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碎玻璃是玻璃生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，也是一種不可缺少的玻璃原料。碎玻璃與配合料按一定比例均勻混合后加入熔窯，能起到助熔作用，也有利于澄清和均化。碎玻璃的使用以工廠自給為原則，在浮法玻璃生產(chǎn)中一般碎玻璃比例在20%左右。近年來，我國浮法玻璃工藝技術(shù)發(fā)展較快，浮法玻璃質(zhì)量有很大提高，成品率也比較高，工廠自身產(chǎn)生的碎玻璃難以滿足生產(chǎn)的需要，為保持一定的碎玻璃比例，需外購碎玻璃補(bǔ)充。如果外購碎玻璃質(zhì)量得不到有效控制，就會(huì)影響到玻璃的熔化，使玻璃質(zhì)量下降。因此，從工藝控制角度講，加強(qiáng)碎玻璃質(zhì)量控制，把碎玻璃當(dāng)作一種原料來管理，不但可以避免對玻璃質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，同時(shí)也會(huì)起到降低重油消耗、提高玻璃產(chǎn)量、延長熔窯使用壽命等作用
1碎玻璃對浮法玻璃質(zhì)量的影響
1.1碎玻璃的來源在浮法玻璃生產(chǎn)過程中，碎玻璃的來源主要有：一是生產(chǎn)過程中的不合格品；二是邊部切除掉的下腳料；三是冷修放料時(shí)獲得的玻璃碎塊；四是本廠倉庫貯存或另裁時(shí)產(chǎn)生的碎玻璃；五是從社會(huì)上回收的碎玻璃。為了保證浮法玻璃成分的穩(wěn)定性，以使用本廠自身產(chǎn)生的碎玻璃最佳，非特殊情況不使用外來的碎玻璃。
1.2碎玻璃中污染物的類型及污染途徑碎玻璃中污染物可以分為兩大類：第一類是難熔物質(zhì)，如石塊、混凝土塊、磚塊、泥塊、耐火材料廢渣等，進(jìn)入熔窯后難以熔化，會(huì)在玻璃板面中產(chǎn)生夾雜物；第二類是還原性物質(zhì)，如灰塵、鐵質(zhì)、木條、廢紙、油污、生活垃圾等，隨碎玻璃進(jìn)入熔窯后會(huì)使玻璃還原性增加。碎玻璃的污染途徑：碎玻璃在攪碎過程中產(chǎn)生的機(jī)械鐵雜質(zhì)；從過渡輥臺(tái)或退火窯中扒出的碎玻璃會(huì)被油污、灰塵、錫液等污染；熔窯發(fā)生跑料質(zhì)量事故時(shí)玻璃中的大夾雜物；裝箱工序中產(chǎn)生的廢紙、木塊、鐵釘、生活垃圾等進(jìn)入碎玻璃回收系統(tǒng)。碎玻璃在室外堆場貯存過程中會(huì)受到灰塵等的污染。如果堆場地面質(zhì)量較差，在裝卸過程中會(huì)引入混凝土塊雜質(zhì)。整架舊玻璃在摔入碎玻璃堆場時(shí)掉落的防酶紙以及鐵架上剝落的鐵銹。倒運(yùn)碎玻璃車輛帶入的泥土等。外購碎玻璃在收集、貯存、運(yùn)輸過程中可能會(huì)混入混凝土塊、磚塊、泥塊、石塊、砂粒、泥土、煤粉、金屬條、木條、紙等雜質(zhì)；或混有顏色玻璃、平拉玻璃、壓延玻璃、酒瓶等與本廠玻璃成分相差較大雜質(zhì)玻璃。
1.3碎玻璃的質(zhì)量控制
1.3.1碎玻璃的塊度
碎玻璃作為浮法玻璃生產(chǎn)的一種必須原料，要求具有一定的塊度。無論是生產(chǎn)中產(chǎn)生的碎玻璃還是外購碎玻璃，在使用前都要達(dá)到一定的塊度要求。因?yàn)檫^大塊度的碎玻璃在配合料中分布不均勻，會(huì)對熔化均化造成影響。但如果碎玻璃塊度過小或成為碎玻璃粉，由于比表面積大，吸附氣體多，對玻璃液的澄清不利。實(shí)踐還證明，過細(xì)的碎玻璃在輸送過程中會(huì)產(chǎn)生非常大的粉塵，污染環(huán)境，嚴(yán)重影響職工的身體健康；在熔化過程中，純堿將優(yōu)先與碎玻璃反應(yīng)，使石英砂溶解困難，影響正常熔制過程。因此，在浮法玻璃生產(chǎn)中比較合適的碎玻璃塊度為20～50mm之間。
