玻璃原料细粉产生的原因及影响.pdf

d o i:1 0.3 9 6 3/j.i s s n.1 6 7 4-6 0 6 6.2 0 2 3.0 4.0 1 2玻璃原料细粉产生的原因及影响许 强(中国建材国际工程集团有限公司,上海2 0 0 0 6 3)摘 要:玻璃原料细粉的产生对玻璃生产产生了一系列不良影响,如降低玻璃的质量和透明度、增加玻璃生产过程中的能耗和废料产生、降低玻璃生产效率、增加生产成本等。该文从玻璃原料的制备、运输、生产过程等方面入手,探讨玻璃原料细粉的产生原因,并分析其对玻璃生产过程和产品质量的影响,并提出相应的解决对策。关键词:玻璃原料;细粉;影响C a u s e sa n dE f f e c t so fF i n eP o w d e rG e n e r a t i o ni nG l a s sR a wM a t e r i a l sXUQ i a n g(C h i n aT r i u m p hI n t e r n a t i o n a lE n g i n e e r i n gC o,L t d,S h a n g h a i 2 0 0 0 6 3,C h i n a)A b s t r a c t:T h eg e n e r a t i o no fg l a s sr a w m a t e r i a l f i n ep o w d e rh a sas e r i e so f a d v e r s ee f f e c t so ng l a s sp r o d u c t i o n,s u c ha sr e d u c i n g t h eq u a l i t ya n d t r a n s p a r e n c yo f g l a s s,i n c r e a s i n ge n e r g yc o n s u m p t i o na n dw a s t eg e n e r a t i o nd u r i n gg l a s sp r o-d u c t i o n,r e d u c i n gg l a s sp r o d u c t i o ne f f i c i e n c y,a n di n c r e a s i n gp r o d u c t i o nc o s t s.T h i sp a p e rs t a r tf r o mt h ep r e p a r a t i o n,t r a n s p o r t a t i o n,p r o d u c t i o np r o c e s s,a n do t h e ra s p e c t so fg l a s sr a w m a t e r i a l s,e x p l o r et h er e a s o n sf o rt h eg e n e r a t i o no fg l a s sr a w m a t e r i a l f i n ep o w d e r,a n a l y z e i t s i m p a c to nt h eg l a s sp r o d u c t i o np r o c e s sa n dp r o d u c tq u a l i t y.K e yw o r d s:g l a s sr a w m a t e r i a l;f i n ep o w d e r;e f f e c t收稿日期:2 0 2 3-0 4-2 6.作者简介:许 强(1 9 8 5-),高级工程师.E-m a i l:1 5 6 1 8 6 6 1 2 3 51 6 3.c o m玻璃作为一种广泛应用的生产材料,在建筑、家居、汽车等领域具有重要的作用。然而在生产过程中,玻璃原料细粉的产生一直是一个常见的问题,它的存在可能导致玻璃制品出现质量问题,增加生产成本,并对环境产生负面影响。