玻璃液中氣泡的排出方式

玻璃液中氣泡的排出方式

玻璃液中氣泡的排出方式氣泡是玻璃中的常見缺陷,其產(chǎn)生的緣由許多,有熔化力量不足,溫度不夠造成的,有澄清不良消退不掉的,也有耐火材料產(chǎn)生的,還有成型時(shí)供料操作不當(dāng)帶來的。

玻璃熔制工藝中氣泡消退機(jī)理。

熔制過程是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理化學(xué)反應(yīng)過程,包含硅酸鹽形成階段,玻璃形成階段、澄清均化階段,其中澄清階段是氣泡消退的過程。

在這一過程中隨溫度上升玻璃液粘度降低,氣泡中的氣體,窯內(nèi)氣體與玻璃液中物理溶解和化學(xué)結(jié)合的氣體之間建立平衡,再使可見氣泡漂移于玻璃液面加以消退。

在澄清過程中可見氣泡的消退按下列兩種方式進(jìn)行:1氣泡體積增大加速上升,漂移出玻璃表面后裂開消逝.2小氣泡中的氣體組份溶解于玻璃液中,氣泡被汲取而消逝.,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。

,削減上浮所需要時(shí)間,,必需通過對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)整使小氣泡在玻璃液中被汲取而消退。

在玻璃液降溫過程中,由于氣體變冷,氣體壓力不變的狀況下氣泡將變小,由于玻璃表面張力的緣由,氣泡內(nèi)壓力因半徑的減小而增大,降溫時(shí),玻璃液中氣體的飽和壓力低于氣泡內(nèi)氣體的壓力,氣泡內(nèi)的氣體釋散到玻璃液中。

由于放出了氣體,氣泡半徑又減小,玻璃液表面張力使氣泡內(nèi)壓力進(jìn)一步增高,直到最終氣泡完全被玻璃液所汲取。

玻璃液在澄清過程中,大氣泡排出與小氣泡汲取這兩個(gè)階段是必不行少的,前者要求必要的溫度和持續(xù)時(shí)間,后者需要肯定的溫降梯度,假如這些條件有一項(xiàng)達(dá)不到就會(huì)使制品帶上氣泡。

窯爐結(jié)構(gòu)及工藝條件對(duì)消退氣泡的影響窯爐結(jié)構(gòu)兩個(gè)特點(diǎn)對(duì)其影響:一是大傾角小動(dòng)量比的小爐結(jié)構(gòu),二是下沉的深澄清池結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)使火焰有較高的速度和剛性,火焰緊貼玻璃液面,對(duì)料堆有一個(gè)向前的推力。

據(jù)測(cè)量,當(dāng)熔化溫度不足,出料量偏大時(shí),料堆移后,有的協(xié)作料還未完全熔化就到了澄清部,占用了澄清時(shí)間,使澄清不充分,本該排出的氣泡留在了玻璃液中進(jìn)入了冷卻階段。

不同直徑氣泡上浮速度和所需時(shí)間不一樣。

窯長(zhǎng)方向上澄清距離短,澄清時(shí)間相對(duì)不足,大氣泡的排出有時(shí)是不充分的。

從澄清池結(jié)構(gòu)分析,所謂深澄清池下沉也有限,比較以往下沉的深池,垂直方向上玻璃液向下冷卻的距離縮短,時(shí)間削減,溫度降低幅度小,玻璃液向下澄清的時(shí)間短,小氣泡不能完全溶解于玻璃液中。

玻璃液從上升料道底部到頂端始終到料盆四周還有一個(gè)冷卻過程,由于上升料道保溫強(qiáng)度高,這個(gè)階段溫降梯度不大,頂端的玻璃液溫度高,為使成型溫度合適須加大冷卻風(fēng)量,玻璃液被快速?gòu)?qiáng)制冷卻,表皮處的玻璃因過冷而影響了對(duì)小氣泡的汲取,這就消失了制品上小氣泡分布不勻的現(xiàn)象。

為充分發(fā)揮玻璃液進(jìn)入流液洞以后這個(gè)過程汲取小氣泡的作用,我們把上升料道的保溫強(qiáng)度降低,拆掉保溫磚,測(cè)量結(jié)果顯示上升料道頂端的玻璃液溫度降低,調(diào)溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降。

這樣處理的結(jié)果是制品上的氣泡直徑變小,數(shù)量變少。

,出料量掌握窯爐配備的加料機(jī)不能實(shí)現(xiàn)裹入式薄層加料,碎玻璃比例只有%7,協(xié)作料入爐后漂移在玻璃液面上的高度大,這給火焰的吹動(dòng)增加了作用面積,部分裹入式加料,料堆浮在液面上的高度小,,將加料機(jī)下移使加入的協(xié)作料部分浸入到玻璃液中,料堆的厚度減小,受力面積減小了,料堆前沖的距離削減,有利于防止跑料,增加澄清時(shí)間.一般而言,提高熔化溫度是解決氣泡最直接的措施,它是通過加快協(xié)作料的熔化速度,提高玻璃液的溫度,降低粘度,,熔化溫度提高后有以下幾個(gè)直接作用.①加大了火焰的噴出速度和火焰長(zhǎng)度。

火焰速度提高的作用是對(duì)料堆的推力加大,火焰加長(zhǎng)的結(jié)果是熱點(diǎn)前移。

熱點(diǎn)前移使冷卻段縮短,不利于小氣泡汲取。

②提高了玻璃液的溫度,降低了玻璃液中氣體的溶解度,析出的氣體增多,當(dāng)澄清時(shí)間不充分時(shí)起不到使氣泡削減的作用而是相反。

③,另一方面使料堆向前漂移的阻力減小更簡(jiǎn)單跑料,惡化澄清質(zhì)量,不利于氣泡排出。

觀看到的狀況是氣泡時(shí)多時(shí)少的現(xiàn)象更加嚴(yán)峻了,這說明其次方面的作用大。

④,反而變得不易汲取。

而適當(dāng)降低熔化溫度,火焰噴出速度減小,玻璃粘度增大不易跑料,熱點(diǎn)后移澄清時(shí)間延長(zhǎng),氣體在玻璃中的溶解度提高,,當(dāng)溫度降低到肯定程度時(shí),問題會(huì)走向反面,不但氣泡減輕不了,結(jié)石還會(huì)消失。