Способ приготовления шихты для варки окрашенных оптических стекол для светофильтров

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам приготовления шихты для производства оптического, окрашенного в массе стекла. Технический результат - обеспечение стабильности технологического процесса при производстве окрашенного оптического стекла с заданными спектральными характеристиками. Способ приготовления шихты для варки окрашенных оптических стекол для светофильтров, включающий предварительный анализ всех химических компонентов шихты, состоящей из легкоплавких компонентов, компонентов с малой механической прочностью, компонентов с малой насыпной плотностью, красящих и других модифицирующих добавок, их ранжирование по температуре плавления, механической прочности, насыпной плотности, где взвешивание и последующее перемешивание шихты проводят в два этапа, из которых, на первом этапе взвешивают и вносят в сосуд для перемешивания легкоплавкие компоненты, которыми являются нитраты, карбонаты, сульфаты щелочных и щелочноземельных элементов, а также компоненты с малой механической прочностью и малой насыпной плотностью частиц, причем красящие и другие модифицирующие добавки взвешивают и помещают в сосуд для перемешивания между слоями легкоплавких компонентов, полученную смесь интенсивно перемешивают с обеспечением равномерного распределения красящих добавок в указанных компонентах, на втором этапе в полученную шихтную смесь, находящуюся в сосуде для перемешивания, вводят тугоплавкие компоненты и смесь вторично перемешивают с обеспечением равномерного распределения компонентов по всему объему шихты. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Для реализации способа приготовления шихты для варки окрашенных оптических стекол для светофильтров состав химических компонентов шихты первоначально анализируют и ранжируют по температуре плавления, а также механической прочности и насыпной плотности. Для анализа и ранжирования компонентов шихты привлекаются как справочные, так и экспериментальные данные, с учетом критериев ранжирования.

Если данные по температуре плавления и «истинной» плотности компонентов (т.е. плотности монокристаллов) и др. могут быть широко представлены в справочной литературе, то данные по насыпной плотности и механической прочности соответствующих компонентов могут быть отображены как в паспортных данных поставщиков, так и получены экспериментально.

Так как насыпная плотность компонентов, например, может варьироваться от партии к партии, а также изменяться со временем, то для ее измерения существуют специальные приборы, выпускающиеся серийно. При этом важнейшим параметром, позволяющим провести ранжирование по величине насыпной плотности, является отношение насыпной плотности к «истинной» плотности (как правило, выраженной в процентном отношении). По определению насыпная плотность сыпучих компонентов вследствие малого размера частиц и наличия воздушных полостей между ними всегда меньше плотности соответствующего монокристалла. Таким образом, по отношению насыпной плотности к «истинной» плотности можно провести ранжирование компонентов на компоненты с малой и большой насыпной плотностью.

Под воздействием нагрузки, например в процессе помола, насыпная плотность может изменяться, в том числе как увеличиваться, так и уменьшаться. Увеличение насыпной плотности может происходить

вследствие механического уплотнения сыпучих смесей (в том числе вибрационного), а также ввиду деформации частиц и их частичного разрушения, вследствие чего осколки более крупных частиц заполняют мелкие воздушные пустоты. В то же время при малой механической прочности частиц, в процессе помола, частицы сыпучих компонентов значительно уменьшаются в размерах, а количество и общий объем воздушных пустот увеличивается и тем самым насыпная плотность уменьшается, относительно насыпной плотности до помола. Таким образом, проведя помол сыпучих компонентов в стандартных условиях можно сделать заключение и провести соответствующее ранжирование компонентов по их механической прочности.

В сводной таблице 1 приведены данные анализа шихтных компонентов, представленных в примерах реализации метода №1,2,3 (включая дополнительный материал к ответу на запрос от 24.04.2017). Насыпная плотность и механическая плотность компонентов измерялись экспериментально.

Для измерения насыпной плотности применялись три цилиндрических мерных сосуда, выполненных из плавленого корунда емкостью ~20 мл. Объем сосудов определялся заполнением дистиллированной водой при температуре 20°С. Мерные сосуды наполнялись шихтными компонентами до верха, без уплотнения и взвешивались на лабораторных весах с погрешностью ±0,001 г. По результатам измерений определялось среднее значение насыпной плотности и стандартное отклонение (среднее стандартное отклонение приведено в Таблице 1 в круглых скобках).

