Способ приготовления стекольной шихты


 


Владельцы патента RU 2472720:

Автономная некоммерческая организация высшего профессионального образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" (RU)

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве тарного, строительного и других видов стекол. Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества конечного продукта и снижение его себестоимости, ускорение процесса компактирования шихты, возможность компактирования смеси стекольного боя с сырьевыми материалами стекольной шихты, снижение энергозатрат за счет устранения ряда технологических операций. Способ подготовки стекольной шихты включает измельчение стеклобоя, смешение его со связующим и компактирование, причем стекольный бой сначала увлажняют 40% водным раствором жидкого стекла, в полученную смесь добавляют сырьевые компоненты шихты, перемешивают и компактируют при давлении 7,0-10 МПа. Для компактирования используют стекольный бой с размером частиц 0,08-0,40 мм, а смесь стеклобоя и сырьевых компонентов шихты увлажняют до 12-16%. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве тарного, строительного и других видов стекол.

Из уровня техники известен способ приготовления стекольной шихты, включающий подготовку и перемешивание сырьевых компонентов, увлажнение до 1-18% холодной или горячей технической водой с жесткостью менее 11 мг.экв/л, с водородным показателем 4,4-13,0 и положительным индексом насыщения, компактирование шихты и ее охлаждение по А.С. СССР №1609747 «Способ приготовления стекольной шихты».

Данный способ не позволяет компактировать стеклобой, так как вода не вступает во взаимодействие со стеклобоем и не связывает гранулы стеклобоя.

Хотя в настоящее время для варки промышленных стекол преимущественно используют смесь из сырьевых компонентов шихты с добавлением 10-30% стеклобоя, компактирование стекольной шихты позволяет ускорить процессы стекловарения и уменьшить летучесть компонентов шихты при варке стекол.

При компактировании шихты на основе стекольного боя, прочность гранул в известном способе не превышает 2,6-3,3 МПа, что приводит к разрушению гранул при транспортировании.

Наиболее близким техническим решением является способ подготовки стекольной шихты, заключающийся в предварительном измельчении стеклобоя до фракции 2,5 мм, приготовление 12,5-20% водного раствора соды и сульфата натрия при соотношении Na2 СО3/Na2 SO4=80/20-95/5, подогрева раствора до 50-80°С и последующее компактирование по А.С. СССР №1599323 «Способ подготовки стекольной шихты».

Основным недостатком предлагаемого способа является низкая прочность гранул на основе стекольного боя.

Кроме того, недостатком данного способа являются длительные стадии смешивания, растворения в воде и подогрева водного раствора дорогостоящих компонентов. В известном способе сульфат и карбонат натрия являются необходимыми компонентами для компактирования шихты на основе стеклобоя.

Техническим эффектом от применения предлагаемого способа является повышение качества конечного продукта и снижение его себестоимости, возможность компактирования смеси стекольного боя с сырьевыми материалами стекольной шихты, снижение энергозатрат за счет устранения ряда технологических операций.

Технический эффект достигается тем, что способ подготовки стекольной шихты включает измельчение стеклобоя, смешение его со связующим и компактирование, причем стекольный бой сначала увлажняют 40% водным раствором жидкого стекла, в полученную смесь добавляют сырьевые компоненты шихты, перемешивают и компактируют при давлении 7,0-10 МПа. Для компактирования используют стекольный бой с размером частиц 0,08-0,40 мм, а смесь стеклобоя и сырьевых компонентов шихты увлажняют до 12-16%.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что стекольный бой сначала увлажняют 40% водным раствором жидкого стекла, в полученную смесь добавляют сырьевые компоненты шихты, перемешивают и компактируют при давлении 7,0-10 МПа. Для компактирования используют стекольный бой с размером частиц 0,08-0,40 мм, а смесь стеклобоя и сырьевых компонентов шихты увлажняют до 12-16%.

Использование в предлагаемом способе 40% водного раствора жидкого стекла с кислотным модулем 3, выпускаемого отечественной промышленностью, и устранение технологических операций, используемых в известном способе, снижает энергозатраты и себестоимость конечного продукта.

