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【知识分享】玻璃化学成分及其生产原料粒度控制问题简介

【知识分享】玻璃化学成分及其生产原料粒度控制问题简介

作者:admin    来源:未知    发布时间:2020-09-28 15:53    浏览量:

  一、玻璃的定义及其化学成分

  玻璃的定义很多种,简单讲就是“硅酸盐形成的无规则的非晶态物体”。玻璃是以石英砂、纯碱、长石和石灰石等为主要原料,经熔融、成型、冷却固化而成的非结晶无机材料。

  它具有一般材料难于具备的透明性,具有优良的机械力学性能和热工性质。而且,随着现代建筑发展的需要,不断向多功能方向发展。玻璃的深加工制品能具有控制光线、调节温度、防止燥音和提高建筑艺术装饰等功能。玻璃已不再只是采光材料,而且是现代建筑的一种结构材料和装饰材料。





 

  玻璃是二氧化硅和金属氧化物的混合体;形成玻璃氧化的种类有三种:即网络形成体、网络中间体和网络外体。

  1、网络形成体: SiO2 →构成玻璃的主要骨架,约占71-73%

  2、网络中间体: Al2O3、Fe2O3

  3、网络外体: CaO、MgO、Na2O、K2O →把玻璃的成份及性质控制在某个位置上。其中MgO和CaO主要影响玻璃的粘度(Viscosity)、软化点(Soften point)和耐久性(Durability)。

  

  二、高质量的浮法玻璃原料要求:

  1、具备稳定的化学组成,无难熔矿物污染物或夹杂物;

  2、原材料需要粉碎到一定的粒度要求,各原料配备科学;

  3、原材料具有稳定的含水量。
 

  三、玻璃原料需要控制粒度的主要原因

  我国大多数玻璃原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都满足要求,但是往往含有过量的难熔重矿物(简称RHM),这是中国玻璃生产的实际情况。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。

  我国主要玻璃原料中常见的难熔重矿物主要有:硅线石、兰晶石、锆英石、尖晶石、刚玉、铬铁矿、蛇纹绿柱石(只列举了部分难熔物)。

  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。所以我国对玻璃原料中的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。一般控制的指标如下:

  1、按重量计:60目筛上的RHM最大含量=0.0003%;

  2、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。

  
       四、玻璃原料严格粒度控制的好处

  由于我国很多玻璃工厂尚未有严格的控制粒度技术规范,所以即使同一工厂,这批进厂的原料与下批进厂的原料,其粒度有可能能相差很多,粒度控制不严格也是制约我国玻璃产品质量的一个环节。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。

  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。

  
      小结:

  我国玻璃生产环节中,原料的纯净度、有害杂质的含量指标一直不及发达国家水平。特别是难溶物的含量问题,在不大幅提高原料成本的前提下,一直未能有较好的解决方案。面对这种现状,对原材料的粒度控制更加凸显其重要性。

  目前国产化的粒度检测仪器已经非常成熟和普及,玻璃生产企业理应积极投入资源,通过控制原材料粒度来间接降低或者消除原材料成分质量造成的不足。目前国产品牌激光粒度仪主要丹东百特、珠海欧美克、济南微钠、成都精新等,他们的仪器产品是能够胜任玻璃原材的日常粒度监控任务的。
 

 

 

  

 

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