CN109987825B - 一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法 - Google Patents
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Abstract
一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，涉及玻璃制造领域，本发明通过采用浮法玻璃澄清方法，降低或者取缔玻璃配合料中芒硝用量，使玻璃熔体实现良好澄清的基础上，降低窑炉烟气中SO2的排放量，减少SO2气体造成的环境污染，实现无脱硫排放，节约脱硫装置费用以及脱硫装置运行费用，减少硫对耐火材料的侵蚀，延长熔窑的使用寿命等，适合大范围的推广和应用。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制造领域，具体涉及一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法。
背景技术
已知的，在浮法玻璃的生产过程中，为了排除玻璃熔体中的残余气体，减少玻璃制品中的气泡缺陷，需在玻璃生产配合料中使用芒硝即硫酸钠做澄清剂。目前，为了满足优质浮法玻璃国家标准的要求，国内浮法玻璃配合料中的芒硝含率一般为3.0%～3.5%，一条500吨/天的浮法线由芒硝导致的SO2排放每天达到1700千克以上。
SO2烟气的大量排放首先严重污染环境，对农作物和人体造成危害，同时烟气中的SO2与烟气中的氧化钠蒸汽化合再次生成硫酸钠，加速了玻璃熔窑蓄热室格子砖的侵蚀，堵塞格子空，影响玻璃的生产质量，降低熔窑的使用寿命。
为了降低烟气中硫化物的排放，浮法玻璃企业在玻璃熔制过程中多以天然气为燃料，天然气是一种公认的清洁燃料，其燃烧物排放对环境污染较小。但是由于配合料中芒硝含率较高，导致玻璃生产企业SO2排放仍然居高不下，经计算在玻璃熔化中采用天然气等不含硫的清洁能源作为燃料的条件下，若玻璃配合料中芒硝含率为3％，则烟气中二氧化硫的含量为605mg/m3；若芒硝含率为2.4%，则烟气中二氧化硫的含量为395mg/m3，若 芒硝含率降至2.0%，则烟气中二氧化硫的含量为254 mg/m3。由上述数据显示，降低配合料中芒硝含率，能够显著降低SO2的排放量。但是当芒硝含率降低时，如果不采取其它相应的技术措施，将导致玻璃熔体澄清不良，其中的残余气体则难以排出，成为玻璃制品中的气泡杂质等，那么如何提供一种在浮法玻璃的配合料组成中降低芒硝含率后，排出玻璃熔体气泡杂质的方法就成了本领域技术人员的长期技术诉求。
发明内容
为克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，本发明通过采用新的浮法玻璃澄清方法，使玻璃熔体实现良好澄清的基础上，降低窑炉烟气中SO2的排放量，减少SO2气体造成的环境污染等。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、首先以重量百分比选取基础玻璃组分，所述基础玻璃组分中芒硝含率为0.3%～1.8%，基础玻璃组分具体包括如下组分：
SiO2 70%～72.5%；
Al2O3 0.1%～2.1%；
Na2O 12.5%～14.5%；
K2O 0.5%～4.5%；
MgO 3%～4.8%；
CaO 6.5%～9%；
第二步、在上步的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：
CeO2 0.001～0.02 kg；
NaCL 0.01～0.08 kg；
SnO2 0.02～0.15 kg；
第三步、将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到玻璃熔窑中进行熔化澄清，均化后形成玻璃液，然后将均化后的玻璃液通过流槽连续流入到充满锡液的锡槽内，玻璃液在重力和表面张力的作用下使得玻璃液摊平、抛光，并借助拉边机使玻璃拉制到所需厚度，并进行精密退火生产出平板玻璃。
所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述第一步中SiO2 、Al2O3、MgO、CaO、K2O分别由石英砂、长石、白云石、石灰石矿物原料引入，Na2O由纯碱和芒硝引入。
所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述第二步中CeO2 由氧化铈或碳酸铈引入、NaCL由食盐引入 、SnO2 由二氧化锡引入。
所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述第三步玻璃熔窑中前排电极的每组输出功率为0～0.8 KW，后排电极的每组输出功率为2～3.5KW。
所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述第三步玻璃熔窑中鼓泡装置距后排电极800～1200 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入73～115kg的SO2，喷入65～220kg的O2，喷入110～730kg的过热水蒸汽。
采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：
本发明通过采用浮法玻璃澄清方法，降低或者取缔玻璃配合料中芒硝用量，使玻璃熔体实现良好澄清的基础上，降低窑炉烟气中SO2的排放量，减少SO2气体造成的环境污染，实现无脱硫排放，节约脱硫装置费用以及脱硫装置运行费用，减少硫对耐火材料的侵蚀，延长熔窑的使用寿命等，适合大范围的推广和应用。
具体实施方式
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例；
