均均 化与搅化与搅 拌拌如何减少产品的波筋如何减少产品的波筋 产品中的波筋变形产品中的波筋变形•波筋变形，也即斑马角的读数常常波筋变形，也即斑马角的读数常常是影响我们产品质量的主要缺陷之是影响我们产品质量的主要缺陷之一•特别是薄玻璃生产时，波筋变形是特别是薄玻璃生产时，波筋变形是影响成品率和产量的最主要质量因影响成品率和产量的最主要质量因素之一 波波 筋筋 变变 形形 是是 什什 么？么？•波筋变形是指，当我们透过玻璃看东波筋变形是指，当我们透过玻璃看东西时，因玻璃光学性能的不一致而造西时，因玻璃光学性能的不一致而造成所看到的形象变形成所看到的形象变形•这种变形的程度我们通常是用斑马角这种变形的程度我们通常是用斑马角的读数来衡量的读数来衡量 造成形象畸变的原因造成形象畸变的原因•我们都知道，当光线通过玻璃中相我们都知道，当光线通过玻璃中相邻的两个部分时，若这两部分玻璃邻的两个部分时，若这两部分玻璃对光线的折射不一致时，透过玻璃对光线的折射不一致时，透过玻璃后的光线的方向就会发生不同的改后的光线的方向就会发生不同的改变，这就造成形象的扭曲变形变，这就造成形象的扭曲变形 什么造成光线折射不一致什么造成光线折射不一致1.玻璃成分：我们都知道玻璃的特性玻璃成分：我们都知道玻璃的特性取决于玻璃成分。
因此成分的不一取决于玻璃成分因此成分的不一致就会造成折射率的不一致折射致就会造成折射率的不一致折射率的不一致使折射的光线扭曲变形率的不一致使折射的光线扭曲变形2.玻璃表面的不平整玻璃表面的不平整(包括厚度的不一包括厚度的不一致致)：表面的不平整会使折射光线方：表面的不平整会使折射光线方向不一致，从而使形象扭曲变形向不一致，从而使形象扭曲变形 折射率的影响到底多大？折射率的影响到底多大？•前面已经介绍波筋变形源于折射率的不一致，前面已经介绍波筋变形源于折射率的不一致，两个相邻的不一致折射率导致光学畸变，即两个相邻的不一致折射率导致光学畸变，即波筋变形，斑马角读数低波筋变形，斑马角读数低 •我们眼睛能分辨的折射率差别为：我们眼睛能分辨的折射率差别为：1 x 10-6•多大的折射率差才会在玻璃中造成严重的波筋多大的折射率差才会在玻璃中造成严重的波筋变形？根据我们的试验，造成严重波筋变形变形？根据我们的试验，造成严重波筋变形时，其折射率差仅仅为时，其折射率差仅仅为1 x 10-4 什么造成折射率差？什么造成折射率差？•前面已经介绍，成分的不一致会造成折射率前面已经介绍，成分的不一致会造成折射率差。
差•那么，多大的成分差别才会造成那么，多大的成分差别才会造成1 x 10-4的的折射率差？折射率差？•根据我们的试验：成分上根据我们的试验：成分上0.14%的的SiO2或者或者0.03%的的CaO的差别，都可产生的差别，都可产生1 x 10-4的的能产生严重波筋变形的折射率差能产生严重波筋变形的折射率差 什么造成表面不平整？什么造成表面不平整？•表面不平整是在成形过程中产生的表面不平整是在成形过程中产生的•影响成形的最主要的玻璃特性是：玻璃的粘度影响成形的最主要的玻璃特性是：玻璃的粘度•玻璃在成形过程中被拉伸粘度低容易被拉伸，玻璃在成形过程中被拉伸粘度低容易被拉伸，而粘度高拉伸就困难也就是说在同样的拉伸力而粘度高拉伸就困难也就是说在同样的拉伸力下，粘度低的地方就会被多拉伸一些，而粘度高下，粘度低的地方就会被多拉伸一些，而粘度高的地方就被少拉伸一些，这就造成表面的不平整的地方就被少拉伸一些，这就造成表面的不平整或厚薄不均或厚薄不均•这个情况在生产薄玻璃时表现得更明显这是因这个情况在生产薄玻璃时表现得更明显这是因为薄玻璃需要拉伸得更多，拉伸力更大为薄玻璃需要拉伸得更多，拉伸力更大 什么造成玻璃粘度的不均？什么造成玻璃粘度的不均？•造成板带上粘度不一致的因素有两个：造成板带上粘度不一致的因素有两个：–温度温度–成分成分•温度对粘度的影响相对较小，而且温度温度对粘度的影响相对较小，而且温度的差别是在较大范围内存在。
