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生产平板玻璃的主要矿物原料包括硅质原料、白云石、长石和石灰石等，国内外大量的研究结果表明，原料的质量对平板玻璃产品的质量具有十分重要的影响，其化学成分及其波动值直接影响平板玻璃产品的质量，其原料的粒度组成也对平板玻璃的熔化质量和热耗具有十分重要的影响，大量的研究结果表明，提高平板玻璃质量，必须从原料质量开始抓起。

1、硅质原料

硅质原料是在自然界广泛分布的一种重要的矿产资源，是以二氧化硅(SiO?)为主要化学成分和以石英为主要矿物成分的矿物原料的统称，其化学组成以二氧化硅为主。其次是少量的氧化铝(Al?O?)和微量的氧化铁(Fe?O?)等，包括天然石英砂、石英岩、石英砂岩和脉石英等。它是平板玻璃的主要工业原料，在浮法玻璃配合料中约占58%的比例，在平拉玻璃配合料中约占56%的比例，主要向玻璃中引入二氧化硅和氧化铝成分。

硅质原料中的二氧化硅、氧化铝和氧化铁的含量及其波动值对平板玻璃的质量有重要影响，普通无色透明浮法玻璃用硅质原料的主要化学成分要求如下：

SiO?≥98.5%；Al?O?≤1.0%；Fe?O?≤0.08%

为保持浮法玻璃产品质量的稳定，必须首先确保玻璃化学成分的稳定，对上述主要化学成分的波动值进行严格限制。对此，各浮法玻璃生产企业对硅质原料相邻批次间和批次内主要化学成分的波动也都有严格限制，与此相适应，大型硅质原料生产基地也都采用了均化库和均化设备等均化措施。

在生产超白浮法玻璃时，由于对其产品的可见光透射率要求较高，对硅质原料中的氧化铁含量也有更加严格的限制，一般要求Fe?O?≤0.%。

研究结果表明：硅质原料的熔化时间与其粒径成正比，当粒径为0.4mm时的熔化时间比粒径为0.8mm时将缩短3/4;而粒径大于0.6mm的粗颗粒是产生未熔化砂粒和结石的主要原因之一。而当硅质原料中小于0.1mm的超细粉含量过高时，由于其比表面积大，静电吸附效应比较强，容易导致配合料结团而不利于熔化，同时，由于超细粉的粒径非常小，在熔化时的反应速度也将会加快，剧烈发泡，由此所产生的大量微小气泡不易排除，将会导致玻璃液澄清困难，使浮法玻璃产生的微气泡缺陷增加。

超细粉在熔窑内受热气流冲击容易飞散，除改变配合料的组成以外，部分飞料还会堵塞蓄热室，在格子体的碱性耐火材料表面上形成硅酸盐结晶，降低蓄热室的热稳定性，使蓄热室的换热效率下降，从而导致熔窑的使用寿命降低。浮法玻璃用硅质原料的粒度范围宜控制在0.1~0.5mm,粒径小于0.1mm的超细粉的含量一般严格限制在10%之内。

平板玻璃工业用硅质原料对化学成分和水分、化学成分的波动值以及粒度组成的要求分别如表1-表3所示。

表1平板玻璃用硅质原料的化学成分和水分(单位：%)

表2平板玻璃用硅质原料化学成分的波动值表3平板玻璃用硅质原料的粒度组成

2、白云石

白云石是组成白云岩的主要矿物成分，其化学组成为CaMg(CO?)?,其主要化学成分为氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)和二氧化碳(CO?)等，是平板玻璃生产的一种重要原料，主要用来向平板玻璃中引入氧化镁成分，以降低玻璃液的析晶倾向，改善玻璃的成型性能、化学稳定性和机械强度等，同时还可引入部分氧化钙成分，其在普通浮法玻璃配合料中大约占15%,在平拉玻璃配合料中占14%-15%的比例。

白云石中的氧化镁和氧化铁的含量及其波动值对平板玻璃的质量有重要影响，普通无色透明浮法玻璃用白云石的主要化学成分要求如下：

MgO≥20%;Fe?O?≤0.15%

研究结果表明：白云石的粒度特性对平板玻璃的熔化质量有一定影响，有时会导致玻璃熔化困难，泡界线异常，玻璃夹杂物显著增多等，造成平板玻璃生产的不稳定。当白云石颗粒过细时，会吸附在较大的砂岩颗粒周围，阻碍砂岩参与硅酸盐反应的速度。比较粗的白云石颗粒有利于玻璃熔化，其在硅酸盐反应初期不被初生液相所润湿，而在°C以上时可以快速分解，CaO和MgO能很快参加反应，使生成物的黏度迅速下降，而分解后的气体将产生搅拌作用，有利于玻璃液的澄清和均化。目前，白云石粉的粒度上限己放宽到2.5mm,但由于原料加工等诸多原因，原料加工后产生的细粉较多，白云石粉优等品中小于0.1mm粒级的产率要求低于20%。

