淺談碎玻璃在浮法玻璃生產中的應用

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中的應用

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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）

玻璃生產中廣泛回收碎玻璃，使得碎玻璃成為玻璃生產中一種不可缺少的原料。在浮法玻璃生產時，把碎玻璃作為影響玻璃質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，對企業節省能源、提高經濟效益是十分重要的。

碎玻璃；節能；經濟效益

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，在生產浮法玻璃時，把碎玻璃作為影響玻璃質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、節能、提高產量、降低成本等，而且有利于資源的循環使用，符合環境保護和可持續發展戰略。

1 碎玻璃的來源

在浮法玻璃生產和加工的各個過程中，都會產生一定量的碎玻璃，如生產中不合格產品及切下來的邊，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定性，以使用本廠自身產生的碎玻璃為最佳，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，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，特別是除去里面的金屬雜質，同時，必須取樣進行化學分析，根據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境，有利于資源的重復利用，符合環境保護和可持續發展的戰略。

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約燃料5%，但據國外資料介紹，玻璃原料中碎玻璃摻入量10%時可節約燃料2.5%。所以合理使用熟料可降低企業的生產成本。

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的一種原料，必須有一定的顆粒度。無論自產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生粉塵，既污染環境，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

在碎玻璃重熔后，易揮發成分（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，如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%,所以必須補揮發。

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 碎玻璃表面與內部成分的差異

碎玻璃（尤其是熔化穩性較差的玻璃）表面由于斷鍵多，會很快吸附水分，并水解，使其表面成膠態，造成表面成分與內層成分有差別。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部存在不均勻的所謂細胞組織而使玻璃發脆的原因。

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，碎玻璃在玻璃生產中有著舉足輕重的作用，因此制定嚴格的碎玻璃質量驗收標準，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，即為公司節約了成本，又提高了窯爐的窯期，減少了環境污染，提高了企業的競爭力。

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

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