Способ получения силикатного стекла

Изобретение относится к способу получения силикатного стекла. Способ включает дозирование, усреднение и смешивание компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора и плавление шихты в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа. Выработку расплава осуществляют непрерывно. Транспортировку диспергированного расплава осуществляют отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3/ч в ванну стекловаренной печи. Слив стекломассы осуществляют через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи. 3 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам получения силикатного стекла и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Из уровня техники известны способы получения силикатного стекла.

Недостатком данных способов является высокая энергоемкость технологического процесса получения силикатного стекла.

Наиболее близким решением к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения силикатного стекла (Полляк, В. В. Теxнология строительного и теxнического стекла и шлакоситаллов / В. В. Полляк, П. Д. Саркисов, В. Ф. Солинов, М. А. Царицын. – М.: Стройиздат, 1983. – 432 с.), заключающийся в дозировании, усреднении и смешивании компонентов шихты, гранулировании шихты, периодической подаче гранулированной шихты в загрузочный карман стекловаренной печи, плавлении шихты в стекловаренной печи в течение 2 суток, непрерывной выработки расплавов, транспортировки диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи самотеком и слива стекломассы через отверстие в поде стекловаренной печи.

Недостатком прототипа является высокая энергоемкость и длительность технологического процесса синтеза силикатного стекла.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости и ускорение технологического процесса синтеза силикатного стекла.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения силикатного стекла включает дозирование, усреднение и смешивании компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты, плавление шихты, непрерывную выработку расплава, транспортировку диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи и слив стекломассы, причем подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем – в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3/час, а слив стекломассы выполняется через выработочный канал ванны стекловаренной печи.

Предложенный способ получения силикатного стекла отличается от прототипа тем, что подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем – в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, а транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3 /час.

Подача гранулированной шихты питателем в плазменный реактор позволяет снизить энергозатраты до 0,32 кВт на 1 кг стекломассы, что в 2,5-4,7 раза ниже по сравнению с известным способом (таблица 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика расхода энергии на получение 1 кг стекломассы

Известный способ Предлагаемый способ
0,8 – 1,5 кВт
(2800-5400 кДж)
0,32 кВт
(1152 кДж)

Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов представлен в таблице 2.

Таблица 2

Сопоставительный анализ технологических операций предлагаемого и известного и предлагаемого способов

Известный способ Предлагаемый способ
Дозирование, усреднение и
смешивание компонентов шихты
Гранулирование шихты
Периодическая подача гранулированной шихты в загрузочный карман стекловаренной печи
Плавление шихты в стекловаренной печи (2 суток)
Непрерывная выработка расплава
Транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи самотеком.
Слив стекломассы через отверстие в поде лабораторной стекловаренной печи
Дозирование, усреднение и
смешивание компонентов шихты
Гранулирование шихты
Непрерывная подача гранулированной шихты в питатель плазменного реактора
Непрерывная подача гранулированной шихты из питателя в плазменный реактор
Плавление шихты в плазменном реакторе (1 час)
Непрерывная выработка расплава
Транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи с помощью отходящего потока плазмообразующего газа плазменной струи плазмотрона
Слив стекломассы через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи

Проведенный анализ известных способов получения силикатного стекла позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «новизна».

Экспериментально установлены оптимальные параметры получения силикатного стекла при плавлении гранулированной шихты (таблица 3).

Таблица 3

Оптимальные параметры получения силикатного стекла при плавлении гранулированной шихты

Мощность, кВт Расход плазмообразующего газа, м3 /час Качество расплава
12 1,8 Непровар шихты
2,0 Непровар шихты
2,2 Непровар шихты
2,4 Непровар шихты
2,6 Расплав однороден
14* 1,8 Непровар шихты
2,0* Расплав однороден
2,2* Расплав однороден
2,2 Расплав вспенивается
2,6 Расплав вспенивается
16** 1,8 Непровар шихты
2,0** Расплав однороден
2,2** Расплав однороден
2,4** Расплав однороден
2,6 Расплав вспенивается
18 1,8 Непровар шихты
2,0 Расплав вспенивается
2,2 Расплав вспенивается
2,4 Расплав вспенивается
2,6 Расплав вспенивается

*, ** - оптимальные параметры получения силикатного стекла.

Пример получения силикатного стекла.

