CN101031515A - 制备玻璃料的方法与有串联槽的熔炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及连续熔化含有二氧化硅的组合物的熔炉，所述的熔炉包括至少两个串联槽，所述的槽每个包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器。本发明还涉及使用所述熔炉生产含有二氧化硅的组合物的方法，二氧化硅和二氧化硅助熔剂加到第一槽中。本发明特别适合于生产陶瓷(砂岩、陶土或粘土)瓷釉的玻璃料，并且生产率高，温度低与快速过渡时间。

Description

制备玻璃料的方法与有串联槽的熔炉
本发明涉及包括多个串联槽(cuves en série)的熔炉(four)，每个熔炉都装备至少一个能够有效熔化的浸没燃烧器(br
Figure A20058003278300051
leurimmergé)，即具有低夹渣率(taux d’infondus)和低能耗的浸没燃烧器，这些组合物含有二氧化硅。更具体地，本发明涉及玻璃料的制备方法，这些玻璃料用于为陶瓷上釉的瓷釉、釉料和泥釉组合物。
瓷釉是一种含有磨细玻璃化料(有时称之“玻璃熔剂”)和用于赋予某些光学性能的剂的悬浮液，这些光学性能例如是颜色、不透明性、反射或散射(无光泽的或光亮的外观)。采用例如“幕式淋涂”或丝网印刷的一些方法在载体上涂布一层瓷釉，该载体可以是用陶瓷(瓷料的情况)、玻璃或金属制成的，然后，在蒸去溶剂并熔化可玻璃化料后进行“焙烧”，生成一层薄的玻璃质层，其目的主要在于装饰。上釉陶瓷，例如用作盖瓦、陶器、瓷砖、卫生器具或其它器皿的砂石、上彩釉陶器或琉璃砖，除了装饰功能外还具有不渗透功能，有时也具有各种化学剂抗性的功能。
属于瓷釉组合物的可玻璃化料在焙烧前可能是天然或人工原料，例如石英砂、长石、霞石或石灰石。这些原料在瓷釉焙烧步骤中这时应该彼此进行反应形成玻璃，这需要相当长的焙烧时间。此外，某些原料(例如硼酸钠)可溶于所使用的溶剂中。越来越多采用的供抉择的解决办法包括部分或全部地使用玻璃料(在后者中，玻璃料组合物具有焙烧瓷釉的最后组成)。使用瓷釉组合物的玻璃料研磨得非常细，以便可以在非常短时间内熔化并涂敷用玻璃、陶瓷或金属制成的基材，因此减少在该焙烧温度下瓷釉的焙烧时间，从而降低生产成本和/或可能的基材变形。
通常采用连续熔化法生产用于陶瓷上釉的玻璃料，该方法包括使用架空燃烧器使由可玻璃化混合物构成的斜坡堆积(talus)进行冲击，这个堆积通常置于熔炉顶部。在热的作用迅速形成的玻璃这时以薄层方式流向熔炉出口，而熔炉的底是倾斜的，以便有利于这种流动。这类熔化方法有许多缺陷：特别是火焰冲击会造成材料大量飞溅，主要是硼和锌飞溅，即在釉料的玻璃料组合物中通常使用的毒性化合物。此外，该玻璃在熔炉内的短暂停留时间造成大量的不熔物，化学均匀性差，并需要磨碎原料，特别磨碎石英砂，因此使该组合物的成本更高。使用石英砂的平均粒度小于100微米，往往甚至小于50微米，甚至20微米。另外，由于玻璃“浴”的厚度小，其温度无法精确控制，热均匀性相当差。
本发明将解决上述这些问题。本发明的方法得到夹渣(infondus)不多，甚至没有，并且化学性质非常均匀的玻璃组合物，而且生产率高、飞溅低和可玻璃化料的停留时间短。本发明的方法还能够达到均匀而精确控制的低温度，其优点(下面将详细说明)是能够以非常易于控制的方式使某些所需相结晶。此外，能够使得从一种组合物过渡到另一种组合物的过渡时间是非常短暂的，这样允许在生产宽范围组合物时有很大的灵活性。最后，由于本发明一般允许采用更低的温度，所以允许在构造熔炉时使用较廉价的材料。
本发明多个串联反应器的安排能够显著地降低反应器的温度，同时保持以夹渣、均匀性以及甚至气泡总水平(即成品中仍然存在的气泡量)表示的成品质量。这些待熔化材料含有挥发性组分时，这些组分例如是氧化硼、氧化锌等时，这是一个主要的优点，因为这时在烟道气中的这些排放物是有限的(一般而言，以指数类型与温度相关)。因此更加有利于净化烟道气。在生产陶瓷瓷釉的玻璃料的情况下，它们经常含有氧化硼和/或氧化锌，因此可能将这些氧化物带到低温，这样显著减少污染物和可能有毒物的飞出。
