欧阳象平
[摘 要]玻璃在生产的过程中，常受到原料和工艺的影响，降低了玻璃的生产品质，导致玻璃出现气泡等缺陷。在玻璃的生产过程中，可以通过对原料以及配合料进行合理的控制，提高其生产品质，减少微气泡问题的出现。在下文当中，笔者将对玻璃原料及配合料的控制方法进行讨论分析，提出具体的控制策略，提升玻璃制品的生产品质和质量。
[关键词]玻璃；制作工艺；原料控制；配合料控制
中图分类号：S584 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0173-01
目前，各行各业都逐步的向集约化、节能化方向转型，玻璃制造行业也必须逐步向这一方向发展才能维持行业的持续化发展。在玻璃制作工藝中，通过合理控制原料与配合料，不仅有利于提升玻璃的品质，还能减少材料消耗，避免出现大量的残次品，达到了一定的节能目的。目前，一些先进的原料选用和控制技术已经得到了广泛的应用，并取得了良好的节能成果。在原料与配合料控制方面，还有很大的开发空间。
一、原料与配合料控制分析
（一）原料与配合料的粒度控制
（1）在玻璃的制作过程中，二氧化硅的熔化时间决定了配合料的熔化时间。硅砂粒径相差一倍，熔化时间相差三倍，硅砂的粒径越小，熔化时间就越短。因此，应当尽量选择小粒径的硅砂作为原料。一般来讲，目前业内使用频率较高的是粒径在0.5mm-0.125mm之间的硅砂，极少部分企业会选择使用0.6mm-0.5mm粒径的硅砂。
（2）众所周知硅砂料中含有大量的R2O，因此粒径比较均匀，表面积小，所以熔化时间相对砂岩料而言更短。因此，在选料时，应尽量将硅砂作为原料的第一选择。而对于没有条件的企业来说，可以使用硅砂+砂岩的混合料，这样既满足了低成本的要求，又不至于过分影响玻璃的制作品质，提升了熔化效果。
（二）配合料水分的控制分析
配合料混合效果好，初熔能力强，对于提升玻璃制品的制作质量，加快制作流程和降低生产成本非常有益。因此，在使用配合料之间，需要掺入一定的水分，提高配合料的湿度。一般来讲，当前配合料的通用水分比为3.8%-4.2%之间。对于硅砂原料来说，水分的控制比较容易，但是对于北方地区的厂家来说，控制砂岩的水分就要困难许多，尤其是在冬季，一般都会因气温过低而停止生产。针对北方玻璃生产的这种情况，一般采用冬储砂岩进行生产，这样就可以有效的解决仓料下料难、水分跟踪监测难等问题。
根据生产经验，500t/d的熔窑，使用天然气，需要将配合料水控制在3.85%-4.15%，水分随30℃-1300℃烟气排走。因此，需要进一步降低配合料的水分含量，将其控制在3.0%左右，能够最大限度的节省能耗。
（三）熟料比例的控制
一般来说，在玻璃的生产制造过程中，会掺入定量的碎玻璃，一方面是为了提高原料的熔化效果，缩短熔化时间；另一方面其本身易容，不会影响对原料及配合料的熔化产生影响。根据有关文献记录，在配合料中每增加1%的熟料，每公斤比例熔化所需的热量可节省9.51kJ。如果将碎玻璃的含量提升到50%，就可以节省大约4.68%的燃料。但碎玻璃会对澄清造成影响，因此一般会掺入30%的碎玻璃，这样既保障了燃料消耗合理，又使得配合料在初熔过程中不至于缺少Na2C0，造成玻璃浑浊。
所以，玻璃生厂商应采购一定量的碎玻璃，在对于碎玻璃的质量要进行严格的控制，在使用碎玻璃时，需要清除掉其中的C-Si颗粒以及Al-Si质等夹杂物，并将碎玻璃下限控制在10mm以上。此外，应选择外观较好的碎玻璃，提高碎玻璃的质量。
（四）配合料的粒化压片控制
