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石
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。