这些反应器更低温度还有一个优点，玻璃渗透到熔炉耐火材料间隙中的不多。事实上，渗透的熔化物质因更低温度而在耐火材料中固化得更快，并且堵塞了更靠近熔炉内的间隙。
本发明的另一个优点是，由于这些玻璃，特别这些玻璃料一般对耐火材料具有非常强的腐蚀性，所以低的温度水平可以延长熔炉的寿命。因此，可以采用在玻璃制造工艺中的常规结构：与熔化玻璃接触的耐火材料，将绝缘体放在所述耐火材料后面。对于全部或只是部分熔炉，还可以选择一种解决方案，该方案包括使用包括与熔化玻璃接触的耐火材料、放在所述耐火材料后面的冷金属板的组件，在寿命比特别消耗更为优先的情况下推荐这种解决方案。此外，这种解决方案能够消除由组合物的高流动性造成的从熔炉内流出的风险。可以让水流过该板外部或通过环绕并焊接在所述板上的连续水循环管进行冷却。根据另一种具体实施方式，该耐火套(enveloppe réfractaire)有利地用模制耐火混凝土制成，具有在至少一个水平的整块特性。该金属套(enveloppe métallique)因安装散热片也有助于冷却该熔炉，至少散热片(ailettes de refroidissement)之一优选地是至少部分水平的，并沿着其熔炉垂直轴围绕该熔炉。这种构造不能用水冷却金属套，这样节能很多。
本发明的方法涉及在熔炉内连续熔化含有二氧化硅的组合物，所述的熔炉包括至少两个串联槽，优选地三个串联槽，每个所述的槽包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器，第一槽一般加热的温度比原料高得多。第一槽装二氧化硅和二氧化硅助熔剂(fondant de la silice)。一般而言，在第一槽中装了大部分该玻璃料中的二氧化硅，即至少80重量％，优选地至少90重量％玻璃料中的二氧化硅，优选地全部二氧化硅，第一槽的温度一般比熔炉其它槽的温度高。一般地，至少80重量％，优选地至少90重量％，甚至全部二氧化硅助熔剂装到第一槽中。
这些浸没燃烧器有加热这些可玻璃化料和使该组合物均匀两个功能。考虑到它们产生强烈搅拌，熔融物料对炉壁的摩擦和喷溅往往成为所述炉壁受磨损的根源，由于喷溅严重，炉壁受磨损不仅在熔融物料水平之下，而且还在其水平之上，特别是在炉顶部。然而，本发明能够大大减少这种现象，因为所需的温度较低，这时特别是为了有效熔化大部分二氧化硅而只是第一槽的温度高，随后的其它槽被加热到更适中的温度。由于这个温度比较适中，该熔融物料更粘稠，熔融物料的喷溅和移动不严重，这样表现出炉壁磨损较小。此外，这些较粘稠的熔融物料表明渗入炉壁间隙或缺陷的趋势较低，这样还有利于在更换待生产组合物时清洗熔炉(减少过渡时间)。一般而言，第一槽加热到该熔炉的最高温度，其它槽具有相同的温度或较低的温度。一般而言，第一槽后的这个或这些槽的温度比第一槽低，其差通常是至少40℃，可能例如直到200℃。优选地，本发明的方法使用三个槽时，第一槽与第二槽的温差是40-70℃，而第二槽与第三槽的温差大于100℃。
一般而言，第一槽被加热到温度1000-1350℃，更一般地1230-1350℃，该熔炉包括至少一个另外槽，它被加热到温度低于1300℃。因此，该熔炉一般包括至少两个槽，其温差为至少40℃，第一槽接收大部分二氧化硅，并是最热的。根据本发明，使用唯一被加热到最高温的槽，随后另一个较低温度的槽，能够有效熔化可玻璃化料，且最后夹渣的比率非常低，甚至为零。这些二氧化硅颗粒主要在第一槽内被熔化。在第一槽中没有被完全熔化的颗粒在随后至少一个其它槽中被熔化。总之，由于需要温度较低和/或高生产速度，特别是在至少一个槽在低于第一槽的温度下操作时，本发明有可能减少使用昂贵的结构材料，同时达到没有夹渣，且生产率很高。