本发明所述的一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，所述方法具体包括如下步骤：
第一步、首先以重量百分比选取基础玻璃组分，所述基础玻璃组分中芒硝含率为0.3%～1.8%，基础玻璃组分具体包括如下组分：
SiO2 70%～72.5%；
Al2O3 0.1%～2.1%；
Na2O 12.5%～14.5%；
K2O 0.5%～4.5%；
MgO 3%～4.8%；
CaO 6.5%～9%；
其中所述SiO2 、Al2O3、MgO、CaO 、K2O分别由石英砂、长石、白云石、石灰石矿物原料引入，Na2O由纯碱和芒硝引入；
第二步、在上步的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：
CeO2 0.001～0.02 kg；
NaCL 0.01～0.08 kg；
SnO2 0.02～0.15 kg；
其中所述第二步中CeO2 由氧化铈或碳酸铈引入、NaCL由食盐引入 、SnO2 由二氧化锡引入；
第三步、将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到玻璃熔窑中进行熔化澄清，均化后形成玻璃液，然后将均化后的玻璃液通过流槽连续流入到充满锡液的锡槽内，玻璃液在重力和表面张力的作用下使得玻璃液摊平、抛光，并借助拉边机使玻璃拉制到所需厚度，并进行精密退火生产出平板玻璃，所述玻璃熔窑中前排电极的每组输出功率为0～0.8 KW，后排电极的每组输出功率为2～3.5KW，玻璃熔窑中鼓泡装置距后排电极800～1200 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入73～115kg的SO2，喷入65～220kg的O2，喷入110～730kg的过热水蒸汽。
本发明在具体实施时，玻璃熔窑的具体结构为加热小炉对称均匀设置在窑体的左右两侧，电极设置在窑体的底部；所述的窑体下部为支撑架，支撑架上前部熔池，后部设置有连接流道；所述的熔池下部为熔化玻璃的箱体，熔池的上部设置有上盖，熔池的左右两侧对称均匀设置有小炉安装孔，熔池底面与两侧加热小炉安装孔对应的位置前数第一排和后数第三排设置有电极安装孔，电极安装孔上部对应的熔池底面铺设有电极砖，电极砖高度为260～350mm，电极砖上设置有与电极安装孔等径的通孔，熔池的前部设置有加料口，熔池的后部下面设置有出料孔，出料孔后部设置有连接流道，熔池由耐火材料制成；所述的电极为圆柱形结构，电极由正极棒和负极棒两个构成一组，电极的上端面高于电极砖的上面，电极的外圆与熔池底部电热电极安装孔和电机砖通孔配合连接，电极的每排设置组数由公式n=D／15d 算出，其中D代表熔化窑的内侧宽度，d 代表电极的直径，n代表电热电极的组数，前排设置的电极的每组输出功率为0～0.8 KW，后排设置的电极的每组输出功率为2～3.5KW。
为了充分排出玻璃液中的残余气泡，本发明玻璃熔窑的鼓泡装置距上述后排电极800～1200 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入73～115kg的SO2，喷入65～220kg的O2，喷入110～730kg的过热水蒸汽。
关于玻璃熔窑的具体结构申请人已于2018年4月12日另行申报了实用新型专利（申请号为：201820512006.0，授权公告号为CN208104208U），因此关于玻璃熔窑的具体结构再此申请人不做详细累述。
本发明的具体实施例如下：
实施例1：
所述的基础玻璃组分以重量百分比为单位的组成如下： SiO2 ：71.5，Al2O3：0.5，Na2O： 14.5，K2O：0.5 ，MgO：4.5，CaO：8.5；
在上述的基础玻璃组分中芒硝含率为0.8；
在上述的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：CeO20.015 kg NaCL 0.055 kg SnO2 0.07kg
将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到本发明提出的具有电助熔功能和鼓泡装置的玻璃熔窑中进行熔化澄清并进行均化形成符合质量要求的玻璃液。
为了充分排除玻璃熔体中得残余气泡，在配合料的熔制及玻璃澄清时，前排设置的电极的每组输出功率为0.4 KW，后排设置的电极的每组输出功率为2.5KW。
为了充分排出玻璃液中的残余气泡，本发明玻璃熔窑的鼓泡装置距上述后排电极800 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入80kg的SO2，喷入125kg的O2，喷入450kg的过热水蒸汽。
采用本发明提出的工艺方法，制成的浮法玻璃按GB11614-2009规定的测试方法测试一重箱玻璃的气泡情况： 0. 3 <L<0.5 （其中L为气泡直径）的气泡个数为5个，0. 5 <L<1.0 （其中L为气泡直径）的气泡个数为1个。
实施例2 ：
所述的基础玻璃组分以重量百分比为单位的组成如下： SiO2 ：72.5，Al2O3：0.1，Na2O： 12.5，K2O：1.1 ，MgO：4.8，CaO：9；
在上述的基础玻璃组分中芒硝含率为0.5；
在上述的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：CeO20.001 kg NaCL 0.08 kg SnO2 0.15kg
将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到本发明提出的具有电助熔功能和鼓泡装置的玻璃熔窑中进行熔化澄清并进行均化形成符合质量要求的玻璃液。
为了充分排除玻璃熔体中得残余气泡，在配合料的熔制及玻璃澄清时，前排设置的电极的每组输出功率为0.1 KW，后排设置的电极的每组输出功率为2KW。
