玻璃熔窑概述_东莞市捷能工程技术有限公司

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玻璃熔窑是熔制玻璃的热工设备。通常用耐火材料构成。利用燃料的化学能、电能或其他能源产生的热量，造成可控的高温环境(分布和气氛)，使玻璃配合料在其中经过传热、传质和动量传递过程，完成物理和化学变化，经过熔化、澄清、均化和冷却等阶段，为生产提供一定数量和质量的玻璃液。
2．1 玻璃的熔制过程
　　按照玻璃配方混合好配合料，经过高温加热形成玻璃液的过程，称为玻璃的熔制。熔制的目的是要获得均匀、纯净、透明并适合于成形的玻璃液。
　　玻璃熔制是玻璃制造中的主要过程之一。熔制速度和熔制制度的合理性对产品的质量、产量和成本的影响很大。
　　玻璃熔制过程可分为以下五个阶段。
　　 (1)硅酸盐形成阶段
　　配合料入窑后，在高温(约800～1000℃)作用下迅速发生一系列物理的、化学的和物理—化学的变化，如粉料受热、水分蒸发、盐类分解、多晶转变、组分熔化以及石英砂与其他组分之间进行的固相反应。这个阶段结束时，配合料变成了由硅酸盐和游离二氧化硅组成的不透明的烧结物。
　　 (2)玻璃形成阶段
　　温度升高到1200℃时，各种硅酸盐开始熔融，继续升高温度，未熔化的硅酸盐和石英砂粒xx溶解于熔融体中，成为含大量可见气泡的、在温度上和化学成分上不够均匀的透明的玻璃液。
　　硅酸盐形成阶段与玻璃形成阶段之间没有明显的界限。硅酸盐形成阶段尚未结束时玻璃形成阶段已经开始，要划分这两个阶段很困难。所以生产上把这两个阶段视为一个阶段，称为配合料熔化阶段。
　　 (3)玻璃液澄清阶段
　　玻璃形成阶段结束时，熔融体中还包含许多气泡和灰泡(小气泡)。从玻璃蔽中除去肉眼可见的气体夹杂物，xx玻璃中的气孔组织的阶段称为澄清阶段。因为气泡在玻璃液中搏出的速度符合斯托克斯定律。当温度升高时，玻璃液的黏度迅速降低，使气泡大量逸出。因此，澄靖过程必须在较高的温度下进行。这一阶段的温度为1400～1500℃，黏度约为10Pa·s。
　　 (4)玻璃液均化阶段
　　玻璃形成后，各部分玻璃液的化学成分和温度都不相同，还夹杂一些不均匀体。为xx这种不均匀性，获得均匀一致的玻璃液，必须进行均化。
　　玻璃液的均化过程早在玻璃形成时已经开始，然而主要的还呈在澄清后期进行。它与澄清过程混在一起，没有明显的界限，可以看作边澄清，边均化。均化结束往往在澄清之后。
　　达到玻璃液的均化主要依靠扩散和对流作用。高温是一个主要的条件，因为它可以减小玻璃液黏度，使扩散作用加强。另外，搅拌是提高均匀性的好方法。

　　(5)玻璃液冷却阶段
　　澄清均化后的玻璃液黏度太小，不适于成形，必须通过冷却提高黏度到成形所需的范围。所以玻璃液必须冷却到成形温度。根据玻璃液的性质与成形方法的不同，成形温度约比澄清温度低200～300℃。
　　必须指出，以上五个阶段的作用和变化机理各有特点，互不相同，但又彼此密切联系。在实际熔制过程中各个阶段没有明显的界限，也不一定按顺序进行，有些阶段可能是同时或部分同时进行的。例如，在硅酸盐形成阶段尚未结束时，玻璃形成的阶段就已经开始进行；均化阶段实际上也是在硅酸盐形成以后即已开始，而不是要等到澄清阶段的结束。
2．2 玻璃熔窑的分类
　　玻璃熔制过程是在玻璃熔窑内实现的。
　　 (1)按熔制玻璃所用容器的构造分
　　 ①池窑配合料在这种窑的槽形池内熔化成玻璃液，故名池窑。
　　 ②坩埚窑玻璃液是在坩埚内进行熔化的，故名坩埚窑。
　　 (2)按使用能源分
　　 ①火焰窑以燃烧燃料为热能来源。燃料可以是煤气、天然气、重油或煤。
　　 ②电热窑(电熔窑) 以电能作为热能来源。按热生成方法与热量传给玻璃粉料的方法分成电弧炉、电阻炉(直接电阻炉和间接电阻炉)及感应电炉三种。
　　 ③火焰—电热窑以燃料为主要热源，电能为辅助热源。
　　 (3)按熔制过程连续性分
　　 ①间歇式窑玻璃熔制的各个阶段系在窑内同一部位不同时间依次进行的，窑的温度制度是变动的。
　　 ②连续式窑玻璃熔制的各个阶段系在窑内不同部位同一时间进行的，窑内温度制度是稳定的，如池窑。
　　 (4)按烟气余热回收设备分
　　 ①蓄热式窑以蓄热方式回收烟气余热。
　　 ②换热式窑以换热方式回收烟气余热。
　　 (5)按窑内火焰流动的方向分
　　 ①横焰池窑窑内火焰作横向(相对于窑纵轴而言)流动，与玻璃液流动方向相垂直。
　　 ②马蹄焰池窑窑内火焰呈马蹄形流动。有平行马蹄形、垂直马蹄形和双马蹄形几种；
　　 ③纵焰池窑窑内火焰作纵向流动，与玻璃液流动方向一致。
　　 ④倒焰窑火焰从窑底喷入，从窑底周边排出。
　　 ⑤平焰窑火焰从坩埚上面喷入，从窑底排出。
　　前三种窑型均为池窑，后两种窑型均为坩埚窑。
　　 (6)按制造的产品分
　　 ①平板玻璃熔窑用于制造平板、压花、夹丝等建筑玻璃。熔化部和冷却部的玻璃液作浅层分隔为其结构特征。平板玻璃熔窑又可按成形方法分为：浮法玻璃熔窑(用浮法生产平板玻璃)，引上玻璃熔窑(用有槽、无槽，对辊法生产平板玻璃)，平拉玻璃窑(用平拉法生产平板玻璃)，压延玻璃窑(用压延法生产压花、夹丝玻璃及微晶玻璃板)。
　　 ②日用玻璃熔窑用于制造瓶罐、器皿、化学仪器、医用、电真空及其他工业玻璃，日用玻璃熔窑又可分为池窑和坩埚窑。池窑的熔化部和冷却部(或成形部)的玻璃液作深层分隔为其结构特征。

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