淺談碎玻璃在浮法玻璃生產(chǎn)中的應用

馬小營王曉東

1洛玻集團洛陽龍海電子玻璃有限公司（471943）2洛陽玻璃股份有限公司（471009）

淺談碎玻璃在浮法玻璃生產(chǎn)中的應用

馬小營1王曉東2

1洛玻集團洛陽龍海電子玻璃有限公司（471943）2洛陽玻璃股份有限公司（471009）

玻璃生產(chǎn)中廣泛回收碎玻璃，使得碎玻璃成為玻璃生產(chǎn)中一種不可缺少的原料。在浮法玻璃生產(chǎn)時，把碎玻璃作為影響玻璃質(zhì)量的一種因素來考慮?？茖W使用碎玻璃，不但可以提高浮法玻璃原料的熔融速度，還可以降低原料熔融過程的燃料消耗，提高玻璃熔窯的熔化效率，對企業(yè)節(jié)省能源、提高經(jīng)濟效益是十分重要的。

碎玻璃；節(jié)能；經(jīng)濟效益

0 前言

碎玻璃又稱熟料。碎玻璃與配合料（生料）按一定比例均勻混合后加入熔窯，能起到助熔作用，也有利于澄清和均化。因此，在生產(chǎn)浮法玻璃時，把碎玻璃作為影響玻璃質(zhì)量的一種因素來考慮，當做一種原料來管理。從工藝上看，碎玻璃不僅有利于配合料熔化、澄清、節(jié)能、提高產(chǎn)量、降低成本等，而且有利于資源的循環(huán)使用，符合環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

1 碎玻璃的來源

在浮法玻璃生產(chǎn)和加工的各個過程中，都會產(chǎn)生一定量的碎玻璃，如生產(chǎn)中不合格產(chǎn)品及切下來的邊，冷修放料時獲得的玻璃碎塊等。為了保證浮法玻璃成分的穩(wěn)定性，以使用本廠自身產(chǎn)生的碎玻璃為最佳，非特殊情況不使用外來的碎玻璃。

外購碎玻璃在收集、貯存、運輸過程中可能會混入較多的泥塊和其他雜質(zhì)，顏色雜，品種多。因此使用外來碎玻璃時，要進行清洗，選擇，除去雜質(zhì)，特別是除去里面的金屬雜質(zhì)，同時，必須取樣進行化學分析，根據(jù)其化學成分進行配料。

2 碎玻璃的作用

1）回收重熔碎玻璃可以變廢為寶保護環(huán)境，有利于資源的重復利用，符合環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

2）從工藝上看，合理引入碎玻璃會加速熔制過程，降低玻璃熔制過程的燃料消耗。熔化1 kg普通鈉鈣硅玻璃配合料需要熱量716 kcal，而熔化1 kg碎玻璃需要熱量413 kcal。理論上，增加10%的碎玻璃使用量可節(jié)約燃料5%，但據(jù)國外資料介紹，玻璃原料中碎玻璃摻入量10%時可節(jié)約燃料2.5%。所以合理使用熟料可降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3）提高碎玻璃用量后，純堿、芒硝等成分相應減少，從而可減輕對池壁的侵蝕。同時由于碎玻璃熔融溫度低，迅速熔融后的碎玻璃將配合料顆粒包圍，減輕了配合料粉塵飛散對耐火材料的侵蝕，減少了對格子體燒損，延長了熔窯壽命。

3 碎玻璃的加入量

在浮法玻璃生產(chǎn)中，碎玻璃的加入量在15%～35%較好，碎玻璃的使用影響到配合料的熔化、澄清、熱耗、玻璃制品的性能及加工性能、大窯生產(chǎn)率等。因此科學掌握碎玻璃的加入量非常關鍵，下圖分析了碎玻璃加入量和溶化時間的關系：

圖1 碎玻璃加入量與熔化時間

從圖中可知，碎玻璃加入量越大，熔化時間越短，但加入過多時，會延長澄清時間，使玻璃成品發(fā)脆，玻璃原板微泡增多;加入量過小時，玻璃熔化困難，容易形成結石和條紋。

4 碎玻璃的顆粒度

熟料作為浮法玻璃生產(chǎn)的一種原料，必須有一定的顆粒度。無論自產(chǎn)或外用碎玻璃在使用前都要達到一定的顆粒度要求。顆粒度過大的碎玻璃在配合料中容易分層，會對熔化、均化造成影響。但如果碎玻璃粒度過小或成為粉末,碎玻璃吸附氣體多，對玻璃液的澄清不利。過細的碎玻璃在輸送過程中會產(chǎn)生粉塵，既污染環(huán)境，又嚴重影響職工的健康。碎玻璃粒度與熔化時間的關系如下圖：

圖2 碎玻璃顆粒度與熔化時間的關系

從圖中可知，顆粒度取小于0.25 mm和在2～20 mm時，熔化效果好，但為減少機械粉碎和玻璃粉塵，應采用后者。

5 加入碎玻璃應注意

5.1 二次揮發(fā)

在碎玻璃重熔后，易揮發(fā)成分（如堿金屬氧化物、氧化硼、氧化鉛、氧化鋅等）將進行第二次揮發(fā)，如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%,所以必須補揮發(fā)。

5.2 二次積累

由于玻璃液對耐火材料的侵蝕,碎玻璃中Fe2O3和Al2O3的含量增加，重熔時就會產(chǎn)生二次積累,致使玻璃均化困難和顏色加重。

5.3 碎玻璃表面與內(nèi)部成分的差異

碎玻璃（尤其是熔化穩(wěn)性較差的玻璃）表面由于斷鍵多，會很快吸附水分，并水解，使其表面成膠態(tài)，造成表面成分與內(nèi)層成分有差別。若熔制溫度偏低或缺少有效對流，熔制后玻璃會產(chǎn)生明顯的線痕。

以上三個因素，正是碎玻璃引入量過多時玻璃內(nèi)部存在不均勻的所謂細胞組織而使玻璃發(fā)脆的原因。

5.4 重熔玻璃液的還原性

碎玻璃重熔時，其中某些成分揮分解并釋出氧氣，氣泡進入后逸出玻璃液，造成玻璃液還原，對以變價元素為基礎的顏色玻璃產(chǎn)生色澤的變化。

5.5 澄清

碎玻璃中含有少量的化學氣體，重熔時產(chǎn)生相當于二次氣泡的微小氣泡，因此加入碎玻璃量多時就難以澄清。

總之，碎玻璃在玻璃生產(chǎn)中有著舉足輕重的作用，因此制定嚴格的碎玻璃質(zhì)量驗收標準，加大對碎玻璃的管理力度，建立一套完善的外購碎玻璃管理制度是當務之急。通過使用碎玻璃，即為公司節(jié)約了成本，又提高了窯爐的窯期，減少了環(huán)境污染，提高了企業(yè)的競爭力。

[1]張占營,姜宏,黃迪宇,劉縉.浮法玻璃生產(chǎn)技術與設備[M].北京：化學工業(yè)出版社,2005.

[2]孫保華.碎玻璃在浮法生產(chǎn)中的應用及經(jīng)濟分析[D].2007年中國浮法玻璃及玻璃新技術研討會論文集.

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[4]A·Arbaixa（西班牙）著.羅世永,譯.玻璃生產(chǎn)中利用碎玻璃的優(yōu)缺點[J].國外建材譯叢,1992(1).