Способ производства теплопоглощающего стекла

 

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАВДЕГО СТЕКЛА состава, мас.%: SiOj72,12-72,15 ,4-1,53 CaO7,7-7,8 MgO3,63-3,67 14,19-14,27 0,25-0,32 , SOa0,18-0,25 Cl0,.20-0,30 путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия, углеродсодаржащего компонента и оксидов железа с последующей варкой и вьфаботкой, отличающийся тем, что, с целью повыщения теплопоглощающих свойств, в шихту дополнительно вводят хлористый натрий, а в качестве углеродсодержащего компонента используют графит, причем соотношение оксидов железа и СО графита (l-l,2):l,a соотношение :хлористого натрия и сульфата натрия 1:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК ае а) 4(51 С 03 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ причем соотношение оксидов железа и графита (1-1,2):1, а соотношение

;хлористого натрия и сульфата натрия

1й {0,8-1 ° 2).

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ19 (2 1) 3485 183/29-33 (22) 25.,08.82 (46) 23.01,85, Бюл,Р 3 (72) Б,Е.Романов, И.Н.Горина, А.Г.Шабанов, Н.В.Шепельская, В.И.Оржевский, А,Н,Олейникова и Н.И.Ряснов (71) Весоюзный научно-исследовательский институт технического и специального строительного стекла н Саратовский завод технического стекла .(53} 666.1.031 (088.8} (56) 1,Соловьев С,П.Специальные строительные стекла. И,, Стройиздат, 1971, с,40-50. (54)(57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛОПОГЛОЩАЮЩЕГО СТЕКЛА состава, мас.Ж:

810 72,12-72,15

А1 0 1,4-1,53

СаО 7 ° 7-718

МЕО 3,63-3,67 агО 14, 19-14,27

Ре О 0,25-0,32, so> 0,18-0,25

С1 0,,20-0,30 путем составления шихты из стеклообразующих компонентов, сульфата натрия, углеродсодержащего компонента и оксидов железа с последующей варкой и выработкой, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения теплопоглощающих свойств, в шихту дополнительно вводят хлористый натрий а в качестве углеродсодержаУ

O щего компонента используют графит, cg

135716 2

t0 !

ЗО мен части сульфата натрия с целью введения бескислородного соедине- ния натрия, при разложении которого образующиеся ионы "а конкурируют за

+ ион кислорода, способствуя восстанов М ЯФ ленив ионов Fe до

В то же время в начальный период варки NaC1 способствует разложению . карбонатов основных компонентов

1 1

Изобретенйе относится к стекольной промышленности, в частности к стекловарению и может быть использовано при создании стекол со специ.1 альными свойствами, защищающими от солнечной радиации, Известные способы производства теплопоглощаинцего стекла характеризуются введением в состав шихты

oRHcH железа с последующим rIepexoдом Ре О в Fed, для чего приходится вводить различные специальные до бавки - уголь, крахмал, металлический алюминий, металлическое олово и т.д, Известен способ получения тепло- . .поглощающего стекла путем варки шихты содержащей кроме стеклообраэующих окислов поваренную соль в качестве; ускорителя варки и нефтяной кокс в 20 ,качестве восстановителя железа (крокуса) (11 .

Недостатками известного способа являются затруднительная стабилиза-, . ция процесса варки и появление не-;. провара, в стекломассе из-за отсут- ствия ускорителя варки в виде сульфата натрия, непостоянное содержание . элементарной серы s нефтяном коксе, приводящее к произвольному изменению цвета и неравномерному окра- шиванию стекла, а также повышенный расход дефицитной кальцинированной соды для поддержания в составе стек-. ла Ha 0 до 15,5-16%.

Спектральное пропускание в види:мой области 72-»74И, в инфракрасной мечее 35%.

Целью изобретения является новы шение теплопоглощающих свойств, Цель достигается тем, что соглас", но способу производства теплопоглощающего стекла состава, мас.%:

Si0g 72,12-72,15

À1 01 1,47-1;53

СаО 7,7-7,8

И@0 3,63-3,б7

Ma 0 14 9-!4,27

Fe<0 О, 25-0, 32

S0 0,18-0,25

С1 09200930 путем составления шихты иэ стеклообраэующих компонентов, сульфата натрия, углеродсодержащего компонен" та и оксидов железа с последующей . варкой и выработкой, в шихту дополнительно вводят хлористый натрий, а а в качестве углеродсодержащего

/ компонента используют графит, причем соотношение оксидов железа и графита (1-1,2) :1, а соотношение хлористого натрия и сульфата натрия

1: (0,8-1,2) .

С целью нейтрализации окраски трехвалентного железа в шихту мож Ф но. вводить Мв01 в соотношении Fe

;.-.; Na0 1:1, кроме. того, МРП способствует ускорению процесса варки стекла.

Сушность предлагаемого способа производства теплопоглощающего стекла с голубым оттенком заключается в направленном управлении в процессе стекловарения образованием центров поглощения в инфракрасной области солнеч" ного спектра с одновременным подав-: лением нежелательных центров окраски в видимой области спектра, придающих стеклу нежелательную дополнительную окраску и .-.ннжающих светопропуска" ние получаемого стекла. Это объясняется ролью каждого компонента вводимой добавки - окиси железа, графита и хлорида натрия, и одного иэ основных компонентов - сульфата нат рия, их взаимодействием между собой и с другими компонентами шихты, Хлористый натрий NaC1 вводится взашихты„ в чем и выражается его роль как ускорителя варки путем увеличения степени декарбонизации шихты, когда совместное использование в шихте сульфата натрия и поваренной соли увеличивает степень декарбонизации (т,е. удаление газообразного

СО ) до 93% против 29% при использовании одного сульфата натрия.

