Способ подготовки шихты для производства стекла
Изобретение относится к области строительства, в частности, к способам подготовки сырьевых материалов для произ водства стекла. Сущность изобретения: способ подготовки шихты для производства стекла осуществляют предварительным смешиванием всех компонентов шихты и водного раствора гидроксида натрия. Смесь подвергают температурной обработке при 170-200oС. После испарения воды смесь нагревают до 400-700oC.
Изобретение относится к области строительства, в частности к способам подготовки сырьевых материалов для производства стекла.
Известен способ подготовки шихты для производства стекла, заключающийся в измельчении, сушке и рассеве компонентов через сита 0,8-1,1 м с их последующим смешением [1]. Недостатками способа являются малая гомогенизация шихты, отсутствие физико-химического взаимодействия между компонентами, возможность расслаивания. Наиболее близким техническим решением к предложенному способу является способ подготовки шихты для производства стекла, включающий обработку кремнезема водным раствором оксида натрия и термообработку при температуре до 200oC с последующим смешением со всеми компонентами шихты [2]. Недостатками способа являются его длительность при наличии двух стадий, а также малая гомогенизация смеси компонентов, отсутствие физико-химического взаимодействия между ними, что не исключает возможность расслаивания, значительные энергозатраты. Задачей изобретения является сокращение длительности подготовки шихты, повышение степени гомогенизации, физико-химического взаимодействия между компонентами и уменьшение энергозатрат за счет снижения температуры обработки. Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе подготовки шихты для производства стекла путем обработки кварцевого песка водным раствором гидроксида натрия при 170-200oC, смешивания компонентов шихты, предварительно смешивают компоненты шихты, а после обработки водным раствором гидроксида натрия осуществляют дополнительную термообработку при 400-700oC. Компоненты шихты после измельчения и рассева смешивают с водным раствором гидроксида натрия и подвергают температурной обработке при 170-200oC в течение 1-1,5 ч. Раствор гидроксида натрия в этих условиях кипит. В процессе кипения раствора осуществляется перемешивание компонентов шихты и ее гомогенизация. Одновременно начинается физико-химическое взаимодействие между компонентами. После испарения воды смесь компонентов подвергается дальнейшей температурной обработке, которая заключается в подъеме температуры до 400-700oC с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,5 ч. В процессе температурной обработки происходит удаление химически связанной воды и физико-химическое взаимодействие между компонентами шихты. Наличие в составе шихты других химических соединений и, в частности, компонентов, содержащих алюминий и магний, которые являются составной частью большинства стекол, сдвигает процессы физико-химического взаимодействия между компонентами шихты в область пониженных температур в сравнении с температурой обработки смеси по прототипу. Это объясняется высокой химической активностью алюминия и магния и каталитическим воздействием соединений алюминия на многие физико-химические процессы. В результате образуется сыпучий порошок, в котором все компоненты шихты равномерно распределены вокруг частиц кварцевого песка, что обеспечивает отсутствие расслаиваемости при транспортировке и ускоряет процессы стеклообразования и гомогенизации в стекловаренной печи. Способ иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В качестве базового выбрали состав, примерно соответствующий наиболее массовому типу - листовому стеклу, мас.%: SiO2 - 71,6 Al2O3 - 1,7 CaO - 6,7 MgO - 4,0 Na2O - 16,0 В качестве сырьевых компонентов использовали кварцевый песок, глинозем, мел, оксид магния и 45%-ный водный раствор гидроксида натрия. С учетом того, что оксид кальция вводится в виде мела, а оксид натрия в виде 45%-ного водного раствора гидроксида натрия, для получения 100 г стекла компоненты были взяты в следующих количествах: Кварцевый песок - 71,6 Глинозем - 1,7 Мел (CaCO3) - 13,3Оксид магния - 4,0
Гидроксид натрия (45%-ный раствор) - 44,0 (Na2O-16,0)
