摘要:通过对硅沙的颗粒度的分析，介绍了颗粒度与硅沙成份的关系和原理，说明了硅沙对熔化的影响。
关键词：硅沙 颗粒 熔化
硅沙是浮法玻璃的主要原料，控制的好坏直接影响着玻璃产、质量和生产的稳定性。硅沙是由砂岩粉碎或长期风化而来，摸清硅沙的成分特性和熔化原理，对玻璃生产的稳定性有着特殊意义。
一：硅沙颗粒与成分的关系
硅沙的成分一般是：二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钾、氧化钠等，砂岩在破碎和风化时，首先会从组分不同的内部缺陷部位破裂，形成颗粒，如同等的两组砂岩，一组含有铝、铁等杂质，另一组纯二氧化硅，含有二氧化硅的组分将会更容易破碎，原因是：硅是四键组成，而含有其他组分的砂岩却不是。
理论纯砂岩是硅氧键为四面体网络结构，但有杂质存在时，如加入碱金属或碱土金属氧化物，在网络中出现了断点，在断点处消弱了玻璃结构强度，碱土金属与碱金属极为相似，会从氧化物引入单方向的O2- 离子连接处出现断点，出现网络缺陷，降低玻璃强度。所以说，砂岩首先会从缺陷处破裂。也就是说含有杂质处的砂岩更容易破碎。
从上面的分析看，硅沙的颗粒将与成分有关，细粉颗粒含有的杂质会较多，粗颗粒少，下面，对不同的矿藏不同粒度进行成份分析。
砂岩矿一：
平均： 98.87 0.36 0.06 0.13 0.01 0.07 0.09
100目以上 99.01 0.36 0.04 0.13 0.01 0.05 0.07
100--120目 98.80 0.36 0.07 0.13 0.02 0.08 0.10 120目以下 98.10 0.37 0.20 0.18 0.08 0.12 0.18
砂岩矿二
平均 95.40 2.30 0.15 0.35 0.06 0.90 0.03
100目以上 95.95 2.09 0.13 0.38 0.06 0.86 0.03
100--120目 95.36 2.46 0.17 0.32 0.06 1.10 0.03
120目以下 95.2 2.52 0.19 0.28 0.06 1.12 0.03
硅沙矿点一（海）
平均： 93.37 1.27 0.11 0.06 0.01 0.64 0.09
100目以上 97.8 1.19 0.01 0.06 0.01 0.45 0.08
100--120目 97.20 1.30 0.11 0.06 0.01 0.67 0.10
120目以下 96.5 1.65 0.15 0.07 0.02 0.90 0.15
硅沙矿点二（陆）
平均 90.8 4.95 0.3 2.45 0.95
100目以上 91.9 4.30 0.22 2.20 0.80
100--120目 87.27 6.98 0.38 2.86 1.19
120目以下 85.5 78.0 0.50 3.20 1.40
从几个矿点取样分析看与前面的理论分析基本相同，同一矿点的料在作筛分检测分析时，颗粒越细，含碱金属和碱土金属越多，含铁也多，这就要求在选择矿址和制定质量标准时要考虑以下几点，以确保质量稳定。
二：矿址及标准的制定
1：制定质量标准时，要考虑颗粒度，不管是粗颗粒还是细一些的，颗粒段要窄一些，保证成分均匀，以免由于颗粒度的波动而造成玻璃质量的波动，对于颗粒与熔化质量的关系在下面在讲。
2：选择储存量要大的矿点，矿原要丰富，经多方位，采样成分波动要小。
3：矿点开采设备、筛分等设备要先进，符合工艺先进，尽可能降低超细粉和大颗粒存在，缩小粉料颗粒段。
4：在同等的条件下，以选用风化较好的硅沙或砂岩作首选矿，一是风化矿硅沙颗粒在显微镜下观察会发现颗粒表面存在者较多的微裂纹，有利于硅沙与玻璃混合料中的助熔剂结合，增大了其接触面积和火焰受热面积，有利于熔化，降低了消耗。二是易于破碎，降低了加工成本，减少了杂质的混入。
三：颗粒对熔化的影响
硅沙在玻璃熔化过程中是最后完成的，硅沙的熔化速度直接影响着玻璃的熔化质量和能耗，选用合理的硅沙颗粒对质量的提高有着重要的作用。
1：硅沙的熔化
玻璃的最终形成时间，取决于硅沙的溶解时间，而硅沙的溶解速度有取决于硅沙单位质量所占有的裸露面积，颗粒越小，单位质量所占有的裸露面积越大，熔化速度越快。
玻璃形成时间（T）与硅沙颗粒的关系：
T=K．Ｒ３
Ｔ：玻璃形成时间
Ｒ：硅沙颗粒半径
Ｋ：与玻璃成分和温度有关的参数。
可见硅沙颗粒半径越小，熔化速度越快。在理论上说，颗粒越小越有利于熔化，但在实际生产中却不是这样的。
２；实际生产中颗粒度的选则
熔化投料，不管采用什么方法，都要在玻璃液面上形成一定的厚度的物料，而熔化主要靠上部火焰辐射热来熔化，原料上表面首先熔化，如果采用较多的细粉硅沙作原料，上表面很快熔化，形成半熔玻璃体，此玻璃体含有较多的微小气泡，此气泡在较低温度下互相不会合并变成大气泡而排出进入窑体空间，当混合料进一步前进进入高温区，含有微小致密气泡的半熔化玻璃体形成了一层保温层，阻制了火焰对下层混合料的传热，从而影响了熔化速度，增加了能耗。另外，细份多，夹杂的空气多，熔化 |
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