第3章玻璃配合料的制备详解

实验三玻璃配方计算和配合料制备1 目的意义1.1 意义配方计算是根据原料化学成分和所制备的玻璃成分等计算各种原料的需要料。

配合料制备就是按照配方配制并加工原料，使之符合材料高温烧制要求。

配方计算和配合料制备是玻璃乃至各种无机非金属材料新品种研制和生产必不可少的工艺过程。

配方计算也是对后续玻璃熔制工艺参数的预测，配合料制备则直接影响玻璃的熔制效果和成品性能。

1.2 目的(1) 进一步掌握配方计算的方法；(2) 初步掌握配合料的制备方法和步骤；(3) 了解影响配合料均一性的因素。

2 实验原理2.1 玻璃成分的设计首先，要确定玻璃的物理化学性质及工艺性能，并依此选择能形成玻璃的氧化物系统，确定决定玻璃主要性质的氧化物，然后确定各氧化物的含量。

玻璃系统一般为三组分或四组分，其主要氧化物的总量往往要达到90％(质量)。

此外，为了改善玻璃某些性能还要适当加人一些既不使玻璃的主要性质变坏而同时使玻璃具有其他必要性质的氧化物。

因此，大部分工业玻璃都是五六个组分以上。

相图和玻璃形成区域图可作为确定玻璃成分的依据或参考。

在应用相图时，如果查阅三元相图，为使玻璃有较小的析晶倾向，或使玻璃的熔制温度降低，成分上就应当趋向于取多组分，应选取的成分应尽量接近相图的共熔点或相界线。

在应用玻璃形成区域图时，应当选择离开析晶区与玻璃形成区分界线较远的组成点，使成分具有较低的析晶倾向。

为使设计的玻璃成分能在工艺实践中实施，即能进行熔制、成型等工序，必须要加入一定量的促进熔制，调整料性的氧化物。

这些氧化物用量不多，但工艺上却不可少。

同时还要考虑选用适当的澄清剂。

在制造有色玻璃时，还须考虑基础玻璃对着色的影响。

以上各点是相互联系的，设计时要综合考虑。

当然，要确定一种优良配方不是一件简单的工作，实际上，为成功地设计一种具有实用意义，符合预定物化性质和工艺性能的玻璃成分，必须经过多次熔制实践和性能测定，对成分进行多次校正。

