童佳曦 劉寶

（?？厝危ò霾海┬履茉床牧嫌邢薰?蚌埠 233000）

0 引言

配合料的均勻性是指每車配合料之間化學(xué)成分的偏離程度，即將每車配合料的分析結(jié)果分別與平均值進行比較，分析結(jié)果越接近平均值，其均勻性越好。均勻度是表征配合料混合程度的物理量，是衡量配合料質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。

玻璃行業(yè)配合料的混合是否均勻，通常用均勻度的高低來表示。均勻度過高表示該配合料混合不均勻。如果配合料在混合時不夠均勻，在生產(chǎn)中會出現(xiàn)一些像純堿、氫氧化鋁等容易熔化的物料熔化速度過快，硅砂、白云石等難熔物較多的地方熔化比較困難，甚至?xí)霈F(xiàn)未熔化完全的物料等問題，破壞了玻璃的均勻性，從而在生產(chǎn)過程出現(xiàn)結(jié)石、夾雜物、析晶、條紋、氣泡等缺陷［1］。為了獲得配合料均勻度在0.5%以下的合格配合料，需要將溫度控制在35 ℃以上、配合料水分在3.0%～4.9%、干混80～119 s、濕混40～79 s。但是由于這些指標(biāo)范圍過大，控制不夠精細，在配合料中會經(jīng)常出現(xiàn)超過0.5%的均勻度，混合不均勻的配合料，無法滿足生產(chǎn)需求。本文以我公司二期650噸4500泰卡混合機為例，對窯爐玻璃配合料均勻度的3個重要影響因素（配合料水分、配合料溫度、混合時間）的控制進行闡述。

1 配合料水分

1.1 配合料水分的作用

控制配合料合適的濕度有利于配合料的混合均勻程度，加入水分可增加配合料的粘附性，使物料之間易于混合均勻，減少配合料在運輸過程中和在窯頭料倉中的物料分層和結(jié)塊現(xiàn)象，從而減少玻璃產(chǎn)品的氣泡和夾雜物缺陷。合適的濕度能使沙粒表面潤濕、形成水膜，加強對助溶劑的溶解粘附能力和熱傳導(dǎo)能力，從而可以促進配合料的熔化［2］。配合料中的水分在熔制時受熱蒸發(fā)成水蒸氣逸出，對玻璃起到攪拌的作用，帶出玻璃液中的小氣泡，并能夠促進玻璃液的澄清和均化。一定濕度的配合料可以減少粉塵的飛揚［2］，減少對窯爐耐火材料和廢熱利用裝置的腐蝕，有利于改善操作環(huán)境。

1.2 配合料水分的控制

控制溫度35～39 ℃、干混80～89 s、濕混40～49 s作為不變量，水分3.0%～4.9%作為變量以每0.5個百分點為控制范圍進行調(diào)整，即水分控制區(qū)間分為四組：第一組 3.0%～3.4%、第二組 3.5%～3.9%、第三組 4.0%～4.4%、第四組 4.4%～4.9%，各組配合料均勻度見表1。

表1 水分控制區(qū)間分為四組時各組配合料均勻度 %

通過四組數(shù)據(jù)的對比得出，配合料水分為4.0%～4.4%時，配合料均勻度均在0.5%以下，并且其均勻度的相對平均偏差最小。由此可得出配合料水分為4.0%～4.4%是配合料混合均勻的最優(yōu)條件之一。

2 配合料溫度

2.1 配合料溫度對其均勻度的影響

純堿在高于35 ℃時會形成一水碳酸鈉晶體，在32～35 ℃時會形成十水碳酸鈉晶體；芒硝在32 ℃以下形成十水硫酸鈉晶體。配合料在混合過程中發(fā)生的最重要的化學(xué)反應(yīng)是無水硫酸鈉和純堿的水合反應(yīng)，其中以純堿的水合反應(yīng)最為突出，因此純堿的水合反應(yīng)對配合料的料性有著極為突出的影響。當(dāng)配合料溫度低于35 ℃時，一水碳酸鈉會轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏胤€(wěn)定狀態(tài)的七水碳酸鈉或者十水碳酸鈉，七水碳酸鈉或者十水碳酸鈉能迅速吸取原料顆粒表面附著的自由水，將配合料中的自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)晶水，造成配合料結(jié)塊，嚴(yán)重阻礙配合料的運動。同時因自由水的減少使配合料變得干燥，混合均勻性下降。