第一槽装备了装填可玻璃化料的设备。一般地，把生产最终组合物所需要的大部分二氧化硅以及二氧化硅助熔剂加到第一槽中。这些助熔剂可以是Na2CO3，它在玻璃化过程中转变成Na2O，或优选地CaCO3，它转变成CaO。事实上，陶瓷瓷釉玻璃料含有少量碱金属氧化物，因为它们赋予玻璃高膨胀系数，因此因瓷釉与支撑物的膨胀系数不协调而会产生龟裂或细裂纹。还可以往第一槽中加入流态化剂(fluidifiant)，例如B2O3或ZnO。还可以往第一槽中加入可燃的废物，例如像塑料、煤、废油、废轮胎等，从而降低能量成本。这些原料可以进行研磨或微粉化，具有细的粒度。然而，由于它熔化可玻璃化料(低夹渣比率)的效率，还可以往该熔炉加入具有相对大粒度的天然原料。在熔化陶瓷瓷釉玻璃料的情况下，这样带来相对于上述方法的某些经济优势，在上述方法中短暂的停留时间和缺乏搅拌就必需要研磨原料。特别地，由于采用这种方法，可能使用非常低成本的粗砂，而上述方法只能熔化磨细的二氧化硅。这样一种粗砂的中值粒度例如大于100微米，甚至大于200微米，更甚至大于300微米。选择性地或兼有地，本发明的方法还能够使用不太可熔的原料。考虑到采用浸没燃烧器所达到的搅拌强度，这些原料在加到每个槽之前并不绝对需要进行混合。可以利用这个优点，例如使用燃烧烟道气分别预热二氧化硅与其它原料，这样达到降低能量成本。
可以把所有可玻璃化料加到第一槽中。优选地，然而把除二氧化硅之外的可玻璃化料、二氧化硅助熔剂和流态化剂加到至少一个位于第一槽下游的槽中，优选地加到直接位于第一槽后面的槽(即第二槽)中。把除二氧化硅之外的可玻璃化料、二氧化硅助熔剂和流态化剂加到在第一槽下游的槽中能够减少这些材料的飞出现象。事实上，由于第一槽是熔炉中温度最高的，所以把这些材料加到另一个槽中，因该加入槽的温度较低而这些材料的飞出现象就显现得要少。
优选地，往至少一个位于第一槽下游的槽中，优选地往直接位于第一槽后的槽中，即第二槽中还可加入流态化剂(特别地B2O3和/或ZnO)。如果第一槽比其它槽热时，更特别推荐加入流态化剂。事实上，如果往第一槽中加入该流态化剂，使得因高温而已经足够低的玻璃粘度进一步降低。其结果是有利于熔化玻璃的移动，这样更加加重了第一槽壁的磨损问题。不往第一槽中加入流态化剂的事实能够使得第一槽保持更高的粘度。此外，把流态化剂加到其温度比第一槽低的至少一个其它槽中时，它可在因温度较低而玻璃粘度较高的地方加入，这种添加达到粘度降低因此可能更易于接受。
本发明的方法还具有一个优点，即能生成还含有光学性能改进剂的玻璃料。这些染色剂、遮光剂或消光剂一般是分别购买的，然后在制备瓷釉时加到磨碎玻璃料中，或者它们有时是使用玻璃料通过结晶得到的。可能涉及在焙烧温度下在玻璃料中不熔的颜料，该颜料的尺寸是光波长级(约04μm)的，从而更好地使所述的光散射。在陶瓷瓷釉的范围内，这些颜料通常是掺杂的尖晶石、二氧化锆或锆石，例如掺杂钒或掺杂镨的CoAl2O4、3CaO·Cr2O3·3SiO2、ZrSiO4、掺杂钒的ZrO2或(Zn，Fe)(Fe，Cr)2O4。这些遮光剂本身是各种各样的白色颜料，例如ZrO2、TiO2或ZrSiO4。可以在上釉前把这些遮光剂加入该玻璃料中，或使用该玻璃料通过所述玻璃料的某些元素结晶而生成这些遮光剂。显然，后一种情况在经济上最有优势，因为它能够原地形成遮光剂，从而避免分别购买所述的剂。同样地，这些消光剂是晶体，可以由玻璃料的多种元素生成，其尺寸(理想地接近光的波长)有可能使得它们可以在瓷釉表面以散射方式反射光，得到消光或上光的效果。这些晶体例如是ZnSiO3类的硅酸锌、硅灰石CaSiO3、透辉石CaMgSi2O6或钙长石CaAl2Si2O8。这些结晶还赋予瓷釉一些机械性能，如抗磨损性。
