性能要求，设计玻璃的化学组成，并以此为主要依据，进行配料，制备好的配合料在高温下加热，将发生一系列的物理的、化学的、物理化学的变化，变化的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物，即没有气泡、结石、均匀的玻璃液，然后均匀地降温以供成型需要。这个过程大致分为五个阶段：硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却。
三、仪器设备
硅钼棒电炉（使用上限温度为1 600℃）一台、控温仪一台、马弗炉一台、天平（感量0．001 g）、坩埚、不锈钢挑料棒、500 mm以上坩埚钳、加料勺、护目镜、石棉手套、成型模具等。
四、实验步骤
1．配料
熔制玻璃采用多种原料进行配料，配料与玻璃成分、原料有关。
配料是根据设计的玻璃成分和选择的原料的化学组成来计算的，为得到指定性能的玻璃，在实验室熔制玻璃要反复多次熔制，多次修改玻璃成分，以达到合乎要求的玻璃性能和其他条件，因此要反复改变料方，改变原料和它们的质量配合比。
配料时应注意原料中所含的水分变动，要确切地掌握原料的化学成分，然后可按所要求的玻璃成分，根据各种原料的化学成分来计算料方。计算时有些原料（如碳粉）并不引入玻璃成分中，则应根据需要另行计算。
配料时必须准确称量各种原料，注意适当的气体比，配合料应含有适当的水分，必须重视均匀混合，并防止飞尘和结块，粉料的化学成分和玻璃制品的化学成分是不完全相同的，在计算料方时可加以调整。
2．熔制
料配好后，即将粉料加到经在炉内预热到指定温度的坩埚里，然后放入炉内（为防止坩埚意外破裂造成电炉损坏，可将坩埚放入浅的耐火匣钵中，坩埚底部垫Al2O3粉）进行熔化。
粉料入炉前的准备工作：首先把熔炉升温，在升温同时，必须将料配好，且把坩埚准备好，升温的控制是根据化什么料而定，因为不同的玻璃加料温度不同。因此，必须事先拟订一个熔制的温度制度，即从加料开始，经过澄清，直至出料为止的温度和时间的曲线。
温度制度主要根据玻璃成分来制定。但常常加入一些澄清剂或其他原料后，就能改变温度曲线。在实际上这是一个复杂的问题，不通过实践是不能解决的，不能单靠理论推算，因为影响熔制的因素很多。
即使确定了合理的温度制度，还不一定能熔制好玻璃，除了严格控制温度条件外，还
涉及到耐火材料坩埚的质量，侵蚀性不同的玻璃，对坩埚也有相应的要求。特别熔制光学玻璃，则坩埚的质量是关键。在实验室里常采用白金坩埚，白金坩埚也有老化问题，白金坩埚被侵蚀后会影响玻璃的质量。此外，原料本身的纯度、颗粒度、水分以及配合料的均匀性、含水量、料形等以及炉内的气氛、压力都与熔化有关。
总之，粉料入炉前的准备有以下几项：
1．起始电压则为工作电压的 l／4到 l／3，大约采用 15min的起始电压，然后很快转换到下一挡，在 30 min内可转到全工作电压。以后，一般以 300－400℃／h的速度升温。对于硼酸酐等含有高温下产气物质的配合料，则升温速度要降低，以防物料溢出。
（2）准备好坩埚，耐火材料坩埚必须预热，尤其是新坩埚，要防止开裂。
（3）配好合格的粉料。
（4）拟订好温度制度。
准备工作做好后，坩埚在炉内达到加料温度时，即可开始加料。当然有些料也可在加料温度前投入坩埚。加料一般都要分几次，因为熔化时有大量气体逸出，翻腾很剧烈，所以第一次加料不能加满，在第二次加料时，坩埚的料粉基本上已经熔化，这样就可以稍满些。加料的次数、数量和相隔时间，就要看玻璃熔化的实际情况，加料可在炉外加，这就需要加得快，尽可能减少飞尘。加料时间太长，会使炉内温度波动大大。
料加完后，主要是玻璃熔化阶段，实际上这个时间较短。在高温下配合料很快转化为玻璃液，在实验室熔制玻璃时，加料温度相当于玻璃熔化温度，加料的过程处于玻璃熔化的过程中。粉料熔化后，玻璃还需澄清，即去除玻璃液内可见的气泡，这样较复杂，常采取提高温度，并保持相当长的时间（一般2－3h）。此时使玻璃液不但去除一些小气泡，同时也使玻璃液更均匀。也有在提高温度后，再适当降低些温度，更有利于消除气泡，还需采用机械搅拌。搅拌的快慢、位置和方向等都直接影响到玻璃熔制的质量和速度，搅拌浆的材料和结构也很重要。所以熔制光学玻璃尚需拟订搅拌制度，即转速和时间的曲线，一般控制在30一60 r／min。
在坩埚里熔制玻璃，加料、熔化、澄清、均化虽可分成先后阶段，而实际上是交错进行的。加料时玻璃已在熔化，澄清主要去除小气泡，但大量气泡逸出是在熔化时，澄清时亦难免还有些原料尚未完全熔化，因此又是玻璃熔化的继续。根据玻璃成分不同，决定澄清的温度和时间。常常加些澄清剂，主要目的为了去除气泡，并缩短澄清时间。玻璃液去除气泡对玻璃液均化亦有利。但有时亦不一致，如升高温度降低玻璃液粘度有利于气泡逸出，但由于增加了对耐火材料的侵蚀而产生不均匀，甚至相反发生更多的气泡，这就取决于耐火材料的质量。玻璃液保持一定时间澄清后，挑出的料如果无砂粒、条纹和大气泡，并且透亮均匀，即可开始冷却，在冷却过程中，亦对气泡的均匀性有关，因此需要适当的冷却速度。冷却的终点即达出料温度。
3．出料
冷却到一定温度即可出料。在实验室中，玻璃的成型一般采取模型浇注法或“破埚法”。前者把坩埚从炉内取出，倒在预热的模子里成型（块或棒），然后送入退火炉，根据规定的温度（一般500－600℃）进行退火，当冷却到接近室温时，即可从退火炉取出玻璃制品。应注意的是成型时玻璃液倒入模子时，不使气泡和条纹再产生，并防止开裂。特别应注意退火温度制度的控制。后者是在完成熔制后，连同坩埚一起冷却并退火，冷却后再除去坩埚，得到所需要的试样。
五、实验记录和实验结果
在熔制实验过程中，要详细记录观察到的现象。熔制实验完成后，可按下表填写实验结果。
六、注意事项
1．高温操作时要戴防护用具。
2．操作时必须严肃认真。
3．钳坩埚时要防止发生意外事故。
七、思考题
1．在设计玻璃组成时应注意哪些原则？
2．在配方计算时应注意哪些事项？
3．配合料的混合均匀度与哪些因素有关？
4．影响熔制过程的因素有哪些？
5．如何选用坩埚？
6．如何判断玻璃的熔制质量？
固相反应法制备硅酸盐长余辉发光粉
一、实验目的
1．掌握固相合成法的基本原理和方法
2．了解硅酸盐长余辉发光粉的发光机理
3．掌握高温炉和荧光灯的使用方法
二、仪器和药品
1．仪器：玛瑙研钵，高温炉，荧光分析仪，X一射线衍射仪，坩埚，电子天平。
2．药品：SiO2，SrCO3，（MgCO3）4·Mg（OH）2，Eu203和Dy2 03，H3BO3，无水乙醇等，它们的纯度均为分析纯；粒状活性碳。
三、实验原理
固体合成是材料研究和生产中最重要的方法之一，其特点是流程短，速度快，无污染等优点，缺点是能耗较大。由于固体混合的接触面积小，固体颗粒大小一般在几个微米，因而必须用提高温度来加快反应速度；高温使反应物的接触界面部分熔融而反应，然后向体相中扩散，最后成为单一物相而反应完全。
