Способ приготовления шихты

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано на стекольных заводах для интенсификации процессов стекловарения и повышения производительности печи. С целью интенсификации стекловарения способ приготовления шихты включает перемешивание стеклообразующих компонентов, причем в шихту вводят порошкообразный металл, выбранный из группы: алюминий, цинк, олово. Введение металлического порошка значительно повышает теплопроводность и электропроводность шихты, а это позволяет ускорить процесс стекловарения за счет более быстрого прогрева глубинных слоев шихты, время варки сокращается в 8-10 раз.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано на стекольных заводах для интенсификации процессов стекловарения. Цель изобретения- интенсификация стекловарения. В шихту при смешивании вводят металлический порошок алюминия, цинка или металла, инертного по отношению к стекломассе, например олова. При этом, если коэффициент теплопроводности шихты до введения порошка был λ₁, то после введения порошка коэффициент будет λ₂.. При варке интенсивность расплавления шихты и производительность печи зависят от скорости прогрева глубинных слоев шихты и количества тепла, получаемого шихтой. Количество тепла определяется приблизительно формулой где Q количество тепла, полученного шихтой S площадь сечения; Dt- разность температур δ толщина слоя; l коэффициент теплопроводности. Если l₁ коэффициент теплопроводности шихты без порошка, а λ₂- коэффициент теплопроводности шихты с порошком, то можно определить насколько меньше будет количество тепла, полученное шихтой с порошком При использовании электроподогрева или электроварки полезный эффект будет еще более значительным. При введении в шихту металлического порошка повышается электропроводность шихты, при этом ток пойдет не только через стекломассу, но и непосредственно через шихту. При этом выделение тепла будет происходить непосредственно в шихте, где количество выделяемого тепла будет определяться отношением: Q 0,24I²Rt,
где Q количество тепловой энергии, кал/с
I сила тока, А
R сопротивление проводника, Ом,
t время протекания тока, с. П р и м е р 1. При составлении шихты один из компонентов, который раньше вводился в виде оксида (AI₂O₃), вводим в виде металлического порошка, количество алюминия составляет 2 мас. При этом, если шихта без порошка имела λ₁≃ 0,3Вт/м°С, то шихта с порошком имеет λ₂≈ 4,5Вт/м°C. Если Q≈100% то

т. е. дополнительное количество тепла, получаемое шихтой, будет составлять 1500% Или шихтой дополнительно будет получено в 15 раз больше тепла. Электропроводность шихты незначительная для получения дополнительного эффекта за счет электроподогрева. П р и м е р 2. Шихту прессуют при давлении пресса 45 МПа. В качестве связки применяют 6% воды. В шихту до прессования вводим 1 мас. металлического олова. Варку ведут в печи с металлическим подом (т.е. на расплаве жидкого олова), чтобы при расплавлении шихты олово имело возможность уйти из стекломассы. При этом, если шихта без порошка имеет λ₁≈ 0,3Вт/м°С, то шихта с порошком λ₂= 0,95Вт/м°C. Если Q≈100% то

т. е. дополнительное количество тепла будет составлять 310% Или дополнительно будет получено шихтой в 3 раза больше тепла. Электропроводность шихты в этом случае мала и при электроварке дополнительного выделения тепла за счет пропускания тока через шихту не будет. П р и м е р 3. Шихту прессуют при давлении пресса 50 МПа. В качестве связки применяют 7% воды. В шихту до прессования вводим 10 мас. порошка металлического олова. При этом, если шихта без порошка имеет λ₁≈ 0,3Вт/м°С, то шихта с порошком λ₂= 6,8Вт/м°C. Если Q≈100% то
,
т. е. дополнительное количество тепла будет составлять 2260% Или шихтой будет получено дополнительно в 22 раза больше тепла. При использовании электроподогрева или электроварки будет дополнительное выделение тепла за счет протекания тока через шихту. П р и м е р 4. При составлении шихты вводим в ее состав порошок металлического цинка. Количество введенного цинка составляет 150 мас. При этом, если шихта до введения порошка λ₁≈ 0,3Вт/м°С, то после введения порошка λ₂≈ 16Вт/м°C. Если Q≈100% то

т. е. дополнительное количество тепла, получаемое шихтой, будет составлять 5300% Или шихтой дополнительно будет получено в 53 раза больше тепла. Использование изобретения позволит значительно интенсифицировать процесс стекловарения и повысить производительность печи при учете, что увеличение теплопроводности шихты на 100% дает повышение производительности примерно на 20-З0%
Кроме того, введение алюминия или цинка в металлическом виде позволяет ввести больше этих компонентов, чем в виде тугоплавких оксидов, и значительно повысить химическую стойкость стекла.

Формула изобретения

Способ приготовления стекольной шихты путем перемешивания стеклообразующих компонентов, отличающийся тем, что, с целью интенсификации стекловарения, в шихту вводят порошкообразный металл, выбранный из группы: алюминий, цинк и олово.