由于精确控制槽的温度以及因浸没燃烧器产生的强烈搅拌作用而每个槽有非常高的热均匀性，因此本发明的方法能够容易而以非常易控制的方式原地生成这些光学性能改进剂。从玻璃料中结晶这些剂事实上要求低的温度，最好与期望生成的晶体的性质相适应，而控制晶体尺寸(优化其光学效果是必需的)则要求温度非常均匀，还控制得非常好。与生产陶瓷瓷釉玻璃料通常采用的方法相比，本发明的方法于是具有非常始终不渝的优点，而通常采用的方法使用架空燃烧器，玻璃无混合地以薄层方式流动不可能精确控制温度。有利地在最后的槽中，它加热的温度最低，优选地第二槽或第三槽，进行光学性能改进剂的控制结晶步骤。
因此，本发明还有一个目的是在熔炉中通过熔化生产玻璃料的方法，该熔炉包括至少两个串联槽，每个槽包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器，所述的方法包括优选地在最后槽中进行的染料、遮光剂或消光剂的控制结晶步骤，特别地任选掺杂过渡金属离子或稀土离子的基于二氧化锆(ZrO2)、锆石(ZrSiO4)或二氧化钛(TiO2)的晶体，或ZnSiO3、钙硅石(CaSiO3)、透辉石(CaMgSi2O6)或钙长石(CaAl2Si2O8)晶体。
此外，二氧化钛，特别地锐钛矿晶型二氧化钛的控制结晶步骤，(或添加已经结晶的这样一些颜料)，由于它们的光催化和光诱导亲水性性能而可能使瓷釉具有防污、抗菌、抗真菌和防雾的性能。在用于地面或墙壁涂层的陶瓷情况下，特别在潮湿环境中，例如浴室里，这些性能是非常重要的。在接触喷洒水的瓷砖贴面的情况下，例如二氧化钛的光诱导亲水性能使水迅速流走，避免水滴滞留，这些水滴在干之后常常留下无机污物。
这个控制结晶步骤还能允许在玻璃料中生成更大尺寸的晶体(约几十或几百微米)，这些晶体使得用这样一种玻璃料制成的瓷釉的覆盖涂层具有防滑性能。
然后，在焙烧瓷釉期间，随着所述焙烧时间和温度的条件继续进行这种结晶。本发明的方法考虑到这种结晶，通过减少停留时间和/或改变进行结晶槽的温度，从而生成较小的晶体。本方法的优点这时依然在于玻璃料熔化时已形成在尺寸上均匀的晶体，它们在焙烧时可以用作成核剂，与由表面生成的多相结晶相反，有利于大量结晶(“均匀的”)。在某些情况下，瓷釉焙烧时作产生的晶体的性质与本发明的方法的步骤中产生的晶体的性质不一样。例如，在本发明的方法的结晶步骤中，非常小的晶体(例如尺寸为几十纳米，因此不会带来光学效果)可能是有核的，这些晶体在焙烧瓷釉时可作为成核剂，因此促进想要获得的晶相均匀结晶，这些晶体具有非常窄的晶体尺寸分布。这些成核剂例如TiO2、ZrO2或ZrSiO4晶体，或含有钛和/或铁、铬的类晶石型的相。
根据另一种具体实施方式，可以向温度相当低的槽中加入已经结晶的矿物颜料，从而一方面可以防止所述颜料熔化，另一方面可以通过由浸没燃烧器造成的搅拌将所述颜料与玻璃料密切混合。
因此，本发明的目的也是一种在熔炉中通过熔化生产玻璃料的方法，该熔炉包括至少两个串联的槽，每个槽包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器，所述方法包括优选地在最后的槽中有加入矿物颜料的步骤，特别地掺杂的尖晶石、氧化锆或锆石，例如掺杂钒或掺杂镨的CoAl2O4、3CaO·Cr2O3·3SiO2、ZrSiO4、掺杂钒的ZrO2或(Zn，Fe)(Fe，Cr)2O4。
本发明还涉及一种在熔炉内通过熔化连续生产含有二氧化硅组合物的方法，该熔炉包括至少两个串联的槽，每个槽包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器，第一槽中填充了二氧化硅和二氧化硅助熔剂，把至少90％二氧化硅和至少90％二氧化硅助熔剂填充到第一槽中，向熔炉内加入流态化剂，把至少90％流态化剂加到熔炉的第二槽中。
除二氧化硅、二氧化硅助熔剂和流态化剂外的可玻璃化料通常是至少一种下述金属的氧化物，如铝、镁、锆、钛、锰、镨、铁、锶和钡。这些氧化物有助于着色或不透明化。
