根据经验,优质硅质原料中我们主要控制有害物质为:铁的单质和化合物、难熔矿物、重金属等。
1、铁对玻璃质量的影响
首先,硅质原料中铁的含量对玻璃的透过率有决定性影响。
其次,在玻璃熔窑中,玻璃液中的铁含量是一个重要参数,在玻璃中铁是以Fe2+和Fe3+两种价态存在的。玻璃中的Fe2+能强烈地吸收红外线,Fe3+能强烈地吸收紫外线,Fe2+的 含量对玻璃熔制过程的热传递有明显作用,将直接影响熔窑内玻璃液的温度分布,从而影响玻璃的熔制与澄清。气氛一定的情况下,玻璃中的总铁含量反映玻璃的透 热性。玻璃透热性的波动对玻璃液流有较大影像,优质玻璃生产过程中,玻璃液流的稳定是保证玻璃内在质量的关键,而硅质原料中铁的含量直接决定玻璃液中铁的 含量,因此硅质原料中铁的含量及波动必须严格控制。
硅质原料铁的来源有:原料本身带的包裹铁、原矿中夹带的含铁难熔矿物、原矿夹带的山皮、加工过程引入的机械铁、运输过程引入的铁杂质等。因此,对原矿的选矿及加工方式、加工过程除铁工艺的控制、运输过程包装和装卸提出了加高要求。
2、难熔重矿物及重金属的控制
熔化研究证明,重矿物(磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、赤铁矿、褐铁矿、金红石、硅线石、蓝晶石、黑云母、锆石、石榴子石、电气石、辉石、角闪石、精石、黄玉、绿帘石等)粒度若大于40目(0.34mm)时,能够形成难熔结石。重金属容易夹杂在重矿物中,代入玻璃液容易形成结石、气泡、色道。为此高档硅质原料严格控制了重矿物的含量粒度以及重金属的含量。
难熔重矿物控制:要求硅质原料中不允许含有粒径在0.2MM以上的铬铁矿、高铝矿物及其它难熔矿物颗粒。
重金属的控制:除了严格控制氧化铁以外,还应该控制其它在含量上足以使玻璃难熔及产生有害着色的元素,具体控制指标见下表。
高档优质硅质原料进厂标准与普通浮法玻璃原料杂质含量控制标准对比表

四、硅质原料水份的控制
玻璃生产线每付配合料硅质原料用量占配合料用量的60%左右,其水份波动0.1%将会造成称量值较大的波动。例如:硅砂的水份含量以5%计,一副料硅砂的干剂用量为350kg,水份波动0.1%称量精度影响为0.4kg,误差为1.14/1000,已经超越要求的称量精度。由此造成的硅质原料称量误差远远大于因称量精度所造成的误差。硅质原料水份太高影响配料生产操作,水份波动太大能造成硅质原料称量不准确而影响玻璃成分,因此应对硅质原料含水率及稳定性严加控制。
在 玻璃生产过程中,对硅质原料水份的波动实施特殊的补偿方式提高称量准确性。安装于硅质原料秤斗下出料槽中的自动测水仪在硅质原料快排料过程中能自动测定该 秤硅质原料水分变化,以积分平均值表示测定结果,计算出其湿基量,在慢排料时补出因水分应增加的硅质原料重量,减少因水分测定数据代表性不强所造成的混合 料组成偏离设定值现象。
若进厂硅质原料的水分含量高(大于5%)且波动大,那么在线自动测水仪对其水分的变化不敏感,最终导致配合料中水分含量不稳定,严重影响玻璃产品的质量。为此我们在控制硅砂水份含量的同时也严格控制了水份的波动。
五、硅质原料的成分及均化
1、玻璃用硅砂对化学成分的要求主要控制三大氧化物的含量:SiO2、Al2O3、Fe2O3。
根据一般性优质硅砂的标准,SiO2%≥98.5%;Al2O3%≤0.5%;Fe2O3≤0.08%。
根据我们的经验,优质硅砂中SiO2含量必须≥98.5%,否则品位不能保证,不利于玻璃成分调整;Al2O3的引入量以不影响玻璃成分中Al2O3的调整和含量为控制界限;优质硅砂中Fe2O3的含量必须严格控制,为保证玻璃液中Fe2O3的稳定,我们要求Fe2O3的含量必须≤0.07%。
根据生产经验,在保证硅砂化学成分的同时,必须严格控制批次间和批次内成分的波动,这点对生产的稳定更为重要。
2、控制化学成分波动的要求
为保证玻璃内在玻璃质量、成形质量已及物化性能的稳定,高档玻璃对硅砂的化学成分波动要求十分严格,下面是高档玻璃和普通浮法对原料化学成分的波动要求对比表:
高档玻璃与普通浮法玻璃硅质原料批此间化学成分波动控制标准对比表

由表中结果来看,高档玻璃要比普通玻璃要求严格的多。为此,对硅质原料的波动提出了更高的要求。
3、硅质原料波动的控制
天然硅质原料资源中,化学成分稳定的优质硅质原料原料资源越来越少。而现代高速成型的优质玻璃制品生产工艺对硅质原料成分稳定性却愈来愈严,因此,对硅质原料进行均化,可以使硅质原料的粒级搭配合理,减小成分波动,已经是玻璃生产过程中应当考虑的一个重要环节。硅质原料均化是一个系统工程,是生产优质玻璃的必要条件。硅质原料均化,对于合理利用资源,提高配合料混合均匀度,提高熔窑的熔化和澄清效率,获得高质量的玻璃制品都是十分重要的。为了获得均匀的配合料,均化措施要贯穿于原料制备 |