表2-1给出两种易熔的Na2O-CaO-SiO2系统玻璃配方，可根据自己的要求进行修改。

帯7章 R 合科制备rraj玻璃组成的设计和确定 配合料的计算 配合料的制备7. 1 玻璃组成的设计和碼定（熱恳） 设计依据—I 玻璃的物理和化学性质.7.1 7.2 7.3 玻璃组成的表示 以组成玻璃的化合物的质童分数依据7.2 艮舍料的计募（MXt ）以玻璃的组成和＞5^料的化学成分为基础，计算出熔化100kg 玻璃液所需各种原料的 用量，再算出每副配合料中，即500kg 或 1000kg 玻璃配合料各种原料的用童・ 方法预算法和联立方程式法•・先进行粗算 •进行校正-把计算结果换算成实际料单 参圾材P221 -225计算过程作业 选择原料和设计浮法玻璃成分，进行配料 计算（下次上课时间）I 步霖fc 令44针耳就《屮*九个X 艺泰厳(1) 纯碱(苦硝)挥发率指纯碱中未参与反应而挥发、飞散量与总量 饗需散料纯碱挥般量50% 纯磺用量是一个经验值，与加料方式、熔化方法、懐制 温度、纯截的特性寻有关.一般为0,2 - 3.5%(2) 碳粉含率由碳粉列入的固定破与芒硝引入的N a2SO4 之比•即 碳粉X C 含詈碳粉含率= ——X100%芒硝X Na2SO4含量 生产上一般控制在3-5%(3)芒硝含率由芒对引入的Na2O 与芒硝和纯碱計入的 卿牡一 X 100%芒硝和纯碱引入的Na2O一般掌握在5-8%(4)萤石含率由萤石引入的CaF2量与玻璃总量之比. 萤石含率H 萤石xCaF2 玻璃总量 一般在1 %以下fc 令*Kt 耳竝翟屮*鬼个艺泰厳X 100%fc令*i针耳竝《申*九水X艺泰厳(5 )碎玻璃掺入率指配合料中碎玻璃用量与配合料量之比碎玻璃量配合料的质量要求原料的运输和贮存原料的加工处理配合料的称量配合料的泯合配合料的输送与贮存配合料的质量检验与粒化碎玻璃樓入”生料量5玻璃童50%一般控制在25-30%7. 3 配令料的制备(喪如)7.3.17.3.27.3.37,3.47,3.57.3.67,3.7配合料的质■要求 必须具有正确性和稳定性 具有一定的水份：用水润溟配合莉，加水童 随颗粒不同而不同.越细加水量越多.纯緘 配合料加水量3 - 5%,芒硝配合料加水量5 - 7%・ 水温＞359,否则，Na2C03将转化为Na2C03.7H20t»Na2C03-10H20, 使配合料产生胶结作用•要有一定的颗粒组成：可减少配合料的分层 和提高泯合质量.纯緘的颗粒度应比石英大 一个筛号.7,3」配合料的质■要求4 具有一定的气体率：易于清和均化.一般钠钙硅玻璃的气体率为16-20%.血逸出气体量P 体军 -------------- X 100%配合料5 必须渦合均匀：配合料混合不均匀，会使玻璃产生结石、条纹，气泊等缺陷，易熔物较多的 还会侵蚀耐火材料.卜-般玻璃制品对配合料均匀度要求 水不滚枷允许误差小于士 0/1% 酸不溶物:允许误差小于± 0J% 含瑕量；允许误差小于士 0.6% 水分：允许误差小于土 0.6%7.3,1 注意7.3.2原料的运输和贮存1 原料的运输-原料在运输■进厂前，要经过有关部门的化验和鉴定.•原料运输分厂内和厂外两科.运输时应尽童减少粉尘，不使原料彼此污染，要注意除铁.2原料的储存要满足一定的数量，考虑一定的储存期，分块状、粉状、化工、有垂原料的储存.「參曲届屛爱音I硅砂.砂岩、长石为1.8;I各种原料务重I石灰石、白云石为1.7; 纯诚0・9;硫酸钠1・0;7. 3.3原料的加工处理原料的加工处理包括破碎、粉碎.过筛等1工艺流程・单系统流程：各种矿物料共同使用一个破碎、粉碎、过算系统・小型玻璃工厂・多系统流程：每科原料各有一套破碎.粉碎、过筛系统. 大中型玻璃工厂•混合系统：用量较多的原料单独为一个加工系统，用量小的性质相近的共用一个系统・大中型玻璃工厂«t«P2287. 3. 3原料的加工处理2原料的干燥目的：为了介于过筛.贮存和干法配料，须将水分含量的原料进行干燥.-硬度高的预先煥烧，可在躱料内部产生许多裂纹，提高破碎比；减少机械铁的引入.砂岩発在1000C以砂7. 3. 3原料的加工处理破粉碎方法：石灰石、白云石、长石、黄石常用那式破碎机粗破，锤式破碎机进行粉碎.化工原料用桂式破碎机或笼形砒.4原料的过筛方法：离心脱水、蒸汽加热，回转干燥筒，热风炉千燥器爭.3原料的破碎的粉碎•破粉碎方法选择依据：依療料的粒度、硬度和需要粉碎的程度.目的：满足一定的颍粒组成以保证配合料的均匀泯合和避免分层.过筛设备：夭角筛、振动筛、摇筛等I控制I硅砂:36-49孔/屋米2；----- 砂岩、石英岩，长石：81孔/厘米2;纯戏、芒硝、石灰石、白云石：64孔/厘米27. 3. 3原料的加工处理5原料的除铁目的：保证玻靖的含铁量苻合规定要求.方法無理余铁筛分、淘洗：水力分级、翅声波浮选和當选等帚用疵寂1悬社式电磁铁习化学除彼（湿法、千法）除去石英原料中的铁化合物.6粉状原料的输送与料仓分层-用溜管、皮皆机、斗式提升机竽机械设备和气力输送设备进行输送入仓.•加料与卸料方式会够响颗粒发生分层.配合料的称■要求：快速、准确.称量方法：分别称量、累计称量・I适用于排仓在每个粉料仓下面4殳一稅原料称量后分别钾到皮带机上送入混合机中• ：用一个称依次称量各种原料，每次累计计算重量，称后直接送入混合机•适用于排仓和塔仓称：自动称和台称（磅称）.精度一般为1/500（1/1000）.要定期校正、维修.7. 3.45 7. 3.5配合料的混合1 配合料的加料顺序石英（喷水）、长石.石灰石.白云石.纯欣 和澄清刑.脱色剂；石英（喷水）、纯威.长石.石灰石・小料； 加料为设备容积的30-50%,混合时间2 ~ 5刑 2混合设备重力式（鼓形混合机、滚筒式混合机）强制式（浆叶式、艾立赫式等）配合料的混合小料予混合芒硝、燃料予混合机MH80（搅拌容积80 升.混合时间1分钟）或V 型混合机.碎玻璃的混合依屁合机不同• 一般在配合料泯合终了将近 却料时再加入；直接加入在配合料内.注意选择混料机的混料时，应考虑秤量和混合 周期，一般前一付料混合时，后一付料开 始称量，可缩短配料车间的毎日工作班数7. 3.57. 3,6配合料的输送与贮存要■求■保证生产的连续性和均衝性，避免分层结块和飞料.工艺布置：配料车尽量靠近烷制车间，输送时应避免震动和减少钾料落差. 输送设备皮带机：有分层现象，大型厂使用.单元料：用单轨电葫芦用垂i和水平输送.小型厂采用.配含料贮存用窑头料仓，＜8小时ra评定配合枷量的标准和些?' 配合料粒化的目的和意义何在?7. 3-7配合料的质■检验与粒化。