固体反应是指原料在其熔化前至少是主要原料未熔化前进行的反应。若熔化后进行的反应则与普通液体反应没有差别。固体反应是非常复杂的，尤其在原料组成复杂时，往往很难进行得彻底，甚至得不到所要的产物，这与局部浓度和传质有关系。一般来说影响固体合成的因素主要有样品混合的均匀程度和温度。
样品不均匀容易使得到的产物含有杂相，有时甚至得不到所需要的产物。样品的均匀性可以通过长时间研磨、合成前驱体（溶胶一凝胶法、共沉淀法、配合物法等）等方法来改善，长时间研磨只能有限地改善样品的均匀性，一般可以使粉末颗粒达到数微米，更进一步磨细事实上不太可能；合成前驱体法比研磨法有效得多，如共沉淀法可以达到反应物分子水平的均一混合。原料颗粒越小，混合越均匀，反应所需要的温度就越低，故前驱作法往往可以使固体反应温度下降200～500度，但缺点是周期长，合成前驱体之前有溶剂污染。
反应温度往往是材料合成中最重要的，过高和过低的温度都是应该避免的，过高的温度会导致产物熔化损坏坩埚，甚至使目的产物分解，而过低的温度则导致反应不完全，出现杂相，反应时间过长的缺点。最佳温度一般需要通过实验来确定，但一般估计是反应物中最低熔点的三分之二左右便能使反应有效进行，若辅以助熔剂，则反应温度还可以进一步降低。
助熔剂在固体合成中经常用到，正象水溶液中合成水所起的作用一样，助熔剂往往起到媒介和降低温度作用，故助熔剂的熔点往往比各种反应物的熔点低。助熔剂的选择原则除了熔点低外，还需要考虑反应过程中对产物纯度和性能方面的影响或反应过程中容易除去。助熔剂的用量往往很少。
反应物原料的选择对固体合成也很重要，如无定形体反应物比晶形反应物的反应活性高得多，而新分解得到的中间反应物也比晶形反应物的活性高，高活性的原料也会使反应所需的温度降低，故原料的选择上将优先考虑无定形体和易分解成活性反应物的一类。如常用碳酸盐、硝酸盐、草酸盐或其它有机酸盐作原料以使反应更易进行。具体使用何种盐类有时还需要考虑这些盐分解所产生的气氛，硝酸盐分解得到氧化性气氛（NO2，O2），草酸盐和其它有机酸盐分解得到还原性气氛（CO），而碳酸盐分解产生的气氛既无氧化性又无还原性（CO2）污染也最小，因而碳酸盐是常用原料之一。要得到碱性氧化物可以用硝酸盐、碳酸盐、草酸盐等一类阴离子易分解成气体的原料，而要得到酸性氧化物可以用铵盐或酸性氧化物的水合物这一类阳离子部分易分解成气体的原料。
固体合成通常在高温炉（马福炉）中进行。高温炉通常根据设计温度来使用加热炉丝和耐火保温材料。常见的高温炉有普通电阻丝作加热元件的高温炉，碳硅棒作加热元件的高温
炉和硅钼棒作加热元件的高温炉。普通电阻丝高温炉只能提供常温到1000℃的温度，碳硅棒作加热元件的高温炉则可提供从常温到1300℃的温度，而硅钢棒作加热元件的高温炉则可以提供从800℃到1700℃的温度（一般不在1000℃以下使用）。可根据需要选用不同的高温炉。
长余辉发光材料又称为“夜光粉”，是指在光源激发下能吸收光能并将能量储存起来，在激光停止后又以光的形式将能量慢慢的释放出来的一类光致储能功能材料。它可制成发光涂料、发光油墨、发光水泥、发光塑料、发光纤维、发光纸、发光陶瓷、工艺美术品、夜光钟表和夜光仪表等，广泛应用于建筑装饰、交通运输、弱光照明、应急指示、军事、工艺美术、防伪标志等领域，近年来又逐渐拓展到信息存储、高能射线探测等应用领域。
目前长余辉发光材料主要有三大体系：早期的硫化物体系、铝酸盐体系和硅酸盐体系。传统的硫化物系列长余辉发光材料的化学稳定性差、亮度低、余辉时间短，在应用中受到很大限制，已逐步被淘汰。90年代初研制成功的铝酸盐体系长余辉材料的余辉时间和亮度是传统硫化物发光体的10倍以上，并且化学稳定性好。然而，铝酸盐体系长余辉材料也存在抗湿性差，生产中对原料的纯度要求高，烧结温度高，发光颜色单一等缺点，并且在高温陶瓷釉应用方面容易因非晶化而失去余辉效果。近年来发展起来的硅酸盐体系长余辉材料的化学稳定性，耐水性较铝酸盐体系长余辉材料好且耐高温，发光颜色与铝酸盐长余辉发光材料可以互补，被认为是继铝酸盐体系之后又一类极有前途的新型长余辉发光材料，但是硅酸盐体系总体发光性能尚未达到铝酸盐体系水平，真正达到商业应用水平的也只有焦硅酸盐体系。因此，还需要做更深入的研究工作进一步提高硅酸盐体系的发光性能。
目前，硅酸盐体系长余辉材料主要采用高温固相烧结法制备。在硅酸盐长余辉发光粉Sr2MgSi207：Eu2+,Dy3+，激活剂Eu2+替代晶体中部分Sr的位置成为发光中心；该发光粉的激发光谱有365 nm和390 nm 2个激发峰，发射光谱只有一个峰位于465nm处，属于蓝光，对应Eu2+的4 f 65d1→4f7的跃迁，其中的f轨道几乎不受晶体场影响，而d轨道则易受晶体场影响，因此调节基质的组成将引起发射光谱的位移，如增强晶体场将使发射光谱向长波方向移动（红移）。
发光粉的合成反应是：
SiO2＋SrCO3＋（MgCO3）4·Mg（OH）2＋Eu203＋Dy2 03→Sr2MgSi207：Eu2+,Dy3+在发光粉的合成过程中，配比、研磨均匀程度、杂质、温度、时间、氧化或还原气氛等都会对材料的发光性能产生巨大影响，本实验将探索的不同的二价金属取代锶对发光粉发光性能的影响。
四、实验过程
1．样品准备：按Sr1.94-x M x Eu0.02 Dy0.04 MgSi207(MCa、Ba、Mn等，x＝0，0.5，1.0，1.5，1.94，助熔剂硼酸H3BO3 =0.3mol)称取SiO2，SrCO3，（MgCO3）4·Mg（OH）2，Eu203和Dy2 03，总质量约为15克；各试剂转移到玛璃研钵中研磨均匀，为取得更好的混合效果，可以在研磨一段时间后加入少量易挥发的有机溶剂如无水酒精或丙酮，然后研磨至干，每个样品约需研磨20分钟；混合物转移到坩埚中，稍稍压平，上面铺一层粒状活性炭作还原剂，加盖（盖必须能盖严）。
2．高温合成：将上一步准备好的样品放入高温炉中，调节温度至1250℃～1350℃，待炉温达到指定温度时开始计时，恒温3小时；恒温1小时；取出冷却，除去表面未用完的炭粒。
3．选粉和测试：在荧光灯（365nm下除去发光能力差的表面及边沿部分发光粉，其余发光粉用研钵磨细，在老师指导下用X射线衍射仪检验物相纯度和用荧光分析仪对发光粉进行激发光谱和发射光谱测试，用观察法测定样品长余辉时间。
4．通过实验确定二价金属取代锶对发光粉发光性能的影响。
五、问题思考
1．实验制备出的发光粉中Eu2+能稳定存在吗？为什么？2．大量引入SiO2可能对产品有什
玻璃熔制 玻璃熔制