Растворение же СО . в стекломассе, как окислнющего компонента, затруд Ц няет. восстановление ионов Fe до Fe

Указанная многофункциональная роль хлорида натрия, используемого в присутствии сульфата натрия, при . водит к снижению температур варки и . кристаллизации стекломассы.

Окись железа в процессе восстанов«

24 ления графитом образует ионы Ге служащие центрами поглощения в

1135716 4

,мит 18,94, мел 3,32, пегматит 8,72, сода 23,32, сульфат натрия 0,65, .поваренная соль 0,72, крокус 0,154, графит 0,14.

Химический анапиз стекла, мас.% .

SiO< 72 12 А1 0 ) 1,50 Ре20 0,28

CAQ 7,70,MgO 3,63, Na 0 14,27, $0 О, :20, Cl 0,30.

Температура варки 15000 С. Темо

10: пература верхнего предела кристал:лизации 980 С. Коэффициент термио ческого расширенйя 80 10 1/град-.

: Спектральное пропускание в видимой..

:области 82%, в инфракрасной 30%.

Пример 3, Соотношение Ре203

:к С 1,2:1, Жа $04 к NaCl )й),2. !

Количество шихты на 100 кг стекломассы,кг. песок 66,29, доломит

18 94 мел 3,32, пегматит 9,72, сода 23,32, сульфат натрия 0,55, поваренная соль О,бб,крокус 0,168, графит 0,14.

Химический анализ стекла, мас.X: Si02 72,12, А120) ) ° 53 ° Ре20) 0,32, 25 Си0 7,73, MgO 3,64, Na<0 14,20, SO 0,18, С1;. 0,28..

Температура варки 1510 С. Температура верхнего предела кристаллизации 975 С, Коэффициент термичес о

3б кого расширения 81,10 1/град. Спектральное пропускание в видимой .области 80%, в инфракрасной - 34X.

3 инфракрасной области спектра и, Ъ поглощая частично в красной части

:видимой области, придают стеклу голубой оттенок.

Графит (углерод ) кроме восстановления ионов Fe также восстанавлива3 6 Яет ионы 5 до 5, которые вместе с + оставшимися ионами Й создают желтые центры окраски, образуемые тетра + эдрически координированным ионом f6 с=2с сульфидным ионом =, замещающим один пх анионов кислорода в его координационной сфере.

Сложение голубых и желтых центров окраски в сумме придает стеклу зеле ный оттенок. Сульфат натрия вводится как лучший из всех существующих уско рителей варки стекломассы и в то же

2время является источником ионов о для образования желтых центров окрас ки, Снижение введения в шихту сульфата натрия приводит к образованию та" кой минимальной .концентрации желтых центров окраски, которая выходит за пределы кривой чувствительности глаза, и стекло выглядит чисто голубым.

Учитывая, что каждый из дополнительно вводимых ингредиентов несет как положительную, так и отрицательную функции, решающее значение имеет соотношение всех вводимьи в шихту ингредиентов, которое сводит к минимуму их нежелательное влияние и усиливает .положительные эффекты.

Пример 1. Соотношение Fe 0> к С I:1, На. $04 к НаС1 1:0,8.

Количество шихты на 100 кг стекломассы, кг: песок 64,70, сода 24,04,40 доломит 19,41, мел 3,52, пегматит,9,82, сульфат натрия 0,84, поваренная соль 0,70, крокус 0 14 графит 0,14. Температура варки

1505 С, 45

Химический анализ стекла, мас.%:

$ 02 72э)5 А120) 1е47ю СаО 7,80, MgO 3,67 Na20 14 21 °

Cl 0,20, Ре20 0,25, Температура верхнего предела крис-50 таллизации 980 С, Коэффициент термно ческого расширения 80 ° 10 1/град.

Спектральное пропускание в видимой области 81%, в инфракрасной — 30%.

Пример 2, Соотношение Ре О 55 к С 1:I,i, Na2$04 к ЫаС1 I:1,1.

Количество шихты на 100 кг стек- ломассы, кг: песок 66,29, доло»

П р н м е р 4. Соотношение Fe

$04 к, NaC1 1:125, Fe к NnO 1:1,5.

Количество шихты на IQQ кг стекломассы кг: песок 64 70,:.доломит 19 4.1 ° мел 3,52, пегматит 9,82, сода 24, 04, сульфат натрия 0,56, поваренная соль 0,70, крокус 0,14, графит 0,14, двуокись марганца 0,24.

Химический анализ стекла, мас.%3

SiO2 72,)4,Al)Oq 1,50, Fe20g 0,)3l, FeO 0,119 ° СаО 7,7O,MgO 3,63, Na2O )4,19,SORY 0,20,С1 0,20, МХ10 О, )9, Температура варки 1495 С. Тем-. пература верхнего предела кристалли- зации 975 С. Коэффициент термического расширения 80 10 1/град.

Спектральное пропускание в видимой области 81%, в инфракрасной - 22%.

Предлагаемый способ варки стекла позволяет получать теплопоглощающее полированное стекло на существукнцих промышленных линиях, 1135716

Составитель О.Самохина

Редактор Н,Джугаи Техред A.Áàáèíåö Корректор И.Демчик

Ol Ю

Заказ, 1 0236/14 Тираж 457

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская иаб.9д 4/5

Подписное

Филиал ППП ".Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Народно-хозяйственный экономический эффект обусловлен сферами применения теплопоглощающего стекла (остекление зданий, сооружений и средств ..транспорта, обеспечивающего снижение проникновения прямой солнечной радиации в 2-2,5 раза.и улучшение условий труда, что приводит к увеличению производительности.

Ожидаемый экономический эффект в сфере производства от внедрения теплопоглощающего стекла составит 1,5 мпн, руб.в год.