玻璃供料成形用耐火泥具的改進方法

2023-06-10 04:18:46 1

專利名稱：玻璃供料成形用耐火泥具的改進方法
技術領域：
本發明涉及一種用於改進玻璃供料成形用耐火泥具性能的方法。
在常規的玻璃生產中，熔化好的玻璃液在高溫下經耐火材料進行成形操作，生產出玻璃產品。以丹納拉管法(水平拉管)生產玻璃管為例，熔化後的玻璃液經供料管流到旋轉管上，並環繞旋轉管運動到下端拉引出玻璃管，由耐火材料製作的供料泥具、旋轉管都稱為耐火泥具，簡稱泥具，生產其它玻璃製品也要用耐火泥具，只不過是改變一下形狀、大小而已。如生產玻璃瓶所用的耐火泥具有勻料筒、衝頭、料碗等，這是由於玻璃的成形是在高溫條件下完成所決定的，目前各玻璃廠所用的耐火泥具都是用燒結矽線石、燒結莫來石製作的，有的需經過機械加工後使用，有的無需機械加工就直接使用。多少年來，隨著科學技術的發展，這些耐火泥具的材質越來越好，製作要求也越來越高，從早期的粘土泥具發展到目前的矽線石泥具，莫來石泥具，其出發點均是從材質的改進來解決耐火泥具在玻璃生產中所存在的問題，目前，儘管各種優質耐火材料製得的耐火泥具在抗腐蝕、耐磨損上有所改進，但在實際的玻璃製品生產過程中仍然存在下列三個方面的問題(以玻璃管生產為例)1．玻璃管生產中的主要耐火泥具是旋轉管，玻璃液環繞旋轉管表面流動到下端拉引成形，當一根新的旋轉管安裝、烘烤後投入使用時，玻璃液在環繞旋轉管表面的流動過程中會產生析晶，使拉出來的玻璃管成為廢品，這種情況將持續1～3天，然後才能生產出合格的玻璃管。儘管近幾年人們採用大流量高溫衝料的方法，即新旋轉管開始使用時，先加大玻璃液流量，提高溫度，用高溫玻璃液衝洗旋轉管表面，也需要持續10-30小時才能達到不產生析晶，生產出合格的玻璃管。在這個過程中，一般都要產出15-30噸廢品，直接經濟損失2-5萬元，造成了原料、能源、時間的巨大浪費。
2．產品的合格率不高。在玻璃管的生產過程中，玻璃液和耐火泥具表面發生持續的作用，這種作用包括玻璃液對耐火泥具表面的侵蝕，耐火泥具顆粒溶入玻璃液，玻璃液對耐火泥具表面的摩損，玻璃液和耐火泥具表面發生物理化學反應，所有這些作用都會使耐火材料顆粒溶出，產生氣泡、析晶等，都將進入玻璃液而影響產品質量。
3．耐火泥具使用壽命短。價值4000-6000元、壁厚35毫米的矽線石旋轉管其有效使用壽命只有15-30天，使用時間短的原因並不是旋轉管的破裂、厚度的摩損，而是旋轉管表面狀態的改變，產生波紋，影響產品的成形質量。
歷年來，人們解決上述問題的思路、方法一直是從如何改進材質，提高泥具的耐蝕耐磨度角度出發，以期改變玻璃製品生產中的析晶現象，提高產品合格率以及延長耐火泥具的使用壽命。
本發明的目的正是為了克服長期以來人們對耐火泥具的認識誤區，從另一角度出發，提供一種對現存泥具進行表面處理的改進方法，用此方法獲得的耐火泥具在玻璃供料成形過程中不析晶，產品的合格率高，壽命長。
本發明的目的可以這樣實現一種玻璃供料成形用耐火泥具的改進方法，其特徵在於在耐火泥具的表面預燒一層玻璃態釉層作為過渡層。未經處理的耐火泥具(旋轉管)在開始使用時會產生析晶，產生析晶的原因是玻璃液和旋轉管表面(耐火材料)相互作用的結果，是屬於非均勻成核結晶範疇，耐火泥具(旋轉管)是由多種顆粒的結晶態固體經高溫燒結而成，以結晶態固體為主要特徵，表面雖然平整光滑，其構成卻是大小不同的顆粒，有氣孔、有較高的吸水率。玻璃液則是無規則網絡結構的均質體，對於均質的玻璃液在成形過程中一般是不會產生析晶的，當玻璃液與旋轉管表面接觸後，玻璃液將和旋轉管表面發生物理化學作用、侵蝕、溶解旋轉管表面。