5 玻璃熔制 5．1 实验目的意义 玻璃是无机材料的一个重要领域。它所涉及的应用范围相当广泛，在现代高科技领域，特种玻璃制品有激光玻璃、零膨胀微晶玻璃、特种光纤、特种玻璃涂层…。伴随着科技的高速发展，玻璃制备的方法也逐渐多样化，从传统的高温熔制方法到现在的低温液相法、气相沉积法。但是传统的高温熔制法仍然占据着当前玻璃制品生产的绝大部分。 ： 本实验的目的 本实验的目的： (1)通过玻璃的高温熔制实验了解玻璃的制备工艺流程。 (2)了解影响玻璃制备的各种物理、化学因素。 (3)根据玻璃的性能要求能独立完成玻璃的制作配方、制定工艺流程图。 (4)了解玻璃的高温熔制设备。 5．2 实验基本原理 玻璃的基本概念：： (1) 玻璃的基本概念 按照现代玻璃的定义主要包含两个条件即A: 存在非晶态固体。B: 表现出玻璃的转变现象。根据上述条件玻璃的范围被拓展了，与此同时制备玻璃的方法也发生了变化，除了高温熔制以外出现了低温合成、气相沉积…。 (2) 玻璃的基本组成 玻璃的基本组成：： 按照玻璃组成中的化合物主体分类可分为硅酸盐、磷酸盐、氟化物玻璃、硫系玻璃…。通常在玻璃组成设计过程中都是根据所需的特定物理、化学性能指标进行单一或者多种化合物的组合。 (3) 熔融法玻璃制备过程(工艺流程图)： (A)玻璃配合料: 根据配方确定玻璃的主要原料(Si、Al、B、Ca、Na…)，辅助原料(氧化 剂、还原剂、助熔剂、澄清剂、晶核剂、着色剂、脱色剂)，玻璃熟料(同组成碎玻璃，起助熔和节能效果)。 (B)玻璃高温熔融过程：玻璃配合料加热→配合料熔化(主要是完成玻璃化反应)→残余原 料颗粒的熔解→澄清→均化→调节到玻璃的成形温度。 (C)玻璃制备工艺流程图：玻璃配合料→混合(控制粉体的颗粒度、均匀度、水分)→坩
一窑四线平拉玻璃熔窑设计
摘要介绍了260～300td一窑四线平拉玻璃熔窑的设计情况，包括：熔化部设计，分支通路的布置原则，分支通路长度尺寸的设计，全窑池底结构形式和不同池深的窑底结构处理。 关键词平拉玻璃熔窑设计 天津玻璃厂是我国采用平拉工艺(格法)生产平板玻璃的重点骨干企业。该厂于1986年全套引进了比利时格拉威伯尔公司(Glaverbe1)的平拉玻璃生产技术及主要设备。建设初期为一窑二线，并留有可热接第三线的接口。后来在不停产的情况下，成功地热接了第三线，建成了国内第一条一窑三线的平拉玻璃生产线。长期稳定地生产2 mm厚优质薄玻璃，工厂取得了良好的经济效益，同时为国内多家平拉玻璃企业提供了技术支持。 随着天津市城市建设的发展和环境保护的要求，该生产线所在的地理位置已被规划为商住区，玻璃厂需要搬迁到新址。由于原一窑三线已经完成了两个窑期近17年的运行，拆后可利用的设施已不多，以及要扩大生产能力的考虑，工厂决定新建一条一窑四线平拉玻璃生产线。设计熔化能力260～300t／d，燃料为重油，窑龄8年，玻璃原板宽 度4000 mm，耐火材料立足于全部国产，现将有关设计情况介绍如下： 1 熔化部设计 在80年代引进的一窑三线平拉玻璃熔窑，从窑型尺寸到各部位细部结构看，该熔窑的熔化部在现在看来仍是一座200 t／d级的技术比较先进的熔窑。本次工厂搬迁需要新建同样技术先进的一窑四线，熔化能力为260～300 t／d的熔窑，并要积极采用近年来的各项熔窑新技术。 本设计确定一窑四线平拉玻璃熔窑的熔化部，采用近年来在国内浮法玻璃熔窑上广泛采用的熔化部结构形式，并以某建成投产多年的300 t／d浮法线熔窑做为参照，进行熔化部设计。 1．1 熔化部主要尺寸的确定 按照熔化部的池宽尺寸计算公式： B=9000+ (P-300) ×7 求得该熔窑(按P=300 t／d)的熔化部池宽为：B=9 000 mm。 对于浮法玻璃熔窑来说，熔化部和熔化区的长宽比分别为：K1=3～3.3；K2=1.8～2.0。对于平拉玻璃熔窑来说，为了保证长通路末端玻璃液的成形温度，这两个比值要取得小一些，初步设定熔化部的长宽比为：K1=2.9；熔化区的长宽比为：K2=1．85。计算出熔化部和熔化区池长的初步尺寸： 熔化部池长：L=9 000×2．9=26100 mm， 熔化区池长：Ll=9 000×1．85=16650 mm。
玻璃厂实习报告
玻璃厂实习报告 玻璃厂>实习报告（一） 陕西蓝星玻璃有限公司即原陕西玻璃厂。陕西玻璃厂是八十年代由中央、地方联合>投资兴建的国有大型二级企业，是陕西唯一集生产及深加工于一体的平板玻璃生产企业。采用九机有槽垂直引上工艺生产的2mm、3mm、5mm优质平板玻璃，广泛应用于建筑、制镜、仪表、手工艺品等行业，畅销国内二十一个省市、自治区，并出口中东地区。从意大利引进国际一流水平的产品深加工设备；进行各色镀膜、镀镜、磨边、喷雕、抛光、钻孔，被誉为装饰业中的“精品”，填补了西北地区的空白，年产值6700万元。 现陕西玻璃厂与山东威海蓝星集团合作重组为陕西蓝星玻璃有限公司。地处西安·咸阳—体化的中心地带，地理位置十分优越，铁路专用线进入全国铁路网，距陕西高速公路网咸阳东出口仅1公里，距西安咸阳国际机场8公里，交通十分便利。陕西蓝星玻璃有限公司是以威海蓝星玻璃集团为主要出资者参与重组陕西玻璃厂组建的，以在线镀膜玻璃及玻璃深加工为主要产业的全新机制和全新体制的公司制企业。现有固定资产22900万元。 公司现有一条设计年产平板玻璃130万重量箱的九机有槽垂直引上生产线，近几年来实际产量已经超设能力，并相继开发了磨边、彩绘、喷雕、制镜等玻璃深加工产品。企业九机有槽垂直引上工艺改浮法工艺生产线于二00五年五月投产，拟建的浮法二线和一至二条玻璃深加工生产线于二00五年底投产，年生产浮法玻璃 450万重量箱，玻璃深加工产品37万平方来，并以拥有自主知识产权的阳光控制在线镀膜技术为依托，以功能玻璃及玻璃深加工产品为主导，提升了企业的市场竞争力。 一、浮法玻璃生产线： 利用浮法工艺生产出的平板玻璃称之为浮法玻璃。浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料，按一定比例配制，经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割而成的透明无色平板玻璃。玻璃表面特别平整光滑、厚度非常均匀，光学畸变很小的特点。浮法玻璃按外观质量分为优等品、一级品、合格品三类。按厚度分为3、4、5、6、8、10、12mm七种。 浮法工艺过程是：熔融的玻璃液从融窑连续地流入有保护气氛保护的熔融金属锡槽中，由于玻璃液与锡液的密度不同，玻璃液飘浮在锡液的表面上，由于重力和液体表面张力的同时作用，玻璃液在锡液表面上自由展平，从而成为表面平整、厚度均匀的玻璃液带，通过外力拉引作用，向锡槽的后部移动。在移动的进程中，经过来自炉顶上方的火焰抛光、拉薄、冷却、硬化后引上过渡辊台。辊子转动把玻璃带送进退火窑，经过降温、退火，切裁，形成平板玻璃产品。 浮法玻璃厚度均匀性好，纯净透明。经过锡面的光滑作用和火焰抛光作用，玻璃表面平滑整齐，平行度好，具有极高的光学性能。浮法玻璃的装饰特性是透明、明亮、纯
玻璃熔窑设计
