CN103819088B - 一种灰色玻璃及其制备方法及其制备灰色玻璃的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灰色玻璃，该灰色玻璃包括基础玻璃和着色剂；以所述灰色玻璃为100重量份，所述着色剂的组成及重量份为：Fe₂O₃ 0.11‑0.70重量份，Co₃O₄ 0‑0.1重量份，Se 0‑0.1重量份。本发明还提供了该灰色玻璃的制备方法和制备灰色玻璃的设备。本发明的灰色玻璃颜色均匀，丰富了市场的产品品种。

Description

一种灰色玻璃及其制备方法及其制备灰色玻璃的设备

技术领域

本发明属于浮法玻璃生产技术领域，具体涉及灰色玻璃及其制备方法及其制备灰色玻璃的设备。

背景技术

浮法玻璃因玻璃液漂浮在锡液表面获得抛光成型而得名，是熔融的玻璃液从熔窑内连续流入充有保护气体（N₂和H₂）的锡槽内，漂浮在金属锡液面上，经过摊平、抛光形成厚度均匀、两表面平行、平整和抛光的玻璃带，从而获得玻璃产品，是平板玻璃（板状的硅酸盐玻璃）的一种。

浮法玻璃的生产过程一般是：由加工合格的各种原料按照配方制备配合料，配合料经熔化、澄清获得玻璃液，并冷却至1150～1100℃左右，通过与锡槽连接的流道及深入锡槽内的流槽，连续流入锡槽内并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在自身重力、表面张力、拉边机以及过渡辊台拉力的共同作用下，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、拉薄（积厚），成型为上下表面平整的玻璃带，在锡槽尾部外过渡辊台及与之连接的退火窑传动辊的牵引下，被引上过渡辊台，传送入退火窑，经退火、切裁，得到浮法玻璃产品。

灰色玻璃是浮法玻璃的一种，其生产需要特殊的着色剂，着色剂对灰色玻璃生产稳定的控制、灰色玻璃的色泽与质量档次的影响极大，因而对生产工艺技术也有极高的要求。目前，虽然本领域技术人员对灰色玻璃进行研究，但是很少有报道。

发明内容

本发明要解决的是现有的灰色玻璃着色效果差、窑炉冷却部上下温差大，会造成淋子、波筋以及颜色不均匀的技术问题，从而提供了一种颜色均匀的灰色玻璃及其制备方法及其制备灰色玻璃的设备。

本发明提供了一种灰色玻璃，该灰色玻璃包括基础玻璃和着色剂；以所述灰色玻璃为100重量份，所述着色剂的组成及重量份为：

Fe₂O₃ 0.11-0.70重量份

Co₃O₄ 0-0.1重量份

Se 0-0.1重量份。

本发明采用着色技术，通过向玻璃中加入金属离子着色剂（Se-Fe-Co混合着色剂或各种配比组合成分）得到灰色玻璃。玻璃颜色均匀，丰富了玻璃的颜色。

本发明还提供了该灰色玻璃的制备方法，该方法包括将着色剂混合均匀后加入到混合配料中搅拌均匀后投入到熔窑中，在还原气氛熔制成型，然后退火、切割即成为灰色玻璃；所述熔制过程包括玻璃熔融阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段及玻璃液冷却阶段。

使用本发明的方法制备得到的灰色玻璃着色质量好，颜色均匀，通透没有疵点。

本发明还提供了一种制备灰色玻璃的设备，包括依次连接的投料口、熔化部、卡脖、冷却部及流料口，所述冷却部至少一面设置有冷却部热风枪系统，所述冷却部热风枪系统包括围绕冷却部设置的风道、连接在所述风道进口处的热风筒、连接在所述热风筒尾部的热风枪、离心引风机以及连通所述离心引风机与所述热风筒的金属波纹管。

本发明提供的制备灰色玻璃的设备，能有效提高玻璃液质量。本设备所采用的系统热风枪结构简单，成本低廉，能有效利用本系统的能源降低能耗。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的设备的冷却部热风枪系统的结构示意图；