配合料溫度過低，助溶劑的洗凈作用會造成自身團聚形成凍干料，同時也會形成富硅相、富鋁相，易形成硅質(zhì)析晶、結(jié)石、條紋等玻璃缺陷。配合料溫度過低，會使物料在運輸過程中結(jié)塊、分層，當(dāng)輸送到窯頭時隨著料倉溫度升高，純堿和芒硝會析出結(jié)晶水使松散料極易粘附在倉壁，并且會造成配合料分層，導(dǎo)致夾雜物、結(jié)石和配合料未熔物的出現(xiàn)，影響生產(chǎn)穩(wěn)定。

2.2 配合料溫度的控制

控制水分4.0%～4.4%、干混80～89 s、濕混40～49 s作為不變量，溫度35～59 ℃作為變量以每5 ℃ 為控制范圍進行調(diào)整，即溫度控制區(qū)間分為五組：35～39 ℃、40～44 ℃、45～49 ℃、50～54 ℃、55～59 ℃，各組配合料均勻度見表2。

表2 溫度控制區(qū)間分為五組時各組配合料均勻度 %

通過五組數(shù)據(jù)的對比得出，配合料溫度為40～44 ℃時，配合料的均勻度均在0.5%以下，并且其均勻度的相對平均偏差最小。由此可得出配合料溫度為40～44 ℃是配合料混合均勻的最優(yōu)條件之一。

3 配合料混合時間

3.1 混合時間對均勻度的影響

配合料的混合時間分為干混時間和濕混時間。配合料是否混合均勻最直接的影響因素就是混合時間，混合時間短達不到混合均勻的要求，混合時間長、混合效率低也會造成配合料的分層，導(dǎo)致玻璃缺陷增多。

3.2 干混時間的控制

控制水分4.0%～4.4%、溫度40～44 ℃、濕混40～49 s作為不變量，干混80～119 s作為變量以每10 s為控制范圍進行調(diào)整，即干混時間控制區(qū)間分為四組：80～89 s、90～99 s、100～109 s、110～119 s，各組配合料均勻度見表3。

表3 配合料干混時間控制區(qū)間分為四組時各組配合料均勻度 %

通過四組數(shù)據(jù)的對比得出，配合料干混時間為100～109 s時，配合料的均勻度均在0.5%以下，并且其均勻度的相對平均偏差最小。由此可得出配合料干混時間在100～109 s是配合料混合均勻的最優(yōu)條件之一。

3.3 濕混時間的控制

控制水分為4.0%～4.4%、溫度40～44℃、干混100～109 s作為不變量，濕混40～79 s作為變量以每10 s為控制范圍進行調(diào)整，即濕混時間控制區(qū)間分為四組：40～49 s、50～59 s、60～69 s、70～79 s，各組配合料均勻度見表4。

表4 配合料濕混時間控制區(qū)間分為四組時各組配合料均勻度 %

通過四組數(shù)據(jù)的對比得出，配合料濕混時間為60～69 s時，配合料的均勻度均在0.5%以下，并且其均勻度的相對平均偏差最小。由此可得出配合料濕混時間為60～69 s是配合料混合均勻的最優(yōu)條件之一。

4 結(jié)語

采用以上實驗中測得的最佳控制參數(shù)，即：配合料水分4.0%～4.4%、控制配合料溫度40～44℃、干混100～109 s、濕混60～69 s進行配合料混合實驗，七次實驗配合料均勻度為0.37%、0.35%、0.32%、0.33%、0.36%、0.38%、0.40%、0.33%。通過實驗結(jié)果可以得出配合料水分為4.0%～4.4%、配合料溫度為40～44 ℃、干混100～109 s、濕混60～69 s時，配合料的混合均勻程度最優(yōu)，可滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玻璃產(chǎn)品的要求。