Навески компонентов помещали в тигель из нержавеющей щелочеустойчивой стали и помещали в муфельную печь, где выдерживали при 170-200oC в течение 1 ч. Затем поднимали температуру до 400oC и выдерживали при этой температуре 0,5 ч. В итоге получали сыпучий белый порошок. На этом операция подготовки шихты заканчивалась. Из полученной шихты изготовили образец стекла. С этой целью подготовленную шихту помещали в корундовый тигель, который ставили в муфельную печь. Температуру в печи поднимали до 1350o и выдерживали тигель с шихтой в течение 0,5 ч. Содержимое тигля выливали на металлическую плиту, оно представляло собой прозрачную текучую массу. Отжиг образцов стекла проводили при 550oC в течение 1 ч. После остывания проверяли визуально качество образцов. Каких-либо дефектов (уплотнений, непроварившихся зерен, посторонних включений) в образцах обнаружено не было. В том числе не было и мелких газовых пузырьков - "мошки", которая была обнаружена при изготовлении стекла по прототипному способу. Пример 2. Навески компонентов, указанных в примере 1, подготовили и поместили в тигле в муфельную печь, где выдерживали при 170-200o в течение 1,5 ч. В результате этой обработки вода полностью испарялась из смеси. В дальнейшем температуру поднимали до 700oC и выдерживали при этой температуре в течение 0,5 ч. Полученный порошок переносили в корундовый тигель и нагревали до 1450oC с последующей выдержкой при этой температуре в течение 1,0 ч. Полученный расплав выливали на металлическую плиту и получали образцы в виде дисков. Отжиг образцов стекол проводили при 550oC в течение 1,0 ч. Визуальная оценка качества образцов показала, что стекла не имеют газовых пузырьков, уплотнений, посторонних включений, непроваренных частиц. Таким образом, сравнивая полученные результаты подготовки шихты по известному и предлагаемому способу, можно отметить, что предлагаемый способ позволяет сократить время подготовки шихты, снизить температуру ее обработки на 100 oC, повысить качество готового стекла.
Формула изобретения
Похожие патенты:
Изобретение относится к области получения заготовок для оптических деталей и может быть использовано при изготовлении основы дисков оптических запоминающих устройств
Изобретение относится к формующему оборудованию, в частности, к способу изготовления стеклоизделий посредством формующего оборудования, включающего формующие элементы, такие как матрица, пуансон и формовое кольцо, используемые при формовании изделий из порций расплавов или полурасплавов, например стекла, а более конкретно к способу изготовления стеклоизделий и устройству для его осуществления
Изобретение относится к оборудованию для формирования штучных стеклоизделий, в частности стеклянных рассеивателей, плафонов для люстр и т.п
Изобретение относится к абразивным материалам на основе вспененного стекла
Изобретение относится к технологии изготовления изделий из стекла и может быть использовано в машиностроении при изготовлении стеклоформующего оборудования, работающего методом прессования
Устройство для формования изделий из стекла // 2087430
Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в линиях дозирования различных компонентов, например, компонентов стекольной шихты
Способ изготовления стеклянного бисера // 2081859
Способ изготовления стеклянных шариков // 2108984
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении из стеклопорошка стеклянных шариков, предназначенных для фильтров различного назначения, светоотражающих устройств, а также для струйно-абразивной обработки поверхности металлов
Способ изготовления гидрофобного порошка // 2109698
Изобретение относится к области нанесения покрытий на порошкообразные материалы и может быть применено для получения гидрофобного мелкодисперсного порошка, предназначенного для использования в медицинской технике в качестве рабочего тела в установках, работающих на принципе псевдоожижения слоя порошка и используемых для лечения ожоговых больных, а также в качестве наполнителя в строительных материалах, пластмассах и красках
Способ приготовления стекольной шихты // 2115632
Изобретение относится к области производства сыпучих смесей с одновременным их увлажнением
Способ формования полированного стекла на несвободной жидкопленочной металлической поверхности // 2123981
Изобретение относится к стекольной промышленности
Способ плазменной обработки дисперсных тугоплавких материалов и устройство для его осуществления // 2128148
Изобретение относится к электроплазменной технологии и может быть использовано для термообработки и сфероидизации порошков тугоплавких материалов
Изобретение относится к технике регулирования толщины листового материала, получаемого из расплава методом вытягивания, и может быть использовано в производстве листового стекла, в частности на машинах вертикального вытягивания стекла (ВВС)
Устройство для формования ленты стекла // 2142435