这种浸没燃烧技术(浸没燃烧器)还能允许这些呈还原形态氧化物中的某些氧化物用作原料。特别地，该金属可以是至少下述金属之一：Zn、Cu、Cr、Ag。通过接收这些还原性原料槽的燃烧器的氧化性调节确保这种金属的氧化。确定相应于氧化这些材料所需量的过量氧就足够了。一般而言，如果这些还原性原料的量不超过某个量(总量的15％以下，甚至10％以下)，这样操作就得当，因为这时它们的氧化作用快速，不影响最后玻璃的氧化还原作用。这种使用降低氧化度材料的另一个优点是完全利用这些材料的氧化能量：因为在同一熔化槽中发生这种氧化作用，氧化能量从主要能量中减去：因此意味着节能。于是，本发明还涉及陶瓷(特别呈瓷砖形式)瓷釉的玻璃料生产方法，其中往可玻璃化料中添加至少一种金属，所述的金属在熔化过程中被氧化。
在该金属在经济上比其氧化物便宜时，这种应用可能是有意义的。
本发明特别适用于生产陶瓷瓷釉玻璃料，例如用砂岩、陶土(terrecuite)或粘土(fa
Figure A20058003278300121
ence)制成的瓷砖，例如它们含有具有以下述重量含量的下述氧化物：
50-70％，特别地50-60％，SiO2；
4-20％，特别地4-8％，Al2O3；
0-10％，特别地3-6％，B2O3；
0-6％，特别地0-2％，Na2O；
1-6％，特别地2-4％，K2O；
3-20％，特别地7-15％，CaO：
0-3％，特别地0-2％，MgO；
0-15％，特别地0-5％，ZrO2，
0-15％，特别地2-10％，ZnO。
本发明的熔炉包括至少两个槽，优选地包括三个槽。该熔炉包括两个槽时，第一槽可以加热到温度1230-1350℃，第二槽加热到温度900-1250℃。如果必要，在第二槽中调整某些氧化物(如Cu或Cr氧化物)的氧化度。该熔炉包括三个槽时，第一槽可以加热到温度1230-1350℃，第二槽加热到温度1000-1300℃，第三槽加热到温度900-1150℃。如果必要，在第三槽中调整某些氧化物(如Cu或Cr氧化物)的氧化度。在有四个槽的熔炉的情况下，一般在第三槽中不装任何物料，除非如果必要装无机颜料，这些颜料不用来熔化，而只是与玻璃料进行充分混合。
因此，本发明的熔炉包括至少两个串联槽，甚至三个串联槽，其中两个槽每个都分开装料的工具，第一槽至少装二氧化硅和二氧化硅助熔剂，而第二槽装其它的物料，例如流态化剂和/或至少一种金属氧化物。
根据本发明的一个具体实施方案，该熔炉包括至少三个串联槽，第二槽加热到温度1000-1300℃，而第三槽加热到温度900-1150℃，至少一种金属氧化物加到该熔炉第二槽中时，该氧化物有多个氧化度，由于第三槽的一个或多个浸没燃烧器有充分氧化性火焰，从而该氧化物从第二槽到第三槽时可提高其氧化物的氧化度。
根据本发明的另一个具体实施方案，该熔炉包括至少三个串联槽，第二槽加热到温度1000-1300℃，而第三槽加热到温度900-1150℃，并且精确调节该槽温度以使得光学和/或表面性能改进剂控制性地进行结晶。
设计的多槽式熔炉的一个附加优点在于有可能使第一槽中的一定组合物熔化，然后使用至少一个随后的槽调整这种组合物。在用陶瓷(陶土、粘土、砂岩等)制成瓷砖的瓷釉玻璃料的情况下，该优点尤其重要，其中大量的生产商、各种支撑物和瓷釉焙烧方法都利用了大量各种各样的组合物。在本发明的方法范围内，例如可以在第一槽中熔化单一基本组合物，然后往一个或多个后面的槽中进行添加改变这种组合物，从而使其正好适合最终用户的要求。这些基本氧化物例如是SiO2、Al2O3、CaO和MgO，而氧化物ZnO和ZrO2往往用于使它们具有特定的光学性能。因此，本发明的方法有可能具有非常大的灵活性。
例如，该熔炉各个槽中每个槽的有效容积(即等于其中装有的玻璃体积)是100-500升。特别地，在三槽熔炉的情况下，第一槽的有效容积是250-350升，第二槽的有效容积是150-250升，第三槽的有效容积是100-200升。这种玻璃超过有效容积时，建议为每个槽设计一个大的自由空间，例如所述槽有效容积的0.3-1倍。
该玻璃通过重力从第一槽流到最后的槽。这些各个串联槽通过管道或溢流道连接起来。