图2是图1中热风枪的结构示意图。

图中：冷却部-200、热风枪系统-100、风道-1、 热风筒-2、热风枪-3、枪管-31、压缩空气入口-32、天然气入口-33、枪嘴-34、离心引风机-4、金属波纹管-5、第一金属软管-6、压力表-7、第一针型阀-8、第二金属软管-9、过滤器-10、第二针型阀-11、流量计-12、第三针型阀-13、网状火焰保护罩-14、鼓泡枪-40、枪管-41、冷却水进口-42、冷却水出口-43、压缩空气进口-44、枪嘴-45。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种灰色玻璃，该灰色玻璃包括基础玻璃和着色剂；

以所述灰色玻璃为100重量份，所述着色剂的组成及重量份为：

Fe₂O₃ 0.11-0.70重量份

Co₃O₄ 0-0.1重量份

Se 0-0.1重量份。

优选地，所述着色剂的组成及重量份为：

Fe₂O₃ 0.20-0.60重量份

Co₃O₄ 0.05重量份

Se 0.05重量份。

所述基础玻璃没有特别的限制，可以为本领域中常用的各种基础玻璃的成分和含量。本发明中，以所述灰色玻璃的总重量为基准，所述基础玻璃的组成及重量份为：

SiO₂ 72.2-73.0重量份

Al₂O₃ 0.1-1.0重量份

Na₂O 13.3-14.5重量份

K₂O 0.02-1.2重量份

CaO 7.0-9.0重量份

MgO 3.0-5.0重量份

所述灰色玻璃的厚度没有特别的限制，只要满足本领域的各种需要即可。本发明中，所述灰色玻璃的厚度为3-10mm。

当白光透射到该玻璃上时，如果吸收某些波长的光，而透过另一些波长的光，则呈现与透过部分相同的颜色。根据原子结构学的观点，物质之所以吸收光，是由于原子中的电子受到光能的激发，从能量较低的轨道跃到能量较高的轨道，亦即从基态跳跃到激发态所致。颜色玻璃是向白玻璃成分中加入金属离子，一般可见光使其激发，在可见光区产生选择性吸收，从而使玻璃着色。本发明的发明人采用离子着色技术，通过向玻璃中加入金属离子着色剂（Se-Fe-Co混合着色剂）得到灰色玻璃。本发明的灰色玻璃丰富了市场的产品品种。

本发明还提供了该灰色玻璃的制备方法，该方法包括将着色剂混合均匀后加入到原料配料中搅拌均匀后投入到熔窑中，在还原气氛熔制成型，然后退火、切割即成为灰色玻璃；所述熔制过程包括玻璃熔融阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段及玻璃液冷却阶段。

为了解决灰色玻璃吸热差、流动层薄、上下温差大、玻璃液均化不好易产生波筋现象的问题，优选地，所述玻璃熔融阶段的温度为1350-1530℃，玻璃液澄清阶段的温度为1530-1550℃，玻璃液均化阶段的温度为1390-1430℃，玻璃液冷却阶段的温度为1200-1430℃。

优选地，所述成型温度为600-1000℃，所述退火温度200-600℃。

另外，如图1及图2所示，本发明一实施例还提供了一种制备灰色玻璃用的设备，包括依次连接的投料口、熔化部、卡脖、冷却部200及流料口，所述冷却部200一面（南面或北面）或两面（南面和北面）设置有冷却部热风枪系统100，所述冷却部热风枪系统100包括围绕冷却部设置的风道1、连接在所述风道1进口处的热风筒2、连接在所述热风筒尾部的热风枪3、离心引风机4以及连通所述离心引风机4与所述热风筒3的金属波纹管5。投料口、熔化部、卡脖及流料口采用传统的浮法玻璃熔窑的相应结构，因此在图中并未标示。优选地，热风筒2前部风口插入用耐火砖砌筑的风道1进口上，耐火砖风道1出口设置在玻璃熔窑冷却部前端，且呈南北对称分布。

根据设备实际情况及安全因素，设备冷却部的南北一面或两面增加上述的冷却部热风枪系统100，能有效节约能耗及提高玻璃液质量。

本实施例中，所述热风枪3包括枪管31、压缩空气入口32、天然气入口33以及枪嘴34，所述压缩空气入口32及枪嘴34分设在所述枪管31的两端，所述天然气入口33设置在枪管31下方且靠近压缩空气入口32的位置。上述热风枪结构简单，成本低廉，可采用不锈钢材料制作，根据工艺要求的热风引入温度确定热风枪压缩空气进口管径、天然气进口管径及热风枪形状和尺寸。

