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不动层——影响玻璃液质量的潜在根源 袁桂华 (江苏省宿迁市蓝色玻璃精品有限公司，宿迁，223800) 摘要：煤气发生炉马蹄焰熔窑在玻璃液的深度方向存在温度梯度，池底形成不动层。不动层波动 是影响玻璃液质量的潜在根源。本文对不动层的形成原因及不动层波动的影响因素进行了探讨。并提 出了对不动层波动的防范措施。 关键词：不动层，温度梯度，动态平衡。 1不动层的形成 1．1温度 在玻璃熔制过程中．火焰是以辐射形式将热量传递给配合料，并在对流．传导的作用下形成适合 于成型的玻璃液。玻璃液内部主要以对流．传导方式将热量向下传递，加之玻璃液自身对辐射热的吸 收，玻璃液随深度(池深)的增加存在上高下低的温度梯度，再加之池底的散热损失，池底温度较底、粘 度较大，形成流速极慢的不动层。 不动层(或者说缓动层，相对不动层，以下简称不动层)玻璃液并非完全不动。它时刻与玻璃液主 流进行交换。交换量因不动层厚度、液流速度、液流温度、液流粘度等因素变化而变化。不动层处于相 对稳定的动态平衡状态。 1．2配合料 1)原料的颗粒度和比重 各种原料不仅颗粒度有差别，而且比重差异较大。配合料在混合及运输过程中，颗粒度大小不均 会产生分层现象，同时比重差异会产生不同程度的重度不均现象。在熔制过程中，重度大的组分在玻 璃液对流中容易下沉进入不动层。 2)碎玻璃的回收使用 碎玻璃的回收使用过程及配合料制备输送过程中容易带入外来杂质，如金属铁。在熔制过程中， 由于金属铁比重大、难熔化，因而会在玻璃液对流中下沉，污染玻璃液进入不动层。 3)耐火材料的侵蚀 耐火材料在高温作用下(特别是在三相界面，液面线附近)受到玻璃液的化学作用及侵蚀冲刷下 来的熔融物相对于玻璃液来说密度较大，加之氧化锆、氧化铝等熔融物表面张力大、不易扩散，熔融物 极易在玻璃液对流中下沉．富集在池底形成不动层。 2不动层波动的影响因素 2．1火焰 温度是玻璃熔制过程中一项重要参数。温度制度是根据玻璃成份、燃料、生产规模、成型方式等条 件制定的沿窑长方向的温度分布曲线。温度曲线对玻璃的熔化速度、对流情况、成型作业、燃料消耗等 都有较大影响。温度曲线一经建立，整个火焰空间系统的温度场呈现出中间高、两侧低、液面高、池底 低的相对稳定的动态平衡状态。温度曲线必须维持相对稳定，不能轻易更改。一旦某项工艺参数发生 变化，相对稳定的动态平衡状态遭到破坏，温度场也就随之变化，进而液流紊乱，不动层就会发生波 ．140— 第五届企冈玻璃容器行业技术进少交流会史集 动。 燃料燃烧形成火焰，并产生大量热量。热量以辐射和对流的传导方式完成玻璃液熔化过程。相同 组分的玻璃在相同的温度下，粘度相同．粘度随温度的变化而变化。实际生产中煤气量和助燃空气的 量及其温度和压力会导致温度发生变化。当火焰四大特征值(长度、亮度、刚度、角度)发生变化时，温 度随之改变，玻璃液粘度冈而发生变化，进而导致液流紊乱，不动层发生波动。 2．2液面． 玻璃液面的高低变化。不仅影响熔化作业的正常进行，还直接影响成型工艺的稳定。同时液面波 动还会加剧玻璃液对熔窑池壁耐火材料的侵蚀。污染玻璃液质量，局部改变玻璃成份，导致玻璃液均 化不好。液面变化即玻璃液深度变化，则火焰和液面的距离发生变化，即料堆和液面的火焰覆盖面积 变化，造成火焰空间热负荷发生变化，导致玻璃液表面的热辐射和内部的热对流传导受到影响，液流 发生紊乱，不动层就会发生波动。 2．3气氛 窑内气氛与火焰和玻璃化学组成有关。从理论上讲，火焰气氛按化学组成及其氧化或还原能力分 成氧化气氛．中性气氛和还原气氛三种。空气过剩系数是主要影响冈素。玻璃化学组成则主要是与 COD值有关。 在原料选用及配合料加工过程中引入一定量的Fe：0。。铁在玻璃中以Fe*z,Fe+3同时存在，处于动态 平衡状态。 Fe≠2Fe0+}o： 影响Fe+Z／Fe*3比值的因素有熔制温度和时间、气氛、基础组成、铁含量等，其比值随气氛的变化而 波动。反映在实际生产中，则与配方的COD值、氧化剂的使用量、空气过剩系数有关。 据相关资料，玻璃液中的FeO比Fe20，的着