这些槽可以具有任何适当的形状，可以是正方形、矩形、多边形，甚至圆形截面。圆柱形(圆形截面，圆柱体的轴是垂直的)是优选的，因为它的优点是能使玻璃更有效地均匀化(较少的死体积)。这种圆柱形的另一个优点是可以使用未加工的耐火材料构建炉壁衬里，例如使用含有水凝剂的耐火混凝土。
可以让水在这些槽外表面上流过，或通过环绕并焊接在所述板上的连续水循环管冷却这些槽。根据另一个实施方式，通过在金属套上安装散热片的简单作法，可以对这些槽进行无水冷却，至少一片散热片优选地是至少部分水平的，并让熔炉架围绕其垂直轴周围。
离开本发明的熔炉后，该熔融体通常可以送到采用辐射加热的凹槽(canal)以改进精炼，或送到精炼池(bassin d’affinage)。在这样一种精炼池中，这种玻璃摊开厚度不大，例如3mm-1cm，并进行加热以便有效脱气。这个精炼步骤通常在1050-1200℃下进行。
因此，本发明还涉及一种玻璃组合物的制备设备，它包括本发明的熔炉，随后是凹槽或精炼池。
可以借助螺杆把这些物料加到熔炉中。
图1表示根据本发明的三槽(1、2、3)熔炉。这些槽军装备了浸没燃烧器4，它喷出的气体使玻璃体成为泡沫状。5表示玻璃的水平。在6把二氧化硅和二氧化硅助熔剂加到第一槽中。在7把流态化剂和其它氧化物加到第二槽中。这种玻璃从第一槽通过凹槽8到达第二槽，从第二槽通过溢流道9到达第三槽。第二槽安装了排气管10，排放废气。第三槽可以用于添加无机颜料或用于光学性能改进剂(染色剂、遮光剂、消光剂)的控制结晶。这种玻璃离开第三槽，在精炼池13实施精炼步骤。该精炼池用燃烧器14通过耐火石15间接加热。这样一种布置还有助于减少飞溅。燃烧器14的废气通过开口12排出。最终玻璃料组合物从16排出，送到未绘出的层压成型站，因此能够得到易于研磨的小方块玻璃料。也可能用水磨碎。
根据这种熔炉结构，在用粘土制成瓷砖瓷釉的玻璃料生产范围内，第一槽可以加热到1300℃，第二槽加热到1250℃，第三槽加热到1130℃。所生产的玻璃料具有下述组成，以重量％计：
SiO2        55.4％
Al2O3      14.6％
B2O3       1％
CaO          20.1％
ZnO          2.1％
Na2O        4.8％
K2O         2％。
由于在第二槽中加入B2O3和ZnO，这些飞溅依然有限，以加入的氧化物计约10％。第三槽中均匀而精确控制的温度使钙长石(CaAl2Si2O8)晶体从玻璃浴中结晶出来。这些均匀尺寸约0.2微米的晶体在焙烧步骤中生长至0.5微米，使焙烧瓷釉层具有消光或上光的外表。

Claims (24)

1.一种连续生产含有二氧化硅的玻璃料组合物的方法，该组合物通过在熔炉内熔化用于陶瓷上釉，该熔炉包括至少两个串联槽，所述的槽每个包括至少一个浸没在熔融物料中的燃烧器，第一槽中装二氧化硅和二氧化硅助熔剂。
2.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于第一槽中装至少90％二氧化硅和至少90％二氧化硅助熔剂。
3.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于二氧化硅载体是粗砂，其粒度中值大于100微米，特别地大于200微米。
4.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于往该熔炉添加流态化剂，至少90％流态化剂加到该熔炉第二槽中。
5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于第一槽加热达到的温度高于该熔炉其它槽的温度。
6.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于第一槽与其它槽的温差是至少40℃。