Изобретательский уровень предлагаемого способа подтверждается тем, что введение в состав стекольной шихты 40% водного раствора жидкого стекла позволяет компактировать стекольные шихты на основе стекольного боя и сырьевых компонентов шихты, ускорить процесс компактирования, устранить ряд технологических операций и повысить качество конечного продукта, в частности прочность гранул на сжатие.

Проведенный анализ известных способов подготовки стекольной шихты позволяет сделать заключение о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Оптимальными параметрами, экспериментально полученными, являются влажность стекольной шихты 12-16% и давление прессования 7-10 МПа (табл.1).

В предлагаемом способе использование стекольного боя в смеси более 30% требует увеличения влажности до 20%, что экономически нецелесообразно и ведет к недопустимому увеличению содержания оксида натрия в стекле. Это существенно снижает химическую стойкость стекла до 4-5 гидролитического класса.

В предлагаемом способе увлажнение шихты менее 12% приводило к самопроизвольному разрушению гранул за счет нехватки связующего. Увлажнение шихты более 10% приводило к перерасходованию связующего, удорожанию конечного продукта и снижению качества стекла.

В предлагаемом способе использование стекольного боя более 0,40 мм не позволяет получить высокую прочность гранул и требует дополнительного расхода связующего. Использование фракций менее 0,08 мм не позволяет получить однородную смесь за счет коагуляции мелких частиц с отдельными сырьевыми компонентами шихты. В предлагаемом способе в порцию стекольного боя вводили полностью необходимое количество 40% водного раствора жидкого стекла, а в полученную смесь постепенно добавляли сырьевые материалы шихты. Изменение последовательности ввода 40% водного раствора жидкого стекла приводит к тому, что при его введении в сырьевые компоненты шихты происходит схватывание шихты, препятствующее равномерному распределению компонентов. Это существенно снижает прочность компактированной стекольной шихты.

Пример 1. Бой тарного стекла (таблица 2) мололи в фарфоровой шаровой мельнице с уролитовыми шарами в течение 4 часов и рассеивали на ситах.

В фракцию стеклянного боя добавляли необходимое количество связующего и перемешивали в пропеллерной мешалке в течение 2 минут. В качестве связующего брали 40% водный раствор жидкого стекла с кислотным модулем 3.

В полученную смесь, находящуюся в работающей пропеллерной мешалке, порционно добавляли необходимое количество сырьевых компонентов шихты. Сырьевые компоненты шихты отвешены и предварительно перемешаны для получения тарного стекла марки БТ-1.

Общее рассчетное количество связующего в смеси обеспечивало влажность стекольной шихты 12%.

Полученную смесь после перемешивания компактировали на прессе ПГ-500. Размеры брикетов составляли: d 23 мм, Н - 12-14 мм.

Таблица 1
Способ
Параметры Предлагаемый по примеру Известный
1 2 3
Состав: стекольный бой 30 30 30* 100
сырьевые компоненты шихты 70 70 70* -
размер гранул, мм 0,08-0,40 0,08-0,40 0,08-0,40* 2,5
влажность стекольной шихты, % 12 14 16* 4-10
давление прессования, МПа 7; 8; 9; 10; 7; 8; 9; 10 7; 8; 9; 10* -
прочность на сжатие, МПа 8,9; 9,4; 11,2; 13,8 9,6; 11,2; 13,5; 15,2 12,7; 14,0; 15,4; 16,8* 2,6-3,3
вид связующего 40% водный раствор жидкого стекла 40% водный раствор жидкого стекла 40% водный раствор жидкого стекла 12,5-20% водный раствор соды и сульфата натрия в соотношении 80/20-95/5
Технологические операции Помол стекольного боя Помол стекольного боя
Перемешивание стекольного боя с 40% водным раствором жидкого стекла Приготовление и подогрев до 50-80°
Перемешивание полученной смеси с сырьевыми компонентами шихты водного раствора Na2 СО3 и Na2 SO3
Компактирование стекольной шихты Перемешивание
Контроль качества Компактирование
Контроль качества
* - пример осуществления контроля качества брикетов.
Таблица 2
Химический состав стеклянного боя тарного стекла, мас.%
SiO2 Аl2O3 CaO MgO Na2O SO3 2O3
72,5 2,5 7,0 4,0 14,0 0,2 0,09

Пример 2. Составы стеклянного боя, сырьевых материалов шихты тарного стекла БТ-1 и технология смешения компонентов со связующим были такими же, как и в примере 1.

