玻璃生产工艺及原料

1.3玻璃的生产工艺及生产流程1.3.1玻璃的生产工艺1、原料预加工。将块状原料（石英砂、纯碱、石灰石、长石等）粉碎，使潮湿原料干燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。2、配合料制备。根据产品的不同，配合料的组成略有区别。例如普通浮法玻璃的配合料（按照1重量箱即50公斤计算），需要消耗石英砂33.55公斤、石灰石2.96公斤、白云石8.57公斤、纯碱11.39公斤、芒硝0.55公斤、长石3.45公斤、碳粉0.03公斤等。3、熔制。玻璃配合料在池窑或坩埚窑内进行高温（1550-1600度）加热，使之形成均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃。4、成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板玻璃、各种器皿等。5、热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及改变玻璃的结构状态。1.3.3浮法玻璃的生产工艺以国内普通的日熔化量600吨的生产线为例，介绍浮法玻璃的制造流程。浮法玻璃是在锡槽中制造。整个生产线长度约有500米，每天可生产550到600吨的玻璃，相当于3米宽、3毫米厚、长度约25公里的玻璃带。一旦开始生产，便是每天24小时不间断，直到大约8-10年之后才会停炉维修。浮法生产是当今平板玻璃主要的生产方式，其流程可分为以下五个阶段：1、原料的混成。浮法玻璃的主要原料成份有：73%的二氧化硅、13%的碳酸钠、9%的氧化钙及4%的镁等。这些原料依照比例混合，再加入回收的碎玻璃小颗粒。2、原料的熔融。将调配好的原料经过一个混合仓后再进入一个有5个仓室的窑炉中加热，约1550摄氏度时成为玻璃熔液。3、玻璃成型。玻璃熔液流入锡槽且浮在熔化的金属锡液之上，此时温度约1000摄氏度。在锡液上的玻璃熔液形成宽3.66米、厚度介于3mm至19mm的玻璃带。因为玻璃与锡有极不相同的粘稠性，所以浮在上方的玻璃熔液与下方的锡液不会混合在一起，并且形成非常平整的接触面。4、玻璃熔液的冷却。玻璃带在离开锡槽时温度约600摄氏度，之后进入退火室或连续式缓冷窑，将玻璃的温度渐渐降低至50摄氏度。由此徐冷方式生产的玻璃也称为退火玻璃。5、裁切和储存。徐冷之后的玻璃经过数阶段的品质检查，之后再裁切成不同的尺寸，进行包装入库，储存或运输。石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度（1-2.0目为1.6），20-200目为1.5，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。可汽运，火车运输，水运。工业生产一般为50KG或25KG包装及出口吨袋包装。常用规格：0.5-1.0mm0.6-1.2mm1-2mm2-4mm4-8mm8-16mm16-32mm.一、玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。二、陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。纯碱，学名碳酸钠，俗名苏打、石碱、纯碱、洗涤碱，化学式：Na₂CO₃，含十个结晶水的碳酸钠为无色晶体，结晶水不稳定，易风化，变成白色粉末Na2CO3，为强电解质，具有盐的通性和热稳定性，易溶于水，其水溶液呈碱性。碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域，用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂，也用于照相术和分析领域。其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。小苏打的化学式是NaHCO3。它的名字也有很多，学名碳酸氢钠，又称重碳酸钠或酸式碳酸钠。俗名除小苏打外，还有焙烧苏打、发酵苏打和重碱等。小苏打是白色晶体，溶于水，水溶液呈弱碱性。大苏打是硫代硫酸钠的俗名，又叫海波(Hypo的音译)，带有五个结晶水(Na2S2O3·5H2O)，故也叫做五水硫代硫酸钠。大苏打是无色透明的晶体，易溶于水，水溶液显弱碱性。石灰石主要成分是碳酸钙（CaCO3）。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰，生石灰的主要成分是CaO；一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。重质碳酸钙（俗称，重钙，单飞粉、双飞粉、三飞粉、四飞粉）分子式：CaCO3分子量100.09简称重钙，是用机械方法（用雷蒙磨或其它高压磨）直接粉碎天然的方解石、石灰石、白垩、贝壳等就可以制得。由于重质碳酸钙的沉降体积比轻质碳酸钙的沉降体积小，所以称之为重质碳酸钙。性质：白色粉末。无臭、无味。露置空气中无变化，比重2.710。熔点1339ºC。几乎不溶于水在含有铵盐或三氧化二铁的水中溶解，不溶于醇。遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。加热分解为氧化钙和二氧化碳。轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙）calciumcarbonate，light分子式CaCO3分子量100.09。又称沉淀碳酸钙，简称轻钙，是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、，干燥和粉碎而制得。或者先用碳酸纳和氯化钙进行复分解反应生成碳酸钙沉淀，然后经脱水、干燥和粉碎而制得。由于轻质碳酸钙的沉降体积（2.4-2.8mL/g）比重质碳酸钙的沉降体积（1.1-1.4mL/g）大，所以称之为轻质碳酸钙。性质：白色粉末。无味，无臭。比重约2.71。在825～896.6ºC分解。熔点1339ºC。有无定形和结晶形两种形态，结晶形中又可分为斜方晶系和六方晶系，呈柱状或菱形。难溶于水和醇。溶于酸，同时放出二氧化碳，呈放热反应。也溶于氯化铵溶液中。在空气中稳定，有轻微的吸潮能力。