目录 前言 (1) 第一章浮法玻璃工艺方案的选择与论证 (3) 1.1平板玻璃工艺方案 (3) 1.1.1有曹垂直引上法 (3) 1.1.2垂直引上法 (3) 1.1.3压延玻璃 (3) 1.1.4 水平拉制法 (3) 1.2浮法玻璃工艺及其产品的优点 (4) 1.3浮法玻璃生产工艺流成图见图1.1 (5) 图1.1 (5) 第二章设计说明 (6) 2.1设计依据 (6) 2.2工厂设计原则 (7) 第三章玻璃的化学成分及原料 (8) 3.1浮法玻璃化学成分设计的一般原则 (8) 3.2配料流程 (9) 3.3其它辅助原料 (10) 第四章配料计算 (12) 4.1于配料计算相关的参数 (12) 4.2浮法平板玻璃配料计算 (12) 4.2.1设计依据 (12) 4.2.2配料的工艺参数； (13) 4.2.3计算步骤； (13) 4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算 (15) 第五章熔窑工段主要设备 (20) 5.1浮法玻璃熔窑各部 (20) 5.2熔窑主要结构见表5.1 (21) 5.3熔窑主要尺寸 (21) 5.4熔窑部位的耐火材料的选择 (24) 5.4.1熔化部材料的选择见表5.3 (24) 5.4.2卡脖见表5.4 (25) 5.4.3冷却部表5.5 (25) 5.4.4蓄热室见表5.6 (25) 5.4.5小炉见表5.7 (26) 5.5玻璃熔窑用隔热材料及其效果见表5.8 (26) 第六章熔窑的设备选型 (28) 6.1倾斜式皮带输送机 (28) 6.2毯式投料机 (28)
6.3熔窑助燃风机 (28) 6.4池壁用冷却风机 (29) 6.5碹碴离心风机4-72NO.16C (29) 6.6L吊墙离心风机9-26NO11.2D (29) 6.7搅拌机 (29) 6.8燃油喷枪 (29) 6.9压缩空气罐C-3型 (29) 第七章玻璃的形成及锡槽 (30) 第八章玻璃的退火及成品的装箱 (32) 第九章除尘脱硫工艺 (33) 9.1除尘工艺 (33) 9.2烟气脱硫除尘 (33) 第十章技术经济评价 (34) 10.1厂区劳动定员见表10.1 (34) 10.2产品设计成本编制 (35) 参考文献 (38) 致谢 (39) 摘要 设计介绍了一套规模为900t/d浮法玻璃生产线的工艺流程，在设计过程中，原料方面，对工艺流程中的配料进行了计算；熔化工段方面，参照国内外的资料和经验，对窑的各部位的尺寸、热量平衡和设备选型进行了计算；分析了环境保护重要性及环保措施参考实习工厂资料，在运用相关工艺布局的基础下，绘制了料仓、熔窑、锡槽、成品库为主的厂区平面图，具体对熔窑的结构进行了全面的了解，绘制了熔窑的平面图和剖面图，还有卡脖结构图，整个设计参照目前浮法玻璃生产的主要设计思路，采用国内外先进技术，进行全自动化生产，反映了目前浮法生的较高水平。 关键词：浮法玻璃、熔窑工段、设备选型、工艺计算。
浮法玻璃生产工艺流程
浮法玻璃生产工艺流程 窑头料仓的混合料经两台斜毯式投料机推入熔窑，熔窑以重油为燃料烧油将配合料熔化成玻璃液，再经澄清均化、冷却后通过玻璃液流入锡槽成型。在流道上没有安全闸板和调节闸板。并没有板宽流量控制装道。 玻璃液在锡液面上自摊平，展开，再经机械拉引挡边和接边机的控制，形成所需要的玻璃带，然后被拉引出锡槽，经过渡辊合，进入退火窑。为避免锡液氧化，锡槽内空间充满氮氢保护气体。 进入退火窑的玻璃带在退火窑内，严格按照制定的退火温度曲线进行退火，使玻璃的残余应力控制在要求范围内。出退火窑的玻璃带随即进入冷端。 玻璃带在冷端经过切割掰断，加速分离、掰边、纵掰纵分后，通过斜坡道，并经吹风清扫，然后进入分片线，人工取片装箱包装堆垛成品由叉车送人成品库。 在冷端机组中，预留了洗涤干燥，缺陷自动检测、喷粉和中片自动取板装箱堆垛设备的位置。生产线上设有紧急落板、掰边、欠板落板三个落板装置。使型不合格板不进入切割区。使掰不合格的板不进入装箱堆垛区。 经破碎和搅碎的碎玻璃通过1#胶带输送机由生产线后部向前部输送，送到2#胶带机上运至退火切裁工段厂房外侧的3#胶带输送机上。正常生产时，3#胶带输送机顺转将碎玻璃送入4#胶带输送机，经提升机进入窑头碎玻璃仓仓内碎玻璃由电振给料机送出经电子秤称量。然后撒到配合料胶带输送机上送窑头料仓。生产不正常时过多的碎玻璃由3#胶带输送机逆转送入碎玻璃堆场。分片处和成品库产生的少量碎玻璃由人工运送到碎玻璃堆场。堆场的碎玻璃由装载车运到碎玻璃地坑处经破碎后由提升机进入室外碎玻璃储仓。使用埋单仓下电振给料机送入4#胶带输送机送往窑头碎玻璃仓使用。 熔窑燃油各项指标参数：熔制温度曲线；液面高度投料速度由中央控制系统自动控制。 锡槽玻璃成型温度曲线；玻璃液流量；拉引速度；玻璃带宽度和厚度由中央控制系统自动控制。 退火窑玻璃带退火温度曲线和冷却速度，各项指标参数由中央控制。
浮法玻璃生产工艺
专业：机械设计制造及其自动化姓名：王向军 轮岗总结 一、实习目的 1.了解企业概况，企业文化，以及对安全生产进行深入了解。 2.了解生产线，了解各个岗位的工作职责以及各个设备的工作原理。 3.结合专业及兴趣，选择合适的岗位。 二、实习内容 通过十天的轮岗实习，收获确实不少，在这次实习过程中我对我们公司的生产设配有了一个初步的认识和了解，对玻璃的生产工艺流程有了一个初步的认识，我们有些地方听不清楚的，师傅们一遍又一遍的耐心讲给我们听，还有的岗位上换了几个师傅给我们轮着讲，很令人感动，还有对我们公司的管理以及对人的重视有了深刻的体验，在以前，只知道公司就是制造玻璃的，可是对于这个词却是非常模糊的理解。最重要的是现在的我已经被我们公司所吸引并且容入了这个大家庭。 经过了为期三天的企业文化培训，我们终于开始了轮岗，终于进入了真正的车间，开始感觉到底去了是个啥样子呢？ 在三月十四号的早晨，我们四个人在张工的带领下来到了原料车间，在班长的带领下，我们开始了对原料车间的初步了解，从设备到工艺到原料等，在这里，我了解到了以下内容： ◆原料工艺过程：原料称重搅拌器称重输送皮带配合料皮带→小车 碎玻璃 皮带→窑头料仓 ◆原料：硅砂，纯碱，白云石，石灰石，长石，芒硝，煤粉，碎玻璃 1)硅砂，主要含量SiO2要求含量98％以上，我们厂浮法玻璃生产线选用的硅 砂原料是湿法加工生产的硅砂，是最佳的玻璃形成剂，可憎加玻璃粘度，提高化学稳定性，机械强度和透明度。 2)白云石：主要成分是CaCO3和MgCO3其中Mg的含量不低于18.8％，我们 厂采用的是干法加工，它能降低玻璃高温粘度，提高机械强度和热稳定性。 3)石灰石：主要成分是CaCO3，要求含量52％以上，我们厂采用干法加工，主 要作用是在高温时降低玻璃的粘度，有利于融化和澄清。 4)长石：主要成分是Al2O3，要求Al含量在14％以上，我们厂使用的是干法 加工，主要作用是提高玻璃液的粘度和化学稳定性，是最有效的玻璃稳定剂。 5)纯碱：主要成分Na2CO3要求其含量98.8％以上，作用是降低玻璃融化温度， 是最好的助溶剂。 6)芒硝：主要成分Na2SO4其作用是促进熔化，加速澄清，是最好的玻璃澄清 剂。 7)煤粉：主要作用是降低Na2SO4的分解温度。 8)碎玻璃：主要作用是提高熔化率，节约原料。 ◆中控室操作与配料操作流程 1)加料：硅砂，纯碱，白云石，碎玻璃，称量控制使用减量法，加料时不必准
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
关于浮法玻璃熔窑改进的几项措施