本实施例中，所述压缩空气入口32连接有第一金属软管6，所述第一金属软管6连接有压力表7，所述压力表7连接有第一针型阀8。压缩空气通过该第一针型阀8进入热风枪系统100。

本实施例中，所述天然气入口连接有第二金属软管9，所述第二金属软9管连接过滤器10，所述过滤器10连接有第二针型阀11，所述第二针型阀11连接有流量计12，所述流量计12连接有第三针型阀13。优选地，所述过滤器10为Y型过滤器，所述流量计12为LZB-25型流量计。天然气通过该第三针型阀13进入热风枪系统100。

热风枪前天然气管路配备有Y型过滤器、玻璃转子流量计（LZB-25型流量计）和针型阀（第二针型阀及第三针型阀）用以调节天然气流量和压力；热风枪前压缩空气管路配备有压力表和针型阀用以调节压缩空气流量和压力。

本实施例中，所述热风筒2尾部设置有盲端枪孔，所述热风枪3安装在所述热风筒2的盲端枪孔中，所述盲端枪孔的内侧设置有网状火焰保护罩14。火焰保护罩用以避免热风直接吹射天然气火焰，从而保护天然气火焰刚度。

盲端枪孔处配有热风枪安装和调节机构，用以调节热风枪以盲端枪孔为中心做上下2-8°旋转，从而实现热风枪火焰喷射角度调节。

本实施例中，所述热风筒2尾部下方设置有热风引入口，所述热风筒2的热风引入口引入浮法玻璃生产线退火窑热风。优选地，热风筒2整体全部采用不锈钢材质制造，保证热风引入的洁净程度。热风筒的热风引入口引入浮法玻璃生产线退火窑热风，充分利用了废热，节约了能源，进一步节省生产成本。

本实施例中，离心引风机设置在热风引入管路上，热风引入管道全部采用304材质不锈钢制作，保证热风引入的洁净程度。离心引风机通过变频控制转速用以调节和控制热风引入压力和流量。

热风枪系统100的工作过程如下：

浮法玻璃生产线退火窑热风由离心引风机抽送经过金属波纹管引入到热风筒内，环绕热风筒内壁与网状火焰保护罩外壁之间空隙旋流，经网状火焰保护罩网孔进入火焰保护器内部，被从热风筒尾部盲端枪孔处热风枪嘴喷射出的天然气火焰充分均匀加热后，向热风筒前部风口流动。经天然气火焰加热的热风从热风筒出口流入耐火砖风道鼓入浮法玻璃熔窑冷却部。

本实施例提供的设备，鼓入热风非常均匀，玻璃液在冷却部的热均匀性大大改善，很好地解决了生产本体着色玻璃时，由于玻璃含铁高造成灰色玻璃吸热差、流动层薄、上下温差大、玻璃液均化不好，易产生波筋、淋子的玻璃质量问题，优选地，所述玻璃熔融阶段，在熔窑冷却部，风道引入退火窑热风来调节冷却部的温度，引入热风温度430℃～470℃。从而调节了冷却部温差，保持了窑压稳定，使玻璃成型质量好，提供了颜色均匀的成品玻璃。

本发明中，所述成型温度为600-1000℃，所述退火温度200-600℃。

下面应用具体实施例对本发明的灰色玻璃及其制备方法进行进一步的说明。

实施例1

（1）按如下重量份称取各组分：

SiO₂ 72.2重量份

Al₂O₃ 0.3重量份

Na₂O 14.5重量份

K₂O 1.2重量份

CaO 8.0重量份

MgO 3.0重量份

Fe₂O₃ 0.60重量份

Co₃O₄ 0.1重量份

Se 0.1重量份

（2）将上述组分送入浮法玻璃窑炉中进行浮法玻璃的生产，具体工艺参数如下：熔化温度为1400℃，澄清温度为1530℃，均化温度为1400℃，冷却温度为1300℃，成型温度为1000℃，退火温度565℃，产品厚度为5mm的平板玻璃A1。

