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(六)玻璃熔化的控制
二個(gè)經(jīng)典的化學(xué)反應方式:
1.鹽類(lèi)的復分解反應:由鹽類(lèi)到硅酸鹽再到氧化物玻璃形成反應
大部分玻璃原料都具有鹽類(lèi)的復分解反應特點(diǎn):
硝酸鈉:2NaNO3=2NaNO2+O2;4NaNO2=2Na2O+2N2+3O2
2.氧化還原反應:氧化物由低價(jià)態(tài)到高價(jià)態(tài)的可逆反應
三氧化二銻:2Sb2O34Sb+3O2
玻璃熔制的五個(gè)階段即硅酸鹽物理化學(xué)反應和玻璃形成過(guò)程:
1.硅酸鹽的形成:大約20分鐘以上,且配合料表面熔融;
2.玻璃的形成:大約5分鐘以上,成為含有大量氣泡的玻璃液;
3.玻璃的澄清:高于熔化溫度30℃以上,以熱點(diǎn)為中心;
4.玻璃的均化:高于溶化溫度30℃以上,以熱點(diǎn)為中心;
5.玻璃的冷卻:約降溫200~300℃,在分配料道進(jìn)一步調整;
(七)玻璃液的澄清、均化與對流流動(dòng)
玻璃液的澄清力來(lái)源于氣泡的浮力、鼓泡力及熱力(熱力學(xué)第二定律);
玻璃液的均化力也來(lái)源于氣泡的浮力、鼓泡力及熱力差和化學(xué)質(zhì)點(diǎn)的電化學(xué)力,甚至微觀(guān)上化學(xué)反應的鍵能;
玻璃液的流動(dòng)力來(lái)源于加料的推力、取料拉力及熱力差;
示圖三
圖示中可以看出,玻璃窯爐做為高溫液態(tài)混合器,制造均勻的玻璃也只能占30%的均化作用并且有很大的難度。
二、大型玻璃窯爐、大機型、大規模生產(chǎn)是玻璃瓶罐制造技術(shù)的第二次飛躍
林取自動(dòng)制瓶機1916年美國制造,1928年羅蘭特(比利時(shí))和四組行列機(美國)同年誕生,1940年四組行列機改為四組雙滴機,44年5雙,66年6雙,71年8雙,74年8組三滴電子定時(shí),76年10組3滴并開(kāi)始了小口壓-吹工藝。我國65年四單,85年6雙,在2000年前后飛躍發(fā)展,8雙8三10雙引進(jìn)和制造較多。大機型、多滴料、大規模生產(chǎn)已經(jīng)是玻璃瓶制造的主流。
市場(chǎng)需求及大機型的出現必然要催生窯爐的大型化,耐火材料的進(jìn)步、重油的應用、蓄熱室加大、保溫加強、池身增加、傾斜式流液洞、自動(dòng)化控制等使得窯爐越來(lái)越向大型化發(fā)展,日產(chǎn)100~200噸玻璃以上的窯爐層出不窮。
關(guān)于輕量化:80年代中期至今將近30年間,有一定的進(jìn)步,但不理想,非常大減重30~40克左右。我們的制造理念、資源和市場(chǎng)條件、制造技術(shù)及法律法規的支持度、行業(yè)內外的認可度依然是發(fā)展的瓶頸。需要行業(yè)達成共識來(lái)解決。
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