Влажность смеси составляла 14%, а давление прессования при компактировании стекольной шихты составляло 7, 8, 9 и 10 МПа (таблица 1).

Пример 3. (см. пример 2).

Влажность смеси составляла 16%, а давление прессования 7, 8, 9 и 10 МПа.

После компактирования стекольной шихты производили контроль качества брикетов.

Пример осуществления контроля качества брикетов.

Для контроля качества брали пять брикетов размером 023 мм и h=14 мм, полученные из смеси с влажностью 16% при давлении прессования на прессе ПГ-500-10 МПа (таблица 1).

Прочность брикетов определяли на разрывной машине R-0,5. Брикеты помещали в специальные зажимы. После равномерного сжатия

Из данных примеров видно, что применение предлагаемого способа позволит повысить качество конечного продукта и снизить его себестоимость, ускорит процесс компактирования шихты, позволит компактировать смесь стекольного боя с сырьевыми материалами стекольной шихты, снизит энергозатраты за счет технологических операций. Таким образом, технический эффект предлагаемого изобретения достигнут.

Способ подготовки стекольной шихты, включающий измельчение стеклобоя и смешение его с сырьевыми компонентами шихты и связующим, увлажнение и компактирование, отличающийся тем, что для компактирования используют стекольный бой с размером частиц 0,08-0,40 мм, который сначала увлажняют 40%-ным водным раствором жидкого стекла, в полученную смесь добавляют сырьевые компоненты шихты, перемешивают и компактируют при давлении 7,0-10 МПа, причем смесь стеклобоя и сырьевых компонентов шихты увлажняют до 12-16%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве тарного, архитектурно-строительного и других типов стекол. .

Изобретение относится к производству минеральных волокон. .
Изобретение относится к технологии получения базальтовых материалов с заданными потребительскими свойствами. .

Изобретение относится к производству минерального волокна и связано с рециркуляцией отходов минерального волокна (MB) в установке для производства MB, используемого в качестве тепло- и звукоизоляции в строительной индустрии.
Изобретение относится к технологии получения базальтовых материалов с заданными свойствами. .

Изобретение относится к очистке высококремнеземистого сырья и может быть использовано в промышленности для изготовления опорных труб, тиглей для выращивания монокристаллов кремния, нужд микроэлектроники и других высокотехнологических производств, использующих особо чистое кварцевое стекло.

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов стекольного производства и может быть использовано при получении гранулята из расплава материала, в частности, в стекольной промышленности при ремонте стекловаренных печей или при производстве стройматериалов.
Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам подготовки стекольной шихты. .

Изобретение относится к способам подготовки шихты для изготовления стеклогранулята для пеностекла

Изобретение относится к способам приготовления шихты для варки теплопоглощающего стекла бронзового цвета. Технический результат изобретения заключается в сокращении улетучивания дорогостоящего селена при транспортировке шихты и варке стекла. Шихту получают путем дозирования и перемешивания основных стеклообразующих материалов, состоящих из 52-64% кварцевого песка, доломита, мела, кальцинированной соды, полевого шпата, сульфата натрия и добавок (натриевая селитра, хлорид натрия, селен, оксид кобальта и железосодержащий компонент). В качестве дополнительного железа и кремнеземсодержащего материала используют 0,5-7% диатомита влажностью 5-10% и содержанием железа 2-5%, а в качестве селеносодержащего компонента применяют 3,22-11,49%-ный водный раствор селенита натрия в количестве 0,04-0,5% от массы приготавливаемой порции шихты. Раствор селенита предварительно перемешивают с диатомитом и кварцевым песком, а затем подают остальные компоненты и производят общее перемешивание и увлажнение шихты. 3 пр., 1 ил.

