Bài giảng Nguyên liệu và nhiên liệu phối liệu

NGUYÊN LIỆU & NHIÊN LIỆUPHỐI LIỆU NGUYÊN LIỆU * Nguyên liệu chính * Nguyên liệu phụ Cát: SiO2 Đá vôi, dolomite: CaO, MgO Pecmatic, fenspat: Na2O, K2O, SiO2 Oxit nhôm kỹ thuật: Al2O3 Soda natri: Na2O Kali carbonate, kali hydroxit: K2O Borax, axit boric,…: B2O3 Minium: PbO Mãnh vỡ thủy tinh NGUYÊN LIỆU CHÍNH - Cung cấp oxit axit - Cung cấp oxit kiềm - Cung cấp oxit kiềm thổ NGUYÊN LIỆU CUNG CẤP OXIT AXIT Oxit silic – SiO2 (M=60,09; tỷ trọng 2,65) Thường sử dụng: cát thạch anh, quartzit SiO2 là oxit tạo thủy tinh: + Tăng độ bền hoá + Tăng độ bền cơ + Tăng độ bền nhiệt + Khó nấu Cát thường chứa: + Khoáng lạ + Màng hợp chất hữu cơ/vô cơ + Tạp chất có dạng dung dịch rắn - Al2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O  không hại - Oxit nhuộm màu (Fe2O3, TiO2, Cr2O3, MnO2, V2O5) có hại * Yêu cầu đ/v cát: + Hàm lượng SiO2 cao + Hàm lượng tạp chất thấp (nhất là oxit sắt) * Tốc độ nấu và sự hình thành khuyết tật của thủy tinh, phụ thuộc vào: + Thành phần và kích thước hạt cát + Hình dạng hạt cát Oxit bor – B2O3 (M=69,64; tỷ trọng 1,84) * Thường sử dụng: + Axit boric H3BO3 + Borax (hàn the) Na2B4O7.10H2O + Asarit 2MgO.B2O3.H2O + Canxi borat CaO.B2O3.2H2O * B2O3 có tác dụng: + Giảm hệ số giãn nở nhiệt của thủy tinh + Tăng độ bền nhiệt, độ bền hoá + Giảm khuynh hướng kết tinh + Tốc độ nấu tăng lên  rút ngắn qt nấu + Khử bọt tốt hơn Thay thế Na2O Thay thế SiO2 Oxit nhôm – Al2O3 (M=101,94; tỷ trọng 1,85) * Oxit nhôm kỹ thuật: thủy tinh alumosilicat cao cấp, alumoborosilicat & sản phẩm thủy tinh có %Al2O3 > 5% * Tràng thạch, pecmatic, cao lanh,…: thủy tinh thông thường có hàm lượng Al2O3 19%, CaO>30%, FeO+Fe2O3 10000C) + Sunfat: 2Na2SO4  2Na2O + 2SO2 + O2 (xảy ra rất chậm) ………… Tạo silicate Tạo thủy tinh Khử bọt thủy tinh Làm đồng nhất Làm lạnh Các công đoạn nấu thủy tinh ĐỒNG NHẤT * Khối thủy tinh lỏng chưa đồng nhất sau quá trình tạo silicat và tạo thủy tinh  khuyết tật, do: + Kích thước hạt phối liệu không đồng đều + Phân bố nguyên liệu không đều trong phối liệu + Phản ứng không đều,… * Độ nhớt Quá trình khử bọt  khuếch tán phân tử  đồng nhất Khuấy cơ học, thổi khí từ đáy lò (có thể xảy ra đồng thời với quá trình khử bọt) Tạo silicate Tạo thủy tinh Khử bọt thủy tinh Làm đồng nhất Làm lạnh Các công đoạn nấu thủy tinh LÀM NGUỘI * Vì nhiệt độ tạo hình < nhiệt độ khử bọt vài trăm độ * Nhiệm vụ: + Quá trình nấu chảy chấm dứt thông qua giai đoạn này + Trong quá trình làm nguội, thủy tinh được chuẩn bị cho bước tạo hình tiếp theo CÁC LOẠI LÒ NẤU PHÂN LOẠI NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC: + Hoạt động liên tục: các giai đoạn nấu xảy ra đồng thời trong các phần thể tích khác nhau của lò + Hoạt động gián đoạn: các giai đoạn nấu xảy ra tại cùng 1 thể tích nấu nhưng theo trình tự thời gian khác nhau PHƯƠNG PHÁP ĐỐT NÓNG: + Lò ngọn lửa + Lò điện + Lò ngọn lửa - điện KẾT CẦU BUỒNG LÀM VIỆC: + Lò bể + Lò nồi ……. xong