玻璃纤维生产工艺流程及产品基础知识第一章概论20世纪30年代未，自E 玻璃纤维问世，并且出现环氧树脂和不饱和聚酯以来，迎来了了无机材料相结合而成的、具有新型功能的复合材料时代，为玻璃纤维电气层压材料和玻璃纤维增强塑料（FRP ）的发展奠定了基础。

时至今日，玻璃纤维生产已发展成为一门独立的工业体系，成为现代非金属材料家族中具有独特功能的材料，它们属微米级玻璃态纤维，又借鉴了传统的纺织技术，创造出独特的后加工体系，制造出玻璃纤维材质的制品，在机械、电气、光学、耐腐蚀、绝热及吸声等方面发挥出独特的性能，应用领域很快遍及电子、电器、交通、建筑、航空、航天、环保和国防军工等国民经济的各个部门。

上世纪五十年代未，玻璃纤维池窑拉丝工艺获得了成功，标志着玻璃纤维制造技术上的一次飞跃。

池窑拉丝工艺具有生产温度制度合理，节省能源消耗，生产工艺稳定，产品产量、质量提高等优点，在池窑拉丝工艺线上很快就实现了大规模化生产。

并且很快实施了最先进的全自动控制技术，劳动生产率大幅度提高。

因此，池窑拉丝工艺已成为当今国际上通用的主流技术。

目前，全世界已经有95%以上的玻璃纤维都是采用池窑拉丝法进行生产的。

第二章 无碱玻璃纤维生产原理及工艺流程一、 无碱玻璃概念无碱玻璃系指成分中碱金属含量小于0.8%的铝硼硅酸盐玻璃。

国际上通常叫做“E”玻璃。

最初是为电气应用研制的，但今天E 玻璃的应用范围已远远超出了电气用途，成为一种通用配方。

国际上玻璃纤维有90%以上用的是E 玻璃成份。

E 玻璃成份的基础是SiO 2、Ai 2O 3、 CaO 三元系统，其组成为：SiO 2、 62% 、 Ai 2O 3、 14.7% 、 CaO 22.3%在此基础上，添加B 2O 3代替SiO 2，添加MgO 代替部分CaO ，形成现在通用的E 玻璃成份。