Для измерения механической прочности компонентов их подвергали механическому ручному помолу в агатовой ступке в течение двух минут при нагрузке 500 гр. После помола перемолотый компонент ссыпали в одну большую емкость и повторно измеряли его насыпную плотность с использованием трех мерных сосудов с использованием лабораторных весов.

Как видно из таблицы 1, наименьшей насыпной плотностью из представленных компонентов обладает оксид цинка, плотность которого составляет значения от 12,3% до 6,9% от «истинной» плотности для реактивов одного химического состава разных поставщиков и химической чистоты (ZnO БЦО и ZnO ч). Наименьшей механической прочностью обладает нитрат натрия (NaNO3 хч), насыпная плотность которого вследствие механического помола уменьшилась на 21%.

Для ранжирования компонентов с целью формирования двух групп компонентов (таблица 2), состоящих из легкоплавких компонентов, а также компонентов с малой насыпной плотностью и с малой механической прочностью (группа 1), а также тугоплавких компонентов (группа 2) были использованы следующие критерии ранжирования;

легкоплавкие компоненты шихты - Т пл. ≤1000°С

компоненты с малой насыпной плотностью - отношение насыпной плотности к плотности ≤30%

компоненты с малой механической прочностью - уменьшение насыпной плотности после помола ≥-10%.

тугоплавкие компоненты шихты - Т пл. ≥1500°С.

Как видно из сопоставления таблиц 1 и 2 температура плавления (точнее возгонки) оксида цинка (ZnO) превышает значение в 1500°С, однако с учетом малой насыпной плотности и критерия ранжирования (отношение насыпной плотности к плотности ≤30%) этот компонент, как и оксиды свинца (Pb3O4, чда и PbO (осч, кр. модиф.) отнесены к первой группе компонентов, включающих как легкоплавкие компоненты, так и компоненты с малой насыпной плотностью и малой механической прочностью. К последним, в соответствие с критериями ранжирования, относятся нитраты калия и натрия (KNO3, хч, NaNO3, хч), а также соответствующие карбонаты (K2CO3, хч, Na2CO3, хч), которые обладают не только малой механической плотностью, но низкой температурой плавления (Тпл. менее или равна 1000°С).

1. Способ приготовления шихты для варки окрашенных оптических стекол для светофильтров, включающий предварительный анализ всех химических компонентов шихты, состоящей из легкоплавких компонентов, компонентов с малой механической прочностью, компонентов с малой насыпной плотностью, красящих и других модифицирующих добавок, их ранжирование по температуре плавления, механической прочности, насыпной плотности, при этом взвешивание и последующее перемешивание шихты проводят в два этапа, из которых на первом этапе взвешивают и вносят в сосуд для перемешивания легкоплавкие компоненты, которыми являются нитраты, карбонаты, сульфаты щелочных и щелочноземельных элементов, а также компоненты с малой механической прочностью и малой насыпной плотностью частиц, причем красящие и другие модифицирующие добавки взвешивают и помещают в сосуд для перемешивания между слоями легкоплавких компонентов, полученную смесь интенсивно перемешивают с обеспечением равномерного распределения красящих добавок в указанных компонентах, на втором этапе в полученную шихтную смесь, находящуюся в сосуде для перемешивания, вводят тугоплавкие компоненты и смесь вторично перемешивают с обеспечением равномерного распределения компонентов по всему объему шихты.

2. Способ по п. 1, в котором тугоплавкие компоненты вводят, предпочтительно, в виде SiO2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к шихте для производства стекла. Шихта для получения цветного стекла содержит, мас.

Изобретение относится к оптически прозрачным стеклокристаллическим материалам магнийалюмосиликатной системы. Предлагается прозрачный ситалл, содержащий, мас.%: SiO2 40-50; Al2O3 10-15; MgO 6-10; ZnO 20-25; Na2O 0,5-3; TiO2 3-9; ZrO2 1-6; As2O3 0,1-1.

Изобретение относится к области технологии силикатов и касается производства стекла, которое может быть использовано для изготовления изделий хозяйственно-бытового и декоративно-художественного назначения.

Стекло // 2642585
Изобретение относится к технологии силикатов и касается составов стекол, которые могут быть использованы для изготовления изделий хозяйственно-бытового назначения.

Изобретение относится к технологии цветного стекла, которое может быть использовано, например, для изготовления посуды, художественных изделий. Зеленое стекло содержит, мас.%: SiO2 64,6-66,3; СаО 4,3-7,0; MgO 0,5-1,5; Na2O 11,0-15,0; K2O 0,5-1,0; Pr2O3 3,5-4,2; Cr2O3 0,2-0,4; В2O3 9,0-11,0.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы при декорировании керамических изделий бытового назначения, плиток.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к производству стекол, которые могут быть использованы для изготовления изделий декоративно-художественного назначения.

