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玻璃配合料中的超细粉对熔窑的影响

配合料的超细粉在玻璃的熔制过程极易造成飞料，而熔窑中耐火材料所受的侵蚀主要来自飞料、碱蒸气的化学
侵蚀，和玻璃液、火焰气体在高温下对熔窑内耐火材料的侵蚀。其中以飞料对耐火材料的侵蚀最为严重，飞料主要
侵蚀熔的上部（包括大碹、胸墙、小炉各部位）和蓄热室。其中以蓄热室较为严重，因为飞料极易被窑内的气流带
入蓄热室，侵蚀蓄热室，造成蓄热室的损坏或堵塞，影响换热效果和使用寿命。
目前较好的蓄热室格子体上、中层一般普遍选用碱性砖，上层多为直接结合高纯镁砖，中层多为直接结合镁铬
砖。生产实践表明，其主要损坏形式为化学侵蚀和热应力破坏。高纯镁砖主晶相为方镁石，1430℃以上时方镁石晶
体在碱蒸汽的作用下逐渐长大，体积变化会使砖表面发生龟裂、破碎、粉化直至剥落。与此同时，飞料中的SiO2
会逐渐进入龟裂的缝隙中改变基质部分CaO/SiO2的比值，进而形成大量的低共熔物透辉（CMS2）、镁方柱石
（C2MS2）、镁橄榄石（M2S）及镁蔷薇辉石（C3MS2）等物质，产生较大的体积效应，加速方镁石的开裂、破碎、
粉化和剥落。
其化学反应式和伴随的体积效应如下表示：
3C2S＋2M＋S→2C3MS2
Vmax＝＋13%C2S＋2M＋S→2CMS2
Vmax＝＋30%2M＋S→M2S
Vmax＝＋96%另外，重油中的V2O5与镁砖中的CaO有如下反应：
3V2O5＋3CaO→3CaOV2O5MgO＋CaOMgOSiO2＋1/3V2O5→2MgOSiO2＋1/3（3CaOV2O5）
如反应中V2O5浓度较高时3CaOV2O5（矾酸钙）分解成低钙矾酸钙，最低共熔点为618℃，在格子体上层工作
温度下呈液相，遇弱还原气氛还会挥发。矾酸钙的生成，一方面使镁砖中的CaO／SiO2的比值发生变化，使基质从
稳定范围变到CaO－MgO－SiO2三元系统低共熔点范围内，另一方面矾酸钙（液相）渗入砖内，促进方镁石晶体长
大，使镁砖变形、龟裂、破碎、粉化和剥落。
另外，在950～1150℃范围内，如果V2O5和SiO2同时存在，当Na2O／SO3＜1时会发生如下反应：2SO2＋O2
V2O52SO3SO3＋MgO1150℃MgSO4生成有害的硫酸盐，加速了镁砖的侵蚀。在格子体上部最容易接触飞料中的
Na2CO3、SiO2和重油中的V2O5。所以该处的格子体最容易受到侵蚀。为了减少飞料的发生，必须控制配合料中各
原料中的超细粉。
配合料中的超细粉主要来自于硅砂、石英砂、石灰石等；我公司对原料颗粒度的要求范围是：
原材料筛网孔数（目）
名称＋24－140＋10－100
硅砂05%－－
石英砂05%－－
白云石－－010%
石灰石－－010%
只要严格按照标准进行原料的采购，在配合料的制备过程中，就能够降低配合料的超细粉的含量，减少飞料的
产生，从而提高熔窑的使用寿命。
减少熔窑侵蚀，可采取以下几项措施：
熔窑是玻璃生产过程中最重要的热工设备，减少对熔窑耐火材料的侵蚀，不但能提高玻璃质量、延长熔窑的使
用寿命，而且可以达到降本增效的目的。
（1）严格按质量标准采购原料，避免使用不合格原料，从而可以减少原料中超细粉对耐火材料的侵蚀。
（2）控制原料中杂质铁的含量，减少杂质铁对熔窑的影响。
（3）完善配合料的加水系统，抑制飞料的产生。
（4）降低玻璃设计成分中的芒硝含率，减少SO2。
（5）提高熔化效率，相应增加了经济效益。
石英砂颗粒对熔化的影响
硅砂在玻璃熔化过程中是最后完成的，硅砂的熔化速度直接影响着玻璃的熔化质量和能耗，选用合理的硅砂颗
粒对质量的提高有着重要的作用。
1、硅砂的熔化
玻璃的最终形成时间，取决于硅砂的熔解时间，而硅砂的熔解速度有取决于硅砂单位质量所占有的裸露面积，

1

颗粒越小，单位质量所占有的裸露面积越大，熔化速度越快。
玻璃形成时间（T）与硅砂颗粒的关系：

T=K*Ｒ３

Ｔ—玻璃形成时间
Ｒ—硅砂颗粒半径
Ｋ—与玻璃成分和温度有关的参数。
可见硅砂颗粒半径越小，熔化速度越快。在理论上说，颗粒越小越有利于熔化，但在实际生产中却不是这样的。
２、实际生产中颗粒度的选则
熔化投料，不管采用什么方法，都要在玻璃液面上形成一定的厚度的物料，而熔化主要靠上部火焰辐射热来熔
化，原料上表面首先熔化，如果采用较多的细粉硅砂作原料，上表面很快熔化，形成半熔玻璃体，此玻璃体含有较
多的微小气泡，此气泡在较低温度下互相不会合并变成大气泡而排出进入窑体空间，当混合料进一步前进进入高温
区，含有微小致密气泡的半熔化玻璃体形成了一层保温层，阻制了火焰对下层混合料的传热，从而影响了熔化速度，
增加了能耗。另外，细份多，夹杂的空气多，熔化澄清的难度也相应的增大。这就要求我们在制定标准时必须控制
好粒度，进货时严格按标准检查执行。
在制定质量