各国生产的E 玻璃大体相仿，仅在不大的范围内稍有不同。

变动范围大致如下： SiO 2 55-57%；CaO12-25%； Ai 2O 3 10-17%； MgO 0-8%玻璃中各氧化物的变动，会改变玻璃的性能。

玻璃材料的制备和应用玻璃是一种非晶体材料，由于其透明、耐热、耐腐蚀等特性而被广泛应用于建筑、电子、航空等领域。

本文将从制备和应用两个方面对玻璃材料进行讲解。

一、玻璃材料的制备玻璃的制备原料主要包括石英沙、碳酸钠、石灰石、氟化物和氧化镁等。

制备过程中，首先将这些原料按比例混合，然后加入适量的助熔剂如氟化钠、氟化铝等。

混合物进入窑炉中进行高温熔融，通常温度可达到1200~1600℃。

熔融物在炉中冷却成固态，然后通过机械加工等方式得到成品玻璃。

另一种制备玻璃的方法是溶液法。

将适量的原料溶解在熔剂中，制备成玻璃溶液。

然后通过涂布、喷雾、旋涂等方式将玻璃溶液直接制备成薄膜、涂层或者光纤等产品。

二、玻璃材料的应用1.建筑领域玻璃材料在建筑领域应用广泛，如幕墙、隔热玻璃、车站、机场、体育馆等大型建筑中的落地窗、天窗等构件。

同时，太阳能光伏玻璃、智能玻璃等新型玻璃也在建筑领域不断发展和应用。

2.电子领域玻璃材料在电子领域的应用主要集中在显示屏、触摸屏、光纤等方面。

例如电视机、手机、电脑等显示屏中常用的液晶玻璃，以及便携式设备中的玻璃显示屏等。

3.航空航天领域玻璃材料在航空航天领域的应用主要包括航空器和卫星中的舷窗、仪器玻璃、传感器等部件。

航天领域中的光学镜头和望远镜也常用到玻璃材料。

4.医疗领域医疗行业中常用到的血糖仪、血压仪等家用医疗设备以及诊疗仪器中的屏幕、透镜等部件均用到了玻璃材料。

5.其他领域除了上述领域，玻璃材料还被应用于汽车行业的汽车玻璃、刀具行业的陶瓷刀具、艺术行业的手工艺品等。

三、结语综上所述，玻璃材料是一种十分重要的非晶体材料。

通过熔融法和溶液法等方式制备出来的玻璃材料，被广泛应用于建筑、电子、航空、医疗等众多领域。

随着科技的不断进步，玻璃材料也将不断更新、改进，不断拓展应用范围。

本技术公开一种自粘结和预分解的玻璃配合料制备方法，所述方法的步骤是：将碳酸盐预先进行窑外分解，得到熟石灰和方镁石，再与其它玻璃配合料按照适当配比一起加入混合机械中进行混合，在此过程中加入8~20wt%的水，然后将混合后配合料进行粒化，静置72小时以上，经过水化硬化，可得到具有一定强度的粒化玻璃配合料。

本技术将碳酸盐分解过程在窑外完成，可大大降低热耗；原料的粒度下限无需限制，可最大程度利用资源；使用轻质纯碱，降低原料成本；无需外加粘结剂就可以实现玻璃配合料的粒化，因此，本技术具有熔化速度提高、熔化温度下降和熔化效率高等优点。

权利要求书1.一种自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：（1）先将石灰石和白云石采用粉磨机械粉磨至80μm以下；（2）采用悬浮预热器和窑外分解炉对石灰石和白云石粉体进行预分解，得到氧化钙和氧化镁；（3）将得到的氧化钙、氧化镁与石英砂、长石粉、碎玻璃、纯碱、芒硝和碳粉，按比例给入混合机中进行混合，同时，加入8~20wt%的水进行混合；（4）采用成球机或压块机进行粒化；（5）将粒化的配合料静置72小时以上，待其水化硬化；（6）将硬化后的配合料投入熔窑进行熔化，得到澄清透明、质量良好的玻璃。

2.根据权利要求1所述的自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法，其特征是：所述步骤1中所述的粉磨机械采用非铁质衬板和磨矿介质，以防止铁元素的掺入。

3.根据权利要求1所述的自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法，其特征是：所述步骤2中的悬浮预热器和窑外分解炉的温度为600~ 1000℃, 引入部分废热尾气时，需在分解炉内添加燃料以提高温度。

4.根据权利要求1所述的自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法，其特征是：所述步骤3中的各种原料的加入量是根据不同玻璃种类的化学成分，经过配料计算确定的，无特殊成分要求。

说明书自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法技术领域本技术涉及一种玻璃配合料制备方法，特别是涉及一种自粘结和预分解的玻璃配合料的制备方法。