矿物原料对SiO_2-Al_2O_3-MgO玻璃熔制的影响研究

目前SiO_2-Al_2O_3-MgO系统的S级高强玻璃纤维生产主要以石英砂、氧化铝、重质氧化镁等化工级原料分别引入玻璃组分中的各氧化物实现。这些化工原料纯度高,有助于提高产品成分和性能的稳定性,但这些原料在熔制过程中需要更高的熔制温度,具有能耗大、玻璃液的澄清及均化困难等缺点。为改善SiO_2-Al_2O_3-MgO系统S级高强玻璃的熔制工艺性能,开展了在玻璃原料中引入高岭土、滑石粉的熔制实验,研究矿物原料对高强玻璃熔制的影响规律。通过DSC分析了玻璃的特征温度点,利用XRD表征了熔制过程中配合料的物相变化情况,并在快速升温炉中进行了配合料的熔制实验观测,同时进行了新生态玻璃纤维的强度测试。研究表明:采用矿物原料能显著降低配合料的熔制温度,降低熔制能耗,改善特种玻璃熔制的工艺性能,形成玻璃的温度降低50℃以上;同时也发现矿物原料中的Fe~(2+)含量较大,增加了玻璃液的温度梯度,玻璃液表面温度低,不利于玻璃液的澄清,因此需要采取措施降低矿物原料中Fe~(2+)的含量,以改善玻璃液的澄清效果,避免玻璃纤维的性能受到影响。     

通过玻璃纤维断头分析改进原料粒度控制方法

通过观察和分析玻璃纤维生产中出现的方石英析晶断头,查找其来源及产生的原因;通过分析和比较配合料中不同原料的不同粒度的化学成分,发现萤石和叶蜡石的粒度不同,它们的SiO2含量也不同,颗粒较大SiO2含量较高,从而影响玻璃熔制效果,进而影响玻璃纤维拉丝作业性能;得出结论,萤石和叶腊石原料的粒度控制对于拉丝作业性能的影响较大。根据得出结论改进了SiO2含量较高的石英砂、萤石和叶蜡石的粒度控制方法,通过实践证明取得良好效果。     

矿物原料质量对玻纤生产的影响

玻璃纤维生产是一门综合性很强的技术,其中对玻璃原料,尤其是矿物原料的要求更高.矿物原料由于是自然生成,其储量、成分稳定性、杂质等波动很大.对于玻璃原料,要求有一个长期稳定的矿物来源,组分均匀,尽可能少的有害杂质.在加工上,对不同玻璃和生产工艺的原料粒度和水分有不同的要求.同时还要选择适当的澄清剂和助熔剂.从近代玻璃熔制观念看,控制原料中的COD值,即控制原料中的含"C"量是多么重要,这是稳定玻璃的氧化还原气氛的重要因素.综上所述,这就是我们对原料质量的基本要求.     

X射线荧光光谱法测定叶蜡石、高岭土的化学成分

叶蜡石、高岭土是玻璃纤维行业生产最主要原料。随着玻璃纤维行业的发展,其用量每年大幅度上升,因此对于叶蜡石质量要求越来越高。传统的湿化学方法已经很难满足要求。本文阐述了采用熔融制样x射线荧光光谱法测定叶蜡石、高岭土的SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、S这9种成分的含量,所得结果与化学分析结果相符,同时采用荧光光谱法更为迅速快捷,是实际生产中的化学成分分析的一种有效方法。     

叶蜡石粒度对玻璃熔制的影响

通过实验研究了叶蜡石粒度对玻璃熔制的影响。研究结果表明:在无法控制超细粉质量分数的生产工艺下,叶蜡石粒度并非越细越好,当粒度做到325目全通时反而会导致玻璃熔化和澄清质量变差。叶蜡石超细粉的质量分数应控制在合理的范围内,大量超细粉的存在不利于玻璃的熔化和澄清,但少量超细粉的存在并不损害玻璃的熔制。     

含高炉矿渣的无碱玻纤配合料熔制过程的研究

探讨了高炉矿渣作为原料应用到无碱玻璃纤维配合料的可行性。通过对高炉矿渣原矿物相分析、配合料高温显微镜分析、配合料熔制过程的物相分析,研究了高炉矿渣对无碱玻璃熔制过程结构的影响。结果表明:高炉矿渣的引入,将促进玻璃的熔制,但在中后阶段富Mg相将引起玻璃析晶的危险。     