实施例2

按如下重量份称取各组分：

SiO₂ 72.5重量份

Al₂O₃ 1重量份

Na₂O 14重量份

K₂O 0.02重量份

CaO 7重量份

MgO 4.76重量份

Fe₂O₃ 0.7重量份

Co₃O₄ 0.01重量份

Se 0.01重量份

（2）将上述组分送入浮法玻璃窑炉中进行浮法玻璃的生产，具体工艺参数如下：熔化温度为1350℃，澄清温度为1540℃，均化温度为1390℃，冷却温度为1200℃，成型温度为980℃，退火温度560℃，产品厚度为6mm的平板玻璃A2。

实施例3

按如下重量份称取各组分：

SiO₂ 73重量份

Al₂O₃ 0.1重量份

Na₂O 13.32重量份

K₂O 1重量份

CaO 7.37重量份

MgO 5重量份

Fe₂O₃ 0.11重量份

Co₃O₄ 0.05重量份

Se 0.05重量份

（2）将上述组分送入浮法玻璃窑炉中进行浮法玻璃的生产，具体工艺参数如下：熔化温度为1530℃，澄清温度为1550℃，均化温度为1430℃，冷却温度为1430℃，成型温度为970℃，退火温度为570℃，产品厚度为8mm的平板玻璃A3。

测试方法及数据

1、透光率根据标准GB/T2680，测试A1-A3的透光率，结果见表1。

2、紫外线透过率

根据标准GB/T2680，测试A1-A3的紫外线透过率，结果见表1。

3、颜色指数

根据标准CIE1976L*a*b*，测试A1-A3的色度空间值，结果见表1。

表1

从表1中可以看出，本发明的灰色玻璃的颜色均匀，紫外线透过率低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种灰色玻璃的制备方法，其特征在于，该灰色玻璃的配料包括基础玻璃配料和着色剂；以所述灰色玻璃为100重量份，所述着色剂的组成及重量份为：

Fe₂O₃ 0.11-0.70重量份

Co₃O₄ 0.05-0.1重量份

Se 0.01-0.1重量份；

该方法包括将着色剂混合均匀后加入到基础玻璃混合配料中搅拌均匀后投入到熔窑中，在还原气氛熔制成型，然后退火、切割即成为灰色玻璃；所述熔制过程包括玻璃熔融阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段及玻璃液冷却阶段；所述玻璃熔融阶段的温度为1350-1530℃，玻璃液澄清阶段的温度为1530-1550℃，玻璃液均化阶段的温度为1390-1430℃，玻璃液冷却阶段的温度为1200-1430℃。

2.根据权利要求1所述的灰色玻璃的制备方法，其特征在于，以所述灰色玻璃为100重量份，所述基础玻璃的组成及重量份为：

SiO₂ 72.2-73.0重量份

Al₂O₃ 0.1-1.0重量份

Na₂O 13.3-14.5重量份

K₂O 0.02-1.2重量份

CaO 7.0-9.0重量份

MgO 3.0-5.0重量份；

所述灰色玻璃的厚度为3-10mm。

3.根据权利要求2所述的灰色玻璃的制备方法，其特征在于，所述成型温度为600-1000℃，所述退火温度200-600℃。

4.一种制备灰色玻璃的设备，包括依次连接的投料口、熔化部、卡脖、冷却部及流料口，其特征在于，所述冷却部至少一面设置有冷却部热风枪系统，所述冷却部热风枪系统包括围绕冷却部设置的风道、连接在所述风道进口处的热风筒、连接在所述热风筒尾部的热风枪、离心引风机以及连通所述离心引风机与所述热风筒的金属波纹管；

所述热风枪包括枪管、压缩空气入口、天然气入口以及枪嘴，所述压缩空气入口及枪嘴分设在所述枪管的两端，所述天然气入口设置在枪管下方且靠近压缩空气入口的位置；所述压缩空气入口连接有第一金属软管，所述第一金属软管连接有压力表，所述压力表连接有第一针型阀；所述天然气入口连接有第二金属软管，所述第二金属软管连接过滤器，所述过滤器连接有第二针型阀，所述第二针型阀连接有流量计，所述流量计连接有第三针型阀；所述热风筒尾部设置有盲端枪孔，所述热风枪安装在所述热风筒的盲端枪孔中；所述盲端枪孔的内侧设置有网状火焰保护罩。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述热风筒尾部下方设置有热风引入口，所述热风筒的热风引入口引入浮法玻璃生产线退火窑热风，引入热风温度430℃-470℃。