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        行業資訊

        玻璃瓶的料色對玻璃瓶生產工藝的影響

        來源:本站原創 發布時間:2019-05-20 08:49:15 閱讀
        市場上的玻璃瓶和玻璃罐主要分為四類:無色、淺青色、翠綠和棕色。關于玻璃的顏色,人們越來越關注它的產品性質和生產過程中的化學反應現象。然而,對于生產過程中與玻璃顏色有關的物理現象,如玻璃顏色與傳熱的關系以及傳熱過程的差異對生產過程的影響等,還缺乏必要的研究。本文根據生產經驗和一些試驗數據,對上述問題作了粗淺的探討,以供參考。


        不同顏色的眼鏡對近紫外光,可見光和近紅外光具有不同的吸收能力。幾種顏色的玻璃的透光率曲線如圖1所示。
        圖1幾種有色玻璃透過率曲線
        如圖1所示,棕色玻璃對波長在400nm左右的可見光有很強的吸收能力,最大值在400nm。翠綠玻璃在440nm和630nm左右的波長下對可見光有很強的選擇性吸收能力,最大值在440nm和630nm。淺藍色玻璃對可見光的吸收能力較弱,最小值在500nm。為吸收近紫外線區的光線,棕色玻璃非常強,綠色玻璃中等,淺藍色玻璃較弱。對于光在近紅外區的吸收能力,三種顏色的玻璃之間有一定的差別,但這種差別已經逐漸縮小。當顏色物質相同而顏色濃度不同時,光的吸收能力與顏色濃度的變化成正比。
        在玻璃生產過程中,光輻射和傳熱是兩個不可分割的物理現象。對于不同顏色的玻璃,吸收輻射光的能力越強,即吸收高溫輻射熱的能力越強,玻璃表面吸收的熱量越多,以輻射形式通過玻璃體內傳遞的熱量就越少。不同顏色的玻璃引起的吸熱能力和傳熱能力的差異稱為“傳熱差異”。在玻璃生產過程中,當玻璃顏色發生變化或玻璃顏色濃度發生變化時,玻璃的熔化、成形、退火等工藝條件都會發生明顯的變化。只有了解不同顏色玻璃的“傳熱差異”,并對“傳熱差異”引起的工藝變化采取相應的對策,才能有效地控制生產過程。
        3。玻璃顏色與熔融過程
        在玻璃熔爐中,有三種形式的傳熱,輻射,對流和傳導。玻璃顏色的變化對傳熱模式和傳熱效率具有顯著影響。就熔化過程而言,玻璃顏色變化對工藝條件的影響比玻璃組成變化的影響更加明顯和嚴重。爐內不同顏色玻璃的溫度分布差異很大。為便于比較,采用48m2燃料馬蹄焰爐作為參考爐型,爐體完全絕緣,無鼓泡裝置,熔池深1200mm,熔化熱點用作鉛垂線監測不同顏色眼鏡的溫度分布。數據處理并列于表1中。
        表1。幾種有色玻璃的爐內溫度參數
        玻璃色頂熱電偶溫度玻璃液體表面溫度觀察池底部熱電偶溫度
        淺青色1520℃14201430℃12001210℃
        翡翠綠1520℃1430℃144.4℃1040℃1060℃
        棕色1520℃1450~1460℃1120~1150℃
        從表1可以看出,在相同的熔化溫度下,不同顏色玻璃的液體表面溫度和底部溫度有明顯的差異。從液體表面溫度的角度看,玻璃顏色的“傳熱差”有著相應的關系。棕色玻璃具有最強的吸熱能力和最高的液體表面溫度,其次是綠松石玻璃和淺藍色玻璃。從底部溫度的角度看,問題變得有些復雜;淡藍色玻璃的情況很容易理解,因為它吸收輻射光的能力較差,通過玻璃體將更多的熱量傳輸到池底,所以池底溫度較高;E的情況。Merald綠玻璃也很容易理解,因為它具有很強的吸收輻射光的能力,并通過玻璃體內的輻射將熱量傳遞到池底。更少,所以底部溫度更低。網址:www.sfmingjie.com
        然而,棕色玻璃的情況有點難以理解。它吸收輻射光線的能力非常強。為什么池底的溫度比綠色的Gaochuxuduo好?是什么導致了這種“傳熱異?!??原因可能是這樣的:我們可以把罐中的玻璃分成幾個液層。因為棕色玻璃的光傳輸能力較弱,較少的熱量以放射性的方式從上層液層傳遞到下層液層。因此,液層之間的溫差比較大,沿著池的深度應該有較大的溫度梯度。但是,由于棕色玻璃的吸熱能力很強,上部玻璃液體吸熱后,溫度升高,體積膨脹,對周圍區域的推力在水平方向產生。這種推力通過池壁變化到較低的液層。對流力.較低的玻璃液體由于對流的力量逐漸上升,上升中對熱量的吸收在體積上膨脹,產生推力進入周圍區域,進而增強對流。褐玻璃的吸熱能力強,導致熔池對流強烈,傳熱的增強彌補了輻射傳熱的不足。這就是為什么棕色玻璃池的底部溫度很高的原因。
        一般來說,在相同的工藝條件和溫度制度下,將基本成分相同但顏色不同的棕色玻璃熔化,可以獲得較好的玻璃均勻性和較高的熔化速率。究其原因,正是由于棕色玻璃具有較強的吸熱能力,因而產生了較強的對流效應。當然,這避免了鼓泡裝置的存在,鼓泡裝置的介入會改變傳熱條件,而鼓泡裝置的作用是加強對流。在熔化翡翠綠色玻璃時,若要提高底部溫度、玻璃均勻性和熔化效率,安裝鼓泡裝置是一種有效的措施。在同一爐內更換不同顏色的液體時,必須對熔化部、工作部和進料通道的工藝元件進行相應的調整,以適應玻璃色“傳熱差”引起的工藝狀態的變化。


