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玻璃生產過程中產生氣泡的3大成因

發布時間:2024-08-28 瀏覽量:2446 來源:新玻網
氣泡是玻璃中存在的最普通也最難解決的缺陷,在坩堝爐中尤為突出,如何判斷和認識氣泡,對消除氣泡十分重要。氣泡的類型在一般的玻璃中分三類。第一類是澄清氣泡,是在初熔及澄清之后殘余在玻璃中的氣泡;第二類是再生氣泡(即二次氣泡),是玻璃熔體中大體已不存在氣泡,但在某一時間又從玻璃中析出所分解的氣體而形成的氣泡;第三類氣泡中是些夾雜的氣態、液態或固體異物,它們是空氣泡、工作氣泡、鐵質氣泡、污染氣泡等。值得眾多企業注意的是第三類氣泡,在生產中由于工藝操作不規范,往往人為地制造了氣泡。

 
 
01澄清氣泡
 
(1)由于化學澄清劑不足。如加入的多價氧化物澄清劑量少,玻璃中沒有足夠的氣體產生,所以不能將玻璃中產生的微小氣泡帶動上升到液面后消失。(2)化學澄清劑超量。如加入多過的氧化澄清劑,尤其是氧化鈰、硝酸鈉、白砒等增大了熔體中澄清氣體的過飽和程度,在有限的時間內氣泡不能完全排出,溫度下降時,氣泡的濃縮速度很小,故殘留在玻璃液中。一般氧化鈰用量超過180g就會出現這種情況,鈰鈦等特殊料除外。(3)玻璃液流的作用。如池爐生產,在同一時間內加料、熔化、澄清、冷卻、產品制作等都在同一過程進行,由于取料作業形成玻璃液流、玻璃液對流、加料及火焰作用,將玻璃液向前推進時夾裹了氣泡(或氣流)。從坩堝爐中挖取大料,涌動料液或料桿插入液面過深都會造成液流作用,將已澄清的料液破壞,出現氣泡。夏季天氣炎熱,車間電扇吹動,室外空氣進入,都會給液面造成波紋,產生氣泡。(4)水蒸氣氣泡。在所有玻璃的殘余氣體中,水蒸氣幾乎都占較大的部分,它來源于配合料中所含的水分,人們都認為水分在100會蒸發掉,但水在玻璃熔體中不是以分子的狀態溶解,而是以OH離子進入硅氧四面體結構中,有時在1300時都不易排出。如我縣某兩個玻璃廠一直存在著許多針尖大的小氣泡,采用各種改變配方、增加爐溫都無濟于事,后將石英砂晾曬,恢復到原配方和爐溫后,氣泡便消失了。以上這些小氣泡一般都是均勻分布在玻璃中,在澄清料液較好的后期或在工作池(坩堝料面)溫度較低時會被吸收一部分,像紅料、琥珀料化成后涼料我們用冷風吹料面,讓其盡快吸收氣泡就是這個道理。如果澄清過程不好,即使料液靜置或工作溫度較低,玻璃液氣泡中的N?,CO?及少量水氣均不會消失,如果工作黏度過低還會出現嚴重的條紋。02再生氣泡
 
配合料氣體雖然在初熔以前大部分排出或在初熔及澄清階段析出,但溶解在熔體的氣體是不能夠完全除去的。由于液體中過飽和氣體(氧化澄清劑量過大)或過還原吸入氣體或料液變熱,或機械作用以及電化學原因,均可再生氣泡(或重沸氣泡)。在配合料中如果一味地增加澄清劑的加入量就加大了重沸的傾向。熱爆口邊緣出現氣泡,大都是由于玻璃液內氣泡變熱溢出或與火焰氣體特別是還原焰接觸,火焰中的氫很快滲入玻璃中產生組分還原,反應生產的水蒸氣擴散速度比較小而不易排出形成氣泡。烘口時由于用手指捏杯口,手上汗跡等殘留臟物會產生CO?氣泡。所以在加工操作時都應掌握好火焰氣氛和產品的干凈。還有一種是由于在坩堝中取大塊玻璃時出現較大原拉伸力而產生了真空氣泡,所以在取大料時雖然由于料在溫度較低,但也不能過猛過急。由雜質產生的氣泡由氣態、固態、液態夾雜物造成的氣泡缺陷占玻璃制品報廢的很大比例,這些氣泡大都是在操作中人為造成的。03由氣態雜質產生的氣泡
 
由周圍氣體造成的氣泡。如用煤油、乙炔加熱某部位時,已成型的玻璃到軟化點時,被吹動部分會裹入周圍的氣體或煙氣;挑料取料時將玻璃料液分開或將兩個玻璃液表面黏合的過程中都可能夾入空氣;在安手把、圓柄、粘底、接挺兩層玻璃料重疊,因為空氣在冷卻時收縮,出現凹穴,相接時會夾入氣體形成氣泡;壓制玻璃時,扎孔或插絲均會將氣體頂入而形成氣泡。供料機供料時由于剪刀吻合不好會產生剪刀印氣泡;沖頭上下運動時因為料碗密封不嚴同樣會吸入空氣造成氣泡。04固態或液態夾雜物造成的氣泡
 
(1)在操作中,員工將料桿往地下咚,目的是為了除掉桿頭上的玻璃,但卻不注意桿頭上沾上灰土,桿頭的玻璃末敲凈,冷凝物、煙塵、鐵器、耐火土、灰塵等掉入玻璃液中,這些都是由碳分組成的還原性物質要被氧化,從而改變了液體中氣體的溶解度,生成了氣泡。被腐蝕了的工具如挑料桿、料勺,上面的金屬氧化物脫落進液體中也會出現氣泡。(2)多次纏裹料絲。如接觸窯爐氣氛中的煤煙、表面黏積的硝水或Na2SO4時,中間就會出現一層白蒙蒙的霧狀物,這其實是夾裹在中間的、反應或分解形成的許多微小氣泡。由于油霧、煤、油、蒸氣等煙氣中和塵埃中常含有大量的碳,直接與玻璃接觸同樣產生氣泡。(3)料絲造成的氣泡。取料時,料絲拉長往往流入玻璃液中產生氣泡,是由于料絲離開料液,溫度相對較低,并吸附周圍空氣。再則,料絲沿缸脖子流下,不斷侵蝕缸口耐火材料,耐火材料中富含的SiO2和Al2O3的物質浸滲到料液中,其黏度已與整體玻璃液黏度不一,氣體的溶解度亦不相同,再進行融合時便產生了氣泡。因此,杜絕拉料絲是很有道理的。(4)液面的上下波動,不僅將澄清部分未均化的、氣體溶解度不均衡的料液提前引申過來,而且沿附池壁的黏度較大的料液也都被沖刷下來滲入到使用部分。其氣體溶解度與整體料質成分不一,要形成條紋和氣泡,所以保持液面平靜是非常重要的。頻繁地在同一處取料會造成料液疲勞,也就是在同一穴窩處取料,料液還未休息形成平面,又發生波動,出現的窩圈來回晃動將吸附在表面的氣體又埋裹在玻璃液中,不僅造成料泡上的條紋,根據氣體溶解度不一的原理,同樣會形成氣泡。(5)至于耐火材料、紙片、木質塵土、水滴、飛粉、硫酸鈉以及在加料時不注意,缸口、出料口的遮擋不嚴落進去的飛土、液滴造成的氣泡,另外還有電化學原因和鹽類泡。

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