1.3玻璃的生产工艺及生产流程
1.3.1玻璃的生产工艺
1、原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎,使潮湿原料干燥,将含铁原料进行除铁处理,以保证玻璃质量。陶瓷制作工艺流程
2、配合料制备。根据产品的不同,配合料的组成略有区别。例如普通浮法玻璃的配合料(按照1重量箱即50公斤计算),需要消耗石英砂33.55公斤、石灰石2.96公斤、白云石8.57公斤、纯碱11.39公斤、芒硝0.55公斤、长石3.45公斤、碳粉0.03公斤等。
3、熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温(1550-1600度)加热,使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃。
4、成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品,如平板玻璃、各种器皿等。
5、热处理。通过退火、淬火等工艺,消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化,以及改变
玻璃的结构状态。
1.3.3浮法玻璃的生产工艺
以国内普通的日熔化量600吨的生产线为例,介绍浮法玻璃的制造流程。
浮法玻璃是在锡槽中制造。整个生产线长度约有500米,每天可生产550到600吨的玻璃,相当于3米宽、3毫米厚、长度约25公里的玻璃带。一旦开始生产,便是每天24小时不间断,直到大约8-10年之后才会停炉维修。浮法生产是当今平板玻璃主要的生产方式,其流程可分为以下五个阶段:
1、原料的混成。浮法玻璃的主要原料成份有:73%的二氧化硅、13%的碳酸钠、9%的氧化钙及4%的镁等。这些原料依照比例混合,再加入回收的碎玻璃小颗粒。
2、原料的熔融。将调配好的原料经过一个混合仓后再进入一个有5个仓室的窑炉中加热,约1550摄氏度时成为玻璃熔液。
3、玻璃成型。玻璃熔液流入锡槽且浮在熔化的金属锡液之上,此时温度约1000摄氏度。在
锡液上的玻璃熔液形成宽3.66米、厚度介于3mm至19mm的玻璃带。因为玻璃与锡有极不相同的粘稠性,所以浮在上方的玻璃熔液与下方的锡液不会混合在一起,并且形成非常平整的接触面。
4、玻璃熔液的冷却。玻璃带在离开锡槽时温度约600摄氏度,之后进入退火室或连续式缓冷窑,将玻璃的温度渐渐降低至50摄氏度。由此徐冷方式生产的玻璃也称为退火玻璃。
5、裁切和储存。徐冷之后的玻璃经过数阶段的品质检查,之后再裁切成不同的尺寸,进行包装入库,储存或运输。
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 ,石英砂的颜为乳白、或无半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,密度为2.65,堆积密度(1-2.0目为1.6),20-200目为1.5,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃。
石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。 可汽运,火车运输,水
运。工业生产一般为50KG或25KG包装及出口吨袋包装。常用规格:0.5-1.0mm 0.6-1.2mm 1-2mm 2-4mm 4-8mm 8-16mm 16-32mm. 一、玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。
二、陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。
纯碱,学名碳酸钠,俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱,化学式:Na₂CO₃,含十个结晶水的碳酸钠为无晶体,结晶水不稳定,易风化,变成白粉末Na2CO3,为强电解质,具有盐的通性和热稳定性,易溶于水,其水溶液呈碱性。
碳酸钠是重要的化工原料之一,广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域, 用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂,也用于照相术和分析领域。其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
小苏打的化学式是NaHCO3。它的名字也有很多,学名碳酸氢钠,又称重碳酸钠或酸式碳酸
钠。俗名除小苏打外,还有焙烧苏打、发酵苏打和重碱等。小苏打是白晶体,溶于水,水溶液呈弱碱性。
大苏打是硫代硫酸钠的俗名,又叫海波(Hypo的音译),带有五个结晶水(Na2S2O3·5H2O),故也叫做五水硫代硫酸钠。大苏打是无透明的晶体,易溶于水,水溶液显弱碱性。
石灰石主要成分是碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石大量用做建筑材料,也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰,生石灰的主要成分是CaO;一般呈块状,纯的为白,含有杂质时为淡灰或淡黄。生石灰吸潮或加水就成为消石灰,消石灰也叫熟石灰,它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。
重质碳酸钙(俗称,重钙,单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉)分子式:CaCO3分子量100.09简称重钙,是用机械方法(用雷蒙磨或其它高压磨)直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小,所以称之为重质碳酸钙。
性质:白粉末。无臭、无味。露置空气中无变化,比重2.710。熔点1339ºC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解,不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。
轻质碳酸钙(沉淀碳酸钙)calciumcarbonate,light分子式CaCO3分子量100.09。又称沉淀碳酸钙,简称轻钙,是将石灰石等原料煅烧生成石灰(主要成分为氧化钙)和二氧化碳,再加水消化石灰生成石灰乳(主要成分为氢氧化钙),然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀,最后经脱水、,干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀,然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比重质碳酸钙的沉降体积(1.1-1.4mL/g)大,所以称之为轻质碳酸钙。
性质:白粉末。无味,无臭。比重约2.71。在825~896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态,结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系,呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸,同时放出二氧化碳,呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定,有轻微的吸潮能力。
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