针对玻璃原料细粉的产生,需要深入分析其原因,并针对性的提出解决对策,确保玻璃生产加工的质量,保障产品品质。1 玻璃原料细粉的定义玻璃原料是指用于制造玻璃制品的各种原材料,主要包括石英砂、碳酸钠、碳酸钙、石灰石、硼砂、氟化物等。这些原材料经过配比、混合、熔融等工艺处理后制成玻璃。然而在玻璃生产过程中玻璃原料细粉是比较常见的问题。玻璃原料细粉是指玻璃原料中颗粒直径不大于0.1mm的颗粒,它的存在会对玻璃制品的质量和生产过程产生不利影响。玻璃原料细粉的产生可能是由于原料的制备、选取、运输等环节出现问题,也可能是由于生产过程中的设备故障或不良操作所致。玻璃原料细粉的存在会对玻璃制品的质量和透明度产生不利影响,同时也会增加玻璃生产过程中的能耗和废料产生,降低生产效率并增加生产成本。2 玻璃原料细粉产生的原因及解决对策2.1 制备过程中产生细粉的原因及解决对策首先,玻璃原材料的质量和性质是产生细粉的主要原因。原材料的矿物质成分、晶体结构、形态和尺寸分布等因素都会影响细粉的产生。例如,一些矿物质含有较高的硬度,当经过破碎和粉碎处理时,会产生更多的细粉;而一些材料的微观结构比较脆弱,易于在机械加工和处理过程中破裂,也容易产生大量的细粉。15建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第4期如果玻璃原料本身的质量不合格,杂质过多,也会导致生产过程中产生大量细粉。其次,在机械加工和处理过程中的摩擦和磨损也是产生细粉的原因之一。例如,在原材料的破碎和粉碎过程中,机械设备会产生大量的摩擦力和磨损,导致原材料颗粒的表面磨损和粉碎,从而产生更多的细粉。此外,在原料输送、混合和筛分过程中,机械设备的振动和冲击也会使原材料颗粒产生摩擦和磨损,增加细粉的产生。再次,气体和水分的存在也会导致细粉的产生。在原料的混合和输送过程中,空气和水分会与原材料颗粒接触,形成气溶胶和水溶胶,从而增加细粉的产生。此外,在高温熔融过程中,原材料中的一些成分会挥发出来,形成气溶胶,增加细粉的产生。玻璃制备过程中产生的细粉是一个常见的问题。为了解决这一问题,需要在原料制备过程中加强筛选和管理,使用优质的原料可以降低杂质颗粒在制备过程中的磨损和破碎,通过优化采集、加工和筛分等环节,使得原料的粒度均匀,减少粉尘产生从而减少细粉的产生。对于制备过程中产生的细粉,可以在制备过程中加入少量的润滑剂来减少设备间的摩擦,减少细粉的产生。同时,使用高效的过滤器和收尘器可以将细粉过滤掉,从而保护环境和工人的健康。2.2 运输过程中产生细粉的原因及解决对策在玻璃原料的运输过程中,在原料装载、卸载和运输时,玻璃原料颗粒之间会产生摩擦,从而导致一定数量的细粉产生。在车辆运输过程中,车辆经过坑洼路面或者经过不同的路面条件,会产生一定的振动,这种振动也会导致玻璃原料颗粒之间的相互碰撞,从而产生细粉。此外,在原料运输过程中,如果原料受到潮湿的环境或者降雨等天气条件的影响,会导致原料受潮变软,从而导致原料颗粒之间的摩擦增加,产生更多的细粉。为了减少玻璃原料在运输过程中产生细粉的影响,应根据原料的特性和运输距离选择合适的包装材料,确保包装材料的强度和稳定性,防止在运输过程中破裂和散落,并做好包装材料的密封、防潮等工作;在运输过程中可以通过设置振动缓冲装置来减少振动对原料的影响。例如,在车厢内设置缓冲垫或者空气垫,可以起到减缓振动和冲击的作用。在玻璃原料的装载、卸载和运输过程中,需要加强管理和监督,避免粗暴操作和强力碰撞,减少玻璃原料颗粒之间的摩擦和撞击。2.3 生产过程中产生细粉的原因及解决对策玻璃原料在生产过程中会产生细粉主要是由于原料中的石英、长石、云母等矿物质中含有一定量的粘土、铁等杂质,这些杂质在熔融时不能完全融化,形成微小的气泡和固体颗粒。在熔融过程中,玻璃原料会被加热到高温,并且进行混合和搅拌以确保均匀性和纯度。然而,在这个过程中,杂质颗粒很容易被打磨成更小的颗粒并且随着气体从玻璃表面飞散,形成细粉。