坩埚分开口坩埚与横口坩埚(也即闭口坩埚,俗称甏bèng)两种。开口坩埚内玻璃液与火焰直接接触,玻璃液温度较高,熔化玻璃较迅速,目前多用于单坩埚窑熔制光学玻璃、激光玻璃等。而换热式多坩埚窑则常用闭口坩埚。闭口坩埚内玻璃液不与火焰接触,是由火焰放热通过坩埚壁传递给玻璃液,玻璃液温度与火焰温度相差℃以上,因而熔化温度的提高受到一定限制,熔化慢,产量小。但用闭口坩埚时,同窑坩埚之间互不干扰,每一坩埚可以单独控制,比较灵活。同时,不受气氛的影响,适宜用来熔化铅玻璃、颜色玻璃等。
闭口坩埚的水平断面有椭圆形(俗称长底坩埚)和圆形(俗称圆底坩埚)两种,见图1和图2。长底坩埚可以提高窑底面积的利用率,增大坩埚容量,提高玻璃液利用率,但制造困难,坚固性较差,两侧下部易开裂。圆底坩埚则反之。由于操作习惯和长底坩埚的优点,目前较普遍采用的是长底坩埚。
坩埚不能太高,以保证上下温差不致过大。坩埚的大小以容量(L)计。闭口坩埚最大的为L,最小的为6L;开口坩埚最大的为L,个别的达L。
坩埚内熔化的玻璃液不可能全部用于成形。这是因为液面上的脏玻璃液要刮去,未熔化好的或是与成形黏度不符的玻璃液要挖去,还有一部分玻璃液粘在坩埚壁和留于底部未能利用以及成形时损失等。所以实际用于成形的玻璃液量较坩埚内熔化好的玻璃液量要少,两者之比称为玻璃液的利用率(俗称得料率)。
得料率=(坩埚内熔化好的玻璃液量-刮料量-挖料量-留料最-铁杆头子料-甏口玻璃丝量)/坩埚内熔化好的玻璃液量
玻璃液的利用率与窑结构、坩埚形状与质量、玻璃质鼋要求、熔制难易以及操作条件等因素有关。一般玻璃液的利用率为50%75%,技术玻璃为20%40%。根据玻璃液的利用率和成形所需的玻璃液量,就可初步确定所用坩埚的大小。
制造开口坩埚所用的原料要求较高,除选用优质耐火黏土外,还经常掺加高铝矾土,有时选用其他材质或在坩埚表面涂上耐蚀层。
闭口坩埚的原料大半系黏土质,质量较差。目前坩埚寿命最长不超过30天,一般在20~30天,最短的不到10天。造成坩埚损坏的主要问题是窑孔和腰裂。坩埚寿命短,不但影响玻璃的产量、质量和产品成本,而且更换损坏的坩埚大大加重了劳动强度。