Изобретение относится к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования керамических изделий. Керамический пигмент содержит, мас.%: SiO2 10,5-12,0; Al2O3 16,8-22,0; Fe2O3 40,0-45,0; Cr2O3 2,3-4,0; MgO 10,0-12,0; NaF 7,2-12,7; СоО 3,0-5,4.

Изобретение относится к технологии силикатов, а именно к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы для декорирования фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий.

Изобретение относится к составам керамических пигментов, которые могут быть использованы в производстве фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий. Технический результат – повышение щелочестойкости пигмента.

Изобретение относится к способу получения однородного стекла. Способ включает составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование.

Изобретение относится к устройству для гибки стекла. Гибочное устройство содержит опорный элемент, формовочный рельс, содержащий неподвижную часть формовочного рельса, жестко закрепленную на опорном элементе, и шарнирную часть формовочного рельса, шарнирно установленную на опорном элементе.

Изобретение относится к способу локальной кристаллизации стекол под действием лазерного пучка. Локальную кристаллизацию стекол лантаноборогерманатной системы, легированных неодимом, проводят с помощью импульсного фемтосекундного лазера, перемещающегося относительно стекла со скоростью 10-50 мкм/с на глубине от 100 мкм.

Изобретение может быть использовано в стекольной, керамической и металлургической промышленности для приготовления шихт способом, предусматривающим физико-химическую активацию тугоплавких сырьевых материалов.
Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к фосфатным стеклам. Стекло содержит следующие компоненты, мас.%: P2O5 58,00-70,00; K2O 8,50-18,50; Al2O3 7,10-8,90; ВаО 9,80-11,50; B2O3 3,70-5,20; SiO2 1,80-2,30; SnO2 1,10-1,25 Au 0,005-0,02 (сверх 100%).

Изобретение относится к области получения фторидных стекол с широким диапазоном пропускания. Технический результат изобретения заключается в получении оптически прозрачных стекол без кислородсодержащих примесей с расширенным диапазоном пропускания от 0,21 мкм до 7,5 мкм для фторцирконатного стекла и от 0,225 мкм до 8 мкм для фторгафнатного стекла.

Изобретение относится к получению новых синтетических материалов для производства силикатного стекла на основе предварительной обработки основных традиционных сырьевых материалов с частичной или полной заменой части их на гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

Изобретение относится к брикетам, используемым для производства искусственных стекловидных волокон. Технический результат изобретения заключается в уменьшении времени повышения прочности брикетов из отходов минеральной ваты, содержащих сахарный компонент и цементное связующее.

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.

Изобретение относится к производству гранулята для изготовления пеностекла и пеностеклокерамики. Технический результат изобретения заключается в повышении однородности и химической активности шихты.

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам приготовления шихты для производства оптического, окрашенного в массе стекла. Технический результат - обеспечение стабильности технологического процесса при производстве окрашенного оптического стекла с заданными спектральными характеристиками. Способ приготовления шихты для варки окрашенных оптических стекол для светофильтров, включающий предварительный анализ всех химических компонентов шихты, состоящей из легкоплавких компонентов, компонентов с малой механической прочностью, компонентов с малой насыпной плотностью, красящих и других модифицирующих добавок, их ранжирование по температуре плавления, механической прочности, насыпной плотности, где взвешивание и последующее перемешивание шихты проводят в два этапа, из которых, на первом этапе взвешивают и вносят в сосуд для перемешивания легкоплавкие компоненты, которыми являются нитраты, карбонаты, сульфаты щелочных и щелочноземельных элементов, а также компоненты с малой механической прочностью и малой насыпной плотностью частиц, причем красящие и другие модифицирующие добавки взвешивают и помещают в сосуд для перемешивания между слоями легкоплавких компонентов, полученную смесь интенсивно перемешивают с обеспечением равномерного распределения красящих добавок в указанных компонентах, на втором этапе в полученную шихтную смесь, находящуюся в сосуде для перемешивания, вводят тугоплавкие компоненты и смесь вторично перемешивают с обеспечением равномерного распределения компонентов по всему объему шихты. Изобретение развито в зависимом пункте формулы. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Наверх