7.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于第一槽加热到温度1230-1350℃，其特征还在于其它槽加热到温度至多1300℃。
8.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于熔炉包括至少三个串联的槽，第二槽被加热到温度1000-1300℃，第三槽被加热到温度900-1150℃。
9.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于最终组合物含有为重量含量的下述氧化物：
50-70％，特别地50-60％，SiO2；
4-20％，特别地4-8％，Al2O3；
0-10％，特别地3-6％，B2O3；
0-6％，特别地0-2％，Na2O；
1-6％，特别地2-4％，K2O；
3-20％，特别地7-15％，CaO；
0-3％，特别地0-2％，MgO；
0-15％，特别地0-5％，ZrO2，
0-15％，特别地2-10％，ZnO。
10.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于把至少一种金属氧化物加到熔炉的第二槽中。
11.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于把至少一种金属添加到可玻璃化料中，所述的金属在熔化过程中被氧化。
12.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于它包括染色剂、遮光剂或消光剂的控制结晶步骤，优选地在最后槽中的所述控制结晶步骤。
13.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于这些生成的晶体是基于任选地掺杂过渡金属元素或稀土离子的二氧化锆(ZrO2)、锆石(ZrSiO4)或二氧化钛(TiO2)的，或ZnSiO3、钙硅石CaSiO3、透辉石CaMgSi2O6或钙长石CaAl2Si2O8的晶体。
14.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于通过结晶生成锐钛矿晶型的TiO2晶体，它使瓷釉具有防污、抗菌、抗真菌和防雾性能。
15.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其特征在于它包括添加无机颜料的步骤。
16.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于这些无机颜料是掺杂的尖晶石、二氧化锆或锆石，例如掺杂钒或掺杂镨的CoAl2O4、3CaO·Cr2O3·3SiO2、ZrSiO4、掺杂钒的ZrO2或(Zn，Fe)(Fe，Cr)2O4。
17.采用上述权利要求中任一权利要求所述的方法得到的用于粘土、砂岩或陶土上釉的玻璃料。
18.连续熔化含有二氧化硅组合物的熔炉，所述的熔炉包括至少两个串联槽，所述的槽每个都包括至少一个浸没在这些熔融物料中的燃烧器。
19.根据上述权利要求所述的熔炉，其特征在于它包括至少三个串联槽。
20.根据上述熔炉权利要求中任一权利要求所述的熔炉，其特征在于这些槽中的两个槽每个有分开的加料设备。
21.根据上述熔炉权利要求中任一项权利要求所述的熔炉，其特征在于它包括与熔化玻璃接触的耐火套，金属片置于所述耐火材料后面。
22.根据上述权利要求所述的熔炉，其特征在于耐火套是用模制耐火混凝土制成的。
23.根据上述权利要求所述的熔炉，其特征在于该金属套带有散热片，至少一片散热片优选地是至少部分水平的，并在该炉垂直轴的周围围绕该炉。
24.制备玻璃组合物的装置，它包括上述熔炉权利要求中任一项权利要求所述的熔炉，随后是凹槽或精炼池。
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