的差别是在较大范围内存在•因此，影响粘度的主要因素还是成分因此，影响粘度的主要因素还是成分 小小 结结•归结一下上述的讨论，造归结一下上述的讨论，造成波筋变形的最终原因主成波筋变形的最终原因主要还在于玻璃液的成分不要还在于玻璃液的成分不均均 造成熔化过程玻璃液造成熔化过程玻璃液成分不均的因素成分不均的因素 一付配合料中的成分差别一付配合料中的成分差别•一付混合好的配合料中各部分之间存一付混合好的配合料中各部分之间存在着成分的不一致在着成分的不一致•其原因主要是混合不均其原因主要是混合不均•我们必须改善混合质量，但不均匀又我们必须改善混合质量，但不均匀又是不可避免的混合得再好也都存在是不可避免的混合得再好也都存在成分的不一致成分的不一致 各付配合料之间的成分差别各付配合料之间的成分差别•各付配合料之间都存在着成分上的差别各付配合料之间都存在着成分上的差别•其主要原因是：其主要原因是：–称量的误差称量的误差–各种原料成分的不一致各种原料成分的不一致•这需要设法改善，但又是无法避免的设想这需要设法改善，但又是无法避免的设想一座熔窑容纳大约大于一座熔窑容纳大约大于500付料的玻璃液量，付料的玻璃液量，要要500付料的成分完全一致几乎是不可能的。
付料的成分完全一致几乎是不可能的 碎碎 玻玻 璃璃•碎玻璃成分与生料成分之间存在差碎玻璃成分与生料成分之间存在差别•碎玻璃中新鲜碎玻璃和陈旧碎玻璃碎玻璃中新鲜碎玻璃和陈旧碎玻璃之间存在成分差别之间存在成分差别•有时候使用外购碎玻璃更有成分上有时候使用外购碎玻璃更有成分上的差别 熔熔 化化 过过 程程•配合料中各种原料的熔化速率不同，配合料中各种原料的熔化速率不同，原料间的反应速率也不一致原料间的反应速率也不一致•不同的颗粒大小对熔解和反应也有很不同的颗粒大小对熔解和反应也有很大的影响大的影响•这都造成熔化后的玻璃体的成分不均这都造成熔化后的玻璃体的成分不均匀 飞飞 料料 和和 挥挥 发发•料堆表面的轻质原料和细颗粒原料料堆表面的轻质原料和细颗粒原料常常会被火焰和助燃风带走一些常常会被火焰和助燃风带走一些•在高温下碱会挥发在高温下碱会挥发•这都会造成各部分之间成分的不一这都会造成各部分之间成分的不一致 耐耐 火火 材材 料料 的的 侵侵 蚀蚀•玻璃液会侵蚀和磨损池壁砖，会玻璃液会侵蚀和磨损池壁砖，会把耐火材料的一些成分带入玻璃把耐火材料的一些成分带入玻璃液这也造成玻璃液成分的不一液这也造成玻璃液成分的不一致。
致 小小 结结•综合上述讨论，熔化过程所生成综合上述讨论，熔化过程所生成的玻璃液一定存在着成分上的不的玻璃液一定存在着成分上的不一致和不均匀一致和不均匀 如何在熔窑内使如何在熔窑内使玻璃液均化玻璃液均化 温温 度度 的的 作作 用用•一个实验：把相邻的两层一个实验：把相邻的两层1 mm厚、成分不一致厚、成分不一致的玻璃放在不同的温度下，看其两层互相熔解的玻璃放在不同的温度下，看其两层互相熔解成一体的时间：成一体的时间：–在在1200OC下，约需下，约需600小时小时–在在1400OC下，仅需下，仅需30小时小时•说明高温能大大促进玻璃液的均化也就是高说明高温能大大促进玻璃液的均化也就是高温有利于玻璃液均化温有利于玻璃液均化•因此，应当让玻璃液的温度尽可能高一些，而因此，应当让玻璃液的温度尽可能高一些，而且在高温下的时间尽可能长一些但要记住：且在高温下的时间尽可能长一些但要记住：玻璃在窑内的温度和时间都是有限度的玻璃在窑内的温度和时间都是有限度的 玻璃液层厚度对均化的影响玻璃液层厚度对均化的影响•也有一组实验数据：把上述那样把两层相也有一组实验数据：把上述那样把两层相邻的邻的1 mm厚、成分不一致的玻璃放在厚、成分不一致的玻璃放在1300OC 的温度下，看其成分均化所需的的温度下，看其成分均化所需的时间。