白泡石在玻璃纤维生产中的应用研究

研究了白泡石在重庆地区的分布、贮量、品位,与叶蜡石、高岭土、石英粉在成分上对比。通过实验,确定白泡石在玻璃纤维生产中应用的可行性,经过加工后在玻璃纤维生产线实际使用,完全可以取代玻璃配方中含Al2O3和SiO2的叶蜡石、高岭土、石英粉,效果显著,成本明显降低。     

各产地高岭土在玻璃纤维生产中的应用研究

介绍了高岭土的成分、结构、矿相组成、形成原因及分类;从矿相组成、化学成分和烧失量、粒径大小及粒度分布等方面分析了美国、内蒙、宜昌、宜都、云南等地高岭土对玻璃熔化速度、熔化质量、玻璃颜色的影响。结果表明,在玻璃纤维生产中尤其是超细玻璃纤维生产中,美国高岭土更适宜作为玻璃纤维生产中引入Al2O3和SiO2的主要原料。     

熔制过程对PbO-Fe2O3-P2O5玻璃氧化还原平衡的影响

研究了不同熔制温度、时间、原料以及气氛对10PbO-30Fe2O3-60P2O5玻璃氧化还原指数和电导率的影响.研究结果表明:玻璃中二价铁离子的含量随熔制温度升高而增加,氧化还原指数从1 100℃的0.17增加到1 400℃的0.43,玻璃的电导率也随之增大.而熔制时间和原料对玻璃氧化还原指数的影响甚微.在空气和氮气两种不同气氛下熔制的玻璃,氧化还原指数也有所不同,氮气气氛中达到了0.55,表明了Fe2+已经占据主导地位.     

我国叶蜡石在玻璃纤维行业中的应用现状及发展趋势

对我国叶蜡石资源储量、分布特征、现状、矿石特性等作了简要概述,分析了我国玻璃纤维产业近十年的发展情况,介绍了叶蜡石在玻璃纤维行业中的应用现状,并对我国叶蜡石在玻璃纤维行业的发展趋势作出展望,提出了多矿点配矿、加强叶蜡石选矿除铁工艺、建立专业化标准化玻纤原料生产基地的发展建议.     

晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响

高炉渣的主要成分与玻璃相似,采用熔融法以高炉渣为主要原料制备微晶玻璃(高炉渣配比为70%),以少量纯化学试剂调整基础玻璃成分,通过实验研究了晶核剂Cr2O3、Fe2O3对玻璃熔化性能的影响规律.结果表明:基础玻璃中加入0.5%~2.5%的Cr2O3作晶核剂时,随着Cr2O3加入量的增多,熔化温度呈现逐渐升高趋势,当向基础玻璃中加入1.0%~3.0%Fe2O3作晶核剂时,随着Fe2O3加入量的增多,熔化温度逐渐降低.将0.5%~2.5%Cr2O3、1.0%~3.0%Fe2O3按一定比例配合作为复合晶核剂,总量控制在3.5%,Cr2O3与Fe2O3对玻璃熔化性能的影响可以互相抵消.晶核剂Cr2O3、Fe2O3的引入,可明显降低玻璃的熔化性温度,为了保证玻璃液的顺利浇注成型,至少应将温度控制在1360 ℃以上.     

无碱玻璃纤维池窑用高致密锆英石砖的研究

采用高纯锆英石为主要原料 ,研究了几个关键工艺因素对高纯高致密锆英石砖性能的影响。结果表明 ,原料纯度、外加物种类及其加入量和烧成温度是获得优质高致密锆英石砖的关键。显微结构分析结果显示 ,这种砖晶粒间呈交错网络结构 ,直接结合程度极高 ,并具有良好的抗玻璃液的侵蚀性和渗透性。扫描电镜检验发现 ,玻璃液渗入砖内与砖反应 ,首先溶解Al2 O3、R2 O等组分 ,然后溶解锆英石 ,并析出斜锆石晶粒 ,呈岛状分布于玻璃液中 ,破坏了砖的原始直接结合结构 ,导致砖的解体。     

