MgO量后加入BaO,降低电导和介电损耗，同时缩短了料性 ４、利用双碱效应，调整NaO/K2O的比例，提高抗电性和化稳
性。
调整结果如下：
氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 重量％ 71.5 3.0 0.2 7.0
MgO K2O Na2O BaO
1.5 3.5 10.5 2.5
玻璃工艺学
（2）碳粉3.含5%率
由碳粉引入的固定碳与芒硝引入的Na2SO4
之比。即 碳粉含率＝
碳粉×C含量
×100%
芒硝×Na2SO4含量
生产上一般控制在3－5%
（3）芒硝含率
由芒硝引入的Na2O与芒硝和纯碱引入的 Na2O总重量比。即
芒硝引入的Na2O 芒硝含率＝
×100%
芒硝和纯碱引入的Na2O
一般掌握在5－8%
（4）萤石含率
由萤石引入的CaF2量与玻璃总量之比。 萤石含率＝ 萤石×CaF2 ×100% 玻璃总量
一般在1%以下
（5）碎玻璃掺入率
指配合料中碎玻璃用量与配合料量之比
碎玻璃掺入量＝ 碎玻璃量 生料量＋碎玻璃量
一般控制在25－30%
×100 %
配合料的制备（掌握）
配合料的质量要求 原料的运输和贮存 原料的加工处理 配合料的称量 配合料的混合 配合料的输送与贮存 配合料的质量检验与粒化
玻璃工艺学
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4、计算配料的气体率和产率：
气体率
100Kg玻璃的原料总重 生成玻璃重 100Kg玻璃的原料总重量
100%
产率
1
气体率
玻璃生成重量（100Kg 配合料重量
） 100%
5、换算成一付配合料的原料用量并计算碎玻璃用量： 一付配合料（包括碎玻璃在内）的总重量由所选的混料机加 工能力决定，如500公斤。
CaO 4.0
ZnO 3.7
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8
(四）对已有成分局部调整方法举例： 由于实用性能的提高、生产上熔化率提高等原因，须通过少量 多次的方式逐渐调整以达到所设计的成分。 一般地，玻璃中Al2O3、ZrO２等难熔物调整量要比SiO2、Na2O CaO的小些，后者较大，但一般也不宜超过0.1%，而对前者幅度就 更小。这样可以保持正常生产，减少制品中缺陷的产生。 现需要在近似器皿玻璃的成分基础上，设计一种刚化玻璃绝缘 子成分：
硫酸钠
+0.67
硫酸钙
+0.70
硫酸钡
+0.4
硝酸钠
+0.32
二氧化锰
+1.09
三氧化砷
+0.93
三氧化二铁
+0.25
原料（1Kg/100Kg砂） 氧化还原数
煤（100%C） -6.70
焦碳（85%C) -5.70
硫磺
-6.4
萤石
-1.0
注意： + 氧化性，- 还原性； 其它原料氧化还原数为0；
玻璃工艺学
玻璃工艺学
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此外还加入一些赋予玻璃必要性质而不使玻璃主要性质变差的 氧化物，使其组成氧化物在５-６种以上。这里须结合各种氧化物 的作用，以及双碱效应、硼反常、铝反常等知识。
最后，还应当考虑加入适当的辅助原料如澄清剂、助熔剂等。 （二）玻璃成成分的设计和确定的过程
１、提出设计玻璃的性能要求： 根据玻璃制品使用要求，列出以下主要性能要求： 膨胀系数、软化点、热稳性、化稳性、机械强度、电学性质、 光学性质等以及如熔制温度、成形温度、退火温度等工艺性能。 有关的一些参数可以参照国家标准，同类产品性能要求。
因为要求的膨胀系数较小，所以加入的氧化物必须有利于降低热膨 胀系数，为此加入半径小、电荷高的阳离子（如Ｌｉ＋、Ｍｇ２＋、 Ｚｎ２＋、Ｂ３＋、Ｚｒ４＋等）。
最终经过性质计算，确定设计玻璃组成如下：
氧化物 重量％
SiO2 62.0
Al2O CaO MgO ZnO Li2O B2O3 ZrO2 3
14.7 7.6 5.0 5.0 1.5 3.6 0.6
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（二）、配料工艺流程：
砂岩 硅砂
煅烧 选矿 水冷 干燥 粗碎 筛分
粉碎 筛分
粉库 粉库
石灰石 白云石 萤石 纯碱 芒硝 煤粉 碎玻璃
粗碎 粗碎 水洗 拆包 拆包 筛分 洗涤
粉碎 粉碎 粗碎 粉碎 粉碎 筛分 筛分 粉碎 筛分 筛分
破碎
筛分
粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库
称量
称量 混合
称量
每付配合料生料湿基总重
注意： 先计算干基用量，后计算湿基用量； 计算配合料的气体率应在引入辅助原料和补挥发之后进行，必 要的情况下需调整气体率，可用引入同量组成氧化物条件下气体生 成量大的原料代替生成量小的原料，增加气体率；相反的替换则降 低气体率。如碳酸钠与硝酸钠、白云石与碱式碳酸镁等之间的替换 等。 若原料化学组成为湿基，则需求出干基总重，然后求加水量。
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另外，已知配合料料方以及各原料的化学组成，求玻璃的化学 组成的过程：
①根据各原料的成分和用量，计算出每种原料引入玻璃中的氧 化物数量；