关于浮法玻璃熔窑改进的几项措施 3唐春桥1,孙兴银2,袁建平2,戴玖凤2 (1.深圳南玻浮法玻璃有限公司,广东 深圳 518067; 2.江苏华尔润集团有限公司,江苏 张家港 215600) 摘要:目前,我国的浮法玻璃熔窑结构设计技术有了较大的发展,使熔窑的熔化能力和熔制质量不断提高,熔窑寿命不断延长,熔窑能耗不断降低。但随着新技术的不断涌现,熔窑的结构设计仍有值得改进和完善的地方。本文就浮法玻璃熔窑改进的几项措施进行探讨,以供同仁参考。 关键词:浮法玻璃熔窑;结构;改进措施 中图分类号:T Q171.6+23.1 文献标识码:B 文章编号:1000-2871(2005)05-0023-02 So m e Acti on s Taken for I m prove m en t of Floa t Gl a ssM elti n g Furnace TAN G Chun -qiao,SUN X ing -y in,YUAN J ian -ping,DA I J iu -feng 1 概述 20世纪90年代初期,随着托利多熔窑技术的引进,国内平板玻璃熔窑在设计水平、熔化能力、窑炉寿命、能耗热效、玻璃熔制质量等方面均取得了跨越式的发展,走出了一条引进、消化、创新的路子。如今,国内设计的浮法熔窑,熔化能力从400t/d,向500t/d 、600t/d 、900t/d 稳步发展;窑龄也从5年向8年和10年迈进;熔制缺陷如气泡、结石等的大量减少,使玻璃质量从普通建筑级提高到汽车级和制镜级。 目前,国内针对浮法玻璃熔窑又进行了多方面的设计创新,如采用全等宽投料池、加长1# 小炉到前脸的间距、加长澄清带长度、大碹保温采用复合保温结构、全连通蓄热室改为“全分隔式”或“分组式”蓄热室、集中式烟道布置、采用水平搅拌和垂直搅拌混合的卡脖结构等等。但是浮法熔窑结构设计仍有改进和完善的空间,下面就浮法玻璃熔窑改进的几项措施进行探讨。2 浮法玻璃熔窑改进措施探讨 2.1 设置辅助电助熔装置 目前,在浮法玻璃熔窑上采用辅助电熔装置熔制玻璃的企业为数不多,主要集中在少数合资或外资企业和极少数国内的浮法玻璃企业中,其好处是:⑴在配合料料区采用电助熔,可大幅度提高料层下面的玻璃液温度,使料层获得更多的热量,提高料层的熔化能力,这样可大幅度增加浮法玻璃产量。而在热点区域采用电助熔,可强化热点、突出热点,从而提高玻璃液质量。⑵生产着色玻璃时,开启电加热可提高熔窑的池底温度,加强池底玻璃液对流,减少不动层厚度,同时,玻璃液可获得更多的热量,通过对流传递到配合料层,从而加快配合料的熔化,在一定程度上补偿空间热量的投入,降低熔窑的火焰空间热负荷,延长窑炉寿命。 第33卷第5期2005年10月玻璃与搪瓷G LASS &E NAMEL Vol .33No .5Oct .2005 3收稿日期:2004-10-10
浮法玻璃熔窑设计的改进
浮法玻璃熔窑设计的改进 宋 庆 余 (蚌埠玻璃工业设计研究院 蚌埠市 233018) 近些年来,我国浮法玻璃熔窑的设计技术取得了长足的发展,20年前中国只有一座浮法玻璃熔窑,当时的熔化能力只有230t/d,窑炉的寿命只有3年,熔化率为1.13t/m2?d,热耗11675kJ/kg玻璃液,玻璃质量仅能达到当时厂标的二、三等品,总成品率为65%。现在我国已有浮法窑61座,我国自己设计的最大吨位为600t/d的窑已投产2年,与20年前相比,熔化能力增加了2.6倍,熔化率达到2.26t/m2?d,提高了近一倍,热耗为6688kJ/ kg玻璃液,降低了43%,产品质量大幅度提高,制镜级和加工级玻璃达到90%,总成品率大于80%。以上的浮法玻璃熔窑技术指标,我国只有少数生产线可以达到,多数浮法玻璃熔窑达不到。这少数的浮法玻璃熔窑与国外先进的相比还有不小的差距。本文主要讨论目前我国浮法玻璃熔窑应如何改进。1 投料池设计的改进 投料是熔制过程中的重要工艺环节之一,它关系到配合料的熔化速度、熔化区的位置、泡界线的稳定,最终会影响到产品的质量和产量。 1.1 应设计与熔化部等宽的投料池 投料池越宽,配合料的覆盖面积就越大,配合料的吸热是与覆盖面积大小成正比的。因此采用与熔化部等宽或接近等宽的投料池,有利于提高热效率,有利于节能,有利于提高熔化率。 1.2 采用无水包的45度“L”型吊墙 传统的“L”型吊墙都有水包,由于水包的寿命短、易损坏、漏水,造成吊墙砖的炸裂,吊墙砖实际上在热工作状态下无法更换,这样就影响窑炉的寿命。所谓无水包吊墙,就是水包被一排吊砖所代替,这就解决了因水包漏水所造成的吊墙砖炸裂问题,同时也解决了更换损坏水包对生产的影响。1.3 投料口采用全密封结构 投料池内的压力一般是正压,所以由窑内向外部的溢流和辐射热损失较大。采用全密封结构,构成预熔池,将减少这部分热损失,使配合料进入熔化池之前能吸收一定的热量,将其中的水分蒸发并进行预熔,这样料堆进入熔化池后很快就会熔化摊平,因此加速了熔化过程。同时,由于料堆表面被预熔,就减少了粉料被烟气带入蓄热室的量,也减轻了飞料对熔窑上部结构的化学侵蚀。投料池采用全密封结构,可以防止外界的干扰,保证窑内压力制度、温度制度的稳定,保证泡界线的稳定。特别是保证玻璃对流的稳定,有利于减少生料对池壁砖的侵蚀,延长窑炉寿命,是一条宝贵的经验。 2 熔化部设计的改进 2.1 加长1#小炉至前脸墙的距离 加长1#小炉至前脸墙的距离,可开大1#小炉,提高熔化效率和热效率。从辐射传热公式可以清楚地看出这个问题。 Q=C? T1 100 4 - T2 100 4 ?F 式中:Q——配合料吸收的热量,kJ; T1——火焰的温度,K; T2——配合料的温度,K;
玻璃的生产工艺简单介绍
玻璃的生产工艺简单介绍 一、玻璃的定义： 1.一般有两种含义，一是作为一种材料和制品；二是物质的一种物理化学状态； 2.广义的玻璃包括无机物质和有机物质两大类，传统的玻璃是指无机玻璃； 3.美国ASTM的定义：玻璃石熔融体冷却为固态时不结晶的无机产物； 4.国内定义：经熔融冷却基本不结晶的无机固体物质； 5.科学定义：具有玻璃转变现象的非晶态物质。 二、世界主要浮法玻璃生产商 1.日本旭硝子公司； 2.日本板硝子公司； 3.法国圣戈班公司； 4.美国加迪安公司； 三、国内知名大型玻璃生产企业 1.上海耀华皮尔金顿玻璃有限公司； 2.中国洛阳浮法玻璃有限公司； 3.中国南玻集团股份有限公司； 4.中国福建耀华玻璃有限公司； 5.山东玻璃集团—淄博金晶科技有限公司； 6.台湾玻璃集团—青岛浮法玻璃有限公司、长江玻璃有限公司； 7.威海蓝星玻璃有限公司； 8.圣戈班韩洛玻璃有限公司； 9.北玻集团—秦皇岛耀华玻璃有限公司； 10.大连旭硝子玻璃、苏州旭硝子 四、玻璃的分类 1.依据玻璃形成氧化物不同分为： 硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、铝酸盐玻璃 2.根据用途不同分为： 平板玻璃、瓶罐玻璃、器皿玻璃、医药玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、浑浊玻璃、有色玻璃、玻璃纤维等； 五、玻璃工艺的简单介绍 玻璃的生产工艺包括：配料、熔制、成型、退火等工序： 1.配料：按照设计好的料方单，将各种原料沉重后在混料机内混合均匀，主要原料：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，熔窑一般有两种类型， 一是坩埚窑，另一种是池窑； 3.成型：将熔制好的玻璃液态转变成具有固定形态的固体制品； 4.退火：防止冷爆，缓慢降温； 六，石油焦在玻璃行业中的应用 玻璃行业是一个高能耗行业，燃料成本一般占到总成本的35-50%，石油焦在玻璃行业中一般用作燃料，其目的是利用石油焦的高发热率替代重油，降低成本； 1.石油焦粉在玻璃熔窑直接燃烧工艺流程： 以石油焦为原料，经一级破碎、强力研磨，制成一定规格的粉料，通过总储罐、分料系统、计量控制系统及粉料发送系统等将燃料输送至燃烧器，根据不同工业窑炉的工艺条件和要求，燃料定量从燃烧器内喷出并连续、均匀、稳定的燃烧，所产生
