專利名稱：玻璃供料成形用耐火泥具的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改進(jìn)玻璃供料成形用耐火泥具性能的方法。
在常規(guī)的玻璃生產(chǎn)中，熔化好的玻璃液在高溫下經(jīng)耐火材料進(jìn)行成形操作，生產(chǎn)出玻璃產(chǎn)品。以丹納拉管法(水平拉管)生產(chǎn)玻璃管為例，熔化后的玻璃液經(jīng)供料管流到旋轉(zhuǎn)管上，并環(huán)繞旋轉(zhuǎn)管運(yùn)動(dòng)到下端拉引出玻璃管，由耐火材料制作的供料泥具、旋轉(zhuǎn)管都稱為耐火泥具，簡稱泥具，生產(chǎn)其它玻璃制品也要用耐火泥具，只不過是改變一下形狀、大小而已。如生產(chǎn)玻璃瓶所用的耐火泥具有勻料筒、沖頭、料碗等，這是由于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(jié)硅線石、燒結(jié)莫來石制作的，有的需經(jīng)過機(jī)械加工后使用，有的無需機(jī)械加工就直接使用。多少年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些耐火泥具的材質(zhì)越來越好，制作要求也越來越高，從早期的粘土泥具發(fā)展到目前的硅線石泥具，莫來石泥具，其出發(fā)點(diǎn)均是從材質(zhì)的改進(jìn)來解決耐火泥具在玻璃生產(chǎn)中所存在的問題，目前，盡管各種優(yōu)質(zhì)耐火材料制得的耐火泥具在抗腐蝕、耐磨損上有所改進(jìn)，但在實(shí)際的玻璃制品生產(chǎn)過程中仍然存在下列三個(gè)方面的問題(以玻璃管生產(chǎn)為例)1．玻璃管生產(chǎn)中的主要耐火泥具是旋轉(zhuǎn)管，玻璃液環(huán)繞旋轉(zhuǎn)管表面流動(dòng)到下端拉引成形，當(dāng)一根新的旋轉(zhuǎn)管安裝、烘烤后投入使用時(shí)，玻璃液在環(huán)繞旋轉(zhuǎn)管表面的流動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生析晶，使拉出來的玻璃管成為廢品，這種情況將持續(xù)1～3天，然后才能生產(chǎn)出合格的玻璃管。盡管近幾年人們采用大流量高溫沖料的方法，即新旋轉(zhuǎn)管開始使用時(shí)，先加大玻璃液流量，提高溫度，用高溫玻璃液沖洗旋轉(zhuǎn)管表面，也需要持續(xù)10-30小時(shí)才能達(dá)到不產(chǎn)生析晶，生產(chǎn)出合格的玻璃管。在這個(gè)過程中，一般都要產(chǎn)出15-30噸廢品，直接經(jīng)濟(jì)損失2-5萬元，造成了原料、能源、時(shí)間的巨大浪費(fèi)。
2．產(chǎn)品的合格率不高。在玻璃管的生產(chǎn)過程中，玻璃液和耐火泥具表面發(fā)生持續(xù)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(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，所有這些作用都會(huì)使耐火材料顆粒溶出，產(chǎn)生氣泡、析晶等，都將進(jìn)入玻璃液而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
3．耐火泥具使用壽命短。價(jià)值4000-6000元、壁厚35毫米的硅線石旋轉(zhuǎn)管其有效使用壽命只有15-30天，使用時(shí)間短的原因并不是旋轉(zhuǎn)管的破裂、厚度的摩損，而是旋轉(zhuǎn)管表面狀態(tài)的改變，產(chǎn)生波紋，影響產(chǎn)品的成形質(zhì)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(jìn)材質(zhì)，提高泥具的耐蝕耐磨度角度出發(fā)，以期改變玻璃制品生產(chǎn)中的析晶現(xiàn)象，提高產(chǎn)品合格率以及延長耐火泥具的使用壽命。
本發(fā)明的目的正是為了克服長期以來人們對耐火泥具的認(rèn)識誤區(qū)，從另一角度出發(fā)，提供一種對現(xiàn)存泥具進(jìn)行表面處理的改進(jìn)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(chǎn)品的合格率高，壽命長。
本發(fā)明的目的可以這樣實(shí)現(xiàn)一種玻璃供料成形用耐火泥具的改進(jìn)方法，其特征在于在耐火泥具的表面預(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層作為過渡層。未經(jīng)處理的耐火泥具(旋轉(zhuǎn)管)在開始使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生析晶，產(chǎn)生析晶的原因是玻璃液和旋轉(zhuǎn)管表面(耐火材料)相互作用的結(jié)果，是屬于非均勻成核結(jié)晶范疇，耐火泥具(旋轉(zhuǎn)管)是由多種顆粒的結(jié)晶態(tài)固體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，以結(jié)晶態(tài)固體為主要特征，表面雖然平整光滑，其構(gòu)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(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的均質(zhì)體，對于均質(zhì)的玻璃液在成形過程中一般是不會(huì)產(chǎn)生析晶的，當(dāng)玻璃液與旋轉(zhuǎn)管表面接觸后，玻璃液將和旋轉(zhuǎn)管表面發(fā)生物理化學(xué)作用、侵蝕、溶解旋轉(zhuǎn)管表面。旋轉(zhuǎn)管表面氣孔中的氣體、燒結(jié)不牢固的顆粒、粉塵等都將進(jìn)入玻璃液，使均相體系的玻璃變?yōu)槎嘞囿w系，這些相界面為玻璃中析晶提供了條件，誘導(dǎo)玻璃中產(chǎn)生析晶。在旋轉(zhuǎn)管表面預(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層作為過渡層，這個(gè)過渡層比較穩(wěn)定，不隨成形玻璃液的流動(dòng)而蠕動(dòng)。流經(jīng)旋轉(zhuǎn)管的玻璃液已不是簡單地和旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)管一側(cè)仍含有一定結(jié)晶態(tài)物質(zhì)，而靠玻璃液一側(cè)則是以玻璃態(tài)為主，這樣，玻璃液流經(jīng)旋轉(zhuǎn)管后也就不會(huì)產(chǎn)生析晶了，所以新旋轉(zhuǎn)管一投入使用就不會(huì)產(chǎn)生析晶，就可以生產(chǎn)出合格產(chǎn)品了。