平板玻璃用白云石的化学成分和水分及粒度的要求分别如表4和表5所示。

表4平板玻璃用白云石的化学成分和水分表5白云石块的粒度

3、长石

长石是长石族硅铝酸盐矿物的统称，其中，富含钾、钠的长石是平板玻璃工业的重要原料之一，钾长石的化学组成是K[AlSi?O?],钠长石的化学组成是Na[AlSi?O?]。

在平板玻璃生产中，为了降低玻璃的析晶倾向，提高玻璃的化学稳定性、热稳定性、机械强度、硬度和折射率等性能，并减轻玻璃对耐火材料的侵蚀。需要通过在玻璃配合料中加入一定量的长石来引入氧化铝成分，其在浮法玻璃配合料中占1%~3.5%的比例，在平拉玻璃配合料中大约占6%的比例。

尽管长石在平板玻璃配合料中的比例不高，但其质量对平板玻璃质量的影响不容忽视，由于长石多产自脉状矿体，且部分长石矿体的储量较小，产品主要化学成分的波动范围较大，宜采取必要的均化措施。而钾长石中的氧化铁含量往往较高，有时需要通过选矿来降低其氧化铁含量，普通无色透明浮法玻璃对长石的主要化学成分的要求为：

SiO?70%;Al?O?≥16.5%;Fe?O?0.2%

在生产超白浮法玻璃时，为了严格限制长石原料中引入的氧化铁含量，也有采用工业氢氧化铝来代替长石矿物的案例。

研究结果表明：长石粒度对平板玻璃的熔化和澄清有较大影响，当长石颗粒的尺寸大于60目时，玻璃中的不熔物含量明显增加。而当长石颗粒尺寸增加到30目以上时玻璃的澄清效果也会明显变差。实验中还发现，随着长石颗粒粒径的下降，玻璃的熔制和澄清质量也随之变好，但存在目以下长石超细粉时也会导致玻璃液澄清质量的变差，其主要原因是由于过细的长石原料易于造成长石原料本身以及配合料的结团，导致配合料难以熔化。目前平板玻璃原料使用的长石粉的粒度上限为0.5mm,小于0.1mm粒级的含量应小于25%。

平板玻璃原料对长石块和长石粉的化学成分及长石粉的水分的要求如表6所示，优等品和一级品化学成分波动值的允许范围如表7所示，长石块料的粒度要求如表8所示。

表6平板玻璃用长石块和长石粉的化学成分及长石粉的水分表7平板玻璃用长石优等品和一级品化学成分的波动值表8平板玻璃用长石块料的粒度

4、石灰石

石灰石是主要由方解石矿物组成的一种碳酸盐类沉积岩石，其矿物组成除方解石以外，往往还含有白云石、菱镁矿、石英、含铁矿物和黏土矿物等，化学成分主要为CaCO?。石灰石是平板玻璃工业的重要原料之一，主要用来引入氧化钙成分，其在普通浮法玻璃配合料中占3%-5%的比例，在平拉玻璃配合料中占2%-3%的比例。

研究结果表明：石灰石中的氧化钙和氧化铁的含量及其波动值对平板玻璃的质量有重要影响，普通无色透明浮法玻璃用石灰石的主要化学成分要求为：CaO≥54%;Fe?O?0.20%。

石灰石的粒度对玻璃液的熔化和澄清质量也有较大影响，在研究其粒度上限时发现：在一定范围内，随若石灰石颗粒尺寸的增加，会产生有利于熔化和澄清的变化，这是由千比较粗的石灰石颗粒在硅酸盐反应的初期不被初生液相所润湿，而在℃以上时会急速分解，从而使生成物的黏度迅速下降。同时，由于其分解所产生气体的搅拌作用，有利于玻璃液的澄清和均化，而当石灰石颗粒尺寸增加到

2.5mm玻璃的澄清质量最好。但当石灰石颗粒尺寸超过3mm时则玻璃的熔化、澄清质量也将变差。在研究其粒度下限时发现：石灰石细粉颗粒尺寸变化对玻璃熔化效果的影响不大，但会对玻璃的澄清效果产生明显的不利影响，石灰石超细粉的大量存在使得石灰石团聚颗粒包裹在硅质原料颗粒周围，从而导致了玻璃液澄清质量的下降。

普通无色透明浮法玻璃用石灰石粉的粒度要求为：粒度上限2.5mm;小于0.1mm细粒级20%。

石灰石产品分为石灰石块和石灰石粉两类，石灰石块产品按块度划分为~20mm、~20mm和50~10mm三种，石灰石产品划分为优等品、一级品和合格品三个级别。

在平板玻璃生产过程中，上述经严格控制化学组成和粒度组成的矿物原料和纯碱、芒硝和煤粉等工业原料和辅助原料一起，通过精确的称盘和混合，连同起助熔作用的部分碎玻璃被制备成合格的配合料被投入熔窑进行熔化，这也是控制平板玻璃产品质量和节能降耗的重要环节。

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