玻璃的高温熔制
玻璃的高温熔制 一、实验目的 1、在实验室条件下进行玻璃成分的设计、原料的选择、配料的计算、配合料的制备、用小型坩埚进行玻璃的熔制、玻璃试样的成形等，完成一整套玻璃材料制备过程的基本训练； 2、了解熔制玻璃的设备及其测试仪器，掌握其使用方法； 3、观察熔制温度、保温时间和助熔剂对熔化过程的影响； 4、根据实验结果分析玻璃成分、熔制制度是否合理。 二、实验原理 玻璃的高温熔制，是指通过一定的高温过程，最终制的具有一定性能的玻璃产品。熔制是玻璃生产中重要的工序之一，它是配合料经过高温加热形成均匀的、无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程。 玻璃的高温熔制过程是一个相当复杂的过程，它包括一系列的物理的、化学的、物理化学的现象和反应，这些现象和反应的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物即玻璃液。 物理过程：指配合料加热时水分的排除，某些组成的挥发，单晶转变以及单组分的融化过程。 化学过程：各种盐类被加热后结晶水的排除，盐类的分解，各组分间的相互反应以及硅酸盐的形成等过程。 物理化学过程：包括物料的固相反应，共熔体的产生，各组分生成物的互熔，玻璃液与炉气之间、玻璃液与耐火材料之间的相互作用等过程。 应当指出，这些反应和现象在熔制过程中常常不是严格按照某些预定的顺序进行的，而是彼此之间有着密切的关系。例如，在硅酸盐形成阶段中伴随着玻璃形成过程，在澄清阶段中同样存在着玻璃液的均化。为便于学习和研究，常可根据熔制过程中的不同实质而分为硅酸盐形成、玻璃形成、玻璃液的澄清、均化和冷却五个阶段。 纵观玻璃熔制的全过程，就是把合格的配合料加热融化使之成为合乎成型要求的玻璃液。其实质就是把配合料熔制成玻璃液，把不均质的玻璃液进一步改善成均质的玻璃液，并使之冷却到成型所需要的粘度。因此，也可把玻璃熔制的全过程划分为两个阶段，即配合料的熔制阶段和玻璃液的精炼阶段。 三、实验准备 1、高温电炉一台及其附属设备(调压器一台,电流表一只,电压表一只,测温铂铑—铂热电偶一只,电位差计一台).如图1所示： 2、高铝坩埚(100m1 或 150m1). 3、研钵一个;料勺若干(每种原料一把).
浮法玻璃熔窑的结构
浮法玻璃熔窑的结构 浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑相比，结构上没有太大的区别，属浅池横焰池窑，但从规模上说，浮法玻璃熔窑的规模要大得多，目前世界上浮法玻璃熔窑日熔化量最高可达到1100t以上（通常用1000t/d表示）。浮法玻璃熔窑和其他平板玻璃熔窑虽有不同，但它们的结构有共同之处。浮法玻璃熔窑的结构主要包括：投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。图1-1为浮法玻璃熔窑平面图，图1-2为其立面图。 一投料池 投料池位于熔窑的起端，是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。投料口包括投料池和上部挡墙（前脸墙）两部分，配合料从投料口投入窑内。 1.投料池的尺寸 图1-1 浮法玻璃熔窑平面图 1-投料口；2-熔化部；3-小炉；4-冷却部；5-流料口；6-蓄热室 图1-2 浮法玻璃熔窑立面图 1-小炉口；2-蓄热室；3-格子体；4-底烟道；5-联通烟道；6-支烟道；7-燃油喷嘴
投料是熔制过程中的重要工艺环节之一，它关系到配合料的熔化速度、熔化区的热点位置、泡界限的稳定，最终会影响到产品的质量和产量。由于浮法玻璃熔窑的熔化量较大，采用横焰池窑，其投料池设置在熔化池的前端。投料池的尺寸随着熔化池的尺寸、配合料状态、投料方式以及投料机的数量。配合料状态有粉状、颗粒状和浆状（目前一般使用粉状）；投料方式由选用的投料机而确定，有螺旋式、垄式、辊筒式、往复式、裹入式、电磁振动式和斜毯式等。（目前多采用垄式投料机和斜毯式投料机）。 （1）采用垄式投料机的投料池尺寸采用垄式投料机的投料池宽度取决于选用投料机的台数，投料池的长度可根据工艺布置情况和前脸墙的结构要求来确定。 （2）采用斜毯式投料机的投料池尺寸斜毯式投料机目前在市场上已达到了普遍使用，它的投料方式与垄式投料机相似，只是投料面比垄式投料机要宽得多，因此其投料池的尺寸在设计上与采用垄式投料机的投料池尺寸没有太大的区别，仍然决定于熔化池的宽度和投料面的要求。 随着玻璃熔化技术的成熟和熔化工艺的更新，浮法玻璃熔窑投料池的宽度越来越大。因为配合料吸收的热量与其覆盖面积是成正比的，投料池越宽，配合料的覆盖面积越大，越有利于提高热效率和节能，有利于提高熔化率。因此，目前在大型浮法玻璃熔窑的设计中，均采用投料池与熔化池等宽和准等宽的模式。随着投料池宽度的不断增大，大型斜毯式投料机也应运而生，熔化池和投料池宽度均在11m的熔窑，采用两台斜毯式投料机即可满足生产和技术要求。 二熔化部 浮法玻璃熔窑的熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部位。熔化部前后由熔化区和澄清区组成；上下又分为上部火焰空间和下部窑池。其中上部空间又称为火焰空间，由前脸墙、玻璃液表面、窑顶的大碹与窑壁的胸墙所围成的充满火焰的空间；下部池窑由池
玻璃浮法熔窑毕业设计开题报告