此外,玻璃制造过程中使用的玻璃钢制品如混合机、输送机、储存罐等设备的摩擦和磨损也会产生细粉。这些设备的摩擦会产生热量,在热量和机械力量作用下,玻璃钢制品表面的涂层或涂料会磨损或剥落,也会产生细粉。细粉对于玻璃生产工艺和玻璃制品的质量会产生负面影响。细粉会降低玻璃的透明度和硬度,而且会增加玻璃制品在生产过程中的磨损和断裂率,从而降低产品的质量和生产效率。为了降低玻璃原料在生产过程中产生细粉的问题,可以采取以下的解决对策:首先,对于原料中含有的杂质,可以通过精细加工或筛分的方法将其去除或减少,也可以进行冲洗以减少杂质的含量;使用更高质量的原料也可以减少杂质的含量,从而降低细粉的产生。其次,使用高质量、耐磨的设备可以减少设备摩擦产生的细粉,同时使用先进的生产工艺和技术可以提高生产效率,减少生产过程中的机械磨损和粉尘产生。再次,对于已经产生的细粉,可以使用高效的过滤器或收尘器进行过滤和回收,也可以考虑对设备和生产工艺进行改进和优化,以减少细粉的产生。3 玻璃原料细粉产生的影响3.1 对原料混合和熔化的影响配合料中的细粉对玻璃原料混合和熔化的影响主要是因为细粉具有比其他颗粒更大的表面积和表面能,因此它们更容易产生聚集,相互之间的粘附力也更强,这使得细粉会占据原料中的空隙,从而使得其他颗粒的自由流动性变差,导致原料混合难度增加。此外,细粉还可能在混合过程中形成团块,进一步影响原料25建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第4期混合的均匀度和稳定性。细粉在熔化过程中的影响更加明显,细粉会在高温下迅速聚集在一起,形成较大的团块,从而导致熔融后的玻璃质量不均匀。这些团块还可能产生气泡和夹杂物,进一步影响玻璃的透明度和强度等性能。细粉会降低熔融原料的粘度,使得熔融过程不稳定,难以控制,导致玻璃的质量和均匀度受到影响。为了解决细粉对原料混合和熔化过程的影响,可以在配合料中添加少量的润滑剂或熔剂,改善原料的流动性和降低细粉对混合过程的影响。在熔化过程中采取适当的温度和搅拌等工艺措施,可以避免细粉的团块形成,提高玻璃的质量和均匀度。3.2 硅质原料细粉对生产的影响硅质原料细粉是指在硅质原料的制备过程中产生的直径小于0.1mm的颗粒物,常见的包括硅砂、石英粉等。这些细粉在玻璃、陶瓷、建材等领域广泛应用,但同时也会对生产过程产生一定的影响。首先,硅质原料细粉对原料的混合和熔化过程有着显著的影响。由于细粉粘性大、流动性差,容易聚集成团,造成原料混合不均匀,导致玻璃制品的品质不稳定。同时,细粉还会在熔化过程中发生气化反应,生成大量气体,造成玻璃中出现气泡、夹杂等缺陷1。其次,硅质原料细粉还会对产品的物理性能和化学性质产生影响。细粉含有较多的杂质和氧化物,容易在制品中形成热点,导致局部熔化和变形。此外,细粉还会增加产品的脆性和腐蚀性,降低其耐磨性和机械强度。针对硅质原料细粉对生产的影响,可以采取以下对策加以控制:首先是进行细粉的分选和处理,通过磨粉等方法去除细粉中的杂质和颗粒,使其质量和粒度分布更均匀。其次是加入润滑剂或熔剂,降低细粉的粘性和聚集性,提高原料混合的均匀性。此外,还可以通过优化生产工艺,控制熔化温度和时间,减少细粉在熔化过程中的气化反应,提高产品质量和稳定性2。3.3 白云石、石灰石细粉对生产的影响白云石和石灰石是玻璃生产中常用的辅料,它们经过磨细后形成细粉,添加到配合料中,对玻璃生产过程和产品性能都有影响。首先,白云石和石灰石细粉可以促进玻璃原料的熔化,增强熔体的流动性,这是由于其中含有的钙和镁等元素可以促进原料的熔化,使得熔体的黏度降低,流动性增强。同时,白云石和石灰石中的氧化钙和氧化镁还可以中和硅酸盐中的杂质,降低玻璃的熔点和熔化温度,使得玻璃的熔化过程更加顺畅。其次,白云石和石灰石细粉还可以改善玻璃的物理性能,这是由于其中的元素可以改变玻璃的化学组成,使得玻璃的物理性能发生变化3。虽然白云石和石灰石细粉在玻璃生产中发挥着十分关键的作用,但过量的细粉也可能对玻璃生产造成负面影响。其中最主要的是细粉颗粒过小容易造成粉尘污染和磨损设备。