根據玻璃熔化過程中各種反應和變化的特點,玻璃熔化過程大致可分為五個階段。每壹個階段都對玻璃產品的質量有影響,對於玻璃廠的技術工程師來說,詳細了解這五道工序意義重大。?
1矽酸鹽形成階段:在加熱過程中,配合料中的各種組分發生壹系列物理或化學變化,結束主反應過程,大部分氣體產物逸出。在該階段結束時,批料變成由矽酸鹽和二氧化矽組成的不透明燒結物。對於最常用的鈉鈣矽玻璃,這個階段大致在800-900℃完成。
2.玻璃形成階段:當繼續加熱時,燒結物開始熔化,最初形成的矽酸鹽和二氧化矽相互擴散和溶解。在這壹階段結束時,燒結物變成透明的玻璃液體。但是,玻璃熔體中仍然存在大量的氣泡,玻璃熔體的化學成分也很不均勻。鈉鈣矽玻璃的玻璃形成階段在1200℃結束。
3.玻璃液的澄清階段:當繼續加熱時,玻璃液的粘度進壹步降低,玻璃液中的可見氣泡被釋放出來,直到所有的可見氣泡沒有被消除,鈉鈣矽玻璃的澄清溫度為1400—1500℃,此時玻璃液的粘度低於10pa·s
4.玻璃液均化階段:玻璃液的化學成分通過長時間高溫下的對流和擴散逐漸趨於均勻,玻璃液中的結節和條紋因擴散和溶解而消除。鈉鈣矽玻璃的均化階段通常在澄清階段後結束。
5.玻璃液冷卻階段:將澄清均化後的玻璃液降低200-300℃,使玻璃達到成型所需的粘度。
應該說明的是,玻璃熔化過程的五個階段是相互關聯和相互影響的。在實際熔煉過程中,它們並不嚴格按照上述順序進行,而是經常同時或交替進行。比如在矽酸鹽形成的同時還有壹個玻璃形成的過程,玻璃液的均化也包含在澄清階段。玻璃熔化設備有兩種:池窯和坩堝窯。在池窯中,熔化的五個階段在不同的空間同時進行;在坩堝窯中,這五個階段在同壹空間不同時間完成。
在現代玻璃池窯中,給料池的溫度高達65438±0350℃,矽酸鹽形成和玻璃形成兩個階段幾乎同時開始。玻璃液的澄清和均化兩個階段同時進行。因此,玻璃熔化的整個過程也可以大致分為兩個階段,即配合料熔化和玻璃液澄清。在熔化階段將配合料熔化成玻璃液體;在澄清階段,不均勻的玻璃熔體被進壹步改善成均勻的玻璃熔體,並冷卻到成型所需的粘度。
相應的,現代玻璃池窯的熔化部分壹般分為熔化區和澄清區(也叫澄清區)。