Для получения силикатного стекла использовали следующие компоненты: кварцевый песок (ГОСТ 22551-71), соду кальцинированную (ГОСТ 5100-85Е), мел (ГОСТ 17498-72), технический глинозем (ГОСТ 30559-98) и доломит (ГОСТ23672-79). Данные компоненты дозировали в пропорциях в пересчете на чистые оксиды: SiO2 – 73,0%, Al2 O3 – 1,6%, CaO – 8,6%, Na2 O – 13,6%, MgO – 3,8% и усредняли с помощью лабораторного смесителя в течение 30 минут, а затем шихту гранулировали, используя тарельчатый гранулятор, и подавали в питатель плазменного реактора УПУ-8М с плазменной горелкой ГН-5Р. После зажигания дуги плазменной горелки из питателя гранулированную шихту направляли в плазменный реактор с температурой плавления равной 7000-8000 К, мощностью работы 14-16 кВт и расходом плазмообразующего газа (аргон) 2,2 м3 /час, установленным в своде ванной стекловаренной печи. В течение 1 часа шихта в нем расплавлялась и образовавшийся диспергированный расплав транспортировался потоком отходящих плазмообразующих газов плазменной струи в ванну стекловаренной печи. После заполнения в течение 1 часа ванны стекловаренной печи, стекломассу в объёме 50 кг сливали через выработочный канал для последующего формования изделий.

Способ получения силикатного стекла, включающий дозирование, усреднение и смешивание компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты, плавление шихты, непрерывную выработку расплава, транспортировку диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи и слив стекломассы, отличающийся тем, что подача гранулированной шихты осуществляется непрерывно в питатель плазменного реактора и затем в плазменный реактор, плавление шихты выполняется в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа, транспортировка диспергированного расплава в ванну стекловаренной печи осуществляется отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3/ч, а слив стекломассы выполняется через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стекловаренным печам. Техническим результатом изобретения является предотвращение кристаллизации стекла при работе печи в аварийном режиме.

Изобретение относится к кислородо-топливным горелкам для использования в высокотемпературных печах. Технический результат изобретения заключается в предотвращении раннего смешивания окислителя и топлива, перегрева сопла.

Изобретение относится к устройству и способу плавления остекловывающихся материалов для подачи расплава стекла непрерывным способом в установки для формования расплава стекла (термин стекло означает матрицу, в основном стекловидную, в частности, полученную из минеральных композиций, обозначенных как стеклянные или твердые, в области получения стекловаты для изоляции).

Изобретение относится к способу и печи для сжигания с кислородным дутьем для плавления стекла. .

Изобретение относится к области плавления материалов и плавильных печей и, конкретнее, к плавлению материалов посредством сжигания золосодержащих топлив для подачи тепла для процесса плавления.

Изобретение относится к системе управления подачей и сжиганием пылевидного топлива. .

Изобретение относится к способу получения некоторых видов сырья, которое можно использовать для производства стекла. .

Изобретение относится к устройству вакуумной дегазации расплавленной стекломассы. Техническим результатом является повышение качества расплавленной стекломассы.

Изобретение относится к литийсодержщим стеклам с высоким содержанием окисленного железа. Технический результат изобретения заключается в сокращении времени перехода от производственного цикла изготовления стекла с высоким поглощением в ИК-области к производственному цикла изготовления стекла с низким поглощением в ИК-области или наоборот.

Изобретение относится к производству агрессивных оптических стекол. .

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к остекловыванию, включению в базальт радиоактивных отходов, а также плавлению твердых радиоактивных отходов.

Изобретение относится к технике очистки поверхностей нагрева тепловых агрегатов, в частности при утилизации тепла запыленных отходящих газов и может быть использовано в энергетике, металлургии, стекольной промышленности.

Изобретение относится к области производства минераловатных или стекловолокнистых изделий из горных пород и стекла, а именно к ванным печам для плавления кусковой или гранулированной шихты.

Изобретение относится к технологии и оборудованию для получения высокотемпературных расплавов силикатного сырья в печах барботажного типа, оборудованных погружными горелками.

Группа изобретений относится к способу непрерывной плавки в барботажном слое силикатных материалов для получения теплоизоляционного волокна и печи для непрерывной плавки в барботажном слое силикатных строительных расплавов для получения теплоизоляционного волокна.

Изобретение относится к способу получения силикатного стекла. Способ включает дозирование, усреднение и смешивание компонентов шихты, гранулирование шихты, подачу гранулированной шихты в питатель плазменного реактора и плавление шихты в плазменном реакторе отходящим потоком плазмообразователя в течение 1 часа. Выработку расплава осуществляют непрерывно. Транспортировку диспергированного расплава осуществляют отходящим потоком плазмообразующего газа плазменной струи при мощности работы плазмотрона 14-16 кВт и расходе плазмообразующего газа 2,0-2,2 м3ч в ванну стекловаренной печи. Слив стекломассы осуществляют через выработочный канал ванны лабораторной стекловаренной печи. 3 табл., 1 пр.

Наверх