②除去挥发性原料的挥发损失； ③求各氧化物的总和，再计算出各氧化物的百分数，即所求的 玻璃成分。
玻璃工艺学
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三、配合料的制备
（一）配合料的质量要求：
1、具有正确性和稳定性： 即各原料的化学成分，配合料的水分和粒度要求正确并保持 稳定。这就要求原料组成正确、稳定，料方计算正确，针对原料 成分变化及时调整，经常校正称量设备，做到称量准确。 2、具有一定量的水分： 加入一定量的水分，可以起减少粉尘、防止分层、加速熔化 （先润湿石英原料，形成水膜，溶解3-5%的纯碱和芒硝）、提高 混合均匀度的作用。 含水量：一般纯碱配合料在3-5%，芒硝配合料在3-7%，砂 粒越细，所需水量越多。 注意纯碱配合料的水化特性造成的影响和针对措施。
水 混合 运输
窑头料仓 投料机
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配合料制备（掌握）
玻璃组成的设计和确定(熟悉）
设计依据 玻璃的物理和化学性质。 玻璃组成的表示 以组成玻璃的化合物的质量分数
配合料的计算（熟悉）
依据 方法
以玻璃的组成和原料的化学成分为基础， 计算出熔化100kg玻璃液所需各种原料 的用量，再算出每副配合料中，即 500kg或1000kg玻璃配合料各种原料 的用量。
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5、配合料的氧化还原态势(Reducing and Oxydizing Potential)
配合料氧化还原数 Wi Ri
其中 wi-------各原料以100公斤石英砂为基准的用量 Kg Ri--------各原料的氧化还原数
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各种原料的氧化还原数
原料（1Kg/100Kg砂） 氧化还原数
玻璃配合料的制备
一、玻璃成分的设计和确定 （一）玻璃成分设计原则：
１、根据组成、性质和结构的关系，要求设计的玻璃满足预定 性能要求；
２、设计的组成能形成玻璃而析晶倾向小； ３、设计的玻璃必须符合熔制、成形等工艺要求； ４、按设计生产的玻璃价格低、原料易得。 具体地 首先：根据玻璃制品的物理-化学性能和工艺性能，选择合适 的氧化物系统，确定３-４种总量达９０％左右的主要氧化物含量。 这里，在利用相图或玻璃形成区图选择组成点时，应当使组成点接 近低共熔点或相界线，远离析晶区，以降低玻璃的析晶倾向。
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２、拟定玻璃的组成 一般有两类情况：
（１）对于玻璃新成分的确定
有关相图
选择玻璃组成点，拟定玻璃组成；
玻璃形成区图
（２）对于已有成分作局部调整
首先：根据性能要求，参考已有成分，结合生产条件，调整玻 璃中各氧化物的比例，拟定出原始组成；
然后按照有关性质计算公式算出主要性质，并与预期要求
对照，不符和要求时，反复调整组成，直至达到要求，最终拟
8.3.1 配合料的质量要求
1 必须具有正确性和稳定性
一付配合料中各原料用量 100Kg玻璃各原料用量 增大系数
增大系数 一付配合料中生料总重 100Kg玻璃所需原料总重
6、计算每付配合料原料湿基用量：
湿基用量
每付配合料各原料干基用量 1 水分%
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7、计算配合料中生料加水量：
加水量 每付配合料中生料含指定水分时总重 生料湿基重量
每付配合料中粉料干基总重 1 生料指定含水率
定玻璃的组成。
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３、实验、测试、确定组成
组成
配料
实验 未达到要求
调整
熔制参数
中试
组成确定，投产
性能测试 达 到 要 求
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（三）玻璃新成分的确定方法举例
１、根据相图确定玻璃成分
设计一种化学仪器玻璃，要求热膨胀系数低于３８*１０-７／℃
ＳｉＯ２
现采用ＣａＯ-Ａｌ２Ｏ３-ＳｉＯ２
系统由图可知，红点与黄点平衡温度分
别为１３４５ ℃和１１７０ ℃，都处
于低共熔点，不易析晶。后者更易熔化，
添加其它成分后，一般所须温度会高出
低共熔点３００-４００ ℃，工业窑炉
可以达到次温度。故可选此组成点。
ＣａＯ
Ａｌ２Ｏ３
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该点组成（％）： ＣａＯ：２３.３ Ａｌ２Ｏ３：１４.７ ＳｉＯ２： ６２.０ 另外，为了符合仪器玻璃的要求，加入一定量的其它氧化物。
P2O5：61.2 Al2O3:3.8
BaO:35.0
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为进一步减少P2O5的挥发，提高化稳性，降低析晶倾向和调整 光学常数，以B2O3代替P2O5，以CaO和ZnO代替BaO，通过实验 和性质测定，确定组成如下：
氧化物 P2O5 重量％ 50.5
B2O3 10.7
Al2O3 BaO 3.8 27.3