此外,过量的白云石和石灰石细粉也可能影响玻璃的质量,造成玻璃中的气泡、夹杂物等缺陷。因此,在玻璃生产过程中需要严格控制白云石和石灰石细粉的添加量,避免过度添加。同时,生产过程中也需要采取相应的措施,例如在加料过程中控制破碎细粉的粒度、增加喷水等降尘措施等,从而减少细粉对生产的影响。3.4 长石细粉对生产的影响长石细粉是玻璃制造过程中的主要硅源,在玻璃的生产中长石细粉可以提供高纯度的二氧化硅,使玻璃具有高的透明度和坚硬度。同时,长石细粉对玻璃的熔化和流动性也具有重要的影响。在玻璃生产中,长石细粉会被加入到熔窑中进行高温熔融,形成玻璃熔液。长石细粉的加入可以降低玻璃熔点,促进玻璃的熔化,同时也可以增加玻璃的流动性,使得玻璃成型更加容易。此外,长石细粉还可以影响玻璃的化学成分和性质。长石细粉中含有的钾、钠等元素,可以通过与其他原料中的氧化物反应,影响玻璃的成分和性质。例如,钠可以增加玻璃的折射率,提高玻璃的透明度和光学性能;而钾则可以增加玻璃的热稳定性,降低玻璃的膨胀系数。虽然长石细粉是玻璃生产中不可或缺的原料之一,但是过量的长石细粉也会对玻璃生产产生一些负面的影响。首先,过多的长石细粉会使玻璃的化学成分失衡,导致玻璃的性能下降,导致玻璃的脆性增加,热膨胀系数变大,折射率降低,透明度下降等。其次,长石细粉的添加可以降低玻璃的熔点,但是如果添加过多,则会使得玻璃的粘度过高,流动性变差,从而影响玻璃的成型质量。此外,过多的长石细粉还会影响玻璃的凝固速度,使得玻璃的表面出现裂纹和气泡等缺陷。35建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第4期3.5 细粉过量对生产的影响在玻璃生产过程中,过量的细粉添加会使得玻璃的粘度降低,使得熔融玻璃过程过于迅速,影响玻璃的成型和质量;过量的细粉添加还会使得玻璃中出现气泡、夹杂物等缺陷,降低玻璃的透明度和质量。此外,过量的细粉添加还会对工人的健康产生不利影响。细粉容易在空气中形成粉尘,进入工人的呼吸系统,导致呼吸道、肺部的疾病。因此,在玻璃生产过程中,需要严格控制细粉的添加量,避免过度添加。同时,需要在加料过程中控制细粉的粒度,增加降尘措施等,从而减少细粉对生产的影响4。3.6 细粉对生产设备的影响在玻璃生产过程中,如果玻璃原料细粉过多对生产设备会产生严重的影响。首先,过量的细粉会加剧设备的磨损和损坏,当细粉颗粒过小且过多时,会导致设备内部的磨损加剧,特别是在熔窑内部,可能会导致熔窑内部的砖块、隔板、搅拌器等部件的过早磨损,进而影响设备寿命和生产效率。其次,细粉过量还会影响玻璃产品的质量。当细粉的添加量超过一定限度时,会降低玻璃的透光性和光泽度,甚至会产生“石英点”和“气泡”,严重时可能导致玻璃制品的失效。此外,细粉还会导致玻璃在加热过程中的不均匀加热,进一步影响玻璃的成型和质量。因此,在玻璃生产过程中,需要定期检查设备的磨损情况,及时更换或修复损坏的部件,确保设备运行的稳定性和可靠性。4 结 论玻璃原料细粉的产生可能由于原料不当处理或生产条件不完善等原因导致,细粉会对玻璃生产过程造成不良影响,如降低玻璃的质量和生产效率,增加生产成本等问题。细粉的产生在玻璃生产中是不可避免的,因此需要寻找有效的解决方法,包括改进原料质量控制、调整生产工艺和采用更好的设备等措施,以减少细粉产生的可能性,以确保玻璃生产的高质量和高效率,同时减少环境污染和资源浪费。参考文献1 许 强.玻璃原料细粉产生的原因及其影响分析J.建材世界,2 0 1 7,3 8(5):8-1 1.2 官立民.玻璃原料超细粉在线造粒投入生产应用J.玻璃,2 0 1 7,4 4(1 2):3 9-4 2.3 吴雨波,吴志明,杨春保,等.玻璃高细粉磨技术的研究J.建材世界,2 0 1 7,3 8(5):4-7.4 肖 楠,赵 帅,杨正琪.超细粉对玻璃配料的影响及控制J.玻璃,2 0 1 7,4 4(5):2 3-2 7.45建材世界 2 0 2 3年 第4 4卷 第4期