浅谈碎玻璃在浮法玻璃生产中的应用

马小营王晓东

1洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司（471943）2洛阳玻璃股份有限公司（471009）

浅谈碎玻璃在浮法玻璃生产中的应用

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1洛玻集团洛阳龙海电子玻璃有限公司（471943）2洛阳玻璃股份有限公司（471009）

玻璃生产中广泛回收碎玻璃，使得碎玻璃成为玻璃生产中一种不可缺少的原料。在浮法玻璃生产时，把碎玻璃作为影响玻璃质量的一种因素来考虑。科学使用碎玻璃，不但可以提高浮法玻璃原料的熔融速度，还可以降低原料熔融过程的燃料消耗，提高玻璃熔窑的熔化效率，对企业节省能源、提高经济效益是十分重要的。

碎玻璃；节能；经济效益

0 前言

碎玻璃又称熟料。碎玻璃与配合料（生料）按一定比例均匀混合后加入熔窑，能起到助熔作用，也有利于澄清和均化。因此，在生产浮法玻璃时，把碎玻璃作为影响玻璃质量的一种因素来考虑，当做一种原料来管理。从工艺上看，碎玻璃不仅有利于配合料熔化、澄清、节能、提高产量、降低成本等，而且有利于资源的循环使用，符合环境保护和可持续发展战略。

1 碎玻璃的来源

在浮法玻璃生产和加工的各个过程中，都会产生一定量的碎玻璃，如生产中不合格产品及切下来的边，冷修放料时获得的玻璃碎块等。为了保证浮法玻璃成分的稳定性，以使用本厂自身产生的碎玻璃为最佳，非特殊情况不使用外来的碎玻璃。

外购碎玻璃在收集、贮存、运输过程中可能会混入较多的泥块和其他杂质，颜色杂，品种多。因此使用外来碎玻璃时，要进行清洗，选择，除去杂质，特别是除去里面的金属杂质，同时，必须取样进行化学分析，根据其化学成分进行配料。

2 碎玻璃的作用

1）回收重熔碎玻璃可以变废为宝保护环境，有利于资源的重复利用，符合环境保护和可持续发展的战略。

2）从工艺上看，合理引入碎玻璃会加速熔制过程，降低玻璃熔制过程的燃料消耗。熔化1 kg普通钠钙硅玻璃配合料需要热量716 kcal，而熔化1 kg碎玻璃需要热量413 kcal。理论上，增加10%的碎玻璃使用量可节约燃料5%，但据国外资料介绍，玻璃原料中碎玻璃掺入量10%时可节约燃料2.5%。所以合理使用熟料可降低企业的生产成本。

3）提高碎玻璃用量后，纯碱、芒硝等成分相应减少，从而可减轻对池壁的侵蚀。同时由于碎玻璃熔融温度低，迅速熔融后的碎玻璃将配合料颗粒包围，减轻了配合料粉尘飞散对耐火材料的侵蚀，减少了对格子体烧损，延长了熔窑寿命。

3 碎玻璃的加入量

在浮法玻璃生产中，碎玻璃的加入量在15%～35%较好，碎玻璃的使用影响到配合料的熔化、澄清、热耗、玻璃制品的性能及加工性能、大窑生产率等。因此科学掌握碎玻璃的加入量非常关键，下图分析了碎玻璃加入量和溶化时间的关系：

图1 碎玻璃加入量与熔化时间

从图中可知，碎玻璃加入量越大，熔化时间越短，但加入过多时，会延长澄清时间，使玻璃成品发脆，玻璃原板微泡增多;加入量过小时，玻璃熔化困难，容易形成结石和条纹。

4 碎玻璃的颗粒度

熟料作为浮法玻璃生产的一种原料，必须有一定的颗粒度。无论自产或外用碎玻璃在使用前都要达到一定的颗粒度要求。颗粒度过大的碎玻璃在配合料中容易分层，会对熔化、均化造成影响。但如果碎玻璃粒度过小或成为粉末,碎玻璃吸附气体多，对玻璃液的澄清不利。过细的碎玻璃在输送过程中会产生粉尘，既污染环境，又严重影响职工的健康。碎玻璃粒度与熔化时间的关系如下图：

图2 碎玻璃颗粒度与熔化时间的关系

从图中可知，颗粒度取小于0.25 mm和在2～20 mm时，熔化效果好，但为减少机械粉碎和玻璃粉尘，应采用后者。

5 加入碎玻璃应注意

5.1 二次挥发

在碎玻璃重熔后，易挥发成分（如碱金属氧化物、氧化硼、氧化铅、氧化锌等）将进行第二次挥发，如重熔后的Na2O比重熔前平均低0.15%,所以必须补挥发。

5.2 二次积累

由于玻璃液对耐火材料的侵蚀,碎玻璃中Fe2O3和Al2O3的含量增加，重熔时就会产生二次积累,致使玻璃均化困难和颜色加重。

5.3 碎玻璃表面与内部成分的差异

碎玻璃（尤其是熔化稳性较差的玻璃）表面由于断键多，会很快吸附水分，并水解，使其表面成胶态，造成表面成分与内层成分有差别。若熔制温度偏低或缺少有效对流，熔制后玻璃会产生明显的线痕。

以上三个因素，正是碎玻璃引入量过多时玻璃内部存在不均匀的所谓细胞组织而使玻璃发脆的原因。

5.4 重熔玻璃液的还原性

碎玻璃重熔时，其中某些成分挥分解并释出氧气，气泡进入后逸出玻璃液，造成玻璃液还原，对以变价元素为基础的颜色玻璃产生色泽的变化。

5.5 澄清

碎玻璃中含有少量的化学气体，重熔时产生相当于二次气泡的微小气泡，因此加入碎玻璃量多时就难以澄清。

总之，碎玻璃在玻璃生产中有着举足轻重的作用，因此制定严格的碎玻璃质量验收标准，加大对碎玻璃的管理力度，建立一套完善的外购碎玻璃管理制度是当务之急。通过使用碎玻璃，即为公司节约了成本，又提高了窑炉的窑期，减少了环境污染，提高了企业的竞争力。

[1]张占营,姜宏,黄迪宇,刘缙.浮法玻璃生产技术与设备[M].北京：化学工业出版社,2005.

[2]孙保华.碎玻璃在浮法生产中的应用及经济分析[D].2007年中国浮法玻璃及玻璃新技术研讨会论文集.

[3]张爱民.提高碎玻璃在配合料中均匀度的有效途径[J].玻璃,2001(3)：28～29.

[4]A·Arbaixa（西班牙）著.罗世永,译.玻璃生产中利用碎玻璃的优缺点[J].国外建材译丛,1992(1).