通过将配合料粒化压片，可以很大程度上的提升其传热系数，并增加其与原料间的反应面积，加速反应效果，降低配合料的熔化稳固，减少熔化时间。有关时间证明，普通配合料的熔化时间比片状配合料的熔化时间多出了24%，而最佳的片状配合料直径是在10mm-12.5mm之间。配合料粒化试验还在进行当中，目前已经取得了一些成果，未来，将广泛的应用在玻璃的生产制作中。
（五）NaOH取代NaCO3
使用NaOH进行配合料的熔化，可以提高其熔化速度，缩短熔化时间。此外，相比NaCO3而言，NaOH更加熔化如实石英颗粒，从而降低硅酸盐的熔化温度，很大程度上的加快了熔化速度。其缺陷在于因为缺少C02增加了澄清耗时。
目前，有关方面已经就这一问题展开了研究，相信在不久的将来，这一问题将被解决。在玻璃市场竞争日益激烈的今天，如果提高玻璃的品质，降低生产成本和能源、资源消耗成为了行业发展必须要解决的问题。各厂家要不断的挖掘原料与配合料控制方面的潜力，降低玻璃生产能耗。
二、原料与配合料的COD值与Redox数控制
将硫酸盐用于玻璃生产熔化和澄清在一些厂家已经有所应用，通过控制通玻璃的COD值与Redox数，能够提升还原性硫澄清技术的优势，提高熔化速度，降低熔化耗能，并保证玻璃的品质。
（一）玻璃原料和配合料COD值的控制
COD值代表的是化学氧需要量。通常来说，各种玻璃生产原来都会包含一些含碳物质，而这些含碳物质将于碳粉一样，对原料及配合料的熔化烧至产生影响，将这些把这些含碳物质按照一定的方法折合为10-6C量就是COD值，而原料与配合料的COD值有时对玻璃生产品质的影响是极为严重的，例如将芒硝作为澄清剂，而芒硝本身的含碳成分比较高，如果在没有考虑到芒硝COD值时加入碳粉，就会对熔制过程造成不利影响。控制原料与配合料的COD值需要从以下三个方面进行：
（1）明确原料种类及其对应的COD值，在添加碳粉时融入考量范围中。
（2）不同原料和同种原料的粒径不同，COD值不同，所以可以通过控制原料的加工粒级对COD值进行控制。
（3）不同产地原料的微观结构不同其COD值也会有所差异，因此需明确原料产地，通过控制原料产地控制其COD值。
（二）配合料Redox数控制
在以往的玻璃熔制过程中，一般只考虑到了窑炉燃烧气氛的氧化还原性，并以此实现对玻璃氧化还原势态的控制，但配合料氧化还原事态对玻璃的氧化还原事态也有着非常重要的影响作用。所以，必须对后者进行有效的控制，这样的控制就是Redox数控制。
在玻璃生产过程中，硫的溶解速度与其氧化还原事态，也就是Redox数有着非常密切的关系，气氛的轻微变化或是温度的改变，都有可能造成气泡的
出现，比如原料含碳量改变、碎玻璃杂质较多、砂子产地变更等等。这种现象对于（Fe2+/全Fe）%为80%以上还原性玻璃液的影响作用更加明显。目前，很多玻璃制造厂都最大限度的在偏还原态下作业，以降低硫的溶解度，保持玻璃液的稳定性。此外，还可以通过提供一个比较宽的澄清Redox范围实现对Redox数的有效控制，以避免其它环境和因素的变化影响玻璃的品质。
结束语
对玻璃原料与配合料进行科学合理的控制可以在很大程度上降低玻璃的生产成本和生产能耗，并且这也是一种比较简单、直接其有效的控制方法。目前，针对这一领域的研究很多空白之处，未来还应继续加大研究力度，通过控制玻璃原料和配合料，提升玻璃品质，减少生产耗能。
参考文献
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