Physico-chemical investigation of the behavior of sodium in the float glass process : Part 2 : Reactions of sodium and oxygen dissolved in the bath of molten tin

Abstract

The chemical reactions which may be evoked by the joint action of sodium and oxygen dissolved in the molten tin of the float bath are discussed from a thermodynamic point of view. It is shown that the prevalent thermodynamic conditions preclude precipitation of Na2O from the tin melt at decreasing temperatures, but admit chemical reactions of sodium and oxygen with the refractory material (burnt fire clay). The thermodynamic conditions for the sodium and oxygen transfer from the tin bath to the refractory lining are specified, and the reactions occurring in the lining by the incorporation of Na2O are considered. The results indicate that large amounts of Na2O can be incorporated in the refractory material. Since under the prevailing conditions the sodium and oxygen contents of the tin melt are very small, however, the transport of large amounts of Na2O from the glass melt to the refractory lining can only take place over a long time period. Es werden die thermodynamischen Bedingungen erörtert, unter denen im Floatbad chemische Reaktionen möglich sind, die auf der gemeinsamen Teilnahme von den im Zinnbad gelösten Elementen Natrium und Sauerstoff beruhen. Dabei wird gezeigt, daß unter den herrschenden Verhältnissen eine Ausscheidung von Na2O aus dem Zinnbad bei fallenden Temperaturen auszuschhließen ist, aber Reaktionen von Natrium und Sauerstoff mit der feuerfesten Auskleidung der Floatwanne (Schamotte) stattfinden können. Die thermodynamischen Bedingungen für den Übergang des Natriums und Sauerstoffs von der Zinnschmelze in die feuerfeste Auskleidung werden erörtert, und die Reaktionen, die beim Einbau von Na2O in die Auskleidung zu erwarten sind, werden diskutiert. Die Ergebnisse zeigen, daß es der feuerfesten Auskleidung möglich ist, größere Mengen von Na2O aufzunehmen. Da aber unter den gegebenen Umständen die Natrium- und Sauerstoffgehalte der Zinnschmelze sehr klein sind, kann der Transport größerer Mengen von Na2O aus der Glasschmelze in die feuerfeste Auskleidung nur über längere Zeiträume erfolgen.