另一个实验是把两层时间另一个实验是把两层0.01 mm厚的、厚的、成分不一致的玻璃也放在成分不一致的玻璃也放在1300OC下，看其下，看其成分均化的时间对比两个实验的结果成分均化的时间对比两个实验的结果前者需时前者需时140小时，后者需时仅小时，后者需时仅1分钟•说明使成分不一致的液层变薄，有助于促说明使成分不一致的液层变薄，有助于促进玻璃液的均化进玻璃液的均化 如何使液层变薄？如何使液层变薄？•实践中，让玻璃液的流动就能使成实践中，让玻璃液的流动就能使成分不一致的液层变薄也即对流有分不一致的液层变薄也即对流有助于玻璃液的均化助于玻璃液的均化•还可以对玻璃施加机械力来使液层还可以对玻璃施加机械力来使液层变薄，这就是搅拌变薄，这就是搅拌 搅拌方式和搅拌方式和对液流的影响对液流的影响 常规常规(挤压式挤压式)旋转旋转6个三叉式搅拌机的标准布置个三叉式搅拌机的标准布置以以90O 相位差相位差“挤压挤压”模式模式(反向旋转反向旋转)运行运行黏性液体的均匀所必黏性液体的均匀所必须的须的“拉伸和折叠拉伸和折叠”作用作用 相位差为相位差为90O的搅拌机的搅拌机可以看到搅拌机的正确的可以看到搅拌机的正确的“拉伸和折叠拉伸和折叠”作用，以及波筋的被拉伸。
作用，以及波筋的被拉伸这是最有效的搅拌机设置这是最有效的搅拌机设置 同相位搅拌机同相位搅拌机非常小的拉伸，非常差的搅拌非常小的拉伸，非常差的搅拌虽然搅拌机方向正确但相位不协调虽然搅拌机方向正确但相位不协调成了从搅拌机之间泵送更多的玻璃液成了从搅拌机之间泵送更多的玻璃液 旋转方向一致旋转方向一致旋转方向一致旋转方向一致(顺时针顺时针)的搅拌的搅拌使卡脖出口处的液流偏向一侧使卡脖出口处的液流偏向一侧液流的主要部分在流向下游液流的主要部分在流向下游工作部时，流向搅拌机缝工作部时，流向搅拌机缝隙的对侧隙的对侧回旋液流把前进流以漩回旋液流把前进流以漩涡的形式推向进涡的形式推向进 常规（挤压式）旋转常规（挤压式）旋转所有相邻的搅拌机都为所有相邻的搅拌机都为90O的相位差，的相位差，而且旋转方向相反，而且旋转方向相反，但两侧边部的旋转方向不正确但两侧边部的旋转方向不正确未搅拌的玻璃液从未搅拌的玻璃液从搅拌机和池壁砖之搅拌机和池壁砖之间通过间通过热的生产流玻璃液加热的生产流玻璃液加速穿过搅拌机和池壁速穿过搅拌机和池壁砖之间的缝隙砖之间的缝隙玻璃液流玻璃液流 常用常用(挤压式挤压式)旋转旋转6个三叉式搅拌机的标准布置个三叉式搅拌机的标准布置以以90O 相位差相位差“挤压挤压”模式模式(反向旋转反向旋转)运行运行大部分生产流从中大部分生产流从中间一对搅拌机穿过流向下游间一对搅拌机穿过流向下游搅搅 拌拌 后后 液液 流流 之之 间间 的的 分分 界界 线线搅拌机相位正确使搅拌后的液流分界线对称搅拌机相位正确使搅拌后的液流分界线对称 常用常用(挤压式挤压式)旋转旋转但第四和第五个搅拌机同相位但第四和第五个搅拌机同相位左侧分界线向中间移动左侧分界线向中间移动在这种情况下，有较多的玻璃液在第四和第五个在这种情况下，有较多的玻璃液在第四和第五个搅拌机中间被泵送流向上游。
这样卡脖的右侧向搅拌机中间被泵送流向上游这样卡脖的右侧向前流的玻璃液量较少因此，分界线向右侧移动前流的玻璃液量较少因此，分界线向右侧移动 常用常用(挤压式挤压式)旋转旋转但第五和第六搅拌机同相位但第五和第六搅拌机同相位大部分为基本上大部分为基本上上没有被搅拌上没有被搅拌的玻璃液的玻璃液右侧的分界线向中间移动右侧的分界线向中间移动搅拌机相位不正确使分搅拌机相位不正确使分分界线向中心线靠近分界线向中心线靠近 端面照片上可以看到搅拌分界线端面照片上可以看到搅拌分界线端面照片上可以看到由搅拌分界线产生的端面照片上可以看到由搅拌分界线产生的Rayleigh条纹条纹 梳齿式搅拌机梳齿式搅拌机玻璃玻璃液流液流两侧搅拌机相对旋转两侧搅拌机相对旋转（中间液流向下游）（中间液流向下游）相位不一致相位不一致 梳齿式搅拌机梳齿式搅拌机玻璃玻璃液流液流两侧搅拌机相对旋转两侧搅拌机相对旋转（中间液流向下游）（中间液流向下游）相位相同相位相同 梳齿式搅拌机梳齿式搅拌机两侧搅拌机相对旋转两侧搅拌机相对旋转（两侧边部液流向下游）（两侧边部液流向下游）相位不同相位不同玻璃液流玻璃液流示踪剂的原始位置示踪剂的原始位置两股分开的液流在中间两股分开的液流在中间汇合在一起，产生一个汇合在一起，产生一个“分界线分界线”玻璃液被挤压在玻璃液被挤压在搅拌机和侧壁砖搅拌机和侧壁砖之间，实质上没之间，实质上没有被搅拌到有被搅拌到 梳齿式搅拌机梳齿式搅拌机同向旋转同向旋转玻璃玻璃液流液流示踪剂的原始位置示踪剂的原始位置全部玻璃液在搅全部玻璃液在搅拌机和侧壁砖拌机和侧壁砖之间通过－实质之间通过－实质上未被搅拌上未被搅拌 。