1.3.2碎玻璃的比例
在配合料中加入碎玻璃后會(huì)加速配合料的熔化，提高玻璃的熔化率，碎玻璃越多玻璃的熔融時(shí)間越短。從碎玻璃對玻璃澄清和均化過程的影響來看，當(dāng)碎玻璃加入比例在30%～50%時(shí)可以最大限度的減少氣泡數(shù)量。但是如果繼續(xù)增加碎玻璃比例，對澄清的效果會(huì)適得其反，因?yàn)檫^多的碎玻璃會(huì)造成整個(gè)配合料的氣體率下降。過多的碎玻璃還會(huì)破壞玻璃結(jié)構(gòu)的均勻性，降低玻璃的強(qiáng)度。實(shí)踐證明，浮法玻璃配合料中碎玻璃比例一般為20%左右，生產(chǎn)制鏡級玻璃時(shí)碎玻璃用量不能低于20%。為了保證玻璃生產(chǎn)的穩(wěn)定性，不得隨意調(diào)整碎玻璃比例，需要調(diào)整時(shí)每次調(diào)整幅度不得超過2%。
1.3.3碎玻璃的使用管理
為了保證碎玻璃使用后對玻璃質(zhì)量不會(huì)造成影響，必須加強(qiáng)碎玻璃的管理和質(zhì)量控制，被污染的碎玻璃一定要單獨(dú)堆放，經(jīng)處理合格后方可使用。對裝箱工序要嚴(yán)加管理，避免碎玻璃中混入廢紙、生活垃圾等。貯存時(shí)間較長的碎玻璃，如果表面灰塵較多一定要慎重使用。倒運(yùn)碎玻璃必須使用專用車輛，進(jìn)入工作現(xiàn)場的車輛必須保持清潔，尤其是輪胎、車廂外壁不得帶有泥土等雜質(zhì)，必要時(shí)進(jìn)行清洗。堆場周圍保持干凈，嚴(yán)禁有水泥、砂子、煤粉、耐火材料等物品。使用外購碎玻璃時(shí)更應(yīng)加大控制力度，要制定碎玻璃質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對于外購碎玻璃，進(jìn)廠后要單獨(dú)存放，必須經(jīng)過嚴(yán)格處理后使用。
2外購碎玻璃的處理方法近幾年，浮法玻璃生產(chǎn)工藝技術(shù)日益成熟，玻璃質(zhì)量逐步提高，成品率較以往也有較大提高。同時(shí)由于玻璃市場競爭激烈，要求玻璃生產(chǎn)企業(yè)不斷降低生產(chǎn)成本，提高成品率，目前一般企業(yè)成品率在83％左右，個(gè)別企業(yè)可以達(dá)到88％以上，這就造成了企業(yè)自身產(chǎn)生的碎玻璃不能滿足生產(chǎn)需求，要解決這個(gè)問題就必須購買碎玻璃。但外購碎玻璃又存在較多質(zhì)量缺陷，如果直接使用，會(huì)對玻璃質(zhì)量產(chǎn)生影響，甚至?xí)斐少|(zhì)量事故。因此使用外購碎玻璃時(shí)一定要嚴(yán)格碎玻璃進(jìn)廠質(zhì)量檢驗(yàn)，并對碎玻璃進(jìn)行徹底的清洗和挑選。為了使用好外購碎玻璃，應(yīng)制定合適的碎玻璃回收標(biāo)準(zhǔn)，盡可能回收使用本廠或與本廠玻璃成分相近的碎玻璃，但這樣的碎玻璃數(shù)量有限，仍然不能滿足生產(chǎn)需要。社會(huì)上回收的碎玻璃較多，卻污染嚴(yán)重，在使用前必須建立一套完善的碎玻璃處理系統(tǒng)。國內(nèi)部分玻璃生產(chǎn)廠家和碎玻璃供應(yīng)商在碎玻璃處理方面不斷進(jìn)行研究和嘗試，取得了較好效果。碎玻璃的處理一般分為預(yù)選、除鐵、清洗、人工挑選、驗(yàn)收等幾個(gè)階段。①預(yù)選階段：完成碎玻璃的分類，按照不同品種、顏色、質(zhì)量等進(jìn)行初級處理，去除廢紙、木條等大的雜質(zhì)，主要由碎玻璃收集點(diǎn)完成該項(xiàng)工作。