        在玻璃成形階段,預制件內部與坯料和模具之間的熱傳遞主要通過輻射和傳導進行。在該溫度范圍內,輻射熱主要以可見光和近紅外線的形式傳播。此時,不同顏色的玻璃的吸熱能力和傳熱能力仍然存在很大差異。這種“傳熱差異”將不可避免地對傳熱過程產生重要影響。
        我們可以把原型和瓶子都看作是幾個玻璃層的組合。在整個成型過程中,中間的玻璃層溫度最高,而與工藝氣體和模具接觸的內外層溫度最低。通過輻射和傳輸從高溫層到低溫層的熱傳遞。輻射傳熱速度隨玻璃顏色的不同而變化。傳熱速度的順序是無色、淺藍、綠松石綠和棕色。
        介紹了“表面硬化速度”的概念。是影響模具冷卻強度和成型速度的重要因素之一。對于不同顏色的玻璃,傳熱速度較快,表面硬化速度較慢,傳熱速度較慢,表面硬化速度較快。在成形過程中,坯料經歷了拍擊、吹擊、再加熱、延伸、吹擊等工序步驟。熱量不斷從玻璃體內部轉移到玻璃表面,然后通過玻璃表面到達模具周圍的空間。模具和工藝氣體吸收熱量,并逐漸冷卻玻璃。當玻璃表面變硬到足以保持玻璃的形狀時,瓶子就形成了。
        事實上,當瓶子成型時,對于不同顏色的玻璃,瓶子的溫度會有很大的不同。無色玻璃出模時傳熱速度較快,放熱較多,瓶內溫度較低;褐玻璃出模時傳熱速度較慢,放熱較少,出模時瓶內溫度較高,淡青色和翠綠玻璃介于兩者之間。生產無色玻璃瓶時,需要較高的冷卻強度,否則容易變形;生產棕色玻璃瓶時,需要較低的冷卻強度,否則容易出現冷斑和表面微裂紋。調節冷卻強度的方法主要有兩種,即機械調節和工藝調整。機械調節包括調整工藝氣流量、調整模具冷卻風量、調整機構作用時間等。工藝調整包括調整機床速度、調整滴點溫度、調整坯料形狀和重量等。


        在玻璃退火階段,輻射熱主要以近紅外線的形式傳播。在退火溫度下,棕色玻璃和祖母綠玻璃的輻射傳熱能力基本相同,而淺青色玻璃和無色玻璃的光輻射傳熱能力較高。在相同的設備條件下,進入退火窯的不同顏色瓶的瓶溫不同,棕色瓶的溫度較高,翠綠色的瓶子是第二個,淺青瓶是第二個。因此,在絕緣帶的加熱中,不同顏色的瓶子的外部補償熱量是不同的。
        在使用電加熱退火窯時,會發現不同顏色的瓶子在功耗上存在差異。當然,這不會對消除玻璃內部應力產生重大影響。在緩慢冷卻區,無色和淺藍色瓶釋放熱量更快,而棕色和青綠色瓶釋放熱量更慢。因此,當緩慢冷卻區進入淬火區時,不同顏色的瓶子的溫度略有變化。在后冷卻過程中,熱輻射逐漸進入遠紅外區,不同顏色玻璃的放熱率沒有明顯差異,但前一瓶的溫差會對冷卻過程產生一定影響。當玻璃顏色發生變化時,由于冷端噴涂工藝的要求,為了獲得合適的窯門出口溫度,需要對冷卻帶的溫度系統進行相應的調整。

         

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