在玻璃成形過程中，任何非玻璃體的夾雜物進(jìn)入玻璃都會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，在玻璃管的正常生產(chǎn)中，旋轉(zhuǎn)管耐火材料表面所產(chǎn)生的任何夾雜物都必須經(jīng)過“過渡層”才能進(jìn)入玻璃液，那么“過渡層”的穩(wěn)定對于產(chǎn)品質(zhì)量有重要影響。由于在現(xiàn)有生產(chǎn)方式中所形成的“過渡層”是玻璃液和旋轉(zhuǎn)管表面在玻璃成形溫度條件下形成的，其穩(wěn)定性不好，“過渡層”會(huì)逐步溶入玻璃液，同時(shí)也將“過渡層”中的非玻璃夾雜物也帶入玻璃液而影響產(chǎn)品質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)管的使用奉命短并不是因?yàn)樾D(zhuǎn)管破裂或局部嚴(yán)重侵蝕耐不能使用，而是在旋轉(zhuǎn)管的表面形成波紋，影響玻璃液流動(dòng)的均勻性而影響成形質(zhì)量，這也是因?yàn)椤斑^渡層”的穩(wěn)定性差而產(chǎn)生的蠕變所致。
在耐火泥具表面預(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層，所述釉層的燒成溫度高于玻璃成形溫度。以這種方法產(chǎn)生的“過渡層”在玻璃生產(chǎn)過程中能保持較大的粘度、較高的強(qiáng)度，其物性為玻璃態(tài)，無氣孔、不吸水，其和玻璃之間不產(chǎn)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(jìn)入玻璃液，產(chǎn)品合格率得到提高，此“過渡層”由于強(qiáng)度大，不易隨玻璃液的流動(dòng)而產(chǎn)生蠕變形成波紋，使旋轉(zhuǎn)管與泥具的使用壽命延長。
使用本發(fā)明所述的耐火泥具改進(jìn)方法，對現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)管進(jìn)行表面處理，預(yù)燒一層玻璃釉，有效地改善了旋轉(zhuǎn)管的表面狀態(tài)和使用性能，新使用的旋轉(zhuǎn)管無需進(jìn)行大流量高溫沖料就可以直接生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生析晶，產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率也明顯提高，旋轉(zhuǎn)管的使用壽命也延長了近一倍，直接經(jīng)濟(jì)效益3-5萬元(和未經(jīng)處理的旋轉(zhuǎn)管相比)，社會(huì)效益顯著，節(jié)省原料、燃料、工作時(shí)間、提高效益。
下面，結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
在耐火泥具旋轉(zhuǎn)管的表面預(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層作為過渡層，該釉層的燒結(jié)溫度高于玻璃成形溫度。以此方法處理所得的旋轉(zhuǎn)管在投入使用后，由于過渡層所具有的特性(即靠旋轉(zhuǎn)管一側(cè)含有一定結(jié)晶態(tài)物質(zhì)，而靠玻璃液一側(cè)則是以玻璃態(tài)為主)，其和玻璃之間不產(chǎn)生相界，使得玻璃液流經(jīng)旋轉(zhuǎn)管時(shí)不會(huì)析晶，同時(shí)耐火材料中的夾雜物也不易進(jìn)入玻璃液，具有較高強(qiáng)度的過渡層不易隨玻璃液的流動(dòng)而產(chǎn)生蠕變形成波紋，使旋轉(zhuǎn)管的使用壽命延長。
本發(fā)明對耐火泥具的改進(jìn)方法，不僅適用于旋轉(zhuǎn)管，同時(shí)適用于玻璃成形用的所有耐火泥具如勻料筒、沖頭、料碗等，經(jīng)表面處理后的耐火泥具的表面狀態(tài)及使用性能得到有效改善，無需選擇更優(yōu)質(zhì)、更昂貴的耐火材料，使現(xiàn)存耐火泥具實(shí)現(xiàn)了使用中的不析晶，壽命長，提高產(chǎn)品合格率等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種玻璃供料成形用耐火泥具的改進(jìn)方法，其特征在于在耐火泥具的表面預(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層作為過渡層。
全文摘要
一種用于改進(jìn)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(yù)燒一層玻璃態(tài)釉層作為過渡層,所述的過渡層能有效地改善旋轉(zhuǎn)管等耐火泥具的表面狀態(tài)和使用性能,使用中無需進(jìn)行大流量高溫沖料就可以直接生產(chǎn)出合格產(chǎn)品,生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生析晶,產(chǎn)品的質(zhì)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(yōu)先權(quán)日2000年9月21日
發(fā)明者顧永成 申請人:顧永成