②除鐵階段：利用強(qiáng)磁除鐵器清除碎玻璃中的鐵雜質(zhì)。③清洗階段：清除碎玻璃中的泥沙等雜質(zhì)，將含有泥沙等雜質(zhì)的碎玻璃輸送到旋轉(zhuǎn)筒形清洗機(jī)進(jìn)行清洗。④人工挑選：主要是清除碎玻璃中的混凝土塊、石塊、顏色玻璃等雜質(zhì)。⑤驗(yàn)收階段：處理后的碎玻璃必須驗(yàn)收合格后方可使用。生產(chǎn)廠家或碎玻璃供應(yīng)商一般采?、凇蓦A段對碎玻璃進(jìn)行處理。對碎玻璃進(jìn)行破碎使其顆粒度達(dá)到一定要求，與其它原料混合均勻后使用是今后研究的一個(gè)方向。優(yōu)點(diǎn)是對回收的碎玻璃成分要求不太嚴(yán)格，破碎成一定顆粒度后經(jīng)均化處理能夠保持成分的相對穩(wěn)定，化驗(yàn)成分后在配料時(shí)做為一種原料帶入配方進(jìn)行計(jì)算，而且可以與其它原料混合均勻。需要解決的問題是碎玻璃的顆粒度多大為佳？破碎過程中產(chǎn)生的超細(xì)粉如何處理？如何解決當(dāng)碎玻璃粒度與其它原料粒度相近時(shí)碎玻璃優(yōu)先同純堿反應(yīng)，使石英砂溶解困難影響熔化的問題？這些都需要我們在今后的工作中不斷研究和探討。
3使用外購碎玻璃的經(jīng)濟(jì)分析
3.1提高玻璃產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本經(jīng)過實(shí)際計(jì)算，碎玻璃要達(dá)到完全自給自足，當(dāng)碎玻璃比例為16％時(shí)成品率臨界值為81.3％，即當(dāng)成品率超過臨界值時(shí)工廠自身產(chǎn)生的碎玻璃不能滿足需要。以某公司為例，一條熔化量為600噸/天的浮法線，如果碎玻璃自給則成品率只能達(dá)到81.3％，產(chǎn)量為9756重箱/天。如果成品率達(dá)到88％，產(chǎn)量可達(dá)到10560重箱/天，增加的產(chǎn)量需外購碎玻璃進(jìn)行補(bǔ)充，每月約1200噸。假定玻璃的綜合成本為60元/重箱，拉引量保持不變，通過引入外購碎玻璃將成品率提高到88%，則每天投入的原燃料量不會(huì)增加，水、電、工資等增加的成本可以忽略不計(jì)，主要是增加外購碎玻璃成本和包裝費(fèi)用等。經(jīng)計(jì)算，綜合成本可降低2元/重箱以上。
3.2降低燃料消耗
從熔制過程來看，增加碎玻璃用量可以大大節(jié)約燃料。1kg碎玻璃熔制成1500℃的玻璃液大約需要耗熱1828kJ，而用配合料熔成1kg玻璃液（1500℃）大約需要耗熱2611kJ。碎玻璃每增加10%則熔制耗熱可降低約2.5％。通過實(shí)踐證明，碎玻璃由14％提高到18％后每天可節(jié)油2噸左右。3.3減輕熔窯熱負(fù)荷，延長熔窯使用壽命提高碎玻璃用量后，純堿、芒硝等組分相應(yīng)減少，從而可減輕對池壁的侵蝕。同時(shí)由于碎玻璃熔融溫度低，迅速熔融后的碎玻璃將配合料顆粒包圍，減輕配合料粉塵飛散對耐火材料的侵蝕，延長熔窯的使用壽命。
4結(jié)束語
碎玻璃在玻璃生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。通過使用碎玻璃，可以降低燃料消耗，提高成品率，降低生產(chǎn)成本，還可以減輕熔窯熱負(fù)荷，延長熔窯的使用壽命。只要我們從碎玻璃來源嚴(yán)格控制，加大對碎玻璃的質(zhì)量控制力度，把碎玻璃做為一種原料來管理，就能夠?qū)⑺椴ＡΣＡз|(zhì)量的影響降至最低。在此基礎(chǔ)上，我們可以進(jìn)一步加大碎玻璃在浮法玻璃生產(chǎn)中的使用量。(孫保華 德州晶華集團(tuán)振華有限公司)