Изобретение относится к способу подготовки шихты и изготовления гранулята для производства пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты, расширении сырьевой базы, снижении энергозатрат процесса производства и сокращении времени подготовки шихты. Шихта последовательно подается в смеситель и смеситель-гранулятор, которые представляют собой установленные последовательно первую установку типа «Каскад» и вторую установку типа «Каскад». Каждая из установок «Каскад» содержит привод, шнек и корпус. В корпусе каждой установки типа «Каскад» имеются решетки с отверстиями, ножи, решетка с пазами и нож камнеотделителя. В первую установку типа «Каскад» из дозировочного бункера загружают кремнеземсодержащее сырье карьерной влажности 15-50% и диаметром кусков 80-90 мм. После первой установки типа «Каскад» полученную массу кремнеземсодержащего сырья промежуточного помола, с размером частиц 0,5-1 мм подают к бункеру второй установки типа «Каскад», представляющей собой смеситель-гранулятор. Одновременно во вторую установку типа «Каскад» из бункера также дозируется магнийсодержащее сырье с размером фракций 0,1-0,63 мм, в отношении 1:4 по массе к кремнеземсодержащему сырью. 3 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к оборудованию подготовки шихты для изготовления гранулята для производства пеностекла. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты, расширении сырьевой базы, снижении энергозатрат процесса производства и сокращении времени подготовки шихты. Линия подготовки шихты содержит дозировочные бункеры компонентов шихты, смеситель, ленточный транспортер и смеситель-гранулятор. Смеситель и смеситель-гранулятор представляют собой установленные последовательно первую установку типа «Каскад» и вторую установку типа «Каскад». Каждая из установок «Каскад» содержит привод, шнек и корпус. В корпусе каждой установки типа «Каскад» имеются решетки с отверстиями, ножи, решетка с пазами и нож камнеотделителя. В первую установку типа «Каскад» из дозировочного бункера загружают кремнеземсодержащее сырье карьерной влажности 15-50% и диаметром кусков 80-90 мм. После первой установки типа «Каскад» полученную массу кремнеземсодержащего сырья промежуточного помола, с размером частиц 0,5-1 мм подают к бункеру второй установки типа «Каскад», представляющую собой смеситель-гранулятор. Одновременно во вторую установку типа «Каскад» из бункера также дозируется магнийсодержащее сырье с размером фракций 0,1-0,63 мм, в отношении 1:4 по массе к кремнеземсодержащему сырью. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам приготовления шихты для производства стекла. Сырьевые материалы подвергают совместному измельчению до достижения по крайней мере у 50% компонентов размера не более 10 мкм, полученную смесь компактируют, далее нагревают со скоростью от 5 до 20°С в минуту, не допуская вспенивания, до температуры 700-1300°С и выдерживают при максимальной температуре не более 3 часов. Измельчение проводят по мокрому или сухому способу. Мокрое измельчение осуществляют при влажности шихты от 40 до 80%. При измельчении по сухому способу шихту компактируют не позднее 1 часа после окончания процесса измельчения. Предлагаемый способ приготовления шихты позволяет получить гомогенную на микроуровне стекольную шихту, обладающую повышенной варочной способностью, а также сохранить достигнутый уровень однородности стекольной шихты, избежать ее расслоения, пыления и потерь шихты при хранении и транспортировке. 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к производству гранулята для изготовления пеностекла и пеностеклокерамики. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты. Подготовку кремнеземсодержащего компонента осуществляют вылеживанием кремнеземсодержащего сырья в хранилищах при карьерной влажности 15-55%. Затем кремнеземсодержащий компонент дробят, измельчают в смесителе-грануляторе «Каскад» до размеров частиц 0,3-1,5 мм с последующим смешиванием со щелочным компонентом и водой. Полученную суспензию подвергают распылительной сушке в сушильно-грануляционной установке, гранулированию и последующей сепарации высушенных гранул с получением гранулята с влажностью не более 7 мас.%. 9 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к способу подготовки стекольной шихты. Технический результат заключается в повышении смачивающей способности раствора и увеличении скорости протекания твердофазных реакций компонентов шихты, снижении давления брикетирования. Способ подготовки стекольной шихты включает перемешивание сырьевых компонентов, введение связующего - 40% раствора жидкого стекла в количестве 5,0 мас. % с добавлением суперпластификатора МБ-1 в количестве 0,5 мас. %. Брикетирование осуществляют при давлении прессования 5,0 МПа. 2 табл.
Наверх