为了充分排出玻璃液中的残余气泡，本发明玻璃熔窑的鼓泡装置距上述后排电极1000 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入73kg的SO2，喷入65kg的O2，喷入730kg的过热水蒸汽。
采用本发明提出的工艺方法，制成的浮法玻璃按GB11614-2009规定的测试方法测试一重箱玻璃的气泡情况： 0. 3 <L<0.5 （其中L为气泡直径）的气泡个数为4个，0. 5 <L<1.0 （其中L为气泡直径）的气泡个数为1个。
实施例3 ：
所述的基础玻璃组分以重量百分比为单位的组成如下： SiO2 ：70，Al2O3：2.1，Na2O： 14.5，K2O：3.5 ，MgO：3.8，CaO：6.1；
在上述的基础玻璃组分中芒硝含率为1.0；
在上述的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：CeO20.02 kg NaCL 0.08 kg SnO2 0.15kg
将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到本发明提出的具有电助熔功能和鼓泡装置的玻璃熔窑中进行熔化澄清并进行均化形成符合质量要求的玻璃液。
为了充分排除玻璃熔体中得残余气泡，在配合料的熔制及玻璃澄清时，前排设置的电极的每组输出功率为0.8 KW，后排设置的电极的每组输出功率为3.5KW。
为了充分排出玻璃液中的残余气泡，本发明玻璃熔窑的鼓泡装置距上述后排电极1200 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入115kg的SO2，喷入220kg的O2，喷入730kg的过热水蒸汽。
采用本发明提出的工艺方法，制成的浮法玻璃按GB11614-2009规定的测试方法测试一重箱玻璃的气泡情况： 0. 3 <L<0.5 （其中L为气泡直径）的气泡个数为4个，0. 5 <L<1.0 （其中L为气泡直径）的气泡个数为1个。
实施例4
所述的基础玻璃组分以重量百分比为单位的组成如下： SiO2 ：71，Al2O3：1，Na2O：13.5，K2O：1.5 ，MgO：4，CaO：9；
在上述的基础玻璃组分中芒硝含率为1.5；
在上述的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组份：CeO20.008 kg NaCL 0.01 kg SnO2 0.022kg
将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到本发明提出的具有电助熔功能和鼓泡装置的玻璃熔窑中进行熔化澄清并进行均化形成符合质量要求的玻璃液。
为了充分排除玻璃熔体中得残余气泡，在配合料的熔制及玻璃澄清时，前排设置的电极的每组输出功率为0.3 KW，后排设置的电极的每组输出功率为2.5KW。
为了充分排出玻璃液中的残余气泡，本发明玻璃熔窑的鼓泡装置距上述后排电极800 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入75kg的SO2，喷入95kg的O2，喷入350kg的过热水蒸汽。
采用本发明提出的工艺方法，制成的浮法玻璃按GB11614-2009规定的测试方法测试一重箱玻璃的气泡情况： 0. 3 <L<0.5 （其中L为气泡直径）的气泡个数为3个，0. 5 <L<1.0 （其中L为气泡直径）的气泡个数为0个。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。
Claims (3)
1.一种排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，其特征是：所述方法具体包括如下步骤：
第一步、首先以重量百分比选取基础玻璃组分，所述基础玻璃组分中芒硝含率为0.3%～1.8%，基础玻璃组分具体包括如下组分：
SiO2 70%～72.5%；
Al2O3 0.1%～2.1%；
Na2O 12.5%～14.5%；
K2O 0.5%～4.5%；
MgO 3%～4.8%；
CaO 6.5%～9%；
第二步、在上步的基础玻璃组分中按熔制100kg玻璃引入如下组成的澄清剂组分：
CeO2 0.001～0.02 kg；
NaCl 0.01～0.08 kg；
SnO2 0.02～0.15 kg；
第三步、将含有上述基础玻璃组分和澄清剂组分的各原料称重混合形成均匀的配合料后投入到玻璃熔窑中进行熔化澄清，均化后形成玻璃液，然后将均化后的玻璃液通过流槽连续流入到充满锡液的锡槽内，玻璃液在重力和表面张力的作用下使得玻璃液摊平、抛光，并借助拉边机使玻璃拉制到所需厚度，并进行精密退火生产出平板玻璃，所述玻璃熔窑中前排电极的每组输出功率为0～0.8 KW，后排电极的每组输出功率为2～3.5KW，玻璃熔窑中鼓泡装置距后排电极800～1200 mm处沿熔窑宽度方向上均匀布置一排鼓泡喷嘴，鼓泡气体除了压缩空气外，按照每熔制100吨玻璃，喷入73～115kg的SO2，喷入65～220kg的O2，喷入110～730kg的过热水蒸汽。
2.根据权利要求1所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，其特征是：所述第一步中SiO2、Al2O3、MgO、CaO 、K2O分别由石英砂、长石、白云石、石灰石矿物原料引入，Na2O由纯碱和芒硝引入。
3.根据权利要求1所述的排除低芒硝含率浮法玻璃气泡的方法，其特征是：所述第二步中CeO2由氧化铈或碳酸铈引入、NaCl 由食盐引入、SnO2 由二氧化锡引入。
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