论文部分内容阅读
玻璃的节能降耗一直是困扰着玻璃行业前进、发展的一个关键问题,我国与国外存在一定差距,我国玻璃制造的平均热耗高达7000KJ/Kg,是玻璃理论能耗的3倍,比发达国家高10%以上;工业发达国家玻璃窑炉的热效率一般在30%~40%,而我国平均只有20%-30%。我国每年砂岩用量大约1000万t,产生的超细粉在300万t左右,这些超细粉颗粒必须去掉,否则会产生很大的危害,这造成了资源的严重浪费。玻璃熔化和澄清能耗占整个玻璃生产能耗的70%左右,降低玻璃生产能耗是我国平板玻璃工业发展中亟待解决的问题。传统的西门子式以耐火材料衬底的玻璃熔窑存在着很多的问题:玻璃熔化和澄清温度高、时间长、能耗高;主要以空气、天然气、重油为燃料,其成本高、产生大量的C02、NOx和SOx气体,加重了对环境的污染;玻璃熔窑保温性能差,热量散失严重;火焰对耐火材料的侵蚀严重,窑炉寿命短等问题。鉴于上述存在的问题,一些专家和学者也提出了一些办法和建议:使用更有效率的熔炉、更多的保温材料、改善窑炉的设计以及使用全氧燃烧等。然而这些都未能从根本上解决玻璃熔化中存在的问题。本研究主要是通过对玻璃配合料进行粒化成球,与粉状玻璃配合料进行了对比,对玻璃配合料进行粒化,可在一定程度上加速熔制,减少熔化时间。突破了传统的西门子式的玻璃熔化工艺,采用直流电弧等离子体对玻璃配合料进行了熔化研究,等离子体有着独特的优点:能量密度高、化学反应活性好、能够快速的产生与熄灭以及高热焓等,本研究采用75SiO2-10CaO-15Na2O(Wt%)系统,研究了不同功率下配合料的熔化情况,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热质联用(TG-MS)、X射线荧光光谱(XRF)等手段对样品的结构、断面形貌、质量变化、成分变化进行表征。当等离子体的功率为30kw时熔化效果最好,其玻璃化程度可达到91.61%,气泡消失,热分析质量损失仅0.66%。采用直流电弧等离子体熔化玻璃配合料可有效减少其熔化时间,缩短玻璃液澄清时间,研究可望为我国玻璃工业的节能降耗提供新的方法和思路。