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  • 1 # 使用者5083996514885

    氣泡是玻璃中的常見缺陷,其產生的原因很多,有熔化能力不足,溫度不夠造成的,有澄清不良消除不掉的,也有耐火材料產生的,還有成型時供料操作不當帶來的。

    1氣泡的產生及消除過程

    玻璃窯爐是座燃煤蓄熱室馬蹄焰池爐(本文主要討論該種窯爐)。在設計上採用小動量比,傾斜底板小爐結構,深澄清池,傾斜上升式流液洞與上升料道,無工作池,該窯爐冷修改造後生產高白料玻璃瓶,投產後發現製品上帶有氣泡,有圓形的,橢圓形的和表面薄皮氣泡,數量0到23左右,嚴重影響產品外觀質量。起初,我們按排出法的思路採取措施:提高熔化溫度,降低熔化率,將火焰空間輻射溫度逐步提高,出料量也降低,結果氣泡數量增加到523,直徑增大薄皮氣泡增多;提高配合料氣體率,加大澄清劑用量,氣體率提高,但氣泡並未減少;加大助熔劑的引入量,仍無明顯效果。面對製品上越來越多的氣泡,我們意識到“吸收法”的思路才可能是正確的。於是,將熔化溫度降低後氣泡數量減少。後又降到0個23/!,接著改進加料機實現薄層裹入式加料,繼續降低熔化溫度,出料量控制合適,氣泡數量穩定,直徑減小。

    2玻璃熔制工藝中氣泡消除機理

    熔制過程是一個複雜的物理化學反應過程,包含矽酸鹽形成階段,玻璃形成階段,澄清均化階段,其中澄清階段是氣泡消除的過程。在這一過程中隨溫度升高玻璃液粘度降低,氣泡中的氣體,窯內氣體與玻璃液中物理溶解和化學結合的氣體之間建立平衡,再使可見氣泡漂浮於玻璃液麵加以消除。在澄清過程中可見氣泡的消除按下列兩種方式進行:

    1、氣泡體積增大加速上升,漂浮出玻璃表面後破裂消失。

    2、小氣泡中的氣體組份溶解於玻璃液中,氣泡被吸收而消失。

    氣泡的大小和玻璃液的粘度是氣泡能否漂浮的決定因素。根據斯托克斯定律,氣泡的上升速度與氣泡的半徑平方成正比,而與玻璃液粘度成反比。

    根據高白料玻璃的成分計算玻璃液在不同溫度下的粘度,並與一翠綠玻璃配方相比較。以澄清位置的玻璃液溫度,氣泡上浮距離計算不同直徑氣泡的上浮時間。

    提高熔化溫度可增加直徑0.2mm以上氣泡的上浮速度,減少上浮所需要時間,但對直徑在0.2mm以下的氣泡則很難透過上浮而消除,必須透過對溫度進行調節使小氣泡在玻璃液中被吸收而消除。

    在玻璃液降溫過程中,由於氣體變冷,氣體壓力不變的情況下氣泡將變小。由於玻璃表面張力的原因,氣泡內壓力因半徑的減小而增大,降溫時,玻璃液中氣體的飽和壓力低於氣泡內氣體的壓力,氣泡內的氣體釋散到玻璃液中。由於放出了氣體,氣泡半徑又減小,玻璃液表面張力使氣泡內壓力進一步增高,直到氣泡完全被玻璃液所吸收。

    玻璃液在澄清過程中,大氣泡排出與小氣泡吸收這兩個階段是必不可少的,前者要求必要的溫度和持續時間,後者需要一定的溫降梯度,如果這些條件有一項達不到就會使製品帶上氣泡。

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