玻璃浮法熔窑毕业设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 系(部): 材料科学与工程 2012年3月9日课题名称日产600吨天然气浮法熔窑及锡槽初步设计—普通玻璃 毕业设计 B080106 学生姓名丁博专业班级课题类型 指导教师陈文娟职称副教授课题来源教学 1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1.1选题背景 自1959年2月，英国Pilkington玻璃兄弟有限公司宣布浮法工艺成功以来，浮法玻璃技术得到迅速推广。2010年世界浮法玻璃生产利用率高达94%，库存约小于6%，其中市场消耗优质浮法玻璃已经超过了10亿重量箱以上。目前，国外一些大公司掌握了较为先进的玻璃制造技术，可以生产出0.5,25mm之间各种厚度的浮法玻璃，其玻璃熔窑拉引规模也在150,1000t/d之间不等。 1981年中国“洛阳浮法”诞生，从此我国玻璃工业进入了一个快速发展时期。浮法玻璃技术被迅速推广，一批采用“洛阳浮法”技术的浮法玻璃生产线陆续建成，目前我国已成为世界上生产规模最大的平板玻璃生产国。截止2011年，全国共有242条浮法玻璃生产线，2010年平板玻璃总产量达7.07亿重量箱，约占全球总产量的50%以上。 由于玻璃产量日益扩大，再加上玻璃多元化的发展，玻璃的价格越来越低，质量方面也要求越来越高。我国玻璃厂技术水平不高，产品比较单一，质量普遍不高，在市场上处于不利的位置。因此，我们迫切需要提高自己的技术水平，扩大规模，完善管理制度，向多元化高质量方面发展。
在平板玻璃原片制造技术上，目前国际上还没有新的更好的方法能取代浮法成型工艺，但浮法技术如超薄技术、在线镀膜技术、一窑多线技术仍需继续提高和完善。 本设计主要是针对浮法玻璃熔窑及锡槽方面进行的，综合目前国内外的先进技术，对600万吨浮法玻璃熔窑及锡槽部分进行设计。 1.2选题的目的及意义 了解浮法玻璃熔窑及锡槽的结构，对浮法玻璃的熔窑及锡槽工艺有一个全面的了解。培养学生严谨的工作作风和求实努力的科学态度，弄清浮法玻璃熔窑及锡槽工艺制度的设计方法，进一步培养学生独立思考、综合运用已学理论知识及其它途径分析和解决实际问题的工作能力、锻炼学生理论结合实际的能力、看图和制图的能力、设计和科研的能力，提高学生的工厂设计能力。 1.3选题的可行性在校期间，本人已经系统的学习了浮法玻璃工艺，硅酸盐热工基础及其设备等相关专业课程，还参加过玻璃厂参观实习的实践课程，将理论与实践很好的结合，对玻璃生产工艺有了直观的认识和了解，这些都为本科设计奠定了良好的理论和实践基础。此外学校也为我们提供了良好的设计环境。 国内外的浮法玻璃工艺技术经过半个多世纪的发展已日益成熟，熔窑及锡槽的结构更加合理和稳定。洛阳作为我国浮法玻璃工艺技术的诞生地也为本次设计提供了更好的条件和环境。同时国家的节能减排及产业结构调整政策也给我们的设计提出更高的要求。 2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题 2.1设计的主要内容 1参考国内同类产品的组成，确定玻璃的组成; 2选择原料，并进行料方计算; 3对浮法玻璃熔窑及锡槽工艺做整体的了解;
浮法玻璃成型工艺详解
第一部分浮法玻璃成型工艺 浮法玻璃成型工艺流程：经熔化、澄清并冷却至1100℃左右的玻璃液，经流道（包括安全闸板和流量调节闸板）和流槽流进锡槽内的熔融锡液面上，在自身重力及表面张力的作用下，玻璃液开始进行摊开、抛光、均匀降温，在拉边机的作用下，进行拉薄或积厚形成一定厚度的玻璃带，在水包的强制冷却和槽体自热的降温的双重作用下，成型后的玻璃带降温到600℃左右，通过过渡辊台，出锡槽进入退火窑。 一、锡槽的工艺分区 1.抛光区 锡槽抛光区的功能是使从流槽流入锡槽的玻璃液在这里摊平抛光。所谓抛光就是玻璃液在其重力和表面张力的作用下达到平衡，使玻璃表面光滑平整。此区必须要有足够高的温度，而且横向温度必须均匀，以使玻璃的粘度小而均匀，才能使玻璃得以充分摊平。 ●玻璃液在此区的粘度102.7---103.2Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000--1065℃。 ●玻璃液在此区的冷却速度不得大于60℃/min。 ●玻璃液在此区的停留时间不得小于72秒。 玻璃带的流动和边部液流 玻璃液经唇砖流落在锡液面上，分为两部分流动，大部分玻璃液向下游流去，形成玻璃带的主体部分，很少一部分玻璃液反向流动，与背衬砖接触，然后缓慢的分成左右两股玻璃液流沿背衬砖和八字砖形成玻璃的左边部和右边部，这样与耐火材料接触的玻璃液形成的玻璃带边部质量较差，都将在冷端掰边作业中除去。 2.预冷区 ●玻璃液在此区的粘度103- 104Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度1000-900℃。 3.成型区 ●玻璃液在此区的粘度104.25- 105.75 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度900-780℃。 4.冷却区 冷却区长度包括收缩段在内的后面窄段的全部长度。玻璃液在此区由于快速冷却，粘度急剧增大而不再收缩。 ●玻璃液在此区的粘度范围105.75-107 Pa·s。 ●玻璃液在此区的温度780-590℃。 二、锡槽的成型机理 1.玻璃的粘度 粘度是液体的一种内摩擦系数.当某层液体以速度ü运动时,邻近液层也将一起运动,不过速度要小些,并且距离愈远,速度愈小.这种流动称为粘滞流动。粘滞流动是用粘度来衡量，从玻璃液到固态玻璃的转变,粘度是连续变化的,其间没有数值上的突变。 粘度是玻璃的重要性质之一,它贯穿着玻璃生产的各个阶段,从熔制、澄清、均化、成型、退火都与粘度密切相关。影响玻璃粘度的主要因素是玻璃的化学成分和温度，玻璃的粘度随温度的下降而增大。在成型过程中，玻璃粘度产生的粘滞力与重力、摩擦力与表面张力形成平衡力系。
玻璃制作工艺流程
材质 玻璃器皿多用钠钙硅酸盐玻璃做成。无色透明的器皿，玻璃中的含铁量一般低于％。在玻璃原料中加入着色剂,可制得有色玻璃；加入乳浊剂,制得乳浊玻璃(见玻璃制造)。 制造琢磨车刻的高级艺术器皿如高脚杯、香水瓶、果盆等多采用钾铅硅酸盐玻璃，又称铅晶质玻璃。这种玻璃含PbO,具有高折射率和色散,磨刻棱面时格外光亮,高比重,敲击时发清脆声响。 含PbO30％以上的为全铅晶质玻璃,含PbO24～30％为中铅晶质玻璃，含PbO18％以下为低铅晶质玻璃。 另外还有含BaO的钡晶质玻璃。 煮食器皿如咖啡壶等制品采用耐热硼硅酸盐玻璃，其热膨胀系数低，耐温度急变性强。 成型 将按玻璃成分配合的粉料和熟料投入坩埚窑或池窑（见玻璃熔窑）中熔制，熔化后，澄清成均匀无气泡、无结石、无条纹的玻璃液，再冷却至适应相应成型方法要求的粘度范围，进行各种成型操作。 吹制成型 有人工和机械吹制成型两种方式。人工成型时，手持吹管从坩埚内或池窑取料口处挑料，在铁模或木模中吹成器形。光滑圆形制品用转吹法；表面有凸凹图案花纹或形状不成圆形的制品用静吹法。先挑无色料吹成小泡，再用小泡挑颜色料或乳浊料吹成器形的称为套料吹制。用颜色易熔料粒沾在乳浊套料上，各色自然熔流，可吹成自然景器皿；在颜色料上沾带状乳浊料，可吹成拉丝器皿。机械成型用于吹制大批量制品。吹制机受料后自动合铁模吹成器形，脱模后去除帽口即成器皿。还可采用压－吹成型，先将料冲成小泡(雏形)，再继续吹制成器形。它比单纯用吹制机吹制效率高，质量好。 压制成型 人工成型时，人工挑料剪入铁模，驱动冲头，压成器形，凝固定型后脱模。机械成型自动化生产，批量大，效率高。压制成型适用于能退出冲头的口大底小器形制品，如杯、盘、烟缸等。 离心成型 受料在旋转的模子内，由于旋转产生的离心力使玻璃展开并紧贴模子，凝固定型后取出。适宜于器壁均匀的大型玻璃器皿的成型。 自由成型 又称无模成型。用人工挑料在窑前反复烘烤修饰或热粘结。由于不与模子接触，玻璃表面光亮，制品形状线条光滑。制成品又称窑玻璃制品。