高掺率废玻璃熔化及成分补偿技术在浮法玻璃生产中的应用

高掺率废玻璃熔化及成分补偿技术针对浮法玻璃中高比例掺入外购废玻璃,通过燃烧技术、成分补偿及马蹄焰窑炉结构的创新等技术措施,解决由此引起的成分波动、澄清困难、结石增多等技术质量问题,并有效节约原矿资源和化工材料,实现清洁生产,降低污染物的排放,减少土地和人畜危害。     

瓶罐玻璃生产关键工艺性能测量方法与应用

综述了瓶罐玻璃生产制备过程中的关键工艺性能的测量表征方法和适用的仪器设备。涉及的关键工艺性能主要包括熔解特性、熔体特性和温黏特性等。熔解特性的分析包括原料成分分析、粒度分析、熔化均匀性分析、澄清分析等;熔体特性的测量包括表面张力测量、高温电阻率测量、羟基含量测量等;温黏特性测量主要包括高温黏度(熔融温度T_m、工作点T_w、液相线T_L)测量、中温黏度(软化点T_s)测量、低温黏度(膨胀软化点T_d、退火点T_a、转变点T_g和应变点T_st等)测量。上述工艺性能精确测量和表征,对制备高质量瓶罐玻璃制品具有重要意义。     

助熔剂对型煤灰熔融特征温度的影响

研究了高灰熔点型煤灰成分与灰熔融特性的关系,考察了Fe2O3, MgO, CaO和固体水玻璃助熔剂对型煤灰熔融温度的影响. 结果表明,碱性氧化物与灰中所含矿物质在高温下易形成低共熔混合物,能有效降低型煤灰熔融温度. 加入等量(11%, w)的MgO, CaO及固体水玻璃、Fe2O3,流动温度分别下降了22.0, 58.8, 81.2和91.9℃. 通过三元相图及XRD分析揭示了物相组成变化和矿物晶体的存在形式. CaO, 固体水玻璃和Fe2O3适宜的添加量分别为11%, 9%和9%. CaO和固体水玻璃对型煤还具有粘结和促进气化作用,更适合作为助熔剂.     

基于热重差热分析研究玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律

纯碳酸钡的分解比一般的碳酸盐要复杂而且分解温度更高,尤其在含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解更为复杂,其直接影响到所熔制玻璃的质量和熔制工艺的优化.以中温固体氧化物燃料电池(简称IT-SOFC,Solid Oxide of Fuel Cell)封接玻璃BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2体系的某配方为对象进行研究,以探明含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中碳酸钡的分解规律.本文设计了三种粉料,即原配方粉体记为A粉料,在原配方改动为只留下BaCO3、SiO2、Al2O3三种原料的配方记为B样,最后一种粉料为分析纯BaCO3.利用差热热重分析(DTA/TG)对这三种粉料进行分析测试与比对,同时利用X射线衍射技术(XRD)对A粉料所制备的玻璃粉体进行分析.实验结果表明:分析纯碳酸钡发生两步晶型转变后,在1010 ℃才开始分解.而含碳酸钡的硼硅酸盐玻璃熔制过程中一部分碳酸钡在相对低温条件下首先是与SiO2与Al2O3两种原料反应而分解,另一部分碳酸钡随着温度不断升高而自身分解.最终,A玻璃在1176.5 ℃时产生BaAl2Si2O8(钡长石)晶相.     

断面条纹监测在浮法玻璃生产中的应用

通过断面条纹仪在国内某条600t/d超薄浮法玻璃生产线的采样监测,从原料铁含量的变化以及温度制度的变化两方面阐述断面条纹监测在浮法玻璃生产中的应用,实现了对原料成分的控制和玻璃熔制温度制度的稳定。     

A multi-phase AC arc discharge and its application in in-flight thermal treatment of raw glass powders

The in-flight melting technology with multi-phase alternating current (AC) arc was developed for the purpose of saving energy and shortening production cycle for glass industry. The 6-phase arc and 12-phase arc were used to investigate the in-flight melting behavior of soda-lime and alkali-free glass powders. Results showed that the vitrification degree of raw materials and the shrinkage of particle diameter increased with the increase of input power. The higher melting temperature and viscosity were responsible for the lower vitrification degree of alkali-free glass powders. Compared with 6-phase arc, 12-phase arc improved the vitrification degree of raw material for the longer residence time and higher plasma temperature under the same transformer current. The high vitrification degree achieved in short time indicated that the new in-flight melting technology with multi-phase ac arc would be a promising method for energy conservation in glass industry.