旋轉管表面氣孔中的氣體、燒結不牢固的顆粒、粉塵等都將進入玻璃液，使均相體系的玻璃變為多相體系，這些相界面為玻璃中析晶提供了條件，誘導玻璃中產生析晶。在旋轉管表面預燒一層玻璃態釉層作為過渡層，這個過渡層比較穩定，不隨成形玻璃液的流動而蠕動。流經旋轉管的玻璃液已不是簡單地和旋轉管表面的耐火材料直接相接觸，而是從「過渡層」表面流過，在過渡層中，靠旋轉管一側仍含有一定結晶態物質，而靠玻璃液一側則是以玻璃態為主，這樣，玻璃液流經旋轉管後也就不會產生析晶了，所以新旋轉管一投入使用就不會產生析晶，就可以生產出合格產品了。
在玻璃成形過程中，任何非玻璃體的夾雜物進入玻璃都會影響產品的質量，在玻璃管的正常生產中，旋轉管耐火材料表面所產生的任何夾雜物都必須經過「過渡層」才能進入玻璃液，那麼「過渡層」的穩定對於產品質量有重要影響。由於在現有生產方式中所形成的「過渡層」是玻璃液和旋轉管表面在玻璃成形溫度條件下形成的，其穩定性不好，「過渡層」會逐步溶入玻璃液，同時也將「過渡層」中的非玻璃夾雜物也帶入玻璃液而影響產品質量。旋轉管的使用奉命短並不是因為旋轉管破裂或局部嚴重侵蝕耐不能使用，而是在旋轉管的表面形成波紋，影響玻璃液流動的均勻性而影響成形質量，這也是因為「過渡層」的穩定性差而產生的蠕變所致。
在耐火泥具表面預燒一層玻璃態釉層，所述釉層的燒成溫度高於玻璃成形溫度。以這種方法產生的「過渡層」在玻璃生產過程中能保持較大的粘度、較高的強度，其物性為玻璃態，無氣孔、不吸水，其和玻璃之間不產生相界，可以有效地防止析晶，也不易溶入玻璃液，耐火材料中的夾雜物也不易進入玻璃液，產品合格率得到提高，此「過渡層」由於強度大，不易隨玻璃液的流動而產生蠕變形成波紋，使旋轉管與泥具的使用壽命延長。
使用本發明所述的耐火泥具改進方法，對現有旋轉管進行表面處理，預燒一層玻璃釉，有效地改善了旋轉管的表面狀態和使用性能，新使用的旋轉管無需進行大流量高溫衝料就可以直接生產出合格產品，生產過程中不產生析晶，產品的質量和合格率也明顯提高，旋轉管的使用壽命也延長了近一倍，直接經濟效益3-5萬元(和未經處理的旋轉管相比)，社會效益顯著，節省原料、燃料、工作時間、提高效益。
下面，結合實施例進一步說明本發明。
在耐火泥具旋轉管的表面預燒一層玻璃態釉層作為過渡層，該釉層的燒結溫度高於玻璃成形溫度。以此方法處理所得的旋轉管在投入使用後，由於過渡層所具有的特性(即靠旋轉管一側含有一定結晶態物質，而靠玻璃液一側則是以玻璃態為主)，其和玻璃之間不產生相界，使得玻璃液流經旋轉管時不會析晶，同時耐火材料中的夾雜物也不易進入玻璃液，具有較高強度的過渡層不易隨玻璃液的流動而產生蠕變形成波紋，使旋轉管的使用壽命延長。
本發明對耐火泥具的改進方法，不僅適用於旋轉管，同時適用於玻璃成形用的所有耐火泥具如勻料筒、衝頭、料碗等，經表面處理後的耐火泥具的表面狀態及使用性能得到有效改善，無需選擇更優質、更昂貴的耐火材料，使現存耐火泥具實現了使用中的不析晶，壽命長，提高產品合格率等特點。
權利要求
1.一種玻璃供料成形用耐火泥具的改進方法，其特徵在於在耐火泥具的表面預燒一層玻璃態釉層作為過渡層。
全文摘要
一種用於改進玻璃供料成形用耐火泥具性能的方法,即在耐火泥具的表面預燒一層玻璃態釉層作為過渡層,所述的過渡層能有效地改善旋轉管等耐火泥具的表面狀態和使用性能,使用中無需進行大流量高溫衝料就可以直接生產出合格產品,生產過程中不產生析晶,產品的質量和合格率也明顯提高,使用壽命也延長了近一倍。
文檔編號C03B7/14GK1286226SQ0011256
公開日2001年3月7日 申請日期2000年9月21日 優先權日2000年9月21日
發明者顧永成 申請人:顧永成