实验二 玻璃熔制讲义
玻璃熔制实验 一、实验目的 在玻璃科学研究和生产中，研制一种新型玻璃或新产品，改善玻璃的性质，改革玻璃的熔制工艺，探讨各种因素对玻璃性能的影响等都需要进行熔制实验。玻璃熔制实验是进行生产质量控制、新产品开发和材料研究的重要方法。 本实验的目的： 1．掌握玻璃组成的设计方法和配方的计算方法。 2．了解玻璃熔制的原理和过程以及影响玻璃熔制的各种因素。 3．针对生产工艺上出现的问题提出解决的方法。 4．熟悉高温炉和退火炉的使用方法和玻璃熔制的操作技能。 5．掌握玻璃熔制制度的确定方法。 二、实验原理 根据玻璃制品的性能要求，设计玻璃的化学组成，并以此为主要依据，进行配料，制备好的配合料在高温下加热，将发生一系列的物理的、化学的、物理化学的变化，变化的结果使各种原料的机械混合物变成了复杂的熔融物，即没有气泡、结石、均匀的玻璃液，然后均匀地降温以供成型需要。这个过程大致分为五个阶段：硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化和冷却。 三、仪器设备 硅钼棒电炉（使用上限温度为1 600℃）一台、控温仪一台、马弗炉一台、天平（感量0．001 g）、坩埚、不锈钢挑料棒、500 mm以上坩埚钳、加料勺、护目镜、石棉手套、成型模具等。 四、实验步骤 1．配料 熔制玻璃采用多种原料进行配料，配料与玻璃成分、原料有关。 配料是根据设计的玻璃成分和选择的原料的化学组成来计算的，为得到指定性能的玻璃，在实验室熔制玻璃要反复多次熔制，多次修改玻璃成分，以达到合乎要求的玻璃性能和其他条件，因此要反复改变料方，改变原料和它们的质量配合比。 配料时应注意原料中所含的水分变动，要确切地掌握原料的化学成分，然后可按所要求的玻璃成分，根据各种原料的化学成分来计算料方。计算时有些原料（如碳粉）并不引入玻璃成分中，则应根据需要另行计算。 配料时必须准确称量各种原料，注意适当的气体比，配合料应含有适当的水分，必须重视均匀混合，并防止飞尘和结块，粉料的化学成分和玻璃制品的化学成分是不完全相同的，在计算料方时可加以调整。 2．熔制 料配好后，即将粉料加到经在炉内预热到指定温度的坩埚里，然后放入炉内（为防止坩埚意外破裂造成电炉损坏，可将坩埚放入浅的耐火匣钵中，坩埚底部垫Al2O3粉）进行熔化。 粉料入炉前的准备工作：首先把熔炉升温，在升温同时，必须将料配好，且把坩埚准备好，升温的控制是根据化什么料而定，因为不同的玻璃加料温度不同。因此，必须事先拟订一个熔制的温度制度，即从加料开始，经过澄清，直至出料为止的温度和时间的曲线。 温度制度主要根据玻璃成分来制定。但常常加入一些澄清剂或其他原料后，就能改变温度曲线。在实际上这是一个复杂的问题，不通过实践是不能解决的，不能单靠理论推算，因为影响熔制的因素很多。 即使确定了合理的温度制度，还不一定能熔制好玻璃，除了严格控制温度条件外，还
浮法玻璃熔制技术
浮法玻璃熔制技术
浮法玻璃熔制技术 1、浮法玻璃熔制技术工艺流程 浮法玻璃的熔制过程是将合格的配合料经过高温加热形成均匀、纯净、透明并符合成型要求的玻璃液的过程，是浮法玻璃制造过程中的主要过程之一。熔制速度和熔制的合理性对玻璃的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗和池窑寿命等影响很大。 浮法玻璃熔制技术工艺流程示意图： 2、玻璃熔制工艺原理 浮法玻璃的熔制过程是一个很复杂的过程，包括一系列的物理、化学、物理化学反应，而这些反应的进行与玻璃的产量和质量有密切关系。各种不同配合料在熔制过程中发生的反应见下表： 各种不同配合料在熔制过程中发生的反应 物理反应化学反应物理化学反应 配合料加热配合料脱水 固相反应 碳酸盐、硫酸盐、硝 共熔体的形成 固态的溶解与液态间
各个组分的熔化晶相转化 个别组分的挥发 酸盐分解 水化合物的分解 化学结合水的分解 硅酸盐的形成与相互 作用 互溶 玻璃液、炉气、气泡 间的相互作用 玻璃液与耐火材料间 的作用 —— 根据熔制过程中的不同特点，从加热配合料到最终成为符合成型要求玻璃液的过程，可分为五个阶段，即硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段和玻璃液冷却阶段。直观地，也可分为配合料堆的反应烧结阶段；硅酸盐形成及其熔化物熔化阶段，主要是残余石英砂溶解于已形成的硅酸盐中；澄清消除气泡阶段，主要是降低各种气体在玻璃液中的过饱和程度；逐渐冷却至成型温度阶段。 （1）硅酸盐形成阶段配合料入窑后，在800～1000℃温度范围发生一系列物理的、化学的和物理-化学的反应，如粉料受热、水分蒸发、盐类分解、多晶转变、组分熔化以及石英砂与其他组分之间进行的固相反应。这个阶段结束时，大部分气态产物从配合料中逸出,配合料最后变成由硅酸盐和二氧化硅组成的不透明烧结物。硅酸盐形成速度取决于配合料性质和加料方式。 （2）玻璃形成阶段当温度升到1200℃时，烧结物中的低共熔物开始熔化，出现了一些熔融体，同时硅酸盐与未反应的石英砂粒
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。 3. 配合料的质量要求是什么？ 具有正确性和稳定性，配合料中各种原料的化学成份、水分及颗粒度等应保持相对稳定，以保证熔制玻璃成份具有正确性和稳定性。 有一定的水分，水分对配合料均匀度起着有利的作用，干物料不易混合均匀,易分层,对熔制不利，原料颗粒度发生变化,配合料加水量也发生变化，颗粒愈细,加水应愈多。 有一定的气体率，为使玻璃易于澄清和均化配合料中必须含有一部分能分解出气体的原料如硼酸、氢氧化铝、硝酸钠等逸出的气体量与配合料重量之比称为气体率。 混合均匀，配合料不均匀会使配合料中易熔的纯碱硼砂等原料熔化速度加快，而配合料中的石英砂等难熔物熔化困难最后导致玻璃液中存在残留未熔化的石英砂颗粒，破坏玻璃的均匀性从而产生结石、条纹、气泡等缺陷。另外由于配合料混合不均匀在易原料存在处对耐火材料腐蚀严重。所以我们要求配合料均匀度必须大于95%。 4. 高硼硅碎玻璃质量标准： 高硼硅玻璃中不应含有非同质玻璃，如镀膜管及颜色相同的普通高白料碎玻璃、平板玻璃、甁罐玻璃等。碎玻璃中不应含有外来杂质：如砖、水泥、金属杂质、泥沙、石子、包装帽、废纸绳等。 高硼硅碎玻璃块的粒度30mm范围内，壁厚≤1.8mm的玻璃长度≤150mm，壁厚＞1.8mm的玻璃管长度≤100mm，玻璃棒长度≤30mm。 5.玻璃的熔制过程分为几个阶段？各个阶段的的作用是什么？