3原料质量的控制
加强对配合料成分,水分,COD值,配合料均匀性的日常检测和管理,是稳定玻璃澄清质量的有效途径之一,一旦生产中出现问题,这项工作能及时找到产生问题的线索。
加强对玻璃密度进行日常的检测和数据处理,是生产过程控制的一项重要环节之一。玻璃密度数据中隐藏着许多技术信息。根据玻璃密度的生产统计分析,玻璃的密度不仅与玻璃成分有关,而且与玻璃的热历史有关,窑炉的结构,生产规模,熔化率的大小等因素,都影响着玻璃产品的热历史。此外,澄清剂的种类和用量不同,在玻璃密度数据上也能反映出来。有人曾经作过生产统计分析,在相同的生产工艺条件下,采用鼓泡与不采用鼓泡两种情况,在玻璃的密度值上能有所反映。由此可见,玻璃密度数据的统计分析结果能直接指导生产工艺参数的调整。
如果配合料中含有硫酸盐,玻璃中铁含量及价态的变化能直接影响SO3在玻璃中的溶解度,因此,对玻璃中氧化铁及铁价态的日常检测与控制,对稳定玻璃的澄清质量有明显的积极作用。
加强原料粒度的控制。玻璃原料中除了原料成分,晶相结构,水分和杂质含量控制以外,原料颗粒的平均直径和颗粒级配对配合料的均匀性,熔制速度和澄清速度有着直接影响。过粗的原料不利于熔化和混合均化,但过细的原料将提高原料成本,还会引起原料结团,影响熔制和澄清,此外,粉料飞扬挥发和粘附现象将直接导致玻璃成分的波动以及成分均匀性的变化。
加强原料氧化还原状态的控制。玻璃原料主要采用矿物原料,少量采用化工原料,这些原料中含有一些杂质成分,这些杂质成分对玻璃液的氧化还原状态,玻璃颜色,池底温度,熔化速度和澄清速度产生直接影响。目前,有些企业开始正视这个问题,对各种原料进行原料COD值测试和控制,把COD值与玻璃液的澄清质量进行相关性控制。
对于某种玻璃产品,由于生产规模,窑炉结构,以及熔制过程的不同,配合料在熔制过程的挥发,以及氧化物的价态会有所变化,原料的控制要求也有所变化。
玻璃的氧化还原状态对池底温度和玻璃中气体的溶解度的影响,这些因素都最终影响玻璃的澄清质量。因此,有些企业开始重视加强对玻璃中变价氧化物的含量及价态变化数据的控制和管理。
4窑炉熔制工艺参数的控制
加强热点的控制。强化纵向玻璃液循环对流,通常采取以下几项工艺措施:一是控制炉内的燃料分布和燃烧过程,控制窑炉纵向的温度梯度,促进循环对流。二是保证玻璃液有一定深度,形成稳定的循环对流。三是对于熔化面积不变的情况下提高出料量。四是在热点位置采用鼓泡或电助熔,特出热点位置的温度。玻璃液纵向的循环对流能促进玻璃成分和温度的均化,提高热交换效率,降低火焰空间的温度。节约燃料消耗。
加强燃料在窑炉内的合理分布管理和燃烧过程的控制。燃料在窑内的分布状况和燃烧状况,影响窑内的温度和温度分布。如果燃料燃烧不充分,还原性的碳黑被玻璃吸收后将形成大量的微气泡或褐色条纹。由于熔窑结构和燃烧火焰的组织方式不同,即使相同成分的玻璃,配合料中的氧化物的挥发飞散损失也不同。
窑炉池底鼓泡在熔制工艺中起着特殊的作用。鼓泡点分布位置不同,所起的作用也不同。鼓泡点分布在热点位置,可以起到特出热点的作用。均匀分布在加料口和热点之间,可以起到提高池底玻璃液温度和均化作用,促进配合料的熔化和玻璃液的澄清过程。在鼓泡方式上,有连续鼓泡和脉冲鼓泡两种,显然,后者所起的调节作用更合理,泡频可控制在每分钟5个至10个。鼓泡材料可以采用价格昂贵的铂锗合金,也可采用耐高温和耐侵蚀的陶瓷材料。
除了原料因素以外,玻璃成分和温度的均匀性与窑炉结构设计,燃料在窑炉内的分布方式和燃烧下况,料道的结构和长度,熔制工艺管理水平是分不开的。这些因素最终反映在产品质量,成本,以及成形效率上。
5窑炉结构设计的改进
众所周知,玻璃熔窑的结构设计对热交换效率,能源消耗以及玻璃液质量影响很大,由于设计方案的不同,能耗消耗可以相差30%。热交换效率的提高,不仅降低能源消耗,节约生产成本,而且还能促进玻璃液形成合理的循环对流,提高玻璃液的澄清质量。
近年来,人们对玻璃熔制工艺有了更深的理解和认识,环保意识在不断增强。世界各国加强环保立法,限制玻璃窑炉烟气中粉尘,NO-SO:和F:的排放量。为了达到这些环保标准,有些企业对传统窑炉采用烟气处理的方法,降低粉尘和有害成分的浓度,达到环保排放标准。有些企业采用新的艺技术,如改进玻璃配方和玻璃成分,限制燃料中的硫含量,采用低NOx的燃烧技术,采用纯氧燃烧技术,采用全电熔技术或电助熔技术等,采用这些先进的工艺方法在一定程度上推动了玻璃技术的提高。
近年来,国外出现一种新型的池炉结构,将熔制过程和澄清过程分隔开来,配合料进入冷顶全电熔池炉中熔化,配合料熔融成玻璃后进入火焰熔窑进行高温澄清均化,把全电熔窑和火焰窑的优点结合在一起。这种窑型使配合料避免与火焰接触,粉尘和挥发成分减少,格子体堵塞减轻,熔制过程和澄清过程相互影响减小到最小程度。
玻璃纤维池窑上,先进的池底电助熔技术和各种池底鼓泡技术的应用,先进的燃烧技术的应用,无硼无氟玻璃配方的应用,这些技术都直接或间接地提高了玻璃液成分的稳定性和均匀性,推动玻璃液质w+的提高。
玻璃液温度的均匀性与料道的结构设计及温度调节方式是分不开的。为了把澄清的玻璃液均匀地降低到所需的成形L:艺温度,上部空间采用燃气预混燃烧调一温度,使玻璃液温度均匀性达到最佳状态,料道K度通常在s米以上。目前,很多玻璃纤维料道,玻璃棉料道,玻璃管料道,以及一些玻璃制品料道均采用这种温度调节方式。
综上所述,提高玻璃液澄清质量途径是多方面的。原料和配合料的质量控制,窑炉熔制工艺参数的控制,窑炉结构设计的改进以及燃烧系统的设计改进,对这些方面加强探索和总结,推动玻璃制造成本的降低和产品质量的提高。
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责任编辑:伊Ⅴ依