配合料中雜質(zhì)鐵對(duì)熔窯的影響

    1、雜質(zhì)鐵造成熔制溫度升高

    在玻璃的熔制過程中,物料從火焰吸收的熱量,是火焰以輻射方式把熱量傳遞給物料的。熔化池溫度在1500－1600℃時(shí),火焰及碹頂?shù)妮椛鋫鳠峒s在1500nm處有一個(gè)非常大值;另一方面鈉鈣玻璃中的Fe2＋離子在1050nm處的吸收值為非常大。

    因此,可以理解由窯中的輻射傳熱所造成熔化池深處玻璃的溫度分布與玻璃中的鐵含量有直接關(guān)系。據(jù)有關(guān)測(cè)定Fe2O3含量為0.088%的玻璃液,池窯玻璃表面與池窯底溫差為35℃,而Fe2O3達(dá)到0.51%玻璃液,其溫差可達(dá)380℃。正是由于Fe2O3和FeO存在,使玻璃在窯中表面和深層的溫度差擴(kuò)大,就會(huì)影響玻璃液的熔融、澄清等工序,這是由鐵的氧化物對(duì)熱輻射具有較強(qiáng)的吸收作用而引起的,輻射熱大部分被表層玻璃液吸收,而形成上下熔液的溫度差。如果使玻璃窯底部玻璃原料熔化,務(wù)必提高整個(gè)窯中的溫度。試驗(yàn)證明,在正常熔制作業(yè)溫度范圍內(nèi),每升溫50℃,對(duì)耐火材料的侵蝕速率增加一倍。這不但消耗能源,縮短熔窯的使用壽命,而且造成玻璃液各部分溫度不勻,還容易使玻璃板面出現(xiàn)波筋等缺點(diǎn)。

    2、雜質(zhì)鐵造成熔窯的侵蝕

    近年來,隨著玻璃熔制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代玻璃熔窯的單位面積熔化量大大提高,池底大多采用多層結(jié)構(gòu),并有良好的保溫,使熱損失大大減少,池底溫度提高200℃左右,使該處玻璃液粘度降低,流動(dòng)加劇,也就加強(qiáng)了對(duì)池底的沖刷和侵蝕。不僅如此,玻璃液還能輕易滲入密封差的磚縫處,與耐火材料作用產(chǎn)生氣泡,形成三相界面條件,發(fā)生向上鉆蝕現(xiàn)象。

    當(dāng)加料時(shí)隨配合料及碎玻璃帶入的雜質(zhì)鐵會(huì)造成更為嚴(yán)重的侵蝕;尤其在磚縫處,雜質(zhì)鐵侵入磚縫或孔隙后產(chǎn)生氣泡,將池底侵蝕出孔洞,玻璃液對(duì)耐火材料接觸面上產(chǎn)生的向上鉆蝕相似。現(xiàn)代玻璃熔窯池底的侵蝕來自于兩個(gè)方面：  

   （1）接觸玻璃液部位的直接侵蝕;

   （2）下層密封層（襯層）的侵蝕,使池底磚損壞。

　  整個(gè)侵蝕過程分為四個(gè)階段：
   （1）玻璃液或雜質(zhì)從磚縫滲透;

   （2）密封層開始受破壞;
   （3）發(fā)泡的玻璃液滲入池底鋪面磚及襯層之間;

   （4）發(fā)生“向上鉆蝕”,使池底鋪面磚損壞。
    因此,玻璃原料中都對(duì)鐵的氧化物控制在較低的允許限度。特別是用量非常大的硅砂,其氧化鐵含量要求在小于0.2%,對(duì)各種原料的含鐵量控制如下: 名稱

    氧化鐵含量

    宿遷砂≤0.18

    石英砂≤0.07

    白云石≤0.10

    方解石≤0.10