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【中玻網(wǎng)】玻璃中條紋和節瘤
玻璃主體內存在的異類(lèi)夾雜物稱(chēng)為玻璃態(tài)夾雜物(條紋和節瘤),它屬于一種比較普遍的玻璃不均勻性方面的缺點(diǎn),在化學(xué)組成和物理性質(zhì)上(折射率、密度、黏度、表面張力、熱膨脹系數、機械強度、顏色)與玻璃主體不同。
由于玻璃中條紋、節瘤在玻璃主體上呈不同程度的凸出部分,它與玻璃的交界面不規則,表現出由于流動(dòng)或物理化學(xué)性的溶解而互相滲透的情況。它分布在玻璃的內部,或在玻璃的表面上。大多呈條紋,也有呈線(xiàn)狀、纖維狀,有時(shí)似疙瘩而凸出。有些細微玻璃中條紋用肉眼看不見(jiàn),必須用儀器檢查才能發(fā)現,然而這在光學(xué)玻璃中也是不允許的。對于一般玻璃制品,在不影響其實(shí)用性能情況下,可以允許存在一定程度的不均勻性。呈滴狀的、保持著(zhù)原有性狀的異類(lèi)玻璃稱(chēng)為節瘤。在制品上它以顆粒狀、塊狀或成片狀出現。條紋和節瘤由于它們產(chǎn)生的原因不同,可以是無(wú)色的,也可以是綠色和棕色的。
根據擴散的機理,如果條紋和節瘤的黏度比玻璃黏度低得多,通常可以熔解在玻璃熔體中,然而殘留在玻璃中的條紋和節瘤,一般其黏度都比玻璃黏度高。在生產(chǎn)實(shí)際中,常常遇到的條紋和節瘤大多富含二氧化硅和氧化鋁。
條紋和節瘤根據其產(chǎn)生的原因不同,可以分成熔制不均勻、窯碹玻璃滴、耐火材料侵蝕和結石熔化四種。另外還有一種是工作池中玻璃液溫差大,或料滴局部冷卻。在成形時(shí)由于低溫部分玻璃先冷卻,很厚的地方而高溫部分未冷卻,被吹薄,這種條紋的特征是很粗大。
玻璃中條紋產(chǎn)生的原因:
(1)熔化不均產(chǎn)生的條紋玻璃在熔化過(guò)程中,通過(guò)“均化”階段的作用,使熔體內各部分互相擴散,清理不均性。若是均化進(jìn)行得不夠完善,玻璃體中必將存在不同程度的不均一性。與此有關(guān)的因素如配合料均勻度、粉料飛揚、碎玻璃的使用情況和用量等問(wèn)題。
熔制制度的穩定對于條紋和節瘤的產(chǎn)生關(guān)系十分密切。當熔制溫度不穩定時(shí),破壞了均化的溫度制度,同時(shí)也引起凍凝區的玻璃液參加液流,導致條紋和節瘤的出現。
還有一個(gè)對玻璃中條紋有影響的因素是窯內氣體。已經(jīng)知道,玻璃的表面張力受窯內氣體影響甚大,同一種玻璃,受還原性氣體作用后,它的表面張力要比受氧化性氣體作用時(shí)提高20%。當處于平衡的玻璃液面受到還原性的爐氣作用時(shí),熔體表面張力增加,表面撕裂,表面張力比較小的內部熔體推到表面上來(lái),這一過(guò)程繼續進(jìn)行到玻璃熔體全部被還原為止。這種現象說(shuō)明了窯內氣體(還原性氣體)可以促使玻璃液翻動(dòng),由此可見(jiàn)窯內氣體對玻璃均勻性所產(chǎn)生的影響。對于由氧化還原作用而著(zhù)色的含硫酸鹽玻璃,窯內氣體就可能對它產(chǎn)生著(zhù)色(棕顏色)條紋。
在生產(chǎn)實(shí)際中,熔制不均勻引起的條紋和節瘤往往是富含二氧化硅,而且在玻璃中比較分散。一般澄清良好的玻璃,均化也良好,也就是說(shuō)在一般情況下,在無(wú)一次氣泡的玻璃中,由于熔制不均勻而產(chǎn)生的條紋較少。工廠(chǎng)中大量出現的熔制不均勻而產(chǎn)生的條紋,都伴隨有一次氣泡和熔制不良引起的結石。
(2)碹滴產(chǎn)生的條紋綜前所述,碹滴滴人或流入玻璃體中,由于其化學(xué)組成和主體玻璃顯然不同,也將形成條紋和節瘤。窯碹和胸墻部位的硅磚受蝕后形成的玻璃滴,屬于富二氧化硅質(zhì)的。坩堝壁耐火材料被侵蝕后形成的玻璃滴屬于富氧化鋁質(zhì)的。這兩種玻璃滴的黏度都很大,在玻璃熔體中擴散很慢,往往來(lái)不及溶解,形成了條紋和節瘤。
(3)耐火材料被侵蝕產(chǎn)生的條紋這種條紋和節瘤是較常見(jiàn)的一種。玻璃熔體侵蝕耐火材料,被破壞的部分可能以結晶狀態(tài)落人玻璃體內形成結石。也可能形成玻璃態(tài)物質(zhì)溶解在玻璃體內,使玻璃熔體中增加了提高黏度和表面張力的組分,所以形成條紋。沿池壁大磚和坩堝壁處出現的嚴重不均勻性玻璃體,一般形成富氧化鋁質(zhì)條紋。
對于侵蝕性強的玻璃,這種侵蝕產(chǎn)生的條紋幾乎是無(wú)法防止的,有時(shí)為了促進(jìn)玻璃的均化而提高溫度,但對耐火材料的侵蝕也增加了,以致玻璃中條紋更多。相反要是降低溫度,則均化困難。因此解決這樣的問(wèn)題主要是提高耐火材料的質(zhì)量。特別是水平磚縫容易受蝕,垂直磚縫也易使堿分滲入。通常在坩堝底部先搪一層碎玻璃熔體,使含堿組分不與耐火材料直接接觸。遵守制定的溫度制度,避免溫度過(guò)程等也是防止和清理玻璃中條紋節瘤的重要因素。
(4)結石熔化產(chǎn)生的條紋和節瘤的產(chǎn)生有時(shí)由結石而來(lái),因為結石在玻璃體中受玻璃熔體的作用,逐漸以不同的速度溶解,當結石具有非常大的溶解度和在高溫停留一定時(shí)間后,就可以消失。結石溶解后的玻璃體與主體玻璃仍具有不同的化學(xué)組成,形成節瘤或條紋。結石熔化后在它的周?chē)纬扇芤涵h(huán),有時(shí)這種溶液環(huán)形成包裹狀,若為黏土質(zhì)耐火材料結石,可以從包裹中引出富含氧化鋁的條紋,拖有長(cháng)尾巴,結石本身留在包裹中有時(shí)也鉆出包裹外。
2025-03-21
2025-03-16
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