玻璃制品上条纹产生的原因及解决方法的探讨.doc

玻璃制品上条纹产生的原因及解决方法的探讨 陈兴孝 杜楷 重庆莱弗窑炉工程有限公司 贵州六枝矿务局玻璃厂 重庆：400700 贵州： 气泡、条纹、结石是玻璃制品生产过程中，容易产生的三大缺陷。特别是条纹，由于其来源较多，条纹分析鉴别要难得多，因而解决难度更大。在高档玻璃制品的生产过程中（例如五粮液酒瓶的生产），就因为产品上痕量的条纹，造成大量的人力、物力的浪费，严重制约生产及产品质量，我们结合国内外经验以及我们三十多年在玻璃工厂工作的体会，就玻璃制品上条纹的产生原因、解决方法及预防的措施作如下探讨： 一、条纹的基本概念 条纹是一种比较普遍的玻璃均匀性的缺陷，表面看它的性质与玻璃很相近，实际上在化学组成和物理性质上（折射率、密度、粒度、表面张力、热膨胀、机械强度，有时包括颜色）与玻璃主体不同，美国材料试验标准（ASTMC162－52）简单规定为“玻璃制品中的条纹为细长的玻璃夹杂物，它具有与主体玻璃不相同的化学性质及其他性质”。 条纹可理解为玻璃熔体，通过化学、物理以及结构方面的互相渗透以达到完全均匀之前的过渡阶段,如果条件许可，它们是可以在熔融温度下与周围的物质完全混合而一同冻结的。P295 国外从统计学上考虑，要想得到大面积没有缺陷的玻璃，这种机率是比较小的，只要玻璃熔体的状态能满足所制的单件制品规定的要求时，也是在这种条件下，就可说玻璃熔体已经“足够均匀”了。 二、 1 玻璃原料的粒度不合理造成的条纹 原料粒度分布是参加反应的物质互相接触面积大小的决定因素。接触面积（同时也是反应面积）应尽可能大些，原料粒度越小表面积越大，物质之间的反应越快，在我们常规制造玻璃的方法中并非越细越好。如粉尘飞扬，澄清过程的顺利，以及生产成本等因素不得不考虑下面就容易产生条纹的原料进行探讨。 1-1 石英砂 由于石英砂（SiO2）熔点高，若颗粒太粗，石英砂与其他原料的接触面积太少，则熔化时间长，在熔制的过程中SiO2扩散溶解、均化不及时，因而产生结石或条纹。若石英砂太细，在吸潮或水分较高的状况下，在其表面亲和力的作用下容易结团，结团的石英砂在配合料中不容易混合均匀，结团的石英砂团中没混有助熔剂，因而熔化缓慢，从而造成结石和条纹，并且在一般状况下石英砂中粒度较细部份氧化铝含量特别高，在熔制过程中扩散溶解慢易产生条纹。 1-2 长石（包括霞石） 为了降低生产成本，在普通钠钙硅玻璃中大多引入长石（或霞石）来代替纯碱及氧化铝，由于长石（或霞石）中氧化铝含量特别高，一般都大于15%，有的高达18％，而氧化铝熔体的表面张力特别大，扩散性溶解性差，扩散溶解速度慢。因此长石（或霞石）过粗，过细（水份较高时）结团都容易产生条纹。 1-3 配合料处理不当造成的条纹 由于配合料混合不均或石英砂特别湿，助熔剂及易吸潮原料，如：（纯碱、碳酸钾、碳酸钡、硝酸钾等）易吸湿潮解，潮解的助溶剂易富集在一起，从而造成配合料成份上的不均匀，严重时形成浮渣，二氧化硅浮渣其隔热性会严重妨碍热传导，并且浮渣也会很缓慢熔解，严重时会形成条纹。 1-4 上述原因产生条纹结石的解决方法： 1-4-1 控制石英砂粒度及水分，普通钠钙玻璃的石英砂粒度控制在20—100目之间，器皿玻璃应控制在40－100目之间，高硼硅玻璃控制在60—100目之间，国外玻璃制品厂不但对石英砂粒度过粗、过细都不用。而且对粒度的分布还有要求。 另外在窑炉结构上增设耳池，通过玻璃液的自然对流将玻璃液表面的浮渣及不均质的玻璃态物质富集在耳池内，然后定期清除掉。石英砂的水分应控制在6%以下，即配合料的水份不超过4％左右，并应多建几个石英砂库，先来先用让其自然干燥。 1-4-2 长石的粒度控制在80-120目左右，长石的水份也应控制。 1-4-3 严格控制配合料的均匀度及水分。我们有的厂原料结团没加工或加工过粗。在配合料中肉眼可见有纯碱、硼砂、硝酸钠等原料的颗粒。配合料从宏观上就明显不均匀，更谈不上微观的均匀性（化学分析）。我们拌混的目的，就是要让石英砂颗粒表面都裹上一层助熔剂及其它氧化物。从统计学的观点，即各组份的分布应在空间和时间上尽可能达到均一，在任何部分的配合料中取样各组份都占相同的机率这样既能提高熔化速度及熔化质量，产品的均匀性也好。根据国外资料介绍配合料水分控制在3.5－4%左右时。[1]，既避免粉尘飞扬又提高熔化速度，降低能耗。另外对配合料的监测要随时进行，这是非常重要的，也是行之有效的措施之一。 1-5 料仓设计不合理，运输过程振动大造成原料分层而导致的条纹（或玻璃的不均质） 我们在订购原材料时不但有化学成份要求还有粒度要求及粒度分布要求，由于